彭桂崇
(廣東中地路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,廣東 惠州 516057)
公路作為我國交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,具有非常重要的地位。但是,由于我國特殊的地形、地質(zhì)條件,在公路建設(shè)的過程中,也形成了大量的高邊坡,一旦防護(hù)工程質(zhì)量出現(xiàn)問題,往往容易發(fā)生塌方、滑坡等自然災(zāi)害,對(duì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,對(duì)公路路基高邊坡的施工技術(shù)加強(qiáng)探討、研究,從施工質(zhì)量上提高公路路基高邊坡的安全性及穩(wěn)定性,對(duì)確保我國公路交通運(yùn)營和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全具有非常重要的意義。
當(dāng)前,公路已經(jīng)發(fā)展成為我國運(yùn)用最為廣泛的運(yùn)輸通道,極大地促進(jìn)了運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,在我國的物流運(yùn)輸領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的重要作用。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路建設(shè)也迎來了建設(shè)的高潮,但由于我國地域遼闊、地形地貌復(fù)雜等特點(diǎn),經(jīng)常會(huì)在公路建設(shè)的過程中受到水文地質(zhì)、氣候、環(huán)境條件等影響,給公路路基的高邊坡帶來一系列問題。一旦在高邊坡治理上處理不當(dāng),很容易造成公路路基高邊坡塌方、滑坡等災(zāi)害,不僅會(huì)造成環(huán)境破壞,還會(huì)影響公路運(yùn)營質(zhì)量,甚至給人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大損失。因此,在對(duì)待公路路基高邊坡問題處理方面,要進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分析和研究,不斷改進(jìn)公路路基高邊坡施工關(guān)鍵技術(shù),確保其安全性、穩(wěn)定性,促進(jìn)我國公路建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)。
公路路基高邊坡設(shè)計(jì)是工程建設(shè)前的重要程序,可以有效降低工程建設(shè)的不利影響。在方案設(shè)計(jì)時(shí),要綜合考慮坡體水文地質(zhì)條件、氣候等因素,按照“強(qiáng)腰固腳”的原則,盡量將高邊坡設(shè)計(jì)方案的合理做到最大化[1]。
路基高邊坡施工前,按照設(shè)計(jì)支護(hù)方案,制定針對(duì)性的施工方案,過程中對(duì)當(dāng)?shù)貧夂蚪o予充分考慮,施工時(shí)作業(yè)人員嚴(yán)格按照施工方案組織實(shí)施,若出現(xiàn)設(shè)計(jì)與實(shí)際工程地質(zhì)條件不一致時(shí),及時(shí)向設(shè)計(jì)單位反饋,待明確具體處理措施后再組織下一步施工。
路基高邊坡施工完成后,定期開展監(jiān)測和養(yǎng)護(hù),早日發(fā)現(xiàn)隱患,及時(shí)養(yǎng)護(hù)處理,以延長道路的使用壽命,并提高公路的運(yùn)營質(zhì)量。
在我國南方地區(qū),根據(jù)沿線高邊坡工程地質(zhì)、水文和地形地貌等調(diào)查資料,結(jié)合地質(zhì)勘察資料,通過工程類比和力學(xué)穩(wěn)定分析,常用的高邊坡防護(hù)方式有:擋土墻、客土噴播、三維網(wǎng)植草、漿砌片石或預(yù)制塊骨架、水泥混凝土空心塊防護(hù)、混凝土框架格梁、錨桿、錨索等。
