摘要:由于高邊坡病害的復(fù)雜性、多樣性,使得高邊坡加固防護(hù)設(shè)計(jì)在工程實(shí)踐中占有極其重要的地位。本文就xxx車輛段工程高邊坡施工的錨桿錨索現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)錨桿、錨索施工進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹和說(shuō)明。
高邊坡病害按病害體形成的時(shí)間以及與邊坡工程的關(guān)系分有兩種情況:一是在邊坡工程開(kāi)工之前就已存在的老的斜坡病害,因邊坡工程活動(dòng)而復(fù)活,如老滑坡的復(fù)活等;二是在邊坡工程活動(dòng)中,由于邊坡工程的開(kāi)挖等原因引發(fā)的新的邊坡病害問(wèn)題,即新生的邊坡病害問(wèn)題,包括開(kāi)挖邊坡引起的坍塌、崩塌、滑坡等;按變形性質(zhì)和機(jī)制分有:坍塌、滑坡、崩塌、錯(cuò)落、傾倒;按變形范圍和規(guī)模分有:坡面變形、邊坡變形和坡體變形。由于高邊坡病害的復(fù)雜性、多樣性,使得高邊坡加固防護(hù)設(shè)計(jì)在工程實(shí)踐中占有極其重要的地位。高邊坡防護(hù)的主要技術(shù)措施一般采用錨桿、錨索和格構(gòu)梁加固,由于施工場(chǎng)地和邊坡施工時(shí)作業(yè)面的限制,施工進(jìn)度和施工質(zhì)量的控制難度大。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們合理的施工順序和完善的監(jiān)控手段是解決問(wèn)題的鑰匙。
1、預(yù)應(yīng)力錨桿,錨索加固法
預(yù)應(yīng)力錨索加固是通過(guò)錨固在坡體深部穩(wěn)定巖體上的錨索將力傳給混凝土框架,由框架對(duì)不穩(wěn)定坡體施加一個(gè)預(yù)應(yīng)力,將不穩(wěn)定松散巖體擠壓,使巖體間的正壓力和摩阻力大大提高,增大抗滑力,限制不穩(wěn)定坡體的發(fā)育,從而起到加固邊坡、穩(wěn)定坡體的作用。在錨索孔內(nèi)進(jìn)行高壓注漿,使?jié){液填充錨孔周圍坡體內(nèi)的裂隙,提高坡體的整體穩(wěn)定性。
預(yù)應(yīng)力錨索加固高邊坡的本質(zhì)是充分利用具有較大剛度和強(qiáng)度材料的力學(xué)特性來(lái)加強(qiáng)、加固軟弱破碎的巖體和土體,充分發(fā)揮巖土體的自穩(wěn)能力,達(dá)到穩(wěn)定邊坡的目的。該技術(shù)與傳統(tǒng)的抗滑樁、擋土墻等支擋結(jié)構(gòu)相比,是通過(guò)加固巖土體自身,改善巖土體的力學(xué)性能,變被動(dòng)支擋為主動(dòng)加固,且具有施工速度快、防護(hù)效果好等優(yōu)點(diǎn)。
一、施工準(zhǔn)備:
1、根據(jù)工程總體工期,考慮土石方調(diào)配、當(dāng)?shù)靥鞖馇闆r,結(jié)合地質(zhì)情況,合理選擇施工隊(duì)伍,配備施工機(jī)械。
2、按規(guī)范要求,采用直徑50mm鋼管搭設(shè)施工平臺(tái),并檢查牢固,工作平臺(tái)采用木板平鋪,臨邊位置采用安全網(wǎng)防護(hù);潛孔鉆、張拉設(shè)備、砂輪切割機(jī)、注漿機(jī)、空壓機(jī)等設(shè)備應(yīng)進(jìn)行檢查、標(biāo)定,檢查合格后才能用于現(xiàn)場(chǎng)施工。
3、場(chǎng)地測(cè)量放線
每一級(jí)防護(hù)必須先進(jìn)行定孔、挖槽。定孔是根據(jù)防護(hù)坡面的地質(zhì)條件按照動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)要求的選擇錨桿或者錨索支護(hù)方式。將孔位準(zhǔn)確測(cè)量放線在坡面上,孔位誤差不得超過(guò)50mm;挖槽是為了保證格構(gòu)梁與坡面緊貼,挖槽可以檢驗(yàn)定孔是否準(zhǔn)確,保證后期格構(gòu)梁橫平豎直。在現(xiàn)場(chǎng)施工中,有可能由于局部超挖,土質(zhì)松散等情況導(dǎo)致部分挖槽或不挖槽,在這種情況下,要用撒白灰放線的方式來(lái)保證后期格構(gòu)梁的平直。
4、按設(shè)計(jì)圖紙要求,錨桿為Φ28注漿錨桿,鉆孔孔徑為Φ150mm;錨索為四束Φ15.24mm鋼絞線,鉆孔孔徑為Φ150mm。
二、施工措施
