高速公路路基高邊坡錨固防護施工技術

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【摘要】依托某高速公路工程,分析了路基邊坡錨固防護施工技術要點,探究了控制施工質量的策略。通過對材料質量、鉆進速度與注漿質量的有效控制,可以確保施工質量全過程的穩定性和安全性,滿足高速公路路基高邊坡錨固防護工程的實際需求。

【關鍵詞】高速公路;路基;邊坡錨固;施工技術

1引言

高速公路因所在區域地形陡峭、土質疏散、裂隙發育等原因,很容易出現坍塌等自然事故。為提升高速公路路基高邊坡的防災能力,應對路基邊坡做錨固防護處理,因此,探究高速公路路基高邊坡錨固防護施工技術要點具有重要意義。

2工程概述

某高速公路段全長48.21km,自然坡度與相對高差分別為30°~40°、160~250m,山坡為5°~40°,海拔為200~600m。高速公路為雙向4車道,其行車速度為100km/h。路基寬度整體式為26.0m,分離式為13.0m。由于降雨、降雪等作用,項目所在區域部分路段容易發生坡面移滑、崩塌等現象,對路面安全產生極大威脅,所以為確保公路安全,必須做好高速公路路基高邊坡的錨固防護施工。

3高邊坡錨固防護施工技術控制要點

3.1測量放樣

將固定樁設置在起始點,為保證設置的精準性要按照設計圖紙采用全站儀進行確定。固定樁按照實際情況可進行加密,放樣要以固定樁為基準,采取統一放樣的方法。合理控制孔位放樣誤差,不宜超過±50mm,同時將半永久性標志埋設在孔位點[1]。豎梁具體長度可以按照邊坡實際高度予以確定,錨桿位置的合理調整可按照等分坡面長度確定,不平順坡面的調整,要符合設計及規范要求。然后對錨孔定位進行調整,適當放寬定位精準度。

3.2鉆孔

機具安裝前要確保坡面平整,合理確定機具位置。檢查施工平臺的穩定性,確保鉆進期間中立軸傾角誤差保持在合理范圍內。鉆孔時所使用的鉆機需按照設計圖紙,結合路基錨固地層、孔徑等實際情況進行確定,可以選MG-50型錨桿鉆機,鉆機需提升到施工平臺。鉆進期間錨桿孔開鉆就位誤差、高程誤差、鉆進傾角誤差需分別控制在±50mm、±100mm及≤1°,孔深允許偏差宜控制為±200mm,要求錨桿與水平面的夾角符合要求,宜控制為15°。將邊坡上的雜物清理干凈,確保邊坡壁的粗糙度符合要求,以便于混凝土與坡面保持良好的黏結性。在完成雜物清理工作后,需對坡面進行沖洗,讓邊坡表面保持濕潤狀態。在鉆進過程中嚴禁使用水鉆施工,避免對巖體穩定性產生影響,危害孔壁黏結性能。做好鉆進速度控制,在鉆進過程中遇到塌孔、縮孔等問題時,要及時停止鉆孔。固壁灌漿時要求灌漿壓力控制在0.4MPa以上,再次鉆進需在水泥砂漿初凝之后進行。鉆孔過程中,當深度達到設計深度后需繼續鉆進1~2min再停止。鉆進結束后要及時對孔壁內沉渣進行徹底清理,清理設備為高壓空氣泵,空氣泵的風壓為0.2~0.4MPa,承壓水在錨固孔內流出后,要在水壓減小后再下錨筋并注漿。鉆頭需平順推進,做好驗孔工作,當沒有成渣飛濺出來后可進行復驗。

3.3制作錨桿

采用φ25mm螺紋鋼筋作為路基邊坡的錨桿桿體,定位裝置需順著錨桿軸線安放,放置間距為3m。提升錨桿保護層厚度,要求厚度≥50mm。為避免鋼筋發生銹蝕,在鋼筋末端涂抹油或者漆,要做好防腐處理,錨桿端頭與框架梁需合理焊接,對間距進行適當調整,避免箍筋與框架梁鋼筋之間相互干擾。對錨桿編號進行核對,并在核對后進行安裝,錨桿放置前要將孔洞吹干凈,對空外露錨桿長度進行計算,長度不能超過50mm。對錨桿強度做好檢查,避免投入不合格的錨桿[2]。在錨桿鉆機過程中要保持穩定,防止出現偏差。當地層存在腐蝕性時要求能做好防腐蝕處理,可以將環氧樹脂涂抹在錨桿上面。要對進場鋼筋進行嚴格檢查,確保各項參數指標符合要求。由熟練的工人連接精扎螺紋鋼筋定型套筒,在現場對錨桿進行組裝。

