從西藏千佛崖棧道拓寬改造工程探索特殊路段道路拓寬工藝

左科++羅婧文

摘要：文章介紹了采用樁基礎(chǔ)加懸臂梁并結(jié)合錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索的工藝，對千佛崖棧道進(jìn)行拓寬的工程實例，分析了工程設(shè)計中的限制情況、問題解決及設(shè)計思路。該特殊路段道路拓寬工藝很好地解決了特殊地段道路加寬的問題，避免了深挖高填，保護(hù)了石刻文物，值得在西藏地區(qū)推廣。

關(guān)鍵詞：單懸臂梁橋；棧道拓寬；預(yù)應(yīng)力錨索；特殊路段；錨桿

中圖分類號：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）19-0101-03

1 工程概況

千佛崖是位于西藏自治區(qū)拉薩市內(nèi)的藥王山西側(cè)的一處摩崖石刻，是拉薩群眾重要的朝佛圣地，這也是拉薩有名的一處室外景觀，山體上密密麻麻地刻滿了數(shù)千個大小佛像，人稱“千佛崖”。

在山體上有一人行棧道，寬約1.6m，為轉(zhuǎn)山朝佛所用，但由于年久失修，且道路狹窄，已經(jīng)不能滿足當(dāng)?shù)厝嗣竦男枨?，且近年來游客日益增多，使得狹窄的道路人滿為患，因此需對此道路進(jìn)行加寬改造，并且需將此棧道打造為一條景觀長廊。

千佛崖人行棧道全長約160m，該區(qū)域路段地形陡峭，人行道依山而建，蜿蜒崎嶇，且道路外側(cè)坡腳有大量民房，情況較為復(fù)雜，需進(jìn)行特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，方能滿足結(jié)構(gòu)安全和景觀需求。

2 工程設(shè)計思路分析

2.1 現(xiàn)場條件

千佛崖棧道全長約160m，最寬處約2.5m，最窄處約1m。棧道內(nèi)側(cè)為石壁，上面刻滿了佛像及經(jīng)文，棧道外側(cè)為陡崖，陡崖高度約為10m。

2.2 設(shè)計要求

（1）棧道需加寬為≥5m寬度的人行道。

（2）不得損壞石壁上的石刻佛像。

（3）棧道外側(cè)需滿足景觀要求。

（4）工程造價相對較低。

2.3 設(shè)計思路清理

根據(jù)本工程現(xiàn)場條件及設(shè)計要求，可以將設(shè)計方向歸納為以下幾點：

（1）由于棧道內(nèi)側(cè)為石刻，因此加寬道路只能向外側(cè)加寬，且應(yīng)盡量遠(yuǎn)離石刻，以免施工時對其造成

破壞。

（2）現(xiàn)狀人行道蜿蜒曲折，在設(shè)計時需要考慮到工程施工的便利性和可實施性。

（3）棧道需加寬至5m，對于結(jié)構(gòu)的安全性需要考慮全面。

（4）此處為陡崖上，大型機(jī)械無法進(jìn)場，因此只能靠人工施工，需考慮工程的可實施性。

（5）棧道外側(cè)需滿足景觀要求，故需考慮結(jié)構(gòu)的美觀性。

2.4 結(jié)構(gòu)類型分析

（1）擋土墻。對于常規(guī)路基加寬，可采用在路基外側(cè)設(shè)置重力式擋墻或樁板擋墻等擋土結(jié)構(gòu)物的形式進(jìn)行道路加寬。但由于此棧道依山而建，棧道外側(cè)崖壁陡峭，沒有設(shè)置擋墻的條件，故此方案不可行。

（2）門形框架結(jié)構(gòu)。在加寬范圍內(nèi)設(shè)置門形框架墩，在框架上鋪設(shè)空心板，以達(dá)到加寬道路的目的。此方案從技術(shù)上可行，但陡崖高10m，因此框架結(jié)構(gòu)造價會比較高，且框架外側(cè)立墩較多，對現(xiàn)狀地形破壞嚴(yán)重，景觀不理想，因此放棄本方案。

（3）懸臂梁棧道。懸臂梁棧道在我國古代便已出現(xiàn)，主要是靠打入山體的懸臂梁承受重量，在其上鋪設(shè)面板，達(dá)到滿足通行的效果。但傳統(tǒng)懸臂梁的承受荷載的能力有限，一般懸臂長度不超過3m，且如果采用這種結(jié)構(gòu)形式，需在山體上打洞，很有可能對崖壁上的石刻造成破壞，因此此方案不能滿足要求。

