高邊坡施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用

翁建章

摘要：市政道路整體質(zhì)量好壞直接影響著廣大市民的生活質(zhì)量，我國(guó)的市政道路存在的主要質(zhì)量問(wèn)題是高邊坡土層滑移、巖層不夠穩(wěn)定等，針對(duì)這些問(wèn)題，結(jié)合工程實(shí)例，重點(diǎn)提出采用錨索施工技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題，以確保高邊坡長(zhǎng)期的穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：市政道路 高邊坡施工技術(shù) 錨索 加固

0 引言

市政道路建設(shè)時(shí)作為一個(gè)社會(huì)公益性的項(xiàng)目，多是分布在城市的建成區(qū)域，受環(huán)境、交通以及場(chǎng)地等因素的局限，工期要求比較緊，所以，在市政工程中出現(xiàn)輕質(zhì)量、輕技術(shù)等現(xiàn)象，工程整體質(zhì)量存在較大問(wèn)題，特別是高邊坡加固施工質(zhì)量方面相對(duì)嚴(yán)重。結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)市政道路高邊坡施工技術(shù)的實(shí)際使用展開(kāi)相關(guān)探討。

1 工程案例

坂瀾大道為南北向干線性城市主干道，跨龍崗、寶安兩區(qū)，南北段分別位于龍崗坂田街道和寶安觀瀾街道。線路南起現(xiàn)狀貝爾路及吉華路，途經(jīng)規(guī)劃稼先路、環(huán)城北路、規(guī)劃坂李大道，跨越機(jī)荷高速公路，終點(diǎn)接現(xiàn)狀環(huán)觀南路。本標(biāo)段為坂瀾大道Ⅳ標(biāo)段，為坂瀾大道與機(jī)荷高速公路互通立交以及與規(guī)劃建設(shè)中的樟坑徑石油氣倉(cāng)儲(chǔ)基地的聯(lián)絡(luò)道路。

2 工程地質(zhì)條件

根據(jù)鉆探揭露，跟本次邊坡防護(hù)有關(guān)的地層結(jié)構(gòu)自上而下有人工填土層、第四系沖積層、坡積層、殘積層，下伏基巖為燕山期粗粒黑云母花崗巖?，F(xiàn)分述如下：①人工填土層（Q[ml]）。②第四系坡積土層（Qdl）。③第四系殘積土層（Qel）。④燕山期晚期（γ53）。

3 市政道路高邊坡加固施工技術(shù)

高邊坡加固施工技術(shù)的應(yīng)用前提是開(kāi)挖邊坡?；臼前凑铡坝缮系较?、分級(jí)施工、開(kāi)挖跳槽以及提早支護(hù)”的施工原則進(jìn)行邊坡開(kāi)挖，同時(shí)還強(qiáng)調(diào)防護(hù)工作，在開(kāi)挖的同時(shí)把土方運(yùn)走。在開(kāi)挖邊坡中必須確保邊坡的平整度、破率以及穩(wěn)定性；對(duì)于巖體破碎的地段以及巖層傾向和坡面為小夾角的地段，應(yīng)該隔斷再行開(kāi)挖，開(kāi)挖時(shí)要注意邊坡的排水設(shè)計(jì)。具體為：

3.1 開(kāi)挖的方式為：確保邊坡的穩(wěn)定性以及質(zhì)量，可以使用預(yù)裂光面的爆破施工方法，應(yīng)用小孔徑的手風(fēng)鉆對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)地段鉆孔，應(yīng)用弱松動(dòng)的爆破方式將復(fù)雜地質(zhì)地段整修成型，采用淺孔爆破的方法對(duì)平臺(tái)進(jìn)行施工，采用人工輔助以及機(jī)械開(kāi)挖的方法對(duì)地質(zhì)邊坡進(jìn)行施工。

3.2 邊坡排水方面：首先是做好截水溝，以將地下水引走。順著坡頂?shù)淖呦蜃龊门潘疁?，以疏?dǎo)雨水，并做好滑坡。截水溝的溝底需加耳墻，以保證其的穩(wěn)定性。排水溝以及截水溝的排水設(shè)施應(yīng)該要銜接順暢，不可出現(xiàn)積水或者滲水等現(xiàn)象。

3.3 驗(yàn)收：在開(kāi)挖好邊坡之后，應(yīng)該對(duì)邊坡的尺寸、坡度以及平整度等的施工技術(shù)的相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)展開(kāi)驗(yàn)收，任何不達(dá)標(biāo)的施工必須修正，直至達(dá)標(biāo)。

