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摘要：随着我国公路发展的日渐加快，公路边坡防护的问题越来越重要，在施工过程中若处理不当，容易发生碎落、崩塌、滑塌甚至滑坡，对施工安全，施工生产造成极大安全隐患，同时也会造成重大经济损失。为了保证路基边坡稳定，防止坡体滑坍和坡面冲蚀、碎落，需要采取合理适宜且及时的工程措施，本合同段对高边坡锚杆格梁施工采用HC726A履带式潜孔钻，在进度、质量、安全上取得了一定的进步。
关键词：高边坡；边坡防护；履带式潜孔钻
高速公路建设是一项十分复杂且重要的工作，工程建设工作包括很多方面，而高边坡施工建设作为整个高速公路建设系统中最重要的组成部分，其施工工作水平和质量将直接影响着整个路基工程建设的施工质量，关系着后期高速公路的使用周期和使用寿命，因此，探讨、分析高边坡施工中存在的问题具有重要的作用和意义。目前高速公路高边坡施工均要求“开挖一级防护一级”，在保证边坡安全的同时势必与路基挖方施工进度存在着一定的矛盾，本文着重阐述作者在其施工过程中采用HC726A履带式潜孔钻作业，防护施工进度有较大提升，真正做到了“开挖一级防护一级”，从而使进度、安全、质量三要素得到相应平衡。消除了隐患提高了高边坡施工工作的水平和质量。
一、工程概况
本合同段起于粤桂陈金顶隧道，向南经旺桐、旺科、平寨，经朱砂镇西侧。起点桩号为K0+000，终点桩号为YK5+130，路线全长5.13Km，总工期516日历天。本项目土石方挖方147万方，填方105万方，工程总造价2.11亿。
合同段有路堑高边坡（H≥30m）10处，一般路堑边坡（H<30m）14处，共计24处；
二、施工方案
1、清表施工
（1）测量放样：根据设计横断面的边坡坡率、台阶宽度，精确计算路堑堑顶的开挖线，采用全站仪放样，放出路堑坡口桩及路堑开挖线。
（2）清理：进行场地清理，清除原地面以下0～30cm内的草皮，农作物的根系和表面土，清除路基内的垃圾和有机残渣。
（3）推土机和挖掘机将清理出的耕植土及草皮堆积，挖掘机装料，自卸汽车利用便道将废料运至指定弃土场。
（4）施作堑顶截水沟，以防止上方坡面汇水冲刷下渗引起边坡坍塌。
2、开挖施工
应自坡顶逐级开挖，开挖一级防护一级，然后再开挖下一级。避免开挖暴露时间过长，使边坡松弛范围大，产生新的病害。
（1）施工准备
A、首先对土石的工程分级与类别按规范要求进行鉴定，然后按机具开挖或爆破开挖分别进行施工分类，目前我合同段主要为土质边坡。
B、测放出路堑的边线、中线，在路堑顶两侧每5.0m设一固定桩，并在施工中随时检查开挖坡度，及时纠正偏差，严防超、欠挖。并做好临时排水设施。
（2）开挖的基本要求
A、土方开挖时，将适用于种植草皮和其它用途的表土储存于指定地点。
B、开挖土石均自上而下进行，边坡不得乱挖超挖，严禁掏底开挖。机械开挖时，需有人工配合。
C、开挖石方时，对于软石和强风化岩石，能用机械直接开挖的均选用机械开挖；机械或人工不能直接开挖的少数石方段，采用控制爆破法开挖。
D、施工时要保证路堑坡面平顺，无明显的局部高低差，无凸悬危石、浮石、碴堆、杂物，边坡上出现的坑穴、凹槽须进行嵌补平整。
E、开挖平台台面设有向路基侧沟排水的坡度。
F、开挖形成的边坡按设计要求及时防护，避免长期暴露，造成坡面坍塌。
G、在能保证路堑边坡和弃土堆自身稳定的情况下，应考虑地形以及对附近建筑物、农田、水利、河道、交通的影响，防止水土流失、淤塞排灌沟渠等弊端，合理确定弃土堆位置与高度。
H、尽量考虑以挖作填，必须弃舍时本着高土高弃、低土低弃、劣土废弃、优土还田的原则：
J、路堑上方及和路堤边坡上不弃土。
K、山坡上弃土，要连续堆填；山坡下弃土，每隔适当距离在低凹处留有缺口，并保证地面水顺利从缺口排出。
L、沿河岸或傍山路堑的弃土，不弃入河道，以防挤压桥孔或涵洞出入口、改变水流方向和加剧对河岸的冲刷。
M、贴近桥墩台处不弃土，以防造成偏压。
三、锚杆格梁施工
锚杆格梁施工工艺流程如下图所示：
（1）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±10cm，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0.4m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。
