行業(yè)資訊
解讀|高速公路高邊坡防護技術(shù)的施工要點
作為工程建設(shè)中的一種常見工程形式，高邊坡是由自然后認(rèn)為形成的斜坡。在對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行評價的過程中，首先應(yīng)對邊坡的地質(zhì)條件、地形地貌、水文地質(zhì)條件及新構(gòu)造運動等進(jìn)行考察，由于這些因素都是決定邊坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵，通常情況下，與人類的工程活動相比，這些因素都會對邊坡穩(wěn)定性造成較大影響。以前，由于有較低的公路等級，且線形差、開挖不深、路基補款，邊坡穩(wěn)定性對公路的影響程度相對較低，人們未能重點對邊坡穩(wěn)定性有所重視。隨著國民經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展，公路交通事業(yè)日新月異，越來越高的公路等級，無法將高填深挖的現(xiàn)象得到有效避免。現(xiàn)階段，有較多的公路邊坡失穩(wěn)問題存在，邊坡失穩(wěn)不僅對行車安全造成影響，而且掩埋公路，中斷交通，迫使將已有的公路使用得到放棄，導(dǎo)致不可估量的經(jīng)濟損失出現(xiàn)，所以，公路邊坡穩(wěn)定性和邊坡防護方法的研究顯得極為必要。
施工技術(shù)要點
1.人字形骨架施工
?。?）測量放樣。路基坡面整修檢驗后，復(fù)測邊坡，對每根主骨架放樣定位。測量人員對人字型截水骨架起止點、控制樁進(jìn)行放樣，確定邊坡防護范圍。確定法線方向，測定坡率，然后分片分區(qū)段定點掛線，采用石灰撒放開挖線。
?。?）坡面挖方施工。施工前先清刷坡面浮土，填補坑凹，使坡面大體平整。對相鄰級邊坡間的平臺要做整平夯實處理，同時要保證一定的單向縱坡，以保證平臺水溝的穩(wěn)定性及排水順暢性。
?。?）骨架施工。本工程采用漿砌骨架，砌筑前先清除周邊松動巖石或浮土，清出新鮮面。在坡上的超挖凹槽部分設(shè)置臺階，以骨架相同的污工砌補。砌筑前先安放截水勒條（攔水眉），再進(jìn)行漿砌，截水勒條要平齊，直順。片石在使用前必須澆水濕潤，表面如有泥土、水銹，應(yīng)清洗干凈。骨架與坡面要密貼結(jié)合，砌體咬口緊密，砂漿飽滿砌筑基礎(chǔ)的第一層片石時，如基底為巖層或混凝土基礎(chǔ)，應(yīng)先將基底表面清洗、濕潤，再坐漿砌筑；如基底為巖石，可直接坐漿砌筑。
2.錨桿框架施工
（1）錨桿孔測量放線。按設(shè)計立面圖要求，將錨桿孔位置準(zhǔn)確測量放線在坡面上，豎肋的具體長度可根據(jù)實際邊坡高度確定，但錨桿的位置須按等分坡面的長度進(jìn)行放樣，其間距可適當(dāng)調(diào)整。如遇既有刷方坡面不平順或特殊困難場地時，需經(jīng)設(shè)計監(jiān)理單位認(rèn)可，在確保坡體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全的前提下，適當(dāng)放寬定位精度或調(diào)整錨孔定位。
?。?）鉆孔。
?、僭O(shè)備鉆孔機具的選擇，根據(jù)錨固地層的類別、錨桿孔徑、錨桿深度、以及施工場地條件等來選擇鉆孔設(shè)備。巖層中采用MG-50錨桿鉆機鉆孔成孔；在巖層破碎或松軟飽水等易于塌縮孔和卡鉆埋鉆的地層中采用跟管鉆進(jìn)技術(shù)。
?、阢@機就位。利用φ50mm腳手架桿搭設(shè)平臺，平臺用錨桿與坡面固定，鉆機用三腳支架提升到平臺上。錨桿孔鉆進(jìn)施工，搭設(shè)滿足相應(yīng)承載能力和穩(wěn)固條件的腳手架，根據(jù)坡面測放孔位，準(zhǔn)確安裝固定鉆機，并嚴(yán)格認(rèn)真進(jìn)行機位調(diào)整，確保錨桿孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50mm，高程誤差不得超過±100mm，鉆孔傾角和方向符合設(shè)計要求，傾角允許誤差位±1.0°，方位允許誤差±2.0°。錨桿與水平面的交角z不大于45°，一般在15°～20°之間。
?、坫@進(jìn)。鉆孔要求干鉆，禁止采用水鉆，以確保錨桿施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和保證孔壁的粘結(jié)性能。鉆孔速度根據(jù)使用鉆機性能和錨固地層嚴(yán)格控制，防止鉆孔扭曲和變徑，造成下錨困難或其它意外事故。鉆進(jìn)過程中對每個孔的地層變化，鉆進(jìn)狀態(tài)（鉆壓、鉆速）、地下水及一些特殊情況作好現(xiàn)場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進(jìn)現(xiàn)象時，須立即停鉆，及時進(jìn)行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.1～0.2MPa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進(jìn)；鉆孔孔徑、孔深要求不得小于設(shè)計值。為確保錨桿孔直徑，要求實際使用鉆頭直徑不得小于設(shè)計孔徑。為確保錨桿孔深度，要求實際鉆孔深度大于設(shè)計深度0.2m以上。
?、苠^桿孔清理。鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計深度后，不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆1～2分鐘，防止孔底尖滅、達(dá)不到設(shè)計孔徑?？妆诓坏糜谐敛昙八w粘滯，必須清理干凈，在鉆孔完成后，使用高壓空氣（風(fēng)壓0.2～0.4MPa）將孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強度。除相對堅硬完整之巖體錨固外，不得采用高壓水沖洗。若遇錨孔中有承壓水流出，待水壓、水量變小后方可下安錨筋與注漿，必要時在周圍適當(dāng)部位設(shè)置排水孔處理。如果設(shè)計要求處理錨孔內(nèi)部積聚水體，一般采用灌漿封堵二次鉆進(jìn)等方法處理。
?、蒎^桿孔檢驗。錨桿孔鉆孔結(jié)束后，須經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理檢驗合格后，方可進(jìn)行下道工序。孔徑、孔深檢查一般采用設(shè)計孔徑、鉆頭和標(biāo)準(zhǔn)鉆桿在現(xiàn)場監(jiān)理旁站的條件下驗孔，要求驗孔過程中鉆頭平順推進(jìn)，不產(chǎn)生沖擊或抖動，鉆具驗送長度滿足設(shè)計錨桿孔深度，退鉆要求順暢，用高壓風(fēng)吹驗不存明顯飛濺塵碴及水體現(xiàn)象。同時要求復(fù)查錨孔孔位、傾角和方位，全部錨孔施工分項工作合格后，即可認(rèn)為錨孔鉆造檢驗合格。
?。?）錨桿體制作及安裝。錨桿桿體采用φ28螺紋鋼筋，沿錨桿軸線方向每隔2.0m設(shè)置一組鋼筋托架，保證錨桿的保護層厚度不低于25mm。錨筋尾端防腐采用刷漆、涂油等防腐措施處理。錨桿端頭應(yīng)與框架梁鋼筋焊接，如與框架鋼筋、箍筋相干擾，可局部調(diào)整鋼筋、箍筋地間距，豎、橫主筋交叉點必須綁扎牢固。安裝前，要確保每根鋼筋順直，除銹、除油污，安裝錨桿體前再次認(rèn)真核對錨孔編號，確認(rèn)無誤