高速公路高边坡复杂地层锚固施工技术研究

黑龙江交通科技

ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＫＥＪＩ

Ｎｏ.１０ꎬ２０１８(ＳｕｍＮｏ.２９６)

高速公路高边坡复杂地层锚固施工技术研究

成　壮

(山西省晋中路桥建设集团有限公司ꎬ山西晋中　０３０６００)

摘　要:针对某高速公路工程实际情况ꎬ在简单介绍其高边坡地层状况的基础上ꎬ对其锚固施工技术进行深入分析ꎬ明确相应的施工要点和注意事项ꎬ最后得出本工程高边坡处治施工顺利完成ꎬ所用锚固施工技术和方法合理可行ꎬ具有参考借鉴价值的结论ꎮ

关键词:高速公路ꎻ复杂地层ꎻ高边坡锚固ꎻ预应力锚索

中图分类号:Ｕ４１６􀆰１　　　文献标识码:Ｃ　　　文章编号:１００８－３３８３(２０１８)１０－００８１－０１

１　工程概况

某高速公路工程高边坡具有坡高而陡的特点ꎬ从现有勘察报告看ꎬ该边坡深层有滑移面ꎬ该面极不稳定ꎮ局部存在拉裂缝ꎬ有产生滑移的明显趋势ꎮ在岩面一定深度范围内ꎬ因受到爆破与切坡等因素的影响ꎬ使节理裂隙十分发育ꎬ同时夹有一定厚度的泥层ꎬ遇水后膨胀且剥落ꎬ抗风化能力相对较差ꎮ基于此ꎬ工程设计原采用框架梁式预应力锚索对高边坡滑移体进行锚固ꎬ并用混凝土喷射钢筋网进行封闭ꎮ此外ꎬ坡顶及高边坡的中部设置排水沟ꎬ实现边坡综合处治ꎮ

本工程Ｋ２４＋６３０~Ｋ４０＋３９０段中的地形与地质条件都较为复杂:(１)Ｋ２５＋６３０~Ｋ２９＋３９０段处在一条复式背斜上ꎬ地层以残坡积层为直接出露ꎬ其下分别为组泥岩、间夹砂岩、泥岩夹砂岩、泥岩夹灰岩、页岩、灰岩和灰岩夹黄泥ꎻ(２)Ｋ３７＋７２０~Ｋ４０＋３７０段也处在一条复式背斜上ꎬ地层以残坡积层为直接出露ꎬ其下分别为组泥岩和砂岩互层ꎮ由于和大断裂的距离很远ꎬ所以该段岩层序列相对完整ꎬ而有较强的挤压作用ꎬ存在明显的滑移面ꎮ

本工程存在１３处需要进行处治和加固处理的深挖路堑高边坡ꎬ其高度都在３０ｍ左右ꎬ最大高度为６０ｍꎮ这些高边坡中ꎬ已有３处产生滑坡ꎬ其余表面都有一定拉裂缝ꎬ如果不及时进行加固ꎬ将有发生垮塌的危险ꎮ２　高边坡锚固施工技术

２.１　钻孔施工

(１)设备选型

本工程的高边坡锚固均在排架上完成ꎬ由于排架承载力有限ꎬ所以设备选型时应优先考虑轻型钻机ꎬ基于此ꎬ选用ＧＸ－１钻机与ＭＧＪ－５０钻机ꎮ同时配置空压机ꎬ提供充足的空气动力ꎬ并在潜孔锤

收稿日期:２０１８－０６－２１

的支持下ꎬ实现回转钻进施工ꎮ

(２)孔位确定

利用经纬仪在测量后构建坐标网ꎬ然后使用钢卷尺确定孔位ꎬ检查确认无误后ꎬ用油漆进行标记ꎮ

(３)测斜与孔斜预防

根据施工设计ꎬ对于锚索孔ꎬ其弯曲度应控制在３％以内ꎬ因采用潜孔锤进行钻进时ꎬ其倾角为１７°ꎬ所以孔斜难以满足这一精度要求ꎬ为了使钻孔施工质量能够达到要求ꎬ现场应采用以下措施:(１)在原钻具组合基础上安装扶正器ꎻ(２)根据设计提出的要求确定钻架具体位置ꎬ同时在进行钻进时ꎬ对钻机的稳定性进行检查ꎬ确认能否达到牢固ꎻ(３)施工中必须对孔深进行严格控制ꎬ使孔深能够达到设计要求ꎮ在测斜的过程中ꎬ可使用井底电视测斜仪进行ꎮ

