从西藏千佛崖栈道拓宽改造工程探索特殊路段道路拓宽工艺

左科++罗婧文

摘要：文章介绍了采用桩基础加悬臂梁并结合锚杆和预应力锚索的工艺，对千佛崖栈道进行拓宽的工程实例，分析了工程设计中的限制情况、问题解决及设计思路。该特殊路段道路拓宽工艺很好地解决了特殊地段道路加宽的问题，避免了深挖高填，保护了石刻文物，值得在西藏地区推广。

关键词：单悬臂梁桥；栈道拓宽；预应力锚索；特殊路段；锚杆

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）19-0101-03

1 工程概况

千佛崖是位于西藏自治区拉萨市内的药王山西侧的一处摩崖石刻，是拉萨群众重要的朝佛圣地，这也是拉萨有名的一处室外景观，山体上密密麻麻地刻满了数千个大小佛像，人称“千佛崖”。

在山体上有一人行栈道，宽约1.6m，为转山朝佛所用，但由于年久失修，且道路狭窄，已经不能满足当地人民的需求，且近年来游客日益增多，使得狭窄的道路人满为患，因此需对此道路进行加宽改造，并且需将此栈道打造为一条景观长廊。

千佛崖人行栈道全长约160m，该区域路段地形陡峭，人行道依山而建，蜿蜒崎岖，且道路外侧坡脚有大量民房，情况较为复杂，需进行特殊结构设计，方能满足结构安全和景观需求。

2 工程设计思路分析

2.1 现场条件

千佛崖栈道全长约160m，最宽处约2.5m，最窄处约1m。栈道内侧为石壁，上面刻满了佛像及经文，栈道外侧为陡崖，陡崖高度约为10m。

2.2 设计要求

（1）栈道需加宽为≥5m宽度的人行道。

（2）不得损坏石壁上的石刻佛像。

（3）栈道外侧需满足景观要求。

（4）工程造价相对较低。

2.3 设计思路清理

根据本工程现场条件及设计要求，可以将设计方向归纳为以下几点：

（1）由于栈道内侧为石刻，因此加宽道路只能向外侧加宽，且应尽量远离石刻，以免施工时对其造成

破坏。

（2）现状人行道蜿蜒曲折，在设计时需要考虑到工程施工的便利性和可实施性。

（3）栈道需加宽至5m，对于结构的安全性需要考虑全面。

（4）此处为陡崖上，大型机械无法进场，因此只能靠人工施工，需考虑工程的可实施性。

（5）栈道外侧需满足景观要求，故需考虑结构的美观性。

2.4 结构类型分析

（1）挡土墙。对于常规路基加宽，可采用在路基外侧设置重力式挡墙或桩板挡墙等挡土结构物的形式进行道路加宽。但由于此栈道依山而建，栈道外侧崖壁陡峭，没有设置挡墙的条件，故此方案不可行。

（2）门形框架结构。在加宽范围内设置门形框架墩，在框架上铺设空心板，以达到加宽道路的目的。此方案从技术上可行，但陡崖高10m，因此框架结构造价会比较高，且框架外侧立墩较多，对现状地形破坏严重，景观不理想，因此放弃本方案。

（3）悬臂梁栈道。悬臂梁栈道在我国古代便已出现，主要是靠打入山体的悬臂梁承受重量，在其上铺设面板，达到满足通行的效果。但传统悬臂梁的承受荷载的能力有限，一般悬臂长度不超过3m，且如果采用这种结构形式，需在山体上打洞，很有可能对崖壁上的石刻造成破坏，因此此方案不能满足要求。

通过对各种现有结构类型的分析和比较，可以看出，现有的常规结构类型难以满足本工程的需求，因此需将各种结构的优点进行融合，设计出既要满足结构安全性，又满足施工可行性，还要满足景观要求的构造物，方能解决问题。因此本次设计将悬臂梁、桩基础、锚杆、预应力锚索相结合，设计出单悬臂梁桥以满足本次工程的需要。