通過對各種現(xiàn)有結(jié)構(gòu)類型的分析和比較，可以看出，現(xiàn)有的常規(guī)結(jié)構(gòu)類型難以滿足本工程的需求，因此需將各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點進(jìn)行融合，設(shè)計出既要滿足結(jié)構(gòu)安全性，又滿足施工可行性，還要滿足景觀要求的構(gòu)造物，方能解決問題。因此本次設(shè)計將懸臂梁、樁基礎(chǔ)、錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索相結(jié)合，設(shè)計出單懸臂梁橋以滿足本次工程的需要。

3 單懸臂梁橋設(shè)計分析

3.1 設(shè)計理念

為適應(yīng)現(xiàn)場陡峭的地形，滿足安全、可行、經(jīng)濟(jì)、美觀等原則，杜絕深挖高填，在確認(rèn)現(xiàn)已穩(wěn)定路基范圍內(nèi)采用樁基接單懸臂梁，以懸挑結(jié)構(gòu)補(bǔ)足道路欠寬

部分。

3.2 單懸臂梁橋構(gòu)造設(shè)計

（1）在現(xiàn)狀人行棧道上開挖樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)為1.2×1.2m矩形樁基，樁基礎(chǔ)間隔5m，可根據(jù)現(xiàn)狀路線走向適當(dāng)調(diào)整樁基間距。

（2）在樁基礎(chǔ)上澆注懸臂梁，懸臂梁在棧道內(nèi)側(cè)懸出40cm，以留出錨桿設(shè)置空間，外側(cè)懸出3.4m，以加寬道路。

（3）在懸臂梁棧道內(nèi)側(cè)設(shè)置錨桿，以平衡外側(cè)豎向力產(chǎn)生的彎矩，錨桿由懸臂梁頂部，以豎直方向傾角15°向內(nèi)打入巖層，每根懸臂梁橫向設(shè)置2處錨桿，錨桿采用2B25鋼筋，有效錨固長度≥5m。

3.3 單懸臂梁橋的工作原理

（1）拓寬改造部分的活載和恒載是通過縱向搭板作用到單懸臂梁上。

（2）傳遞到懸臂梁上的垂直外荷載是通過挑梁和立柱之間的后澆節(jié)點混凝土作用到樁基上，通過立柱傳遞到地基。

（3）梁上的外荷載對立柱所產(chǎn)生的傾覆力矩是通過預(yù)應(yīng)力錨索和錨桿來實現(xiàn)其受力平衡，從而使結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定、安全使用的目的。

4 施工技術(shù)要點

施工必須嚴(yán)格遵守《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG_TF50-2011）的要求。施工放樣時，需注意銜接部位坐標(biāo)及高程準(zhǔn)確無誤，并用多種可能的方法校核。了解工程地質(zhì)勘察資料，熟悉場地工程地質(zhì)狀況，更好地組織施工。

4.1 總體施工順序

測量放線→樁基成孔→綁扎樁基鋼筋并澆注（預(yù)留預(yù)應(yīng)力錨索孔道）→錨桿鉆孔，并安裝錨桿→預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔，并安裝錨索→澆注懸臂梁→澆注搭板→回填土，調(diào)平標(biāo)高→鋪裝調(diào)平層，設(shè)置橫坡→涂刷防水層，鋪裝面層。

4.2 錨索施工

本次設(shè)計最關(guān)鍵的工藝在于預(yù)應(yīng)力錨索的施工，其主要工藝為：

（1）錨孔測放：錨索位置孔位誤差不得超過±50mm。endprint

（2）鉆孔設(shè)備：巖層中采用潛孔沖擊成孔；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)。

（3）鉆機(jī)就位：錨孔鉆進(jìn)施工應(yīng)確保錨孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50mm，高程誤差不得超過±100mm，傾角允許誤差位±1.0°，方位允許誤差±2.0°。

（4）鉆進(jìn)方式：鉆孔要求干鉆，禁止采用水鉆，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和保證孔壁的粘結(jié)性能。

（5）鉆進(jìn)過程：鉆進(jìn)過程中對每個孔的地層變化，鉆進(jìn)狀態(tài)（鉆壓、鉆速）、地下水及一些特殊情況作好現(xiàn)場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進(jìn)現(xiàn)象時，須立即停鉆，及時進(jìn)行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.1～0.2MPa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進(jìn)。

（6）孔徑孔深：實際使用鉆頭直徑不得小于設(shè)計孔徑。要求實際鉆孔深度大于設(shè)計深度0.2m以上。

（7）錨孔清理：在鉆孔完成后，使用高壓空氣（風(fēng)壓0.2～0.4MPa）將孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度。

（8）錨索體制作及安裝：預(yù)應(yīng)力錨索體由錨頭、自由段、錨固段和安全段四部分組成。安裝前，要確保每根鋼絞線順直，不扭不叉，排列均勻，除銹、除油污，對有死彎、機(jī)械損傷及銹坑處剔出。鋼絞線沿錨索體軸線方向每1.0m設(shè)置一定位環(huán)（擴(kuò)張、夾緊環(huán)），保證錨索體保護(hù)層厚度不小于20mm。

