锚索框架地梁在高速公路边坡防护中的运用

锚索框架地梁在高速公路边坡防护中的运用

云南公大公路工程技术有限公司云南昆明650000

摘要:边坡防护是高速公路施工中的重要环节之一,可以有效防止边坡滑塌、碎石掉落等问题的发生,从而保障高速公路自身质量和维护驾乘人员的安全。随着我国高速公路事业的不断成熟,配套的边坡防护技术也逐渐完善,其中锚索框架地梁具有施工流程相对简便、边坡稳定效果较好等特点,实际运用比较广泛。本文首先概述了高速公路边坡滑塌的原因和防护技术的选择,随后以锚索框架地梁为例,就各个施工流程中需要把控的技术要点,以及施工中需要关注的管理事项展开了简要分析。

关键词:锚索地梁;边坡支护;补偿张拉;封口注浆

一、高速公路边坡滑塌原因及防护技术选择

边坡岩体长时间裸露,风化现象严重,出现了不同程度的裂缝,岩体破碎明显,在压力作用下或是受到了外部其他作用力的影响,容易发生边坡局部滑塌的情况。此外,在高速公路施工中,坡脚开挖导致坡体应力集中,坡脚岩体因为承重力不足而导致岩体滑塌。在防护技术的选择上,边坡底部可以采取刷方、放缓边坡等措施进行加固,边坡上部则需要采用锚固地梁进行整体加固。

二、锚索框架地梁施工技术要点

1、钻孔

根据设计图纸确定钻孔位置,然后进行必要的处理工作,例如将钻孔周边松动的石块清理掉,为了方便钻机钻孔还要进行平整处理。钻机就位后,调整钻机的连杆、钻头与孔位中心点保持在同一直线上,钻杆应当垂直向下,偏斜度控制在2%以内。启动钻机向下钻进,钻孔过程中注意观察钻机压力表的示数,如果压力过大应当及时调整钻进速度,避免遇到岩石地质导致卡钻等故障问题。钻进中遇到了卡钻、塌孔等问题,要停止钻进,根据实际情况确定是进行钻孔修复还是另外选择一处位置重新钻孔。钻孔完毕后进行成孔效果检查,确定符合施工要求后再进行下一步的操作。

2、制作锚索

采用现场制作锚索的形式,施工人员将采购的钢绞线材料,用切割机按照设计长度进行切割。应组织专人对钢绞线材料质量进行检查,尤其是一些存储时间较长的钢绞线,由于保护不到位,出现锈蚀的情况也比较常见。需要进行除锈后再继续使用,锈蚀严重情况下不允许使用。切割后,重新对钢绞线进行防锈处理,用毛刷在表面涂刷防腐漆。

3、安装锚索

为了保证锚索固定效果,需要进行一次清孔工作,将钻孔内的粉尘等吹出。然后将锚索下放至钻孔底部,同时沿着钻孔放置注浆管,在注浆管的顶端预留注浆孔。根据锚索安装形式的不同,如果是垂直方向的锚索,只需要保证锚索顺直即可。对于倾斜的或是水平的锚索,除了要保证锚索顺直外,还要重点观察排水管、止浆环等是否完好。确定上述准备工作均到位后,方可进行注浆操作。

4、注浆

采用现场制备浆液的方式,组成材料主要是标号为42.5R的普通硅酸盐水泥,按照水灰比为1:1.5进行配制。充分搅拌后形成的泥浆,还要使用筛网进行过滤,然后将泥浆装入到注浆泵中。注浆时将注浆泵压力调整到0.5MPa,沿着孔壁循环注浆,保证一次性灌注完毕。灌注结束后让浆液进行自然沉降,一段时间后进行二次补浆。

5、地梁施工

根据高速公路边坡倾斜度的不同,地梁施工的具体参数也有差异。通常来说地梁嵌入坡面的深度不得低于25cm,以保证地梁加固效果的正常发挥。另外,还要结合前期开展的高速公路边坡地质勘查结果,对于那些地质成分复杂,梁底不平的情况,可以先使用浆砌片石进行回填。保证梁底整体上平整,再使用砂浆找平,可以提高地梁施工效果。先将钢筋注入坡面,形成钢筋网,然后再浇筑混凝土,形成地梁。