3 单悬臂梁桥设计分析

3.1 设计理念

为适应现场陡峭的地形，满足安全、可行、经济、美观等原则，杜绝深挖高填，在确认现已稳定路基范围内采用桩基接单悬臂梁，以悬挑结构补足道路欠宽

部分。

3.2 单悬臂梁桥构造设计

（1）在现状人行栈道上开挖桩基础，桩基础为1.2×1.2m矩形桩基，桩基础间隔5m，可根据现状路线走向适当调整桩基间距。

（2）在桩基础上浇注悬臂梁，悬臂梁在栈道内侧悬出40cm，以留出锚杆设置空间，外侧悬出3.4m，以加宽道路。

（3）在悬臂梁栈道内侧设置锚杆，以平衡外侧竖向力产生的弯矩，锚杆由悬臂梁顶部，以竖直方向倾角15°向内打入岩层，每根悬臂梁横向设置2处锚杆，锚杆采用2B25钢筋，有效锚固长度≥5m。

3.3 单悬臂梁桥的工作原理

（1）拓宽改造部分的活载和恒载是通过纵向搭板作用到单悬臂梁上。

（2）传递到悬臂梁上的垂直外荷载是通过挑梁和立柱之间的后浇节点混凝土作用到桩基上，通过立柱传递到地基。

（3）梁上的外荷载对立柱所产生的倾覆力矩是通过预应力锚索和锚杆来实现其受力平衡，从而使结构达到稳定、安全使用的目的。

4 施工技术要点

施工必须严格遵守《公路桥涵施工技术规范》（JTG_TF50-2011）的要求。施工放样时，需注意衔接部位坐标及高程准确无误，并用多种可能的方法校核。了解工程地质勘察资料，熟悉场地工程地质状况，更好地组织施工。

4.1 总体施工顺序

测量放线→桩基成孔→绑扎桩基钢筋并浇注（预留预应力锚索孔道）→锚杆钻孔，并安装锚杆→预应力锚索钻孔，并安装锚索→浇注悬臂梁→浇注搭板→回填土，调平标高→铺装调平层，设置横坡→涂刷防水层，铺装面层。

4.2 锚索施工

本次设计最关键的工艺在于预应力锚索的施工，其主要工艺为：

（1）锚孔测放：锚索位置孔位误差不得超过±50mm。endprint

（2）钻孔设备：岩层中采用潜孔冲击成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。

（3）钻机就位：锚孔钻进施工应确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，倾角允许误差位±1.0°，方位允许误差±2.0°。

（4）钻进方式：钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。

（5）钻进过程：钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。

（6）孔径孔深：实际使用钻头直径不得小于设计孔径。要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。

（7）锚孔清理：在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。

（8）锚索体制作及安装：预应力锚索体由锚头、自由段、锚固段和安全段四部分组成。安装前，要确保每根钢绞线顺直，不扭不叉，排列均匀，除锈、除油污，对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。钢绞线沿锚索体轴线方向每1.0m设置一定位环（扩张、夹紧环），保证锚索体保护层厚度不小于20mm。

（9）锚固注浆：注浆所采用水泥砂浆，以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的

标准。

（10）锚索张拉及锁定、封锚：通过现场张拉试验，确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行，严格按照操作规程执行。在设计张拉完成6～10d后再进行一次补偿张拉，然后加以锁定。补偿张拉后，从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，其余部分截去，须用机械切割，严禁电弧烧割。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，然后对锚头采用C30混凝土进行封锚，防止锈蚀和兼顾美观。

5 应用效果

采用单悬臂梁桥进行人行栈道拓宽既满足了使用功能上的需求和结构的安全性，又满足了施工便利的要求，并且此种结构外观轻盈，受力结构物隐蔽，在对搭板进行外部涂装后，犹如一道彩虹跨越在陡崖之上，景观效果突出，完全满足了最初的设计要求。而且整个施工过程完全无需依赖大型机械，对石刻也没有丝毫的破坏，因此本次设计非常成功。

6 结语

单悬臂梁桥拓宽人行栈道工艺很好地解决此种特殊地段道路加宽的问题，避免了深挖高填，保护了石刻文物，既经济，又美观，非常值得在西藏地区推广，但是此种结构承受荷载有限，一般仅限于人行栈道拓宽，对于车行道路尚需进一步研究。

参考文献

[1] 王晓东.整体式悬挑结构道路建设技术在西藏类昌公路的应用研究[D].重庆交通大学，2007.