（9）錨固注漿：注漿所采用水泥砂漿，以錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結(jié)束的

標(biāo)準(zhǔn)。

（10）錨索張拉及鎖定、封錨：通過現(xiàn)場張拉試驗，確定張拉鎖定工藝。錨索的張拉及鎖定分級進(jìn)行，嚴(yán)格按照操作規(guī)程執(zhí)行。在設(shè)計張拉完成6～10d后再進(jìn)行一次補(bǔ)償張拉，然后加以鎖定。補(bǔ)償張拉后，從錨具量起，留出長5～10cm鋼絞線，其余部分截去，須用機(jī)械切割，嚴(yán)禁電弧燒割。最后用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙，然后對錨頭采用C30混凝土進(jìn)行封錨，防止銹蝕和兼顧美觀。

5 應(yīng)用效果

采用單懸臂梁橋進(jìn)行人行棧道拓寬既滿足了使用功能上的需求和結(jié)構(gòu)的安全性，又滿足了施工便利的要求，并且此種結(jié)構(gòu)外觀輕盈，受力結(jié)構(gòu)物隱蔽，在對搭板進(jìn)行外部涂裝后，猶如一道彩虹跨越在陡崖之上，景觀效果突出，完全滿足了最初的設(shè)計要求。而且整個施工過程完全無需依賴大型機(jī)械，對石刻也沒有絲毫的破壞，因此本次設(shè)計非常成功。

6 結(jié)語

單懸臂梁橋拓寬人行棧道工藝很好地解決此種特殊地段道路加寬的問題，避免了深挖高填，保護(hù)了石刻文物，既經(jīng)濟(jì)，又美觀，非常值得在西藏地區(qū)推廣，但是此種結(jié)構(gòu)承受荷載有限，一般僅限于人行棧道拓寬，對于車行道路尚需進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 王曉東.整體式懸挑結(jié)構(gòu)道路建設(shè)技術(shù)在西藏類昌公路的應(yīng)用研究[D].重慶交通大學(xué)，2007.

[2] 中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn).巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程（CECS 22：2005）[S].北京：中國計劃出版社，2005.endprint

（2）鉆孔設(shè)備：巖層中采用潛孔沖擊成孔；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)。

（3）鉆機(jī)就位：錨孔鉆進(jìn)施工應(yīng)確保錨孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50mm，高程誤差不得超過±100mm，傾角允許誤差位±1.0°，方位允許誤差±2.0°。

（4）鉆進(jìn)方式：鉆孔要求干鉆，禁止采用水鉆，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和保證孔壁的粘結(jié)性能。

（5）鉆進(jìn)過程：鉆進(jìn)過程中對每個孔的地層變化，鉆進(jìn)狀態(tài)（鉆壓、鉆速）、地下水及一些特殊情況作好現(xiàn)場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進(jìn)現(xiàn)象時，須立即停鉆，及時進(jìn)行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.1～0.2MPa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進(jìn)。

（6）孔徑孔深：實際使用鉆頭直徑不得小于設(shè)計孔徑。要求實際鉆孔深度大于設(shè)計深度0.2m以上。

（7）錨孔清理：在鉆孔完成后，使用高壓空氣（風(fēng)壓0.2～0.4MPa）將孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度。

（8）錨索體制作及安裝：預(yù)應(yīng)力錨索體由錨頭、自由段、錨固段和安全段四部分組成。安裝前，要確保每根鋼絞線順直，不扭不叉，排列均勻，除銹、除油污，對有死彎、機(jī)械損傷及銹坑處剔出。鋼絞線沿錨索體軸線方向每1.0m設(shè)置一定位環(huán)（擴(kuò)張、夾緊環(huán)），保證錨索體保護(hù)層厚度不小于20mm。

（9）錨固注漿：注漿所采用水泥砂漿，以錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結(jié)束的

標(biāo)準(zhǔn)。

（10）錨索張拉及鎖定、封錨：通過現(xiàn)場張拉試驗，確定張拉鎖定工藝。錨索的張拉及鎖定分級進(jìn)行，嚴(yán)格按照操作規(guī)程執(zhí)行。在設(shè)計張拉完成6～10d后再進(jìn)行一次補(bǔ)償張拉，然后加以鎖定。補(bǔ)償張拉后，從錨具量起，留出長5～10cm鋼絞線，其余部分截去，須用機(jī)械切割，嚴(yán)禁電弧燒割。最后用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙，然后對錨頭采用C30混凝土進(jìn)行封錨，防止銹蝕和兼顧美觀。