（2）锚杆制作及安装
①锚杆制作
A、锚杆采用Φ32精轧螺纹钢筋，尾端采用刷漆、涂油等防腐措施处理。
B、锚杆钢筋如需连接，采用对接双面帮焊工艺，焊接时采用506系列电焊条，焊接高度、焊接宽度应满足规范要求，焊接长不小于5D。 C、锚杆定位筋间距2.0m。定位筋和帮焊钢筋的焊接，应注意留出注浆管位置。
②锚杆安装
A、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；
B、插放之前进行检查隐蔽，插放时应避免插体扭压和弯曲，插体入孔内深度不应小于锚杆长度的95﹪，亦不得超深，以免暴露长度不足。若达不到设计深度，应重新钻孔。
C、锚杆钢筋插入钻孔：插入锚杆时应将灌浆管与锚杆同时放入钻孔底部，一般情况要求成孔后，立即插放锚杆，插入时将锚杆支架的一面向下方。
（3）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锚杆锚孔内灌注M30水泥砂浆，水灰比0.45，灰砂比1：1，必要时可适当添加减水剂和早强剂。水泥砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的水泥砂浆应在初凝前用完。
④锚杆采用一次性注浆，即孔底到孔口返浆式注浆，注浆压力不小于0.25MPa，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。注浆结束后应观察浆液的回落情况，若有回落应及时二次补浆。注浆作业过程应做好注浆记录。
（4）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→现浇砼→砼养护。
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钢筋制作、砼灌注和养护：
A、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。
B、砼浇注时时必须用振动棒振捣密实，尤其在锚杆周围，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。
C、锚杆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，用浸沥青木条填塞，深15cm。
（5）框架内铺砌：采用培土植草防护，将下部土体捶实平整，在框架内培土喷播植草。
四、工程效果评价
1、施工进度
表1 合同段路堑高边坡列表
根据以上路堑边坡实际工程数量，人字型骨架砌筑、锚杆格梁与锚索框梁砼浇筑施工相对比较简单，相应增加施工人员与材料供应及时即可提高作业进度，锚杆格梁与锚索框梁钻孔施工相对比较慢，以下以ZK0+485～655七级边坡为例着重探讨高边坡钻孔施工进度。
表2 ZK0+485～655路堑边坡防护布设及工程数量表
（1）HC726A履带式潜孔钻
（2）进度比较
HC726A履带式潜孔钻根据钻孔速度计算每个工日可以钻孔进尺300m左右（移机与加班时间相抵消），ZK0+485-655段高边坡共计9204延米钻孔深度，施工一切顺利条件下约30天便可钻孔施工完毕，如按传统施工工艺人工搭设水管平台钻孔每天约能钻孔进尺150m左右，那么传统钻孔施工该段边坡约需要65天（计算搭拆施工平台时间），该段边坡在其他施工作业条件相同情况下采用HC726A履带式潜孔钻共计节约时间35天。
2、施工质量及安全
HC726A履带式潜孔钻大大提高了高边坡防护的施工进度，使已开挖的边坡能够及时防护到位，结合混凝土格梁、框梁、与截水沟的施工使我标段的高边坡质量与安全得到了极大的保证，目前未出现碎落、滑塌等现象。
3、工程经济性
据统计我标段钻孔共计43744延米，目前我标段共有潜孔钻3台（配套3台空压机），在顺利情况下共需47天即可完成本标段所有高边坡钻孔施工，如投入人工钻头4台（配套4台空压机与4套钢管支架），顺利情况下需要91天才能完成全部钻孔施工（考虑钢管平台搭设时间），经粗略比较机械钻孔与人工钻孔机械租赁和材料消耗大概相当，经计算机械钻孔节约400个工日，共计约80000元。
结语
（1）采用锚杆格梁的支护形式增强边坡的整体稳走性，对营运后边坡的稳定性起到重要作用。
