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摘要:公路路堑边坡的防护处治,是防止自然灾害的发生,是保障公路交通安全畅通的自然条件,路堑边坡设计遵循〝减载、固脚、强腰、排水〞的原则,贯彻〝动态设计、信息化施工的监测措施〞,采用设计、加固、排水、防护相结合的设计理念。本文对西部沿海高速公路三山互通至阳江核电基地一级公路改建工程为题材,针对公路路堑边坡设计和技术要求及施工工艺进行全面论述。
关键词:公路、路堑边坡、设计、施工工艺
一、地质概述
(一)地层岩性
该项目区域地层岩性主要由第四系松散沉积层、燕山早期岩浆岩类及寒武系八村群组成。
(二)不良地质现象
线路区分布的变质岩、岩浆岩抗风化能力较差、裂隙发育,在地形坡度陡峭处易引发崩塌;特别是变质岩区常夹有薄层软弱夹层或软硬不均,硬质岩节理裂隙发育,软弱层饱水后抗剪强度大幅下降,不稳定岩体在强烈震动或遇强降水及边坡开挖下,会促进和诱发崩塌的发生。线路区调查目前未发现大型的崩塌。但现公路的公路营运过程中高边坡工程与灾害关系明显,主要为表层易出现坡残积和全~强风化层的崩塌。
二、路堑边坡工程地质评价
该线路路堑高边坡较少,以低矮边坡为主。根据地形地貌、岩性组合及地层岩土工程特征,结合工程地质调绘、勘探及试验成果,对线路路堑边坡工程地质评价如下:
K5+120~K5+220路段地处丘陵,地形起伏较大,最大坡角约35°,山体植被较一般,边坡由坡残积粉质粘土和寒武系变质砂岩及其风化层组成。边坡开挖时,坡残积土、全~强风化层易形成剥落、浅层滑塌,尤其在雨季,土体湿水易散。坡体分布开挖边坡顺向不利结构面,且倾角小于开挖面,易产生楔形滑塌。
K7+825~K10+090路段地处丘陵,地形起伏较大,山体植被较发育,边坡由坡残积粉质粘土和寒武系变质砂岩、片麻岩及其风化层组成。边坡开挖时,坡残积土、全~强风化层易形成剥落、浅层滑塌,尤其在雨季,土体湿水易散。节理裂隙组合对边坡形成不利结构面。
三、路堑边坡设计
该线路共有路堑边坡24個,其中30m以上边坡1个,20m~30m边坡3个。
(一)设计原则
该线路堑边坡设计遵循 “减载、固脚、强腰、排水”的原则,贯彻“因地制宜、经济美观”的理念。密切结合工程地质情况以及既有边坡现状,在充分利用原岩土体性质的条件下,合理设计坡形、坡率,采用“以防护为主、少加固或不加固”的设计原则;仅在卸载受限制,放坡对山顶输电线塔影响严重的路段,采取“强支挡、弱削方”的原则来加固边坡。
(二)坡形坡率设计
线路为改建工程,沿线大部分路堑边坡需要二次开挖,但坡高增加不大,设计密切结合工程地质情况、既有边坡防护措施以及运营期稳定性,对路堑边坡采取平行开挖(与现有边坡综合坡率基本保持一致),设计坡形、坡率如下。
1、坡高度H≤13m按1:1一坡到顶,碎落台宽度1m。
2、边坡高度H>13m者,分级放坡,一级1:0.75,二~三级1:0.75~1:1,一~二级边坡级高10m,碎落台宽度1m,平台宽2m并设平台截水沟。
3、地形陡峻地段,既有边坡采用一坡到顶,按现坡率增加边坡总高度以及增加征地较大、或者对坡顶建筑物(高压线塔)有影响时,采用一坡到顶或者稍收陡边坡的方式,并做适当加固。
(三)加固工程设计
对于有软弱或不利结构面,且高度较大和稳定性差的边坡,由于软弱层或不利结构面控制边坡的稳定,一般采用加固措施,以阻止边坡的变形和失稳。由于个别边坡采用收陡坡率,边坡存在局部变形破坏的可能,且以浅层和表面破坏为主,因此采用以砂浆锚杆对坡面浅层加固。仅坡顶有高压线塔的高边坡采用锚索加固。
