特殊路基防護(hù)施工技術(shù)

蘇龍海，孫寶君

(黑龍江省龍建路橋第三工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

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特殊路基防護(hù)施工技術(shù)

蘇龍海，孫寶君

(黑龍江省龍建路橋第三工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

介紹了特殊路基防護(hù)施工技術(shù)。

動(dòng)態(tài)加固；壓力分散型；預(yù)應(yīng)力；錨索；施工工藝

1 工程概況

該工程位于我國(guó)北方某地區(qū)，所處位置為軟弱土壤等不良地段。通過(guò)開(kāi)展地質(zhì)勘查后發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)目處埡口地層巖性是白堊系龍井組K2l粉砂巖層，包括全風(fēng)化泥巖夾薄層粉砂巖(0～5.0m)，遇水后極易發(fā)生崩解現(xiàn)象；5～10m為全風(fēng)化泥巖；10～11m為全風(fēng)化泥巖弱軟夾層。獲取施工地區(qū)地質(zhì)資料后，開(kāi)展大量力學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該地區(qū)為一種強(qiáng)膨脹、強(qiáng)風(fēng)化軟巖，易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，因此在施工過(guò)程中要予以高度重視。該工程項(xiàng)目根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果，確定確定采用錨管樁+壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索+架梁復(fù)合的支護(hù)方案，在開(kāi)挖后形成20m左右邊坡，實(shí)施三級(jí)支護(hù)，其邊坡坡率的比值為1∶1.5。

2 特殊路基防護(hù)施工工藝

2.1 錨管樁施工

路塹開(kāi)挖前，在開(kāi)挖線外，緊鄰開(kāi)挖線預(yù)先打入4排錨管樁，樁長(zhǎng)6m，排距1.5m。邊坡開(kāi)挖埡口采用1∶1.5邊坡坡率，每隔6m設(shè)一道臺(tái)階，臺(tái)階寬為6m，共分三級(jí)，并設(shè)置截水溝。錨管樁為直徑60mm的側(cè)壁帶孔鋼管，并在錨管底部1.2m范圍內(nèi)用鉆床加工出φ12mm、間距20cm的壓漿孔。在施工過(guò)程中，為保證漿體能透過(guò)側(cè)孔順利進(jìn)入一定范圍的巖體內(nèi)，需要垂直打入坡體后再進(jìn)行壓力注漿。當(dāng)漿體強(qiáng)度超過(guò)70%，開(kāi)挖邊坡，開(kāi)挖1.5m后打入錨管樁。之后按照上述要求，采用“先打再挖”的方式進(jìn)行交替施工。待錨索框架梁支護(hù)結(jié)束后，開(kāi)始下一級(jí)邊坡施工。當(dāng)開(kāi)挖至坡底時(shí)，打入錨管樁，避免底臌。

(1)錨管樁成孔及安裝、壓漿施工

①鉆機(jī)安裝

錨管樁成孔采用風(fēng)動(dòng)潛孔錘沖擊成孔施工工藝，在設(shè)計(jì)樁位位置安裝XZ-30型潛孔鉆機(jī)，安裝鉆桿及鉆具，用垂球法檢測(cè)鉆桿的垂直度，用以確定成孔的垂直度，調(diào)整鉆機(jī)的四個(gè)撐腳，使垂直度滿足規(guī)范要求，方可進(jìn)行成孔施工。

②成孔施工

成孔鉆進(jìn)采用風(fēng)動(dòng)沖擊鉆孔的方法，啟動(dòng)鉆機(jī)，并向鉆桿內(nèi)通入高壓空氣，邊鉆進(jìn)邊用高壓空氣將孔內(nèi)的鉆渣從孔底向上排出，直至設(shè)計(jì)孔深。成孔完畢后，用專用測(cè)孔桿(管)檢測(cè)成孔孔位、孔深及垂直度，檢驗(yàn)合格后，即進(jìn)行錨管的安裝及壓漿施工。