3.4注漿

注漿需在錨桿下入到鉆孔后6h之內進行。注漿施工從孔底開始,注漿壓力為0.4MPa,實際注漿量要大于理論注漿量。漿液在孔口出現外溢時停止注漿,但如果注漿后發生沉降,要做好補漿工作。對漿液水灰比與砂灰比進行合理控制,分別為0.45~0.5、1∶1,注漿壓力與時間等需按照錨固施工地層及錨固體體積合理確定。因錨固體與孔壁錨固力會在水泥砂漿凝固收縮期間產生部分損失,所以要摻入適量膨脹劑。為保證周圍土體與錨桿的緊密結合,要將止水漿塞設置在孔口并旋緊。注漿過程中注意以下幾個事項:(1)注漿作業需連續進行,注漿需采取邊灌邊提注漿管的方式,確保在漿液液面下50~80cm的位置插入注漿管管頭,避免導管從漿液面拔出,防止發生斷管情況;(2)若發現坡面出現滲水情況時,排水孔需按照實際情況進行布置;(3)合理確定錨桿軸向拉力,拉力要保持在80kN以上,且可以通過拉拔試驗予以確定。

3.5坡面凹凸處清理及掛網

按照坡面凹凸情況在掛網區域內對凹陷與突出部分進行分別處理,使用毛石混凝土砌平凹陷處,使用風鎬鑿除突出部分,在錨桿外露端掛入鋼絲網,采用φ12mm加強連接筋,按照2m×2m網度鋪設與坡面緊貼。先將含有草籽的營養土噴射在鐵絲網上,再使用土壤凝結劑與草籽拌和后進行噴灑,因為草籽在風吹雨淋下會有流失現象,但通過凝結劑的應用可以起到良好的固化作用,能有效應對雨水沖刷,保持水土,保證邊坡上的植被覆蓋率達到80%以上。

3.6混凝土框架

采用C20混凝土作為路基高邊坡防護鋼筋澆筑材料,框架要按照設計嵌入坡面,一般土質強風化巖質及土質邊坡嵌入深度宜為20cm以上,為確??蚣芘c巖層的穩定性,在嵌入地層施工時要求使用風鎬開挖。在制作安裝橫梁、豎梁鋼筋時,若鋼筋接頭數在同一截面內,應把數量控制在鋼筋總數量的一半以內。錨桿尾部與豎梁鋼筋沒有應力,可焊接在一起。對錨桿等鋼筋分布密集的區域要采取加強振搗的方式,以提升澆筑施工質量。分片澆筑混凝土框架,每間隔12~18m設置2cm寬的伸縮縫,使用瀝青麻絮填充伸縮縫。拱架主筋保護層厚度與箍筋保護層厚度需分別控制為≥50mm、≥35mm,在澆筑施工期間要求肋梁與混凝土框架保持連續澆筑,以確保錨桿與混凝土框架的有效配合,同時要對拱架與錨桿之間對相對位置進行精準測量。

3.7坡頂裂縫化學灌漿

使用42.5普通硅酸鹽水泥化學漿液配制,水、水泥與水玻璃的配比為1∶(1~1.2)∶0.03。裂隙填充封閉應用過程中,要避免有降水滲入裂縫中,從而使坡體巖石軟化,影響巖體的安全性與穩定性。

3.8錨桿鎖定、錨索張拉與鎖定

在孔內水泥砂漿固結后,而且承臺的強度到達設計強度的90%時,可以將錨墊套進鎖定。按照規定要求在錨索張拉之前要進行預張拉。各束錨索單根鋼絲可以使用千斤頂進行張拉,預張拉次數為1~2次,確保各個部位緊密接觸,保持平直的鋼絲線。在正式開始錨索張拉時,張拉需達到設計荷載的105%~110%,等到錨索預應力沒有衰減時進行鎖定。完成張拉鎖定后,使用M20水泥砂漿對承臺另一預管孔進行二次灌注,將多余錨索切除,只留下錨頭外50mm的部分,使用M30水泥砂漿將外露錨索及錨墊板澆筑成整體,并確保保護層厚度達到30cm。