预应力锚索:通过预应力锚索可主动、适时对边坡施加预应力,及时平衡边坡楔形体、潜在裂面(或滑坡体)产生的下滑力,有效扼制边坡松弛区的发展,从而达到稳定边坡的目的,在不具备大刷方放坡的情况下,不失为对该类边坡行之有效的预防性加固措施。
砂浆锚杆:砂浆锚杆具有施工简便、快速、工程造价低廉的优点,适用于边坡浅层变形(坍塌、小型楔体破坏等)的预防性加固。砂浆锚杆格梁,增强了坡面的整体性和稳定性外,并为岩质坡面绿化提供了良好条件。
(四)防护工程设计
防护工程的作用和目的有两个:一是控制边坡表层的风化速率;二是防止雨水冲刷。
1、对于亚粘土和全风化土质边坡,按以下原则进行边坡防护设计:
1)边坡高度大于6m 的土质边坡和类土质边坡,采用三维网喷播植草防护;
2)边坡高度小于6m 的土质边坡和类土质边坡,采用喷播草籽防护;喷播草籽均需选择适合本地生长草籽,并加入种子量30~40%的矮灌木籽。
2、 对强、弱风化岩质边坡和坡率较陡普通植草不易成活的情况,采用喷混植生的防护形式,采用适合本地生长草籽,并加入种子量30~40%的矮灌木籽。
3、边坡两端可视面及堑顶部位采用喷播草籽防护。
4、边坡平台截水沟范围以外的部分需绿化,绿化方式同该级坡坡面。
5、边坡绿化植草防护的效果,除了有周详和明确的设计外,尚需合理选择草种和施工季节,严格施工工艺,及时养生。
(五)排水工程设计
水是影响边坡稳定的主要因素之一,许多高边坡滑塌不稳定事故大都是由水所引发,因而排水防水成为加固边坡的一种措施,也是采用其它各类加固措施时,都必须考虑的辅助措施。排水可以提高土体的内在抗剪强度,从而保持边坡的稳定性。排水设计是路堑边坡设计的重要组成部分,其主要分为坡体表面排水及坡体内部排水。
1、坡体表面排水:与路基工程结合设置挖方边沟,每级边坡平台均设平台截水沟;当堑顶山坡有较大的汇水面积时,当地质条件较差时在坡顶外大于5m处,当地质条件较好时在坡顶外大于3m处设截水沟;自然山坡凹槽处的相应坡面设置急流槽。边沟、截水沟和急流槽均采用M7.5浆砌片石砌筑。每级边坡平台设凸起式平台排水沟,其两端引入堑顶截水沟。
2、坡体深层排水:对于地下水(孔隙水、裂隙水、断层破碎带赋水或岩溶水等)埋藏丰富的边坡采用斜孔排水的方法,疏导坡体内的水,降低地下水位,以提高坡体自身的稳定性。若需要设置排水斜孔边坡,可根据现场地下水出露实际情况动态调整。
四、设计的技术要求与施工工艺
(一)锚(杆)索、混凝土梁的技术要求及施工工艺
1、锚(杆)索施工顺序
锚杆施工顺序:钻孔→清孔→安装锚杆(与注浆管一起)→注浆→补浆(视实际情况而定)→施工锚梁。
锚索施工顺序:钻孔→清孔→下锚(与注浆管一起)→注浆→施工锚梁→张拉→锁定。
2、砂浆锚杆制作工艺要求
1)锚杆采用热轧螺纹钢筋,应符合国家现行标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)的规定。
2)锚杆钢筋连接采用对接帮焊工艺(见大样图),焊接建议采用双面焊接,焊接长度不小于5D;当采用单面焊接时,焊接长度不小于10D。
3)砂浆锚杆施工除不需对锚杆进行张拉外,其施工流程、孔位容许偏差、钻孔技术要求等均与锚索施工要求基本相同。
4)锚杆定位筋间距1.5m。定位筋和帮焊钢筋的焊接,应注意留出注浆管位置。
3、锚索制作工艺要求
1)锚索材料选用Φ15.24mm、fpk=1860MPa的高强度、低松弛预应力钢绞线,其力学性能必须符合现行国家标准《预应力混凝土钢绞线》(GB/T 5224)的规定。锚具必须符合现行行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85的规定。
