徐磊
摘 要:随着我国经济建设和科技的迅猛发展,交通建设的技术水平也突飞猛进,尤其是公路工程的建设施工有了巨大的突破。在公路工程的建设施工中,往往会遇到高边坡路基,而高边坡路基的边坡防护是决定道路通行后的安全的重要因素,目前对于高边坡路基的防护会采用锚杆框架梁结构,此结构在对路基高边坡土质进行变形保护以及提升强度的同时,更能强化路基边坡的总体稳定能力。从而为高速公路的行车安全提供保障。
关键词:公路工程;高边坡;锚杆框架梁施工;质量控制
中图分类号:U416.14 文献标识码:A
0 引言
路基边坡的防护形式多种多样,根据路基边坡的防护高度不同,路基边坡的防护形式也不同,目前主要防护类型有:拱形骨架植草防护、锚杆框架植草防护、锚索框架植草防护、TBS镀锌网植草防护、机械液压客土喷播植草防护等。本文主要介绍锚杆框架梁边坡防护的施工技术和质量控制。
1 锚杆框架施工
(1)施工工艺流程。确定孔位→钻机就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚杆→注浆→制作框架梁。
(2)锚杆孔测量放线。按设计在锚杆施工范围内,起止点用全站仪设置固定桩,中间视条件加密,并应保证在施工阶段不得损坏。其它孔位以固定桩为准钢尺丈量,全段统一放样,孔位误差不得超过±50 mm。测定的孔位点,埋设半永久性标志,严禁边施工边放样。
竖梁的具体长度可根据实际边坡高度确定,但锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样,其间距可适当调整。
(3)钻孔设备。钻孔机具的选择,根据锚固地层的类别、锚杆孔径、锚杆深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层中采用锚杆钻机钻孔成孔;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。
(4)钻机就位。根據坡面测放孔位,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚杆孔开钻就位纵横误差、高程误差、钻孔倾角和方向符合设计要求。钻机安装要求水平、稳固,施钻过程中应随时检查。
(5)钻进方式。钻孔要求干钻,禁止采用水钻,以确保锚杆施工不至于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。
(6)钻进过程。钻进过程中对每个孔的地层变化、钻压、钻速、地下水及一些特殊情况做好现场施工记录。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,待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。
(7)孔径孔深。钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值,孔口偏差≤±50 mm,孔深允许偏差为+200 mm。为确保锚杆孔直径,要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚杆孔深度,一般要求实际钻孔深度大于设计深度0.2 m以上。
(8)锚杆孔清理。钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2~0.4 MPa)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。除相对坚硬完整的岩体锚固外,不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体,一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
(9)锚杆孔检验。锚杆孔钻孔结束后,应对孔径、孔深检查,要求验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动,钻具验送长度满足设计锚杆孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工分项工作合格后,即可认为锚孔钻造检验合格。
(10)锚杆体制作及安装。锚杆杆体采用Ø32螺纹钢筋,沿锚杆轴线方向每隔2 m设置一组Ø8钢筋托架,保证锚杆的保护层厚度不低于3 cm。锚筋尾端防腐采用刷漆、涂油等防腐措施处理。锚杆端头应与框架梁钢筋焊接,如与框架钢筋、箍筋相干扰,可局部调整钢筋、箍筋地间距,竖、横主筋交叉点必须绑扎牢固。
安装前,要确保每根钢筋顺直,除锈、除油污,安装锚杆体前再次认真核对锚孔编号,确认无误后再用高压风吹孔,人工缓慢将锚杆体放入孔内,用钢尺量测孔外露出的锚杆长度,计算孔内锚杆长度,确保锚固长度。
制作完整的锚杆经监理工程师检验确认后,应及时存放在通风、干燥之处,严禁日晒雨淋。锚杆在运输过程中,应防止钢筋弯折、定位器的松动。