③錨管的安裝及壓漿

成孔檢測(cè)合格后，用人工將6m長(zhǎng)的錨管緩慢送入孔內(nèi)，并盡量避免觸碰孔壁，防止孔壁泥渣坍落孔底，安裝完畢后，即可進(jìn)行錨管樁的壓漿施工。錨管樁壓漿采取成批集中壓漿，水泥漿按試驗(yàn)配合比嚴(yán)格在攪拌站集中拌和，按300根錨管樁為一批集中壓漿，壓漿采用3SNS型高壓注漿泵進(jìn)行注漿。注漿時(shí)在錨管口安裝臨時(shí)密封嘴，并保持不小于0.5MPa的注漿壓力，直至孔口流出濃漿為止。

2.2 錨索施工

(1)錨索成孔、安裝及壓漿施工

錨索成孔采用風(fēng)動(dòng)潛孔錘沖擊成孔施工工藝，在設(shè)計(jì)錨索位置上安裝MD-50型鉆機(jī)，安裝鉆桿及鉆具，用羅盤(pán)檢測(cè)鉆桿的傾角，用以確定成孔的角度，調(diào)整鉆機(jī)角度調(diào)節(jié)油缸，使傾角符合設(shè)計(jì)要求。錨索鉆孔孔徑為146mm，傾角為30°和15°。成孔鉆進(jìn)采用風(fēng)動(dòng)沖擊鉆孔的方法，啟動(dòng)鉆機(jī)，并向鉆桿內(nèi)通入高壓空氣，邊鉆進(jìn)邊用高壓空氣將孔內(nèi)的鉆渣從孔底向上排出，直至設(shè)計(jì)孔深。鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)對(duì)每個(gè)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現(xiàn)場(chǎng)記錄。如遇地層松散、破碎時(shí)，應(yīng)采用跟管鉆進(jìn)技術(shù)。若遇坍孔難以鉆進(jìn)，則應(yīng)進(jìn)行固壁灌漿處理重新鉆進(jìn)。鉆孔完成后使用高壓空氣將鉆孔孔壁、孔底沉渣全部清除干凈。

(2)錨索制作

按設(shè)計(jì)所采用的錨索結(jié)構(gòu)和制作技術(shù)要求編索。

錨索材料選用高強(qiáng)度、低松弛環(huán)氧噴涂鋼絞線，其直徑Φj15.24mm，長(zhǎng)度為相應(yīng)的錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度加1.0m的工作長(zhǎng)度，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1 860MPa，錨具采用OVM錨具(包括配套錨板、夾片)。

(3)錨索安裝

在安裝錨索中，該項(xiàng)目主要采用人工下索方法。先從成品索堆處抬至孔口，保證抬索過(guò)程相互協(xié)調(diào)。送錨索應(yīng)保證送索過(guò)程協(xié)調(diào)一致，索體平順，不扭轉(zhuǎn)。在安裝錨索前，及時(shí)的檢查鉆孔，若發(fā)現(xiàn)鉆孔存在掉塊等不良現(xiàn)象，需要及早清理。在安裝前，詳細(xì)檢查，錨索體，并由專業(yè)人員判斷注漿管是否通暢，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要進(jìn)行相應(yīng)的處理。在錨索往孔內(nèi)穿時(shí)，為保證PE管質(zhì)量，要保證錨索安裝平順，且能根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙控制外露部分長(zhǎng)度。錨索安裝完畢后，即可進(jìn)行錨座及框架梁施。

2.3 錨座及框架梁施工

(1)基槽開(kāi)挖

在人工清理后的坡面上按照設(shè)計(jì)圖紙用全站儀放出錨座及框架的平面位置及坡面位置，并掛線反復(fù)校核坡面位置平面尺寸。錨座及框架梁基槽開(kāi)挖采用人工開(kāi)挖的方法進(jìn)行坡面開(kāi)挖作業(yè)，按照施工放樣位置人工挖基槽、平整基底后進(jìn)行人工夯實(shí)，嚴(yán)格控制挖基深度，嚴(yán)禁超挖。

(2)鋼筋綁扎

框架梁與錨座鋼筋骨架采用在鋼筋加工場(chǎng)地預(yù)制加工成型現(xiàn)場(chǎng)安裝的施工方法。鋼筋進(jìn)場(chǎng)前檢驗(yàn)合格后方可使用。