目前,在公路工程高邊坡處理中,擋土墻運(yùn)用較為廣泛,其工藝流程如圖1所示。
圖1 擋土墻施工工藝流程圖
(1)基槽開挖及檢測:基槽開挖盡量避開雨季施工,并做好臨時(shí)防、排水措施,避免基坑被水浸泡;開挖時(shí)要進(jìn)行施工放樣,當(dāng)邊坡土質(zhì)較差或基槽開挖深度較大時(shí),進(jìn)行跳槽開挖,并實(shí)施臨時(shí)支護(hù)措施?;坶_挖到位后,對(duì)基底組織驗(yàn)收,在符合設(shè)計(jì)要求情況下,方能進(jìn)入下道工序,否則根據(jù)設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行處理,直至合格。
(2)模板安裝:上道工序驗(yàn)收合格后,組織模板安裝。模板安裝時(shí),對(duì)模板的表面進(jìn)行除銹及拋光處理,為便于模板拆除,在模板表面刷脫模劑,且模板安裝平整、牢固、拼縫嚴(yán)密,以保證擋土墻成型效果。
(3)混凝土澆筑及其他:①混凝土擋土墻澆筑采取分層澆筑,注意預(yù)埋石筍或鋼筋,連接處混凝土面應(yīng)鑿毛,每層砌筑或澆筑完成后要及時(shí)覆蓋養(yǎng)生,保證規(guī)定的養(yǎng)生期;澆筑期間派專人檢查模板,避免漏漿、跑模;確?;炷帘砻嫫秸?,彎道處的擋土墻達(dá)到平順、圓滑、美觀的效果。②在地質(zhì)變化處,擋土墻設(shè)置沉降縫,且伸縮縫及沉降縫上下貫通、垂直,與基礎(chǔ)伸縮縫和沉降縫對(duì)應(yīng),填縫材料應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求[2]。③墻身施工時(shí)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置泄水孔,回填施工前按設(shè)計(jì)要求設(shè)置反濾層。
(1)雜草、樹根及石塊等雜物在施工前提前清除,對(duì)坡面疏松土體進(jìn)行夯實(shí)。
(2)三維網(wǎng)鋪設(shè)盡量平整、無褶皺,施工順序?yàn)樽陨隙轮敝疗履_,在坡頂、坡腳處各延伸0.5 m,四周用U形釘固定,待三維網(wǎng)鋪設(shè)完畢再撒播草籽。
(3)植物草籽配比,結(jié)合當(dāng)?shù)鼐G植類別及地質(zhì)情況選用草籽。
(1)噴播前檢查作業(yè)面的粗糙度,并澆水濕潤坡面,根據(jù)邊坡的坡度、地質(zhì)及氣候條件,確定噴播料的配合比;若邊坡為不穩(wěn)定巖石邊坡,則需要聯(lián)合運(yùn)用預(yù)應(yīng)力錨桿或錨索加固措施進(jìn)行處理。
(2)錨桿或錨釘布置宜呈梅花形,并自上而下放卷掛網(wǎng)施工,通過綁扎鐵絲的方式將相鄰兩卷鐵絲網(wǎng)連接固定,兩網(wǎng)搭接寬度不少于10 cm。
(3)噴播后,及時(shí)采取灑水、補(bǔ)種、除草及施肥等養(yǎng)護(hù)措施,確保成活率不小于90%。
(1)施工工藝流程:施工準(zhǔn)備→施工放樣→基礎(chǔ)開挖→綁扎鋼筋→安裝模板→澆筑混凝土→邊坡修整→植物防護(hù)。
(2)技術(shù)要點(diǎn):①混凝土框架格梁施工前,清理坡面,達(dá)到平整順適。②施工放樣:斷面復(fù)測結(jié)束,經(jīng)人工修整的坡體坡比等符合要求后,測放出框架縱、橫梁的準(zhǔn)確位置和施作起止范圍。③基礎(chǔ)開挖:按照框架豎、橫梁的尺寸和模板厚度準(zhǔn)確挖出單根梁肋的輪廓;骨架基槽自上而下進(jìn)行開挖,禁止欠挖,若超挖則采用同標(biāo)號(hào)混凝土回填,不得有松土留在基槽內(nèi)。