2)錨索编束要确保每一束钢绞线均匀排列,平直、不扭不叉,并需要除绣、除油污,对有死弯、机械损伤及锈蚀坑应剔出。
3)锚索扩张环建议采用工厂生产的工程塑料环,购买时注意设计锚索体钢绞线根数与扩张环孔数配套。箍环可因地制宜采用薄铁皮或铁扎丝制作。
4)锚索锚固段钢绞丝应进行除锈处理,无需防护涂层。自由段应除锈、刷沥青船底漆、并用沥青玻纤布缠裹其层数不少于二层,处理后装入套管;自由段套管两头100~200mm长度范围内用黄油充填,外绕扎工程胶布固定。
5)锚索制作中钢绞丝应预留1.5m的长度,以便张拉锁定,待张拉工作完全结束后,切除多余钢绞线。采用C25混凝土浇注锚头。
4、钻孔
1)测量定位:坡面检查合格后,按设计要求测量放线测定孔位,孔位误差不得超过±2cm,锚孔偏斜度不应超过5%。
2)钻机就位:用地质罗盘仪或量角器定向,钻杆与水平夹角为20°,并确保钻机安放支架牢固稳定。
3)钻孔机具:采用空压机供风,潜孔钻无水干钻成孔,禁用水冲成孔;使用钻头直径不得小于设计孔径。
4)钻孔深度:为确保锚孔深度,钻孔深度大于设计深度0.5m以上。
5)特殊情况处治:钻孔速度应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;如遇地层松散、破碎时,则采用套管跟进钻孔技术;如遇塌孔、缩孔现象,立即停钻,及时进行灌浆固壁处理(灌浆压力0.1~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进,以使钻孔完整;若遇锚孔中有承压水流出,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。
6)锚孔清理:使用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔内岩粉及积水全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
7)锚孔检验:锚孔成孔结束后,须经现场监理检验合格后,方可进行下道工序。
8)钻孔记录:钻进过程中应对锚索孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及其它特殊情况作好现场施工记录。
5、注浆
1)注浆材料采用普通硅酸盐水泥。注浆前应按设计强度要求做好配合比试验。
2)钻孔完成后必须用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔中岩粉及积水全部清除孔外。
3)锚杆及锚索的锚孔内灌注M30水泥砂浆,必要时可适当添加早强剂。
4)锚杆采用一次性注浆,即孔底返浆法进行注浆,注浆压力为0.5~1.0MPa,注浆过程中,注浆管从孔底缓慢抽出,当孔口冒浆10秒以上时才可停灌。
5)锚索注浆工艺,一次注浆方法和压力与锚杆注浆相同。注浆结束后应观察浆液的回落情况,若有回落应及时补浆。注浆作业过程应做好注浆记录。
6)锚索:当地层软弱,为提高锚固段的抗拔能力,采用二次高压劈裂注浆。二次注浆在一次注浆完成后的4~5小时进行,浆液选用M30纯水泥浆,水灰比0.45~0.5,注浆压力不得低于1.5~2.0MPa。
6、张拉锁定
1)锚斜托台座的承压面应平整,并与锚索的轴线方向垂直。
2)当锚索体浆液凝期达到15天(加早强剂)~20天和锚梁混凝土强度大于20MPa后方可进行张拉。
3)锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中,千斤顶轴线与锚孔及锚索体轴线在一条直线上,不得弯压或偏折锚头,确保承载均匀同轴,必要时用钢质垫片调满足。