4 邊坡的預(yù)應(yīng)力錨索加固

本工程CK0+120～CK0+350，道路右側(cè)，最大坡高約40m，由下向上共分6級(jí)，設(shè)計(jì)坡率由上向下分別為：1：1（5級(jí)）、1：0.75（1級(jí)），支護(hù)方式均為錨桿（索）及框架梁。

邊坡的預(yù)應(yīng)力錨索加固起著主動(dòng)受力之用，通過(guò)運(yùn)用后張法原理以讓邊坡穩(wěn)定下來(lái)。通過(guò)在穩(wěn)定的或者完整的地層之中的錨固段設(shè)置錨索（桿），以提供足夠的錨拉力， 經(jīng)自由段來(lái)不斷實(shí)現(xiàn)預(yù)加的應(yīng)力，將在坡面上設(shè)置成順坡型的鋼筋混凝土作為抑制體的框架，經(jīng)錨夾具給錨索施加相應(yīng)應(yīng)力之后，鎖定于樞架之上，最后把邊坡表層的不穩(wěn)定層固定于邊坡穩(wěn)定的下表層上，以增加邊坡的穩(wěn)定性。

大致的施工工藝為：開(kāi)挖土石方→測(cè)量以及放線定位→準(zhǔn)備鉆機(jī)→安裝鉆桿→設(shè)置孔位→設(shè)置合理角度→鉆孔→上提鉆桿→清理鉆孔→置入鋼筋→灌漿→張拉錨筋→養(yǎng)護(hù)。在這些工藝中，最主要的工藝為鉆孔、注漿、張拉封錨，以下對(duì)這三項(xiàng)施工工藝的使用以及注意事項(xiàng)做重點(diǎn)分析。

4.1 鉆孔。①錨孔鉆進(jìn)應(yīng)采用無(wú)水干鉆。在錨固段造孔過(guò)程中，為了滿足錨固要求，不得采用泥漿。成孔后需要排出孔巖粉，碎屑及積水等，確?？變?nèi)的干燥性，以及孔壁干凈粗糙。②選擇鉆孔機(jī)具：在選擇鉆孔設(shè)備的過(guò)程中，需要結(jié)合錨固地層的類型、鉆孔深度、鉆孔直徑、錨固場(chǎng)地的實(shí)際情況。③施工過(guò)程中，嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的錨索間距、傾角、高程等，當(dāng)?shù)匦螚l件影響施工時(shí)，同現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理擬定新孔位。④鉆孔偏差：較好巖石地基為1/100～1/200；較深的鉆孔可適當(dāng)放寬要求。⑤在穿鋼絞線前應(yīng)用高壓水洗孔，確保錨孔清洗干凈。

4.2 注漿

4.2.1 注漿工藝要求：配制水泥砂漿需要選用高于42.5號(hào)、生產(chǎn)日期在3個(gè)月內(nèi)的新鮮硅酸鹽水泥，水灰比為0.45，泌水率控制在2%，最大不超過(guò)3%。

4.2.2 制漿注漿。①采用攪拌機(jī)攪拌漿液，稠度符合規(guī)定要求，直到均勻，緩慢攪拌，直到灌漿結(jié)束。具體操作流程為：先放水，再放水泥，最后放砂。投料完成后，需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成攪拌。②在灌漿過(guò)程中，孔內(nèi)的氣、水等要嚴(yán)格排除，且灌漿質(zhì)量不能受到影響，同時(shí)不影響錨固體與孔壁之間的接合力。③在漿體未凝固之前，不能對(duì)錨索進(jìn)行移動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生。④對(duì)于錨孔漿液容量，通常情況下取設(shè)計(jì)用漿量的120%～130%，受裂縫發(fā)育、空洞、溶縫的影響和制約，超灌現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。⑤灌漿過(guò)程中，如果孔道出現(xiàn)阻塞，通常需要更換注漿口，同時(shí)排出第一次灌入的水泥漿，避免兩次灌入的水泥漿之間存在氣體。為了確保注漿質(zhì)量，錨索下入孔后6 小時(shí)進(jìn)行注漿。如果孔中存有地下水的，造孔成孔后4 小時(shí)內(nèi)不能進(jìn)行下錨時(shí)，需要重新進(jìn)行洗孔，然后進(jìn)行下錨，在洗孔過(guò)程中，需要進(jìn)行速洗、速設(shè)錨、速注漿。對(duì)錨索注漿時(shí)，當(dāng)錨孔水泥漿面穩(wěn)定后，進(jìn)行灌漿，如果漿面不穩(wěn)定時(shí)，需要進(jìn)行等待，同時(shí)緩慢加壓注漿，不穩(wěn)定不得停灌。