(3)模板支立、混凝土澆筑

立模應(yīng)進(jìn)行測(cè)量控制，經(jīng)檢查合格后，即可進(jìn)行混凝土澆注。按試驗(yàn)配合比集中進(jìn)行混凝土拌制，用混凝土罐車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，泵車輸送?；炷琳駬v采用插入式振動(dòng)器，保證振搗時(shí)注意：振搗棒應(yīng)振動(dòng)均勻，邊振邊插，插點(diǎn)要均勻，避免出現(xiàn)漏振、過(guò)振現(xiàn)象?；炷翝仓旰?，及時(shí)加以覆蓋并按規(guī)定灑水養(yǎng)護(hù)。

(4)錨索壓漿

水泥漿由水泥凈漿攪拌機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)集中攪拌，水泥漿配合比為水泥∶水∶外摻劑=1∶0.42∶0.08，水泥漿攪拌均勻后方可進(jìn)行注漿，水泥漿用3SNS砂漿泵注入錨孔里。攪拌采用YJ-340攪拌機(jī)進(jìn)行，注漿過(guò)程中控制注漿壓力不小于0.5MPa，同時(shí)用探釬探觸水泥漿頂面位置，直至水泥漿頂面達(dá)到錨索自由段位置處，緩慢拔出注漿管，邊抽拔注漿管邊持續(xù)對(duì)孔內(nèi)注漿，確保抽拔注漿管過(guò)程中漿體密實(shí)、飽滿。2h后再用探釬探觸水泥漿頂面位置，長(zhǎng)度大于錨索自由段時(shí)應(yīng)二次補(bǔ)漿，確保錨固段長(zhǎng)度達(dá)設(shè)計(jì)要求。

2.4 錨索張拉

(1)張拉設(shè)備

張拉之前對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行配套標(biāo)定，張拉采用YCW150B型千斤頂張拉，由ZB4/500型高壓油泵控制。

(2)機(jī)具安裝：錨板安裝要求錨板中心與錨索軸線一致，夾片安裝要求齊平。

(3)錨索張拉：錨索張拉需要在漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的70%后才可以使用，在張拉施工中，需要采用差異分布張拉方法，并根據(jù)設(shè)計(jì)荷載等確定差異荷載的實(shí)際參數(shù)。在正式張拉前，采用10%～15%的設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行預(yù)張拉，保證各部位能緊密接觸。在施工過(guò)程中，在充分考慮可能出現(xiàn)的松弛徐變等因素外，在預(yù)應(yīng)力錨索張拉時(shí)需要取設(shè)計(jì)荷載的10%確定張拉噸位，并且在每一級(jí)荷載滿足標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要持荷5min。張拉采用分級(jí)加載：0→10%Nt→25%Nt→50%Nt→75%Nt→100%Nt→110%Nt。張拉控制采用以油壓表讀數(shù)為準(zhǔn)，錨索伸長(zhǎng)量進(jìn)行校核的雙控方法。

(4)封錨

鋼絞線張拉完成后，按鋼絞線外露錨板3cm切除多余鋼絞線,進(jìn)行封錨。

(5)封口注漿

張拉結(jié)束后，立即使用M30級(jí)水泥封口，注漿管從預(yù)留孔插入直至管口達(dá)到錨固段頂面約50cm。之后持續(xù)注漿，直至孔滿溢出后，拉出注漿管，此時(shí)需要邊拉管、邊注漿，避免出現(xiàn)孔隙，并保證孔中的空氣能充分排出。

(6)外部保護(hù)

注漿封口后，從錨具量起，留30mm鋼鉸線，其余部分截去，在其外部覆蓋厚度不小于50mm的與錨座同標(biāo)號(hào)的混凝土封頭，以防銹蝕破壞。

[1] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)．錨索噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范[S]．中國(guó)計(jì)劃出版社，2001.

[2] 中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)．土層錨索設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(CECS22：90)[S]．中國(guó)計(jì)劃出版社，1991.

2016-01-11

蘇龍海(1974-)，男，高級(jí)工程師，研究方向：橋梁設(shè)計(jì)。

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1008-3383(2016)12-0081-02