4)为了使钢绞线受力均匀,在成束张拉之前,锚索体顺布平直。宜采用小千斤顶对钢绞线进行单根分别张拉,确保钢绞线平顺和均匀受力。随后应取0.1~0.2倍设计张拉力值对锚索进行1~2次预张拉,确保锚固体各部分接触密贴,最后按设计锁定吨位张拉锁定。
5)锚索张拉为5级进行,即:设计张拉力的25%、50%、75%、100%以及110%,除最后一级需要稳定20~30分钟外,其余每一级需要稳定2~5分钟,并分别记录各种情况(锚头位移、锚座变形、油表读数变化等)。
6)锚头封锚:锚索锁定后,做好记录,观察三天,由监理按相关规范要求进行抽检,没有异常情况即留长10cm后用手提砂轮机切割多余钢绞线(严禁电弧烧割)。最后用水泥浆注满锚垫板及锚头各部分空隙,并按设计要求支模,用C30砼封锚处理。观察三天期间,如预应力(锁定吨位)有明显下降,需重新张拉锁定;若预应力(锁定吨位)严重下降(超过设计吨位10%)时,应报业主及设计单位,分析原因,采取相应工程处理措施。
7、钢筋砼框梁施工
1)施工程序为:测量放线→锚梁开挖→支立模板→绑扎钢筋→(安装锚索孔口钢套管→安装螺旋筋→安装锚具(钢垫板))→现浇砼→砼养护。施工要点为:
2)基础底面处理:基底用2~5cm厚水泥砂浆找平,遇边坡有局部超挖较大悬空处采用浆砌片石嵌补。
3)钢筋制安、砼灌注和养护:
(1)钢筋的制作、绑扎,下料、弯制、焊接必须按设计或有关技术规范要求施作。
(2)砼浇注时,必须用振动棒振捣密实,尤其在锚孔周围,钢筋较密集,应仔细振捣,保证质量。砼浇筑完成后,及时草袋覆盖洒水养生至张拉龄期。
4)锚索框梁浇筑砼前,必须将锚具中的螺旋钢筋、钢套管和锚垫板按设计要求固定在纵梁钢筋上,方向与锚孔方向一致,摆放平整。
5)锚索框架按设计分片施工,相邻两片框架横梁接触处留2cm宽伸缩缝,用浸沥青水板填塞。
结束语:
本工程的路堑边坡设计,充分结合地形、地质实际情况进行设计优化,满足路堑边坡设计技术要求,符合技术与经济相结合的原则,具有防护安全、边坡绿化、路容美观的效果。
关键词:公路、路堑边坡、设计、施工工艺
一、地质概述
(一)地层岩性
该项目区域地层岩性主要由第四系松散沉积层、燕山早期岩浆岩类及寒武系八村群组成。
(二)不良地质现象
线路区分布的变质岩、岩浆岩抗风化能力较差、裂隙发育,在地形坡度陡峭处易引发崩塌;特别是变质岩区常夹有薄层软弱夹层或软硬不均,硬质岩节理裂隙发育,软弱层饱水后抗剪强度大幅下降,不稳定岩体在强烈震动或遇强降水及边坡开挖下,会促进和诱发崩塌的发生。线路区调查目前未发现大型的崩塌。但现公路的公路营运过程中高边坡工程与灾害关系明显,主要为表层易出现坡残积和全~强风化层的崩塌。
二、路堑边坡工程地质评价
该线路路堑高边坡较少,以低矮边坡为主。根据地形地貌、岩性组合及地层岩土工程特征,结合工程地质调绘、勘探及试验成果,对线路路堑边坡工程地质评价如下:
K5+120~K5+220路段地处丘陵,地形起伏较大,最大坡角约35°,山体植被较一般,边坡由坡残积粉质粘土和寒武系变质砂岩及其风化层组成。边坡开挖时,坡残积土、全~强风化层易形成剥落、浅层滑塌,尤其在雨季,土体湿水易散。坡体分布开挖边坡顺向不利结构面,且倾角小于开挖面,易产生楔形滑塌。
K7+825~K10+090路段地处丘陵,地形起伏较大,山体植被较发育,边坡由坡残积粉质粘土和寒武系变质砂岩、片麻岩及其风化层组成。边坡开挖时,坡残积土、全~强风化层易形成剥落、浅层滑塌,尤其在雨季,土体湿水易散。节理裂隙组合对边坡形成不利结构面。
三、路堑边坡设计
该线路共有路堑边坡24個,其中30m以上边坡1个,20m~30m边坡3个。