④綁扎鋼筋:在鋼筋綁扎前,先清除基礎(chǔ)底部浮碴,確?;A(chǔ)密實(shí);按照先豎梁、再橫梁的順序組織施工,于豎梁的接點(diǎn)處對(duì)橫梁鋼筋進(jìn)行預(yù)留;采用砂漿墊塊將鋼筋墊起,確保鋼筋和坡面之間保持一定距離,與錨釘連接牢固。⑤安裝模板:鋼筋骨架質(zhì)量檢查合格后,做好記錄,開始安裝模板;模板表面涂脫模劑,安裝平整、牢固,凈空尺寸合格,滿足設(shè)計(jì)要求。⑥澆筑混凝土:框架截面尺寸、鋼筋數(shù)量和布置經(jīng)檢查符合要求后,方能組織澆筑;框架混凝土連續(xù)澆筑、振搗;各豎梁混凝土澆筑不得中斷,否則對(duì)其接縫按通常方式進(jìn)行處理;其中錨桿錨索框架施工期間做到錨桿錨索與混凝土框架的密切配合,確保測量定位精確,且混凝土終凝后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生,一般養(yǎng)生不少于7 d。⑦養(yǎng)生結(jié)束后,及時(shí)組織坡面植物防護(hù)。
鋼筋混凝土錨噴支護(hù)是噴射混凝土與鋼筋網(wǎng)、錨桿聯(lián)合使用,共同作用以達(dá)到邊坡防護(hù)的效果,具體如圖2所示。
圖2 鋼筋混凝土錨噴支護(hù)示意圖
(1)鋼筋網(wǎng)安裝:①鋼筋網(wǎng)格尺寸滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,采用綁扎或者焊接成型。②鋼筋網(wǎng)片固定牢靠,確保保護(hù)層滿足設(shè)計(jì)要求。
(2)噴射混凝土:①施工前選擇好干噴或濕噴工藝,做好混凝土配合比試驗(yàn)。②混凝土噴射采取分段、分塊的方式進(jìn)行,由上而下作業(yè)。③噴射混凝土控制好工作風(fēng)壓和水壓,噴頭與作業(yè)面的最佳距離控制在0.8~1.2 m,噴射角度宜控制在10°左右。④噴射混凝土結(jié)束前,采用針探法對(duì)其厚度進(jìn)行檢測,凝固后采用鑿孔尺量法或取芯法進(jìn)行檢測,厚度不得小于設(shè)計(jì)值的90%;混凝土噴射及時(shí)養(yǎng)護(hù),避免混凝土干縮裂縫。
(1)邊坡開挖:①護(hù)面墻砌筑前,對(duì)邊坡進(jìn)行修整,確保邊坡平整密實(shí),線形平順,對(duì)于凹陷區(qū)域,在臺(tái)階開挖后采用和墻身相同的材料進(jìn)行回填找平。②護(hù)面墻基礎(chǔ)確保堅(jiān)固可靠,遇到軟基時(shí),會(huì)同設(shè)計(jì)人員采取加固處理。
(2)護(hù)面墻砌筑:①護(hù)面墻采用堅(jiān)硬石材,嚴(yán)禁采用風(fēng)化石。②砌筑時(shí),要立桿掛線或樣板控制,確保線形平順;采用坐漿擠密法,確保砂漿飽滿密實(shí),勾縫嚴(yán)密、美觀。③砌體緊密、錯(cuò)縫,嚴(yán)禁采用通縫、疊砌、貼砌方式。④砌體砂漿初凝后,及時(shí)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生,養(yǎng)護(hù)期不少于7 d。
(3)其他:護(hù)面墻按照要求設(shè)置伸縮縫及泄水孔,其中伸縮縫空隙采用瀝青麻絮填塞飽滿,設(shè)置泄水孔的位置有利于泄水,排向路邊溝且保持順暢。
(1)施工工藝流程:鉆孔定位→鉆機(jī)就位→角度調(diào)整→鉆孔→清孔→錨桿安裝→注漿。
(2)技術(shù)要點(diǎn):①施工前檢查地質(zhì)情況,清除坡面松散的浮石,確保邊坡修整后平整、密實(shí),無松動(dòng)巖體。②根據(jù)錨孔直徑、深度、場地作業(yè)及地質(zhì)條件等選擇鉆孔設(shè)備;鉆孔作業(yè)施工平臺(tái)穩(wěn)固,鉆孔機(jī)不得固定在邊坡平臺(tái)上;鉆孔采用干鉆,嚴(yán)禁水鉆。③特殊情況處治:根據(jù)鉆機(jī)性能及地質(zhì)情況嚴(yán)格控制鉆孔速度,避免鉆孔出現(xiàn)扭曲和變徑,確保下錨順利及作業(yè)安全;若遇到松散、破碎地層,可采用套管跟進(jìn)的鉆孔技術(shù);若發(fā)生塌孔、縮孔現(xiàn)象,立即停止鉆孔,及時(shí)采取灌漿固壁的處理措施,待灌漿初凝后,重新組織鉆孔;若鉆孔過程中流出承壓水,則必要時(shí)可在周圍適當(dāng)位置設(shè)置排水孔進(jìn)行處理。