高边坡锚索框架梁施工技术

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[摘 要]锚索框架梁边坡防护是目前在高边坡防护工程普遍使用的方法.本文结合工程实例,对高边坡锚索框架梁施工技术作一些探讨.

[关 键 词]高边坡；锚索框架梁；施工技术

中图分类号：U417.1文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）37-0108-01

预应力锚索是通过对锚索施加张拉力以加固岩土体使其达到稳定状态或改善内部应力状况的支挡结构,锚索是一种主要承受拉力的杆状构件,它是通过钻孔及注浆体将钢绞线固定于深部稳定地层中,在被加固体表面对钢绞线张拉力产生预应力,从而达到施加固体稳定或限制其变形的目的.本文结合工程实例,对高边坡锚索框架梁施工技术谈一些看法.

一、工程概况

某高速公路区间路基段左侧,长22m,平台后援边坡自下往上第3、4、5排,采用锚索框架梁加固,每孔锚索设计锚固段长10m,自由段长度自上而下为12m.锚索均为一孔6束,单孔设计预应力600kN,锁定应力为660kN（含10%超张拉）,锚索钻孔采用φ130钻孔,与水平面下倾角25°.锚索均采用7根φ15.2mm高强度、低松弛钢绞线制作,其抗拉强度不得低于1860Mpa,自由段采用塑料套管隔离防护,裸露部分需作防腐处理,全孔范围内采用M30纯水泥浆灌注,注浆压力0.6～0.8Mpa,锚头采用C30砼封闭.

二、锚索框架梁施工技术要点

1.施工顺序

（1）做好地表截、排水设施后,路堑边坡自上而下分层开挖,每一分层高度2～3m.

（2）每一层开挖完毕后,立即施工坡面锚索：定位、造孔、锚索安装、灌浆.然后进行下一分层施工.

（3）每一级坡面开挖完毕后,绑扎制作钢筋笼,现浇框架梁.

（4）锚索框架梁加固时,按相关技术要求对锚索进行张拉.

（5）每一级全部施工完毕后,进入下一分级循环.

2.施工放样

根据各工点工程立面图,按设计将锚孔位置准确测放在坡面上.6如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需经设计监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位.

3.钻孔

岩层中采用潜孔钻机成孔；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施工,必要时采用跟管钻进技术.

（1）锚孔钻进施工,搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架,根据坡面测放孔位,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚孔开钻就位纵横误差满足规范要求.

（2）钻孔要求须采用干钻,禁止采用水冲钻进,确保锚索施工不致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控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故.

（3）钻进过程中对每个孔的地层变化、钻进状态（钻压、钻速）、地下水等情况作好施工记录.如遇坍塌体地层松散、破碎时,应采用套管跟进的钻进技术,使钻孔完整不坍；如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,立即停钻,及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa）,待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进.

（4）钻孔孔位、孔深、斜度符合设计要求.为确保锚孔直径,要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径.

（5）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.在钻孔完成后,使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）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.除相对坚硬完整之岩体外,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.

（6）锚孔钻进结束并经现场监理工程师检验合格后,进行下道工序.孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔,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.

4.锚索体制作及安装

安装前,要确保每根钢绞线顺直,不扭不叉,排列均匀,除锈、除油污,对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出.锚索在锚固段,锚索束8必须进行清污、除污处理,必须包裹钢丝防护套网（孔径5mm,钢丝直径1mm,采用非镀锌铁丝制作）.每隔1.0m设置一个对中支架,使锚索居中；自由段锚索束应涂专用防腐油脂,外套Φ22mm的聚乙烯塑料管,套管两端10～20cm长度范围内用黄油充填,外绕工程胶布固定.张拉段锚索束应涂防腐剂.锚索的防锈、防腐处理应满足铁路路基支挡结构设计规范中提出的各项技术要求.锚头顶面必须与锚索轴线垂直.安装锚索体前再次认真核对锚孔编号,确认无误后再用高压风吹孔,人工缓缓将锚索体放入孔内,用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度,计算孔内锚索长度（误差控制在50mm范围内）,确保锚固长度.

5.锚固注浆

将自由段涂满防锈油,套上波纹管,管内注满黄油,并严格封闭两端,一次将锚索的锚固段和张拉段注满,不能留空隙.砂浆经试验比选后确定施工配合比.实际注浆量一般要大于理论的注浆量,或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准.放入锚索束后应及时灌注M35水泥（砂）浆,注浆采用孔底注浆法,中途不得停浆,注浆压力宜为0.6～0.8Mpa,砂浆灌注应饱满密实.第一次注浆完毕,水泥砂浆凝固收缩后,孔口应进行补浆,注浆材料宜选用水灰比0.45～0.5的纯水泥浆.注注浆浆液应搅拌均匀,随搅随用,并在初凝前用完.注浆结束后,将注浆管、注浆和注浆套管清洗干净,施工过程中,做好注浆记录.6、框架梁施工

（1）框架梁和垫磴采用C30混凝土现浇.拌和水应符合技术规范的有关要求,不得采用泥浆水、潜沟里的水和其他不符合要求的水.

（2）架梁开槽在进行框架梁施工时,土质和软质岩路堑边坡框架梁必须采用人工开槽的方式嵌入边坡坡面,框架梁一般只露出地面0.1m.硬质岩路堑边坡经参建各方现场确认后,可减少框架梁嵌入坡面深度,但必须设置浆砌片石找平排水坡,防止坡面排水.框架梁开槽如有超挖,超挖部分必须采用浆砌片石或混凝土回填.

（3）框架梁施工框架梁使用C30混凝土现场立模现浇施工.框架梁截面采用0.6m×0.7m（纵梁）、0.6m×0.5m（横梁）矩形截面.每隔3～4个框架在框架中部设一道伸缩缝,缝宽2cm,缝内填塞沥青麻筋.

（4）锚索孔预留框架梁在节点中心预埋PVC管,直径由锚索钻孔直径确定.当钢筋与预留位置冲突时,调整钢筋间距保证锚索预留孔位的准确.

（5）锚具工作台采用C35混凝土浇筑,与地梁同时浇筑成整体,不能采用预制件.锚具工作台台面以下3cm处增设一层ф6钢筋网（40×40cm）,并设3根ф6钢筋垂直工作面布置加强平台与框架的联结,长10～30cm.锚具底座顶面（斜托面）与钻孔轴线应垂直,确保锚索张拉时千斤顶出力与锚索在同一轴线上.在锚孔周围钢筋较密集,砼浇注要仔细振捣,保证质量.锚索张拉及锁定、

7.预应力张拉

锚索张拉及锁定、封锚锚索张拉须在孔内砂浆及外锚头等达到设计强度后进行.首先通过现场张拉试验,确定张拉锁定工艺.锚索的张拉及锁定分级进行,严格按照操作规程执行.在设计张拉完成6～10d后再进行一次补偿张拉,然后加以锁定.补偿张拉后,从锚具量起,留出长5～10cm钢绞线,其余部分截去,须用机械切割,严禁电弧烧割.最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙,然后对锚头采用C30砼进行封锚,防止锈蚀和兼顾美观.

三、结束语

总之,预应力锚索框架可以将高边坡病害防治与坡面柔性防护有机地结合在一起,既达到防治高边坡病害的目的,又可美化环境,实现了工程和自然的和谐统一.