（2）选择履带式潜孔钻在施工程序、工艺和技术措施真正达到了开挖一级防护一级，是保证工程质量的关键。
（3）对边坡施工采用机械设备，无论在质量、安全、进度、经济上都较传统的施工工艺有所提高，值得借鉴。
关键词：高边坡；边坡防护；履带式潜孔钻
高速公路建设是一项十分复杂且重要的工作，工程建设工作包括很多方面，而高边坡施工建设作为整个高速公路建设系统中最重要的组成部分，其施工工作水平和质量将直接影响着整个路基工程建设的施工质量，关系着后期高速公路的使用周期和使用寿命，因此，探讨、分析高边坡施工中存在的问题具有重要的作用和意义。目前高速公路高边坡施工均要求“开挖一级防护一级”，在保证边坡安全的同时势必与路基挖方施工进度存在着一定的矛盾，本文着重阐述作者在其施工过程中采用HC726A履带式潜孔钻作业，防护施工进度有较大提升，真正做到了“开挖一级防护一级”，从而使进度、安全、质量三要素得到相应平衡。消除了隐患提高了高边坡施工工作的水平和质量。
一、工程概况
本合同段起于粤桂陈金顶隧道，向南经旺桐、旺科、平寨，经朱砂镇西侧。起点桩号为K0+000，终点桩号为YK5+130，路线全长5.13Km，总工期516日历天。本项目土石方挖方147万方，填方105万方，工程总造价2.11亿。
合同段有路堑高边坡（H≥30m）10处，一般路堑边坡（H<30m）14处，共计24处；
二、施工方案
1、清表施工
（1）测量放样：根据设计横断面的边坡坡率、台阶宽度，精确计算路堑堑顶的开挖线，采用全站仪放样，放出路堑坡口桩及路堑开挖线。
（2）清理：进行场地清理，清除原地面以下0～30cm内的草皮，农作物的根系和表面土，清除路基内的垃圾和有机残渣。
（3）推土机和挖掘机将清理出的耕植土及草皮堆积，挖掘机装料，自卸汽车利用便道将废料运至指定弃土场。
（4）施作堑顶截水沟，以防止上方坡面汇水冲刷下渗引起边坡坍塌。
2、开挖施工
应自坡顶逐级开挖，开挖一级防护一级，然后再开挖下一级。避免开挖暴露时间过长，使边坡松弛范围大，产生新的病害。
（1）施工准备
A、首先对土石的工程分级与类别按规范要求进行鉴定，然后按机具开挖或爆破开挖分别进行施工分类，目前我合同段主要为土质边坡。
B、测放出路堑的边线、中线，在路堑顶两侧每5.0m设一固定桩，并在施工中随时检查开挖坡度，及时纠正偏差，严防超、欠挖。并做好临时排水设施。
（2）开挖的基本要求
A、土方开挖时，将适用于种植草皮和其它用途的表土储存于指定地点。
B、开挖土石均自上而下进行，边坡不得乱挖超挖，严禁掏底开挖。机械开挖时，需有人工配合。
C、开挖石方时，对于软石和强风化岩石，能用机械直接开挖的均选用机械开挖；机械或人工不能直接开挖的少数石方段，采用控制爆破法开挖。
D、施工时要保证路堑坡面平顺，无明显的局部高低差，无凸悬危石、浮石、碴堆、杂物，边坡上出现的坑穴、凹槽须进行嵌补平整。
E、开挖平台台面设有向路基侧沟排水的坡度。
F、开挖形成的边坡按设计要求及时防护，避免长期暴露，造成坡面坍塌。
G、在能保证路堑边坡和弃土堆自身稳定的情况下，应考虑地形以及对附近建筑物、农田、水利、河道、交通的影响，防止水土流失、淤塞排灌沟渠等弊端，合理确定弃土堆位置与高度。
H、尽量考虑以挖作填，必须弃舍时本着高土高弃、低土低弃、劣土废弃、优土还田的原则：
J、路堑上方及和路堤边坡上不弃土。
K、山坡上弃土，要连续堆填；山坡下弃土，每隔适当距离在低凹处留有缺口，并保证地面水顺利从缺口排出。
L、沿河岸或傍山路堑的弃土，不弃入河道，以防挤压桥孔或涵洞出入口、改变水流方向和加剧对河岸的冲刷。
M、贴近桥墩台处不弃土，以防造成偏压。
三、锚杆格梁施工
锚杆格梁施工工艺流程如下图所示：
（1）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±10cm，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0.4m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。
（2）锚杆制作及安装
①锚杆制作
A、锚杆采用Φ32精轧螺纹钢筋，尾端采用刷漆、涂油等防腐措施处理。
