浅谈预应力锚索高边坡防护

【摘 要】:本文介绍了高速公路高边坡采用框架预用力锚索加固边坡的施工工艺和锚索的造孔:锚索编束;锚索入孔后的高压注浆锚索运输及进扎锚索张拉等施工经验。经验收和半年的监测证明是有效的。

【关键词】:框架预用力锚索 施工工艺 施工经验

中图分类号:U416 文献标识码: A文章编号:1003-8809(2010)-08-0178-02

前言

预应力锚索施工在桥梁工程、水利工程等领域已较普遍使用,而应用于高速公路的高边坡上还是近几年的事。

一、工程概况

本项目区域地形地貌以岗地、丘陵、低山地貌为主,属赣中南低山与丘陵地貌区,地形起伏较大。地形东、西南侧低,中间高,海拔标高为100-142米。

二、施工相关技术及质量控制要点

对于山区高速公路,路基工程挖方数量大,路堑边坡高,地质比较差的地段一般采用预应力锚索地梁,以确保路基高边坡稳定。

(1)锚孔测放。边坡施工边挖边加固,即开挖一级,防护一级,不得一次开挖到底。根据各工点工程立面图,按设计要求,将锚孔位置准确测放在坡面上,孔位误差不得超过±50mm。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需经设计监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。

(2)钻孔设备。钻孔机具的选择,根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层中采用潜孔冲击成孔;在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。

(3)钻机就位。锚孔钻进施工,搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架,根据坡面测放孔位,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm,高程误差不得超过±100mm,钻孔倾角和方向符合设计要求,倾角允许误差位±1.0°,方位允许误差±2.0°。

(4)钻进方式。钻孔要求干钻,禁止采用水钻,以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。

(5)钻进过程。钻进过程中对每个孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,须立即停钻,及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1～0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。

(6)孔径孔深。钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚孔直径,要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度,要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。

(7)锚孔清理。钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1～2分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2～0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。

(8)锚孔检验。锚孔钻造结束后,须经现场监理检验合格后,方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔,要求验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动,钻具验送长度满足设计锚孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工分项工作合格后,即可认为锚孔钻造检验合格。

(9)锚索体制作及安装。

钢绞线采用φj15.24mm和φj12.7mm高强度低松弛无粘结预应力钢绞线。安装前,要确保每根钢绞线顺直,不扭不叉,排列均匀,除锈、除油污,对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。钢绞线沿锚索体轴线方向每1.0～1.5m设置一架线环,保证锚索体保护层厚度不小于20mm。

安装锚索体前再次认真核对锚孔编号,确认无误后再用高压风吹孔,人工缓缓将锚索体放入孔内,用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度,计算孔内锚索长度(误差控制在50mm范围内),确保锚固长度。

(10)锚固注浆。注浆采用水泥砂浆,经试验比选后确定施工配合比。实际注浆量一般要大于理论的注浆量,或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。如一次注不满或注浆后产生沉降,要补充注浆,直至注满为止。注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,同时做好注浆记录。

(11)地梁制作。地梁采用C25混凝土整体浇注。基础先铺垫2cm砂浆调平层,再进行钢筋制作安装,钢筋接头需错开,同一截面钢筋接头数不得超过钢筋总根数的1/2,且有焊接接头的截面之间的距离不得小于1m。如锚索与竖梁箍筋相干扰,可局部调整箍筋的间距。砼浇注,尤其在锚孔周围,钢筋较密集,一定要仔细振捣,保证质量。

(12)锚索张拉及锁定、封锚。通过现场张拉试验,确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行,严格按照操作规程执行。在设计张拉完成6～10d后再进行一次补偿张拉,然后加以锁定。

三、安全保证措施

(1)建立强有力的安全保证体系,各级生产机构配齐专职安全员,实行岗位责任制。

(2)安全生产的再教育,进一步提高全员的安全生产意识。增强全员主人翁的责任感,

牢固树立安全第一的思想;针对本工程的特点,进行岗位培训,对职工进行安全知识和技能教育,遵章守纪和标准化作业的教育,并认真学习技术安全规则,经考核合格持证上岗。

(3)开展安全标准工地建设,施工现场作到布局合理,施工规范,防护严密,工地作到管线齐全,灯明路平;标志醒目,防护设施齐全;在施工现场悬挂有关施工安全标语,设立醒目警示牌,高空作业配带安全帽,安全带,配置安全网。土石方机械施工时,设专人现场指挥,确定合理的车辆机械走行线路。并设立明显安全标志。

(4)预应力张拉操作必须严格遵守操作规程,操作时应有专人负责千斤顶受力方向危险区内不得有人穿行或停留。

(5)锚具在张拉、锚固过程中,不得敲击或猛烈震动,严防“飞锚”伤人。

参考文献:

1、储成伍,《预用力锚索桩技术在滑坡整治中的应用》,铁道标准设计,2003.3

2、李明;曹阳;何唯平;黄生文,《GFRP锚杆在公路边坡支护工程中的应用研究与经济性评价》,第十一届全国纤维混凝土学术会议论文集,2006.5

作者简介:1.廖泽平,男,助理工程师

2.伍小丁,男,工程师