5 應(yīng)用效果

采用單懸臂梁橋進(jìn)行人行棧道拓寬既滿足了使用功能上的需求和結(jié)構(gòu)的安全性，又滿足了施工便利的要求，并且此種結(jié)構(gòu)外觀輕盈，受力結(jié)構(gòu)物隱蔽，在對搭板進(jìn)行外部涂裝后，猶如一道彩虹跨越在陡崖之上，景觀效果突出，完全滿足了最初的設(shè)計要求。而且整個施工過程完全無需依賴大型機(jī)械，對石刻也沒有絲毫的破壞，因此本次設(shè)計非常成功。

6 結(jié)語

單懸臂梁橋拓寬人行棧道工藝很好地解決此種特殊地段道路加寬的問題，避免了深挖高填，保護(hù)了石刻文物，既經(jīng)濟(jì)，又美觀，非常值得在西藏地區(qū)推廣，但是此種結(jié)構(gòu)承受荷載有限，一般僅限于人行棧道拓寬，對于車行道路尚需進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 王曉東.整體式懸挑結(jié)構(gòu)道路建設(shè)技術(shù)在西藏類昌公路的應(yīng)用研究[D].重慶交通大學(xué)，2007.

[2] 中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn).巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程（CECS 22：2005）[S].北京：中國計劃出版社，2005.endprint

（2）鉆孔設(shè)備：巖層中采用潛孔沖擊成孔；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)。

（3）鉆機(jī)就位：錨孔鉆進(jìn)施工應(yīng)確保錨孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50mm，高程誤差不得超過±100mm，傾角允許誤差位±1.0°，方位允許誤差±2.0°。

（4）鉆進(jìn)方式：鉆孔要求干鉆，禁止采用水鉆，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和保證孔壁的粘結(jié)性能。

（5）鉆進(jìn)過程：鉆進(jìn)過程中對每個孔的地層變化，鉆進(jìn)狀態(tài)（鉆壓、鉆速）、地下水及一些特殊情況作好現(xiàn)場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進(jìn)現(xiàn)象時，須立即停鉆，及時進(jìn)行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.1～0.2MPa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進(jìn)。

（6）孔徑孔深：實際使用鉆頭直徑不得小于設(shè)計孔徑。要求實際鉆孔深度大于設(shè)計深度0.2m以上。

（7）錨孔清理：在鉆孔完成后，使用高壓空氣（風(fēng)壓0.2～0.4MPa）將孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度。

（8）錨索體制作及安裝：預(yù)應(yīng)力錨索體由錨頭、自由段、錨固段和安全段四部分組成。安裝前，要確保每根鋼絞線順直，不扭不叉，排列均勻，除銹、除油污，對有死彎、機(jī)械損傷及銹坑處剔出。鋼絞線沿錨索體軸線方向每1.0m設(shè)置一定位環(huán)（擴(kuò)張、夾緊環(huán)），保證錨索體保護(hù)層厚度不小于20mm。

（9）錨固注漿：注漿所采用水泥砂漿，以錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結(jié)束的

標(biāo)準(zhǔn)。

（10）錨索張拉及鎖定、封錨：通過現(xiàn)場張拉試驗，確定張拉鎖定工藝。錨索的張拉及鎖定分級進(jìn)行，嚴(yán)格按照操作規(guī)程執(zhí)行。在設(shè)計張拉完成6～10d后再進(jìn)行一次補(bǔ)償張拉，然后加以鎖定。補(bǔ)償張拉后，從錨具量起，留出長5～10cm鋼絞線，其余部分截去，須用機(jī)械切割，嚴(yán)禁電弧燒割。最后用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙，然后對錨頭采用C30混凝土進(jìn)行封錨，防止銹蝕和兼顧美觀。

5 應(yīng)用效果

采用單懸臂梁橋進(jìn)行人行棧道拓寬既滿足了使用功能上的需求和結(jié)構(gòu)的安全性，又滿足了施工便利的要求，并且此種結(jié)構(gòu)外觀輕盈，受力結(jié)構(gòu)物隱蔽，在對搭板進(jìn)行外部涂裝后，猶如一道彩虹跨越在陡崖之上，景觀效果突出，完全滿足了最初的設(shè)計要求。而且整個施工過程完全無需依賴大型機(jī)械，對石刻也沒有絲毫的破壞，因此本次設(shè)計非常成功。

6 結(jié)語

單懸臂梁橋拓寬人行棧道工藝很好地解決此種特殊地段道路加寬的問題，避免了深挖高填，保護(hù)了石刻文物，既經(jīng)濟(jì)，又美觀，非常值得在西藏地區(qū)推廣，但是此種結(jié)構(gòu)承受荷載有限，一般僅限于人行棧道拓寬，對于車行道路尚需進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 王曉東.整體式懸挑結(jié)構(gòu)道路建設(shè)技術(shù)在西藏類昌公路的應(yīng)用研究[D].重慶交通大學(xué)，2007.

[2] 中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn).巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程（CECS 22：2005）[S].北京：中國計劃出版社，2005.endprint