1、鉆孔就位鉆機(jī)采用QZB-100B潛孔沖擊鉆,在巖層破碎或松軟飽水等易于塌縮孔和卡鉆、埋鉆的地層中采用跟管鉆進(jìn)技術(shù)。平臺(tái)用錨桿與坡面固定,鉆機(jī)用三腳支架提升到平臺(tái)上。根據(jù)坡面測(cè)放孔位,準(zhǔn)確安裝固定鉆機(jī),并嚴(yán)格認(rèn)真進(jìn)行機(jī)位調(diào)整,確保錨桿孔開(kāi)鉆就位縱橫誤差不超過(guò)±50mm,高程誤差不超過(guò)±100mm,鉆孔傾角和方向符合設(shè)計(jì)要求,傾角允許誤差位±2.0°,方位允許誤差±2.0°。
2、鉆孔鉆孔孔徑不得小于設(shè)計(jì)值。為保證孔深及孔底沉渣影響,錨桿成孔實(shí)際鉆孔深度應(yīng)大于設(shè)計(jì)深度0.4m,錨索成孔實(shí)際鉆孔深度應(yīng)大于設(shè)計(jì)深度0.5m,
3、鉆孔清理鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,不能立即停鉆,必須穩(wěn)鉆1~2分鐘,防止孔底尖滅,達(dá)不到錨固直徑,同時(shí),使用高壓空氣將孔中巖(土)粉及全部清除出孔外,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行錨筋(錨索)體安裝。
4、鉆孔注意事項(xiàng)
a、鉆孔必須采用用干鉆,嚴(yán)禁采用開(kāi)水鉆孔,以確保錨桿(錨索)施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和保證漿液與孔壁的粘結(jié)性能(如局部地質(zhì)條件變化,導(dǎo)致鉆桿卡桿,使用水鉆法,應(yīng)嚴(yán)格控制水量,防止水侵蝕邊坡,待孔干燥后,再行掃孔,或者灌入砂漿,待砂漿初凝后重新鉆孔)。鉆孔速度根據(jù)使用鉆機(jī)性能和地質(zhì)情況嚴(yán)格控制,防止鉆孔扭曲和變徑,造成下錨困難或其它意外事故。
b、在雨季施工時(shí),巖土質(zhì)較差時(shí),要遵循“當(dāng)天鉆孔、當(dāng)天放錨、當(dāng)天注漿”,巖土質(zhì)較好時(shí),根據(jù)巖土實(shí)際穩(wěn)定情況,可以適當(dāng)延長(zhǎng)放錨、注漿時(shí)間(最長(zhǎng)不超過(guò)3天),如不能及時(shí)注漿或者放錨,者必須對(duì)孔口進(jìn)行封口;在旱季施工時(shí),根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況,放錨、注漿時(shí)間可以適當(dāng)延長(zhǎng),但對(duì)成孔必須遵循“鉆完一空,封口一孔”,防止雜物進(jìn)入孔中;土質(zhì)含水較大時(shí),成孔后,如不及時(shí)放錨、注漿,因土質(zhì)含水量較重,可能造成下錨困難或者放不到設(shè)計(jì)深度,填充物與孔壁的粘結(jié)性降低,影響質(zhì)量。
c、地質(zhì)變化,可能出現(xiàn)斷層及空洞,因此在鉆進(jìn)過(guò)程中,要明確斷層及空洞深度,在出現(xiàn)斷層及空洞附近區(qū)域鉆孔,以便確定地質(zhì)發(fā)育情況,做出處理措施(一般以砂漿填充斷層及空洞,再進(jìn)行二次擴(kuò)孔鉆進(jìn));當(dāng)遇見(jiàn)斷層及空洞時(shí),如孔口不出灰,則應(yīng)立即停鉆,并及時(shí)拔出鉆桿,防止卡桿;在鉆孔之后,如孔出現(xiàn)坍孔,則應(yīng)注漿固壁處理,待漿液初凝后重新掃孔鉆進(jìn)。
5、錨桿錨索制作安裝
?。?)錨桿
a、錨桿制作錨桿為Φ28的高強(qiáng)精軋螺紋鋼,桿體每1.5m設(shè)置一道定位器(定位器采用φ6mm鋼筋焊于錨桿體上)。錨桿安裝前應(yīng)進(jìn)行除銹、涂油等防腐措施。
b、錨桿安裝錨桿制作完成后,安裝前對(duì)已成孔再次檢查,如有塌塊應(yīng)進(jìn)行處理,檢查完畢后,人工將錨桿平順推送進(jìn)孔內(nèi),孔內(nèi)錨桿長(zhǎng)度誤差控制在±100mm范圍內(nèi),確保錨固長(zhǎng)度。
?。?)錨索
a、錨索制作預(yù)應(yīng)力錨索制作由錨頭、自由段、錨固段三部分組成。設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力錨索傾角22°,錨索由4φ15.24mm鋼絞線組成,其長(zhǎng)度由下式計(jì)算:
L=Ls+Lm+Ld+a
式中,L—預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料長(zhǎng)度;
Ls—錨固段長(zhǎng)度;
Lm—自由段長(zhǎng)度;
Ld—預(yù)留張拉長(zhǎng)度;