④成孔后,及時(shí)將孔內(nèi)殘?jiān)謇砀蓛舨㈠^桿送入孔內(nèi)。⑤注漿:注漿采用一次性注漿方式,注漿時(shí),注漿管緩緩從孔底拔出,必須在孔口冒漿10 s以上方能停灌;為提高水泥砂漿的早期強(qiáng)度及漿液的和易性能,可在漿液中適量摻入早強(qiáng)劑及減水劑;為避免水泥砂漿出現(xiàn)凝固收縮而導(dǎo)致錨固體和孔壁之間的錨固力出現(xiàn)損失,可適量摻入膨脹劑;為確保錨桿與周圍土體結(jié)合緊密,在孔口處安裝止?jié){塞并進(jìn)行旋緊;水泥漿或水泥砂漿均攪拌均勻,隨拌隨用,在初凝前,將已拌和的水泥漿或水泥砂漿全部用完。
(1)錨孔按設(shè)計(jì)要求成孔,包括注漿前的潔孔工作,其施工工藝如錨桿鉆孔要求。
(2)鋼絞線不得有機(jī)械損傷、電弧燒傷或嚴(yán)重銹蝕問題;鋼絞線在制作前,對(duì)其進(jìn)行清污及防銹處理;鋼絞線及錨索不得直接堆放在地面或露天環(huán)境,避免受潮或受腐蝕。
(3)張拉設(shè)備按規(guī)定組織標(biāo)定,標(biāo)定間隔期以不超過6個(gè)月或使用200次為宜;對(duì)于經(jīng)拆卸檢修的張拉設(shè)備,或遭受激烈撞擊的壓力表,要重新組織標(biāo)定;對(duì)操作人員進(jìn)行安全、質(zhì)量技術(shù)交底,經(jīng)技能培訓(xùn)方可上崗。
(4)錨索張拉鎖定:錨斜托臺(tái)座的承壓面要平整,與錨索的軸線保持垂直;錨索張拉時(shí),錨索格梁及漿體不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%,并對(duì)張拉設(shè)備和儀器進(jìn)行標(biāo)定、校準(zhǔn);錨具安裝時(shí),注意和錨墊板、千斤頂之間密貼對(duì)中,千斤頂和錨孔、錨索體的軸線均在一條直線上,嚴(yán)禁彎壓或偏折錨頭,確保受力均勻、同軸,必要時(shí)可采用鋼墊片進(jìn)行調(diào)整;為確保鋼絞線均勻受力,張拉前,對(duì)錨索施加1~2次10%~20%的設(shè)計(jì)張拉荷載,確保各部位緊密接觸,鋼絞線呈完全平直狀態(tài);錨索預(yù)應(yīng)力施加共分五次逐級(jí)張拉,依次為張拉荷載設(shè)計(jì)值的25%、50%、75%、100%、110%,除最后一級(jí)穩(wěn)定20~30 min外,其余每級(jí)穩(wěn)定2~5 min,依次對(duì)錨頭位移及油表讀數(shù)進(jìn)行記錄;錨索鎖定并進(jìn)行標(biāo)記,對(duì)其進(jìn)行3 d的觀察,若無異常,則留10 cm長度錨索,采用手持砂輪切割機(jī)將多余鋼絞線切除。
(5)錨索鎖定后、注漿錨固前,若出現(xiàn)明顯預(yù)應(yīng)力松弛,立即查明原因,并進(jìn)行二次張拉補(bǔ)償。
(6)錨索張拉、檢測合格后,方能組織錨索二次注漿;注漿完成后,按設(shè)計(jì)要求,及時(shí)對(duì)錨固端實(shí)施封閉保護(hù)或防腐處理;并采用和結(jié)構(gòu)或構(gòu)件同標(biāo)號(hào)的混凝土進(jìn)行封錨。
在路基高邊坡的施工過程中,施工單位要結(jié)合工程實(shí)際情況,做好各項(xiàng)關(guān)鍵施工技術(shù)保障,確保公路路基高邊坡施工質(zhì)量,為我國公路交通事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展奠定基礎(chǔ)。該文通過介紹路基高邊坡的重要意義及防護(hù)工程的建設(shè)原則,提出了常用的高邊坡防護(hù)工程施工技術(shù)要點(diǎn),對(duì)今后路基高邊坡的施工具有一定的參考價(jià)值。