(一)设计原则
该线路堑边坡设计遵循 “减载、固脚、强腰、排水”的原则,贯彻“因地制宜、经济美观”的理念。密切结合工程地质情况以及既有边坡现状,在充分利用原岩土体性质的条件下,合理设计坡形、坡率,采用“以防护为主、少加固或不加固”的设计原则;仅在卸载受限制,放坡对山顶输电线塔影响严重的路段,采取“强支挡、弱削方”的原则来加固边坡。
(二)坡形坡率设计
线路为改建工程,沿线大部分路堑边坡需要二次开挖,但坡高增加不大,设计密切结合工程地质情况、既有边坡防护措施以及运营期稳定性,对路堑边坡采取平行开挖(与现有边坡综合坡率基本保持一致),设计坡形、坡率如下。
1、坡高度H≤13m按1:1一坡到顶,碎落台宽度1m。
2、边坡高度H>13m者,分级放坡,一级1:0.75,二~三级1:0.75~1:1,一~二级边坡级高10m,碎落台宽度1m,平台宽2m并设平台截水沟。
3、地形陡峻地段,既有边坡采用一坡到顶,按现坡率增加边坡总高度以及增加征地较大、或者对坡顶建筑物(高压线塔)有影响时,采用一坡到顶或者稍收陡边坡的方式,并做适当加固。
(三)加固工程设计
对于有软弱或不利结构面,且高度较大和稳定性差的边坡,由于软弱层或不利结构面控制边坡的稳定,一般采用加固措施,以阻止边坡的变形和失稳。由于个别边坡采用收陡坡率,边坡存在局部变形破坏的可能,且以浅层和表面破坏为主,因此采用以砂浆锚杆对坡面浅层加固。仅坡顶有高压线塔的高边坡采用锚索加固。
预应力锚索:通过预应力锚索可主动、适时对边坡施加预应力,及时平衡边坡楔形体、潜在裂面(或滑坡体)产生的下滑力,有效扼制边坡松弛区的发展,从而达到稳定边坡的目的,在不具备大刷方放坡的情况下,不失为对该类边坡行之有效的预防性加固措施。
砂浆锚杆:砂浆锚杆具有施工简便、快速、工程造价低廉的优点,适用于边坡浅层变形(坍塌、小型楔体破坏等)的预防性加固。砂浆锚杆格梁,增强了坡面的整体性和稳定性外,并为岩质坡面绿化提供了良好条件。
(四)防护工程设计
防护工程的作用和目的有两个:一是控制边坡表层的风化速率;二是防止雨水冲刷。
1、对于亚粘土和全风化土质边坡,按以下原则进行边坡防护设计:
1)边坡高度大于6m 的土质边坡和类土质边坡,采用三维网喷播植草防护;
2)边坡高度小于6m 的土质边坡和类土质边坡,采用喷播草籽防护;喷播草籽均需选择适合本地生长草籽,并加入种子量30~40%的矮灌木籽。
2、 对强、弱风化岩质边坡和坡率较陡普通植草不易成活的情况,采用喷混植生的防护形式,采用适合本地生长草籽,并加入种子量30~40%的矮灌木籽。
3、边坡两端可视面及堑顶部位采用喷播草籽防护。
4、边坡平台截水沟范围以外的部分需绿化,绿化方式同该级坡坡面。
5、边坡绿化植草防护的效果,除了有周详和明确的设计外,尚需合理选择草种和施工季节,严格施工工艺,及时养生。
(五)排水工程设计
水是影响边坡稳定的主要因素之一,许多高边坡滑塌不稳定事故大都是由水所引发,因而排水防水成为加固边坡的一种措施,也是采用其它各类加固措施时,都必须考虑的辅助措施。排水可以提高土体的内在抗剪强度,从而保持边坡的稳定性。排水设计是路堑边坡设计的重要组成部分,其主要分为坡体表面排水及坡体内部排水。
1、坡体表面排水:与路基工程结合设置挖方边沟,每级边坡平台均设平台截水沟;当堑顶山坡有较大的汇水面积时,当地质条件较差时在坡顶外大于5m处,当地质条件较好时在坡顶外大于3m处设截水沟;自然山坡凹槽处的相应坡面设置急流槽。边沟、截水沟和急流槽均采用M7.5浆砌片石砌筑。每级边坡平台设凸起式平台排水沟,其两端引入堑顶截水沟。