錨索下料采用砂輪機(jī)切割,對(duì)有死彎、機(jī)械損傷者應(yīng)剔除。錨固段必須去皮、除銹、除油污,按設(shè)計(jì)要求綁扎隔離架,隔離架間距按設(shè)計(jì)要求1.5m間距一個(gè)(規(guī)范要求1m~1.5m),在錨孔孔口位置必須設(shè)置一個(gè)。
b、錨索安裝錨索入孔前,已成孔再次檢查,如有塌塊應(yīng)進(jìn)行處理,檢查完畢后,人工將錨索推送進(jìn)孔內(nèi),孔內(nèi)錨索長(zhǎng)度誤差控制在±200mm范圍內(nèi),確保錨固長(zhǎng)度。錨索安裝時(shí)要求按設(shè)計(jì)傾角和方位平順推進(jìn),嚴(yán)禁抖動(dòng)、扭轉(zhuǎn)和串動(dòng),防止塌孔和卡阻。
6、注漿
錨孔鉆孔完成后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行錨索安裝和錨孔注漿。注漿液采用純水泥漿,強(qiáng)度不低于40MPa.錨孔注漿必須采用孔底防漿方法(注漿壓力一般為0.8MPa左右),直至孔口溢漿,由于本工程鉆孔為下傾斜孔,嚴(yán)禁抽拔注漿管、孔口注漿(如鉆孔為平孔或者上傾斜孔,者采用孔口注漿),如發(fā)現(xiàn)孔口漿面回落,應(yīng)在0~30min內(nèi)進(jìn)行孔底壓注補(bǔ)漿,確??卓跐{體充滿。注漿結(jié)束后,應(yīng)將注漿設(shè)備清洗干凈,同時(shí)做好注漿記錄。為減少漿液凝固后的收縮量,增加與孔壁的粘結(jié)力,應(yīng)在漿液中加入一定量的膨脹劑(摻量為一般水泥0.3-1%)。
7、格構(gòu)梁施工
由于實(shí)際施工刷坡不平順及挖槽不到位,為保證骨架鋼筋不與坡面接觸,砼澆筑之前,在已挖好的槽底鋪1~2cm的砂漿墊層,并在骨架下設(shè)置3~4cm的墊塊,保證鋼筋保護(hù)層厚度。
框架梁采用C30砼現(xiàn)澆,現(xiàn)場(chǎng)檢查鋼筋及模板合格后,進(jìn)行砼澆筑,中間不得間斷,在錨孔周圍,鋼筋較為密集,一定要仔細(xì)振搗,保證質(zhì)量。每隔18米設(shè)置一道伸縮縫,縫寬2cm,內(nèi)填瀝青麻絲。格構(gòu)梁應(yīng)嵌入邊坡中緊貼坡面(嵌入深度一般為20cm),對(duì)邊坡開(kāi)挖坍塌面積較小的部分可以采用M7.5漿砌片石進(jìn)行嵌補(bǔ)。
8、張拉和鎖定
張拉準(zhǔn)備錨索的張拉和鎖定在錨固段注漿及框架砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后才能進(jìn)行,采用壓力表讀表為主,伸長(zhǎng)量校核為輔的施工方法施工。張拉前先對(duì)千斤頂壓力表等張拉機(jī)具設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)和標(biāo)定,且保證錨具、夾片等檢驗(yàn)合格。在錨索正式張拉前,應(yīng)取10~20%的設(shè)計(jì)張拉荷載,對(duì)其預(yù)張拉1~2次,使其各部位接觸緊密。
張拉分5級(jí)進(jìn)行張拉,每級(jí)荷載分別為設(shè)計(jì)張拉力的25%、50%、75%、100%、110%.每級(jí)穩(wěn)定觀察時(shí)間不小于10min。
鎖定張拉完畢后卸載的同時(shí),錨頭及夾片即完成鎖定。由于預(yù)應(yīng)力的損失,采取超張拉至設(shè)計(jì)荷載的110%后鎖定的施工方法補(bǔ)償預(yù)應(yīng)力的內(nèi)損耗。錨索鎖定后48h內(nèi),若發(fā)現(xiàn)明顯的預(yù)應(yīng)力損失現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。
錨索封錨當(dāng)全部工作錨索經(jīng)抽樣進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)并合格后,方可進(jìn)行封錨作業(yè)。封錨時(shí),應(yīng)將錨頭砼鑿毛后,用C30細(xì)石砼封閉,以防止錨索銹蝕并保持美觀。封錨前,應(yīng)對(duì)錨頭空隙進(jìn)行補(bǔ)充注漿充填密實(shí)。
三、總結(jié)
通過(guò)嚴(yán)格的施工管理和質(zhì)量控制,目前施工邊坡穩(wěn)定未出現(xiàn)開(kāi)裂或塌方,在以后的施工中我們更要嚴(yán)格的控制施工過(guò)程保證施工質(zhì)量,將總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)用到實(shí)際的工作當(dāng)中,同時(shí)繼續(xù)學(xué)習(xí)、研究不斷提高。
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