4.2.3 灌漿壓力：為了提高錨索的承載能力，通常情況下，需要將灌漿壓力控制在0.4～0.8MPa。在巖層中，對(duì)于無(wú)裂隙的灌漿壓力一般可取低值，存在裂隙時(shí)，在下錨前采用自流預(yù)灌漿。

4.3 張拉與鎖定。在灌漿體及抑制件、結(jié)構(gòu)物砼工程達(dá)到齡期強(qiáng)度后，對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行張拉，同時(shí)施加相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力，對(duì)于設(shè)計(jì)規(guī)定的承載力，通過(guò)張拉試驗(yàn)或驗(yàn)證試驗(yàn)的方式進(jìn)行確定。endprint

4.3.1 張拉設(shè)備：①選用帶有說(shuō)服力壓力計(jì)的雙向伸長(zhǎng)的雙頭千斤頂作為張拉千斤頂，在每個(gè)工點(diǎn)施工之前，需要對(duì)千斤頂進(jìn)行校驗(yàn)。②在下列情況下，需要對(duì)千斤頂重新標(biāo)定：a使用三個(gè)月；b嚴(yán)重漏油；c損傷主要部件；d引伸量出現(xiàn)偏大或偏小。③根據(jù)有關(guān)規(guī)定要求，對(duì)于千斤頂?shù)膬?nèi)摩阻，在張拉前進(jìn)行檢查，否則停止使用。④千斤頂和油泵必須配套標(biāo)定和配套使用。

4.3.2 錨具：①鎖定鋼絞線的錨具必須采用質(zhì)量好的大廠合格產(chǎn)品。②對(duì)錨具及墊板孔口內(nèi)有無(wú)毛刺情況進(jìn)行逐個(gè)檢查，不準(zhǔn)使用帶有毛刺的錨具或墊板。③通過(guò)防銹漆對(duì)錨具和夾片進(jìn)行處理，不能使用有銹、有水及帶雜物的錨具和夾片。④采用防護(hù)油涂層對(duì)夾片與鋼絞線卡緊部分進(jìn)行防護(hù)，采用砼封閉的方式對(duì)錨具及錨索的外露頭進(jìn)行防護(hù)，使錨具處于堿性環(huán)境中。

4.3.3 張拉：①確定施工張拉預(yù)應(yīng)力值。②初值預(yù)拉：在張拉前對(duì)單根鋼絞線須選定噸位進(jìn)行預(yù)拉，使每根鋼絞線處于初始的相同受力狀態(tài)。③預(yù)應(yīng)力張拉：張拉時(shí)應(yīng)將施加的預(yù)應(yīng)力值分成3～5級(jí)進(jìn)行循環(huán)張拉，每級(jí)的張拉荷載為設(shè)計(jì)張拉力的1/3～1/5。④錨索張拉時(shí)，一定要將錨索扶正與工作臺(tái)垂直后，再安裝千斤頂，張拉時(shí)應(yīng)設(shè)架保證千斤頂與工作臺(tái)面垂直，確保各根鋼絞線受力均勻。⑤每次張拉應(yīng)有完整的原始記錄。⑥需要固定預(yù)應(yīng)力張拉工作班組，張拉工作需要在有經(jīng)驗(yàn)的預(yù)應(yīng)力張拉工長(zhǎng)的指導(dǎo)下進(jìn)行張拉，此項(xiàng)工作不允許臨時(shí)工承擔(dān)。

4.3.4 鎖定封錨：①確認(rèn)錨索承載能力后，全部錨索張拉夠噸位，產(chǎn)生工作效果后，可切斷外露的工作鋼絞線，但就在錨具頂面外留80～100mm線頭，不宜留得太短，以防鋼絞線拽滑掉入而失效，然后采用防腐涂料仔細(xì)涂刷外露鋼件。②錨索鎖定后48小時(shí)內(nèi)若發(fā)現(xiàn)有明顯的應(yīng)力松弛時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

5 結(jié)語(yǔ)

市政道路存在的主要質(zhì)量問(wèn)題是高邊坡土層滑移、巖層不穩(wěn)定等，加強(qiáng)高邊坡施工技術(shù)有很多種，在本工程中得到了很好的應(yīng)用，特別是預(yù)應(yīng)力錨索加固的應(yīng)用，保證了施工中困難路段的施工質(zhì)量，最終提高了本市政道路的整體質(zhì)量。應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索加固高邊坡，有受力條件好，設(shè)計(jì)位置靈活和施工速度快等優(yōu)點(diǎn)，并能根據(jù)邊坡開(kāi)挖情況動(dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)參數(shù)，既有效保證了巖體的穩(wěn)定性，又給施工及行車創(chuàng)造了安全條件。

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