(11)锚固注浆。常压注浆作业从孔底开始,实际注浆量一般要大于理论的注浆量,或以孔口不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。如一次注不满或注浆后产生沉降,要补充注浆,直至注满为止。注浆压力为0.2~0.4 MPa,注浆量不得少于计算量,压力注浆时充盈系数为1.1~1.3。注浆材料宜选用水灰比0.4~0.45,搅拌后的泌水率控制在2%,最大不超过3%,水泥砂浆的浆体强度不小于30 MPa,必须为硅酸盐水泥配制的水泥砂浆。注浆压力、注浆数量和注浆时间根据锚固体的体积及锚固地层情况确定。注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,同时做好注浆记录。
2 框架梁施工
(1)框架梁施工工艺流程。施工准备→测量放样→基础开挖→钢筋绑扎→立模板→砼浇筑→修整边坡→回填种植土。
(2)施工准备。施工现场三通一平工作要完成,进入工作面等施工辅道已经修建完毕;各钢筋、砂石材料已经试验抽检合格;各施工机具已进场并满足施工生产要求;各作业人员已进场并进行技术交底培训;根据工程需要及工程划分,技术人员、管理人员及其他人员均已到位。
(3)测量放样。各开挖后断面的复测工作已经完成,开挖坡体在人工修整其坡比等达到要求,然后测放出框架纵梁、横梁位置及施作起始范围。
(4)基础开挖。尽量修整好边坡,凸出地方要削平,按后按框架竖梁、横梁尺寸及模板厚度精确挖出单根梁肋轮廓。其中最下一级边坡平台有网格坡脚基础,测量放线后经监理验收后可开挖。
(5)钢筋绑扎。1)先施工竖梁,并于接点处预留横梁钢筋,竖梁形成后,再施工横梁。2)在施工安置框架钢筋之前,先清除框架基础底浮碴,保证基础密实,并在底部铺一层1∶3水泥砂浆垫层。3)在坡面上打短钢筋锚钉,准备好与砼保护层厚度一致的砂浆垫块。4)绑扎钢筋,用砂浆垫块垫起,与坡面保持一定中距离,并和短钢筋锚钉连接牢固。
(6)模板施工。1)模板采用竹胶板。模板线型在曲线段时每5 m放一控制点挂线施工,保证线形顺畅,符合施工要求。2)立模前首先检查钢筋骨架施工质量,并做好记录,然后立模板。3)模板表面刷脱模剂,模板接装要平整、严实、净截面尺寸准确,设合设计要求并美观。4)用脚手架钢杆支撑固定模板,模板底部要与基础紧密接触,以防跑浆、胀模。5)检查立模质量,并做好记录。
(7)混凝土浇筑。1)浇筑前应检查框架的截面尺寸,要严格检查钢筋数量及布置情况。2)框架主筋的保护层要满足设计要求,最小不能少于50 mm,箍筋净保护层不得小于35 mm,主筋的凈保护层不小于40 mm。3)钢筋宜制成整体长骨架,其制作、搭接、安装要符合设计及技术规范要求。4)浇筑框架梁混凝土必须连续作业,边浇筑边振捣。浇筑过程中如有砼滑动迹象可采取速凝或早强砼或用盖模模压住。各竖梁砼应不间断浇筑,若因故中断浇筑,其接缝按后浇缝方式处理。5)锚杆框架的施工是锚杆与混凝土框架梁两项工程密切配合的过程。锚杆和框架的相对位置比二者的绝对位置更重要,务必须精确测量,准确定位。6)浇筑框架混凝土时,应分别从下而上在三个部位制取砼试件各一组,进行试验。7)坡脚基础砼浇筑采用C25混凝土,施工时选用30型振捣棒振捣密实,顶面用光抹压光。
3 回填种植土施工
植草框格内应根据坡面地质情况分别采用不同的绿化方式,地质破碎易风化地段采用六角空心砖内植草或植生袋,其余地段采用三围网的绿化方式。本文主要介绍植生袋回填绿化方式。
框架梁内采用植生袋回填的施工工艺如下,先将骨架内多余的碎石、泥土等杂物清除并整平。将植生袋堆放于边坡底部,用于边坡排水级防止边坡冲刷物进入,植生袋槽内水体应及时排出路基范围,待边坡防护工程完工后,将植生袋放入相应的防护内。将装好种植士的袋子由上而下均匀码放在骨架内,每码好一排后均用脚踩实压紧再往上继续码放。然后喷射草灌籽基材混合物。
施工完成后应定期进行养护。养护内各包括浇水、施肥、补种、中耕、除杂草、病虫害防治等。在养护期间,应保持坡面表土湿润,对干旱季节,应适当增加浇水次数,雨季可适当减少浇水次数,使苗全、苗齐。六周以后,根据苗生长情况浇水和施肥。后期浇水应遵循“多量少次”的原则。待草生长高度20 mm左右时,应揭开覆盖物,以免阻止植物生长。施工完成一个月后,应全面普查生产情况,对于生长明显不均匀的位置应予以补种,并进行除杂草和病虫害防治,对重点位置应加强养护。
草种的选择对土质要求不高,适应贫瘠、耐旱、生长快、根系发达、枝叶繁茂何绿期长的草种,草籽的播种应选择适合的季节,草籽埋入深度应不小于5 cm,为使草籽均匀分布,可先将种子与砂、干土和锯末混合播种,竣工后定期洒水、施肥,做好后期管理工作。
4 结束语
锚杆框架梁高边坡防护,虽然是常用的高边坡防护方式,其在工程造价方面要比锚杆钢筋网喷混凝土高,但其结构稳定性强,适用范围广,安全可靠性高,成型后的整体造型优美,行车时给予乘客的舒适度高,能有效控制边坡坍塌风险,减少坡体滑移的情况出现。总而言之,这种防护方式在绿色施工和环保方面优势明显,可以显著提高公路工程高边坡段道路的整体形象,促进城市与城市之间公路的健康持续发展。
参考文献:
[1]刘洋.高速公路路基高边坡锚杆框架梁施工技术[J].黑龙江交通科技,2020(6):11-13.
[2]周义君.公路路堑边坡锚杆框架梁防护施工工艺[J].公路交通科技(应用技术版),2018(11):113-114.