锚杆挡土墙施工技术在公路边坡防护中的应用

卫云丽

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

公路边坡防护是保证公路通行安全的重要内容之一，可用于边坡防护的措施也有很多，目前仍以工程措施为主，绿化措施为辅，在工程措施中，由于锚杆挡墙施工方便、效果显著，在公路工程中得到广泛应用。

1 工程概况

某公路工程于K0+820～K1+180处采用锚杆挡墙进行边坡防护，采用70 mm直径III级钢筋作为支护锚杆，按15°的倾斜角设置。锚杆孔灌浆主要选用M30型砂浆，标准条件下锚杆的抗拉强度可以达到0.25 MPa，锚固深度需达到3.0 m。现结合该工程，对其锚杆挡墙施工作如下深入分析。

2 施工准备

锚杆挡墙施工准备主要包含两个方面，其一为临建工程：

(1)工程施工临时用水主要由从指定地方的自来水提供；

(2)工程施工临时便道主要为公路的路基；

(3)工程施工临时排水：在施工开始前进行截水沟与排水沟的开挖，由两者组成完整的排水系统，使边坡表面的水经过截水沟进入到排水沟当中，以免水流对边坡表面造成冲刷；

(4)施工现场设置临时库房和钢筋加工棚；

(5)施工的临时用电主要从指定的地方进行引入。

其二为准备工作，主要包括以下内容：

(1)施工测放：使用全站仪对开挖边坡表面实施定位放线，准确放出边坡平台具体位置，然后以设计要求为依据，结合围岩实际情况，确定钻孔的具体位置，并作出相应的标记。

(2)正式开工前，需要做好各项资料的准备，包括地质勘察报告、施工图设计、施组设计、图纸会审报告、锚杆孔平面布置图等，开工前还应对类似工程各方面经验数据予以搜集，以确保施工能够顺利完成。

(3)以设计要求为依据做好各种材料的准备，每批材料都必须有相应的出厂合格与检验合格证明，确保施工所用材料都是合格的产品。

(4)施工前对施工中需要用到的各项机械设备进行检查，要求处在使用期限制备，且性能状况良好，以免由于机械故障导致施工中断。

3 施工方法

3.1 工艺流程

锚杆挡墙施工严格按照以下工艺流程进行：开挖作业→边坡表面修整→搭建临时支架与作业平台→测设锚孔孔位与倾角→钻机检查与就位→锚杆孔钻进成孔→清孔→锚杆下料与制作→锚杆安装→布设注浆管→锚杆孔压浆→顶梁混凝土浇筑→养护。流程图见图1。

图1 锚杆挡墙施工工艺流程

3.2 开挖方法

土石方与边坡的开挖都使用挖掘机辅以液压炮机实施，在肋柱处由人工使用风镐进行开挖。开挖应做到不对锚杆施工区域与基础岩体造成扰动，对于天然基岩，其超挖量应控制在10 cm以内。

3.3 钻孔施工

(1)钻孔开始前，先按照设计要求对边坡表面实施刷坡修整，同时将边坡避免的松散颗粒清除干净，然后利用钢尺与全站仪测设钻孔的孔位，用红色的油漆标注清楚。

(2)在锚杆孔处搭设临时支架与作业平台，保证平台的稳定性与刚度，防止在后续施工作业中产生安全事故，造成不必要的人员伤亡。

(3)将支架与平台都搭设好并检查确认合格后，将检查合格的钻机布置在锚杆孔处，然后对主轴倾角予以调整，使倾斜度满足设计要求。当需要对钻机进行移动时，必须确保其主轴中心和钻孔中心完全对准，移动好后立即固定。

(4)钻机就位后，准备开孔。在开孔的过程中，应采用较低的速度钻进，以免钻头距离摇晃，确认施工保持正常之后，加快钻进的速度，到设计要求的孔深为止。如果钻进时由于遇到破碎层导致孔壁坍塌，则应将钻头取出，使用大一个等级的钻具实施扩孔，并下入套管，确保施工顺利完成。套管应在完成砂浆的灌注后立即取出。