2、坡体深层排水:对于地下水(孔隙水、裂隙水、断层破碎带赋水或岩溶水等)埋藏丰富的边坡采用斜孔排水的方法,疏导坡体内的水,降低地下水位,以提高坡体自身的稳定性。若需要设置排水斜孔边坡,可根据现场地下水出露实际情况动态调整。
四、设计的技术要求与施工工艺
(一)锚(杆)索、混凝土梁的技术要求及施工工艺
1、锚(杆)索施工顺序
锚杆施工顺序:钻孔→清孔→安装锚杆(与注浆管一起)→注浆→补浆(视实际情况而定)→施工锚梁。
锚索施工顺序:钻孔→清孔→下锚(与注浆管一起)→注浆→施工锚梁→张拉→锁定。
2、砂浆锚杆制作工艺要求
1)锚杆采用热轧螺纹钢筋,应符合国家现行标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)的规定。
2)锚杆钢筋连接采用对接帮焊工艺(见大样图),焊接建议采用双面焊接,焊接长度不小于5D;当采用单面焊接时,焊接长度不小于10D。
3)砂浆锚杆施工除不需对锚杆进行张拉外,其施工流程、孔位容许偏差、钻孔技术要求等均与锚索施工要求基本相同。
4)锚杆定位筋间距1.5m。定位筋和帮焊钢筋的焊接,应注意留出注浆管位置。
3、锚索制作工艺要求
1)锚索材料选用Φ15.24mm、fpk=1860MPa的高强度、低松弛预应力钢绞线,其力学性能必须符合现行国家标准《预应力混凝土钢绞线》(GB/T 5224)的规定。锚具必须符合现行行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85的规定。
2)錨索编束要确保每一束钢绞线均匀排列,平直、不扭不叉,并需要除绣、除油污,对有死弯、机械损伤及锈蚀坑应剔出。
3)锚索扩张环建议采用工厂生产的工程塑料环,购买时注意设计锚索体钢绞线根数与扩张环孔数配套。箍环可因地制宜采用薄铁皮或铁扎丝制作。
4)锚索锚固段钢绞丝应进行除锈处理,无需防护涂层。自由段应除锈、刷沥青船底漆、并用沥青玻纤布缠裹其层数不少于二层,处理后装入套管;自由段套管两头100~200mm长度范围内用黄油充填,外绕扎工程胶布固定。
5)锚索制作中钢绞丝应预留1.5m的长度,以便张拉锁定,待张拉工作完全结束后,切除多余钢绞线。采用C25混凝土浇注锚头。
4、钻孔
1)测量定位:坡面检查合格后,按设计要求测量放线测定孔位,孔位误差不得超过±2cm,锚孔偏斜度不应超过5%。
2)钻机就位:用地质罗盘仪或量角器定向,钻杆与水平夹角为20°,并确保钻机安放支架牢固稳定。
3)钻孔机具:采用空压机供风,潜孔钻无水干钻成孔,禁用水冲成孔;使用钻头直径不得小于设计孔径。
4)钻孔深度:为确保锚孔深度,钻孔深度大于设计深度0.5m以上。
5)特殊情况处治:钻孔速度应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;如遇地层松散、破碎时,则采用套管跟进钻孔技术;如遇塌孔、缩孔现象,立即停钻,及时进行灌浆固壁处理(灌浆压力0.1~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进,以使钻孔完整;若遇锚孔中有承压水流出,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。
6)锚孔清理:使用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔内岩粉及积水全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
7)锚孔检验:锚孔成孔结束后,须经现场监理检验合格后,方可进行下道工序。