[2] 中国工程建设标准化协会标准.岩土锚杆（索）技术规程（CECS 22：2005）[S].北京：中国计划出版社，2005.endprint

（2）钻孔设备：岩层中采用潜孔冲击成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。

（3）钻机就位：锚孔钻进施工应确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，倾角允许误差位±1.0°，方位允许误差±2.0°。

（4）钻进方式：钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。

（5）钻进过程：钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。

（6）孔径孔深：实际使用钻头直径不得小于设计孔径。要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。

（7）锚孔清理：在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。

（8）锚索体制作及安装：预应力锚索体由锚头、自由段、锚固段和安全段四部分组成。安装前，要确保每根钢绞线顺直，不扭不叉，排列均匀，除锈、除油污，对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。钢绞线沿锚索体轴线方向每1.0m设置一定位环（扩张、夹紧环），保证锚索体保护层厚度不小于20mm。

（9）锚固注浆：注浆所采用水泥砂浆，以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的

标准。

（10）锚索张拉及锁定、封锚：通过现场张拉试验，确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行，严格按照操作规程执行。在设计张拉完成6～10d后再进行一次补偿张拉，然后加以锁定。补偿张拉后，从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，其余部分截去，须用机械切割，严禁电弧烧割。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，然后对锚头采用C30混凝土进行封锚，防止锈蚀和兼顾美观。

5 应用效果

采用单悬臂梁桥进行人行栈道拓宽既满足了使用功能上的需求和结构的安全性，又满足了施工便利的要求，并且此种结构外观轻盈，受力结构物隐蔽，在对搭板进行外部涂装后，犹如一道彩虹跨越在陡崖之上，景观效果突出，完全满足了最初的设计要求。而且整个施工过程完全无需依赖大型机械，对石刻也没有丝毫的破坏，因此本次设计非常成功。

6 结语

单悬臂梁桥拓宽人行栈道工艺很好地解决此种特殊地段道路加宽的问题，避免了深挖高填，保护了石刻文物，既经济，又美观，非常值得在西藏地区推广，但是此种结构承受荷载有限，一般仅限于人行栈道拓宽，对于车行道路尚需进一步研究。

参考文献

[1] 王晓东.整体式悬挑结构道路建设技术在西藏类昌公路的应用研究[D].重庆交通大学，2007.

[2] 中国工程建设标准化协会标准.岩土锚杆（索）技术规程（CECS 22：2005）[S].北京：中国计划出版社，2005.endprint

（2）钻孔设备：岩层中采用潜孔冲击成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。

（3）钻机就位：锚孔钻进施工应确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，倾角允许误差位±1.0°，方位允许误差±2.0°。

（4）钻进方式：钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。

（5）钻进过程：钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。

（6）孔径孔深：实际使用钻头直径不得小于设计孔径。要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。

（7）锚孔清理：在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。

（8）锚索体制作及安装：预应力锚索体由锚头、自由段、锚固段和安全段四部分组成。安装前，要确保每根钢绞线顺直，不扭不叉，排列均匀，除锈、除油污，对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。钢绞线沿锚索体轴线方向每1.0m设置一定位环（扩张、夹紧环），保证锚索体保护层厚度不小于20mm。

（9）锚固注浆：注浆所采用水泥砂浆，以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的

标准。

（10）锚索张拉及锁定、封锚：通过现场张拉试验，确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行，严格按照操作规程执行。在设计张拉完成6～10d后再进行一次补偿张拉，然后加以锁定。补偿张拉后，从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，其余部分截去，须用机械切割，严禁电弧烧割。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，然后对锚头采用C30混凝土进行封锚，防止锈蚀和兼顾美观。

5 应用效果

采用单悬臂梁桥进行人行栈道拓宽既满足了使用功能上的需求和结构的安全性，又满足了施工便利的要求，并且此种结构外观轻盈，受力结构物隐蔽，在对搭板进行外部涂装后，犹如一道彩虹跨越在陡崖之上，景观效果突出，完全满足了最初的设计要求。而且整个施工过程完全无需依赖大型机械，对石刻也没有丝毫的破坏，因此本次设计非常成功。

6 结语

单悬臂梁桥拓宽人行栈道工艺很好地解决此种特殊地段道路加宽的问题，避免了深挖高填，保护了石刻文物，既经济，又美观，非常值得在西藏地区推广，但是此种结构承受荷载有限，一般仅限于人行栈道拓宽，对于车行道路尚需进一步研究。

参考文献

[1] 王晓东.整体式悬挑结构道路建设技术在西藏类昌公路的应用研究[D].重庆交通大学，2007.

[2] 中国工程建设标准化协会标准.岩土锚杆（索）技术规程（CECS 22：2005）[S].北京：中国计划出版社，2005.endprint