(４)钻孔工艺

因待锚固岩体在张拉段上的岩体较为破碎ꎬ存在很多较大的裂隙ꎬ所以在钻进过程中经常无法正常返岩屑ꎬ而是从其它的部位冒出岩粉ꎬ间距在１０ｍ左右ꎮ在这些大裂隙当中ꎬ夹有一定厚度的黄泥层ꎮ利用孔底电视对钻孔进行观测ꎬ发现孔壁不规则ꎬ各钻孔均穿过一定数量的黄泥层及裂隙ꎮ在这种地层条件下进行钻进ꎬ会增大卡钻的概率ꎮ当遇到黄泥层时ꎬ冲击器难以正常工作ꎬ进尺异常ꎮ为预防或解决这些问题ꎬ需要采取以下措施:(１)将孔内岩屑及时清出孔外ꎻ(２)在提钻的过程中ꎬ钻具需要向上扫探ꎬ并在高强粗径钻具的支持下实现过缝ꎻ(３)如果在钻进时遇到黄泥层ꎬ则要用取芯抽筒将黄泥全部抽出ꎮ２.２　锚索制作

这是锚索施工重要工序ꎬ需制定严格且标准的制作流程ꎬ并明确技术要求:锚索下料和必要的清洗→注浆管及隔离架安装→波纹管安设→外部对

(下转第８３页)

作者简介:成壮(１９８６－)ꎬ男ꎬ山西吕梁人ꎬ助理工程师ꎬ研究方向:道路桥梁ꎮ

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第１０期张骥程:对高铁路基施工中预应力管桩施工技术的几点探讨总第２９６期

锤击能量的柴油锤ꎮ

(３)沉桩作业

就预应力管桩而言ꎬ进行沉桩作业实施的时候ꎬ要检测主要的设备ꎬ诸如桩锤桩架等等ꎬ使得它们的质量得以确保ꎮ如果在检测过程中伴随质量问题ꎬ要在第一时间进行设备的调整工作ꎮ施工前ꎬ通过桩锤轻敲的方式ꎬ对预应力桩身的垂直度进行观察ꎬ看桩架的安装是不是符合要求ꎬ当各项工作准备妥当ꎬ就可以进行沉桩操作了ꎬ在整个过程中应该做到:第一ꎬ重视监测沉桩的施工ꎬ预防因伴随偏移的桩锤而使得打桩的准确性被影响ꎬ从而在第一时间发现偏差并对症调整ꎬ使得成桩质量得以保证ꎬ要特别重视第一节管桩质量ꎬ保证其垂直偏差度不能超过５％ꎮ第二ꎬ在工程施工的具体过程中ꎬ若现场是具有较强厚度的黏土ꎬ就要预防管桩伴随不均匀沉降的情况ꎬ进行沉降作业的时候ꎬ采用连续施工模式ꎬ确保能够一次性实现ꎮ第三ꎬ就预应力管桩而言ꎬ在施工过程中ꎬ要就沉桩顺序严格遵守ꎬ要就桩体锤击的节奏性做好控制ꎬ在使用锤击法的时候将难以避免的伴随挤土效应ꎬ而在施工现场中伴随很多地下管线ꎬ要对施工中可能伴随的挤土位移现象进行动态关注ꎬ对每天打桩的数(上接第８１页)

中支架绑扎ꎮ使用根据ＡＳＴＭ技术标准加工制作的低松弛高强度无粘结预应力钢绞线ꎬ五根钢绞线制成一束锚索ꎬ成孔后ꎬ尽早对锚索进行下孔ꎮ２.３　注浆施工

锚索下孔后进行注浆ꎬ采用４２５Ｒ普硅水泥ꎬ由机械进行泥浆拌制ꎬ注浆采用挤压式灰浆泵进行ꎮ注浆方法为孔底无压反向注浆ꎬ注浆应一次性完成ꎬ现场将注浆施工压力控制为０.６ＭＰａꎬ泥浆强度为Ｍ３０ꎮ