B、锚杆钢筋如需连接，采用对接双面帮焊工艺，焊接时采用506系列电焊条，焊接高度、焊接宽度应满足规范要求，焊接长不小于5D。 C、锚杆定位筋间距2.0m。定位筋和帮焊钢筋的焊接，应注意留出注浆管位置。
②锚杆安装
A、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；
B、插放之前进行检查隐蔽，插放时应避免插体扭压和弯曲，插体入孔内深度不应小于锚杆长度的95﹪，亦不得超深，以免暴露长度不足。若达不到设计深度，应重新钻孔。
C、锚杆钢筋插入钻孔：插入锚杆时应将灌浆管与锚杆同时放入钻孔底部，一般情况要求成孔后，立即插放锚杆，插入时将锚杆支架的一面向下方。
（3）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锚杆锚孔内灌注M30水泥砂浆，水灰比0.45，灰砂比1：1，必要时可适当添加减水剂和早强剂。水泥砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的水泥砂浆应在初凝前用完。
④锚杆采用一次性注浆，即孔底到孔口返浆式注浆，注浆压力不小于0.25MPa，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。注浆结束后应观察浆液的回落情况，若有回落应及时二次补浆。注浆作业过程应做好注浆记录。
（4）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→现浇砼→砼养护。
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钢筋制作、砼灌注和养护：
A、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。
B、砼浇注时时必须用振动棒振捣密实，尤其在锚杆周围，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。
C、锚杆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，用浸沥青木条填塞，深15cm。
（5）框架内铺砌：采用培土植草防护，将下部土体捶实平整，在框架内培土喷播植草。
四、工程效果评价
1、施工进度
表1 合同段路堑高边坡列表
根据以上路堑边坡实际工程数量，人字型骨架砌筑、锚杆格梁与锚索框梁砼浇筑施工相对比较简单，相应增加施工人员与材料供应及时即可提高作业进度，锚杆格梁与锚索框梁钻孔施工相对比较慢，以下以ZK0+485～655七级边坡为例着重探讨高边坡钻孔施工进度。
表2 ZK0+485～655路堑边坡防护布设及工程数量表
（1）HC726A履带式潜孔钻
（2）进度比较
HC726A履带式潜孔钻根据钻孔速度计算每个工日可以钻孔进尺300m左右（移机与加班时间相抵消），ZK0+485-655段高边坡共计9204延米钻孔深度，施工一切顺利条件下约30天便可钻孔施工完毕，如按传统施工工艺人工搭设水管平台钻孔每天约能钻孔进尺150m左右，那么传统钻孔施工该段边坡约需要65天（计算搭拆施工平台时间），该段边坡在其他施工作业条件相同情况下采用HC726A履带式潜孔钻共计节约时间35天。
2、施工质量及安全
HC726A履带式潜孔钻大大提高了高边坡防护的施工进度，使已开挖的边坡能够及时防护到位，结合混凝土格梁、框梁、与截水沟的施工使我标段的高边坡质量与安全得到了极大的保证，目前未出现碎落、滑塌等现象。
3、工程经济性
据统计我标段钻孔共计43744延米，目前我标段共有潜孔钻3台（配套3台空压机），在顺利情况下共需47天即可完成本标段所有高边坡钻孔施工，如投入人工钻头4台（配套4台空压机与4套钢管支架），顺利情况下需要91天才能完成全部钻孔施工（考虑钢管平台搭设时间），经粗略比较机械钻孔与人工钻孔机械租赁和材料消耗大概相当，经计算机械钻孔节约400个工日，共计约80000元。
结语
（1）采用锚杆格梁的支护形式增强边坡的整体稳走性，对营运后边坡的稳定性起到重要作用。
（2）选择履带式潜孔钻在施工程序、工艺和技术措施真正达到了开挖一级防护一级，是保证工程质量的关键。
（3）对边坡施工采用机械设备，无论在质量、安全、进度、经济上都较传统的施工工艺有所提高，值得借鉴。