(5)在钻孔的过程中，需要注意以下几点：钻机过程中，压力水应从钻杆的中心进入到钻孔底部，在受到水压作用后，水流将与钻屑同时通过孔壁和钻杆间的缝隙排除到钻孔之外。在钻进时应连续供水对钻孔进行冲洗，使孔口水位始终处于设计要求的状态。在钻进至设计要求的深度后，利用压力水对孔底沉渣予以清理，当从钻孔中流出的水达到清澈时，即可停止冲孔。

(6)成孔之后，对钻孔的直径、深度和倾角进行检查，必须与设计要求相符，经监理工程师的签认后，方可对下一个锚杆孔进行施工。

3.4 锚杆安装

(1)待钻孔达到要求的深度，并监理工程师检查确认合格后，安装锚杆。安装前，检查锚杆的长度与规格是否达到设计要求。

(2)在锚杆安装之前，应先做好除锈，同时在运输时也要避免污染，确保和水泥砂浆之间良好粘结。在锚杆的自由段，应格外重视防腐，涂刷两边底漆后，缠两层玻纤布。

(3)在锚杆上按照1.5 m的间隔距离设置定位钢筋，相邻两个定位钢筋应交错设置，这样能使锚杆始终处于钻孔中的中心，并减少或避免对孔壁造成扰动，使锚杆有足够的保护层。

3.5 灌浆

(1)如前所述，锚杆孔灌浆材料采用M30型砂浆，水泥为32.5R普硅水泥，砂为特细河砂，具体的配合比在试验室通过试验确定，现场施工中，按照配合比要求配料。

(2)由于采用的是早强水泥，所以在灌浆过程中，需要以钻孔体积为依据对灌浆量进行计算，以保证拌和好一批料后及时在一孔之内用完。灌浆时间应尽可能的缩短，一般不能超过4 min。在压浆的过程中，建议配置高压泵，从孔底不断向外灌，到孔口处流出稳定的砂浆为止，中途不允许发生中断。

(3)在灌浆完成，但砂浆还没有完全凝固之前，不可对锚杆进行敲击与碰撞。

(4)灌浆结束后进行养护，待养护期满后，开展抗拉拔试验，以确认抗拔强度是否满足设计要求。

3.6 钢筋、模板与混凝土施工

(1)钢筋施工开始前，对钢筋进行清污除锈。

(2)对于面板钢筋与岩面之间的缝隙，为了使钢筋网处在与设计完全相符的位置，施工中应使用标号相同的混凝土扎丝垫块进行可靠的支垫。

(3)在模板支设前，先用压力水或压缩空气对已经完成喷浆的岩面进行冲洗，将泥垢和杂物都清除干净。

(4)模板为大块钢模，采用拉杆固定，锚杆和拉杆之间通过焊接加固。

(5)对混凝土进行浇筑时，通过钢筋支撑的设置来控制浇筑厚度，使面板的厚度达到设计要求。

(6)浇筑采用商品混凝土。

3.7 抗拔试验

施工中，根据设计要求和现行技术规范，必须对设置到位并灌浆完成且凝结的锚杆实施抗拉试验。该工程的边坡属于II类岩质边坡，需随机抽取总量3%的锚杆，在灌浆体实际强度不低于设计要求90%时实施抗拔试验。为了使施工保持连续，可在浆液中按照配合比掺入适量早强剂。完成抗拔试验，且试验结果合格的，即可进行后续钢筋、模板与混凝土施工。

4 结束语

综上所述，锚杆挡墙是常用的公路边坡防护措施，目前该工程的锚杆挡墙施工已经顺利完成，经检验，锚杆抗拉强度符合设计要求，其它指标也满足要求，说明以上施工技术合理可行，可以为类似的公路工程边坡防护提供技术参考。