3.9排水系統

3.9.1急流槽。為迅速排除坡面雨水,消除水的能量,應將急流槽設置在平臺溝與平臺溝、邊坡之間。當槽身過長時,可以采取分段砌筑的方式,間隔距離應為5~10m,填筑時需使用防水材料。因槽身需為粗糙面,將堅硬的小石塊嵌入,小石塊的規格為10cm×10cm,可以對流水予以削減,水經過消力排入邊溝。3.9.2截水溝。截水溝流向路基邊坡的地表徑流可以攔截,在設計截水溝時必須符合要求,為讓地面水快速排出,溝底縱坡要控制在0.5%以上;當受到地形影響時,可分段處理,將急流槽設置在中間進行銜接;截水溝長度宜控制在500m以內,嚴禁與邊溝連接;采用C15混凝土處理截水溝溝底,選擇水泥砂漿在側墻砌筑水泥磚,采用M12.5水泥砂漿對溝內側與頂面進行抹面,厚度為2cm。3.9.3平臺溝。坡面水流的匯集與排出的溝稱之為平臺溝。邊坡填方高度應在20m以上,平臺溝設置間隔為8m。采用全預制混凝土塊施工,在底部為混凝土預制塊,兩側則采用磚砌筑。3.9.4邊溝。挖方邊坡腳外側是邊溝的位置,邊溝可以對挖方路段邊坡的匯水及路面系統排水進行收集,防止積水在路面上產生。可以采用梯形或者矩形為邊溝界面,并將開槽蓋設置在頂面。3.9.5排水溝。匯集填方路段邊坡匯水及路面系統排水是排水溝的主要作用,在距離路基坡腳2m的位置設置排水溝,斷面設計為梯形。可采用漿砌片石型排水溝,以漿砌片石為材料,并在石材接縫處使用水泥砂漿進行填充。

4高速公路路基高邊坡錨固防護施工質量的控制措施

在高速公路路基高邊坡錨固防護施工過程中,為保證錨固防護工程的耐久性和可靠性。在施工過程中,應從材料及施工工藝等多個方面進行有效控制。

4.1材料質量控制

錨固質量控制的重點是材料。施工人員在對施工材料進行檢查管理過程中,要嚴格遵循相關制度,強化材料檢查與管理,在指定地點放置材料,避免發生混亂現象。要對材料審核機制進行完善,核查好施工材料,在施工前要對施工材料合格證進行檢查。同時要對材料進行檢測試驗,確保材料質量符合要求。在施工過程中也要對材料進行多次檢查,一旦發現材料不符合標準要及時處理。焊接施工期間要對焊接接頭質量進行檢查,確保焊接方法的可靠性與合理性。

4.2鉆進速度控制

施工單位在鉆進施工過程中,要對鉆進速度進行嚴格控制,鉆進施工必須按照施工流程進行操作,要做好鉆進參數控制。對于孔洞存在坍塌及泥土回填情況,要在錨固施工前要做好應急預案,確保在施工過程中遇到這類問題,也能高效應對。

4.3注漿質量控制

注漿是錨固施工中最為重要的環節。嚴格按照施工方案與流程開展注漿作業,并對水泥漿與水泥砂漿的配比進行合理控制。泥漿按照要求配制完成后開始注漿作業。泥漿在施工過程中要做好攪拌工作,以對泥漿均勻性進行控制,確保注漿速度符合要求。在注漿過程若出現跑漿,要及時了解原因,并能采取有效的措施進行應對及防控。

5結語

在我國公路事業快速發展過程中,人們對公路工程的質量與安全提出了更高的要求。在高速公路項目中路基高邊坡錨固防護施工是重點環節,相關人員應按照要求嚴格控制施工全過程,確保施工全過程的安全性與穩定性。同時,借鑒使用先進的施工技術,以保證路基高邊坡錨固防護施工更加精準、安全與可靠,從而有效提升施工質量,確保我國公路事業的可持續發展。

【參考文獻】

[1]官文龍.海外高速公路高填深挖路基施工及邊坡穩定性研究[J].公路交通科技,2018,14(1):174-176.

[2]李倩,蔣玉飛,吳志剛.基于土工格柵加筋優化技術的高速公路路基加寬技術研究[J].公路工程,2020,45(2):147-151.

作者:張叔恩 單位:惠州交投公路工程建設有限公司

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