6、张拉锚索

锚索张拉前,需对张拉设备进行标定。预应力锚索整体张拉分5级进行,即按设计张拉的25%、50%、75%、100%及115%逐级张拉,除最后一级需稳定20~30min外,其余每一级的稳定时间为3~5min。施工经验表明,多种因素会对钢绞线的张拉效果造成影响,例如自身重量、钢绞线的质量,以及混凝土徐变等等。基于这一方面考虑,在钢绞线张拉结束,等待一段时间后要继续开展锚索补偿张拉。其目的是让锚索预应力重新达到施工标准。预应力损失一般在3~5d能完成90%以上,所以,在张拉后6~10d内进行补偿张拉,然后即可锁定。

7、封口注浆

注浆施工在补偿张拉完成后立即开展,以提高锚索固定和张拉效果。封口注浆的操作方法是先找到预留注浆口,将配套的软管从注浆口插入,直到与锚固面的距离缩小到30cm-40cm。然后将软管的另一端接入注浆泵,加压至一定程度后开始注浆。注浆时要控制好浆液流出速度,如果注浆过快可能会导致混凝土浆液与锚索之间存在大量空隙、气泡,影响固定效果。随着浆液面的上升,要同步上提软管,直到完成整个单根锚索的注浆施工。以锚具为起点,向外延伸15cm-25cm的长度,作为预留钢绞线,超出这一长度的全部剪短,使用混凝土完成封锚。

8、养护工作

注浆结束后,还要继续开展一段时间的养护工作,以提高锚索固定效果。注浆后可以立即使用细长的振捣棒进行振捣,可以消除泥浆与锚索接触部位的空隙,或是使泥浆内部气泡逸出,从而提高了锚索稳固性。振捣后,孔口泥浆会出现小幅度的沉降现象,需要重新进行补浆。在一些特殊环境下还需要开展针对性的养护措施,例如封堵锚头时遇到了降雨天气,需要采取必要的防水养护,避免雨水直接冲刷孔口泥浆导致混凝土张拉、固定效果受到影响。

三、边坡支护中锚索框架地梁施工管理措施

1、做好施工准备工作

高速公路边坡支护中,要想充分发挥锚索框架地梁技术优势,必须要重点做好开工前的准备事项,为后续施工的高质量、安全性开展奠定基础。准备工作主要涵盖了以下内容:首先,组织技术人员开展高速公路边坡情况调查,在了解实际情况的前提下完成锚索框架地梁的规划设计。并在图纸上做好高程点、路基中线等重要位置的标注。其次,明确锚索框架地梁施工中所用机械设备、原材料的种类,并安排进场和质量检查。设备方面主要包括装载机、锚杆钻机、注浆机等。材料方面主要包括水泥、扣件等。

2、物料质量的检查与控制

锚索框架地梁施工中,各类物料的质量也是影响最终支护效果的重要因素。施工单位需要重点组好以下质量控制措施:其一,对照施工方案,确定所需原材料种类和具体的规格参数,包括钢板、锚索的材质,水泥的标号等。对各类物料均要执行严格的进场检查,确定原材料质量合格且符合施工要求后,方可进场使用。其二,泥浆配合比的控制。通过试验确定最佳配合比,然后将各类组成物料按照比例混合,充分搅拌后形成泥浆。灌注后可以提高固结效果。其三,建立完善的质量保证体系,强化施工质量监管责任,除了现场施工管理负责人进行自检外,还要配合监理人员进行抽检,保证支护效果。

结语:近年来因为边坡滑塌导致的高速公路交通事故并不少见,边坡防护工作引起了人们的高度重视。为了切实提高边坡防护效果,需要在各个高速公路段开展边坡情况调查,了解地质构造、制定施工方案。在使用锚索框架地梁进行边坡防护时,要求施工单位要熟练掌握施工技术要点,并且能够采取严格的质量监管措施,从而确保高速公路边坡防护效果,维护高速公路行车安全。

参考文献:

[1]杨慧.锚索框架梁和抗滑桩联合支护在路基高边坡滑坡治理中的应用[J].四川水泥,2018(2):16-17.

[2]蔡宣炎,张杜娟.聚丙烯腈纤维在高边坡预应力锚索孔道压浆中的应用[J].工程建设与设计,2018,396(22):63-65.

[3]龚晓星,舒海明,王曙光.框架锚索联合钢花管注浆在堆积体边坡治理中的应用[J].交通科技,2018,290(05):22-25.

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