8)钻孔记录:钻进过程中应对锚索孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及其它特殊情况作好现场施工记录。
5、注浆
1)注浆材料采用普通硅酸盐水泥。注浆前应按设计强度要求做好配合比试验。
2)钻孔完成后必须用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔中岩粉及积水全部清除孔外。
3)锚杆及锚索的锚孔内灌注M30水泥砂浆,必要时可适当添加早强剂。
4)锚杆采用一次性注浆,即孔底返浆法进行注浆,注浆压力为0.5~1.0MPa,注浆过程中,注浆管从孔底缓慢抽出,当孔口冒浆10秒以上时才可停灌。
5)锚索注浆工艺,一次注浆方法和压力与锚杆注浆相同。注浆结束后应观察浆液的回落情况,若有回落应及时补浆。注浆作业过程应做好注浆记录。
6)锚索:当地层软弱,为提高锚固段的抗拔能力,采用二次高压劈裂注浆。二次注浆在一次注浆完成后的4~5小时进行,浆液选用M30纯水泥浆,水灰比0.45~0.5,注浆压力不得低于1.5~2.0MPa。
6、张拉锁定
1)锚斜托台座的承压面应平整,并与锚索的轴线方向垂直。
2)当锚索体浆液凝期达到15天(加早强剂)~20天和锚梁混凝土强度大于20MPa后方可进行张拉。
3)锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中,千斤顶轴线与锚孔及锚索体轴线在一条直线上,不得弯压或偏折锚头,确保承载均匀同轴,必要时用钢质垫片调满足。
4)为了使钢绞线受力均匀,在成束张拉之前,锚索体顺布平直。宜采用小千斤顶对钢绞线进行单根分别张拉,确保钢绞线平顺和均匀受力。随后应取0.1~0.2倍设计张拉力值对锚索进行1~2次预张拉,确保锚固体各部分接触密贴,最后按设计锁定吨位张拉锁定。
5)锚索张拉为5级进行,即:设计张拉力的25%、50%、75%、100%以及110%,除最后一级需要稳定20~30分钟外,其余每一级需要稳定2~5分钟,并分别记录各种情况(锚头位移、锚座变形、油表读数变化等)。
6)锚头封锚:锚索锁定后,做好记录,观察三天,由监理按相关规范要求进行抽检,没有异常情况即留长10cm后用手提砂轮机切割多余钢绞线(严禁电弧烧割)。最后用水泥浆注满锚垫板及锚头各部分空隙,并按设计要求支模,用C30砼封锚处理。观察三天期间,如预应力(锁定吨位)有明显下降,需重新张拉锁定;若预应力(锁定吨位)严重下降(超过设计吨位10%)时,应报业主及设计单位,分析原因,采取相应工程处理措施。
7、钢筋砼框梁施工
1)施工程序为:测量放线→锚梁开挖→支立模板→绑扎钢筋→(安装锚索孔口钢套管→安装螺旋筋→安装锚具(钢垫板))→现浇砼→砼养护。施工要点为:
2)基础底面处理:基底用2~5cm厚水泥砂浆找平,遇边坡有局部超挖较大悬空处采用浆砌片石嵌补。
3)钢筋制安、砼灌注和养护:
(1)钢筋的制作、绑扎,下料、弯制、焊接必须按设计或有关技术规范要求施作。
(2)砼浇注时,必须用振动棒振捣密实,尤其在锚孔周围,钢筋较密集,应仔细振捣,保证质量。砼浇筑完成后,及时草袋覆盖洒水养生至张拉龄期。
4)锚索框梁浇筑砼前,必须将锚具中的螺旋钢筋、钢套管和锚垫板按设计要求固定在纵梁钢筋上,方向与锚孔方向一致,摆放平整。
5)锚索框架按设计分片施工,相邻两片框架横梁接触处留2cm宽伸缩缝,用浸沥青水板填塞。
结束语:
本工程的路堑边坡设计,充分结合地形、地质实际情况进行设计优化,满足路堑边坡设计技术要求,符合技术与经济相结合的原则,具有防护安全、边坡绿化、路容美观的效果。