考虑到岩体较为破碎ꎬ而且裂隙发育ꎬ锚索孔经常和溶洞直接相通ꎬ因此为使锚固段满足工程要求ꎬ需要在注浆施工时采取有效措施进行堵漏ꎮ２.４　张拉锁定与封锚

张拉时ꎬ将张拉力控制在承载力设计值的１.２倍ꎬ锁定时ꎬ荷载应与设计值完全一致ꎮ张拉锁定后进行封锚ꎬ切除锚具８ｃｍ左右以外的预应力钢绞线ꎬ同时做好防腐ꎬ再用砂浆进行有效密封ꎬ将砂浆的厚度控制在５０ｍｍ以上ꎮ２.５　坡顶排水

(１)锚杆挡墙永久排水主要采用ＰＶＣ排水管ꎬ按照２ｍ的间距进行布置ꎮ(２)在裂隙较为发育且渗水情况较为严重的部位ꎬ需要对排水管的布置进行加密ꎮ此外ꎬ如果存在潜在滑裂面ꎬ且有严重的渗水情况ꎬ则应将泄水孔加深到滑裂面范围以内ꎮ(３)对于泄水孔的布置ꎬ其外倾坡度应控制在５％以上ꎬ处在最下层的泄水孔ꎬ与地面之间的距离应达到３０ｃｍ以上ꎮ

量进行严格控制ꎬ预防因为伴随较大的沉桩施工强度而破坏地下管线抑或周围氛围ꎮ第四ꎬ在预应力管桩施工过程中ꎬ要就其标高水平进行定期的测量ꎬ预防伴随桩顶上浮现象ꎬ要就焊缝脱焊问题做好预防ꎬ使得作业中接头焊缝的牢固性得以确保ꎮ３　结束语

综合所述ꎬ在现代化交通建设的推进过程中ꎬ高铁路基工程可谓重要的组成力量ꎬ尤其是施工质量ꎬ更是重中之重ꎮ针对高铁路基工程ꎬ分析了其预应力管桩施工技术应用情况ꎬ特别是最近几年较为重视的施工技术措施ꎮ但当前在进行高铁路基预应力管桩施工技术应用的时候ꎬ还伴随各类问题ꎬ使得施工的效能难以全面发挥ꎮ

参考文献:

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[２]　殷章正.ＰＨＣ管桩技术的发展与应用[Ｊ].中国科技博

览ꎬ２０１４ꎬ(１９).

[３]　徐至钧ꎬ李智宇.预应力混凝土管桩基础设计与施工

[Ｍ].北京:机械工业出版社ꎬ２００９.

２.６　施工注意事项

(１)锚杆进场后对其质量进行检查ꎬ确保材质符合设计标准ꎬ性能满足相关要求ꎮ

(２)密实度试验ꎬ使用和现场使用所用锚杆相同的锚杆进行施工试验ꎬ同时按照和现场实际施工一致的方法进行注浆ꎬ采用标准养护方法连续养护７ｄ后进行密实度检查ꎮ

(３)在实际的施工过程中ꎬ需要对成孔的质量进行检查ꎬ内容包括钻孔具体位置、孔径、孔深与倾斜度ꎬ形成准确的施工记录ꎬ同时与监理工程师配合完成抽检ꎮ３　结束语

综上所述ꎬ分析介绍了本高速公路高边坡所在位置的地层情况和锚固施工方法ꎬ因实际施工中所用的方法先进可行ꎬ所以很好的实现了预期的高边坡处治目标ꎬ完成施工任务ꎬ使边坡整体稳定性得到有效保证ꎬ为后续施工及运营奠定良好基础ꎬ取得良好社会与经济效益ꎮ

参考文献:

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临危边坡锚固方案研究[Ｊ].岩土力学ꎬ２０１６ꎬ３７(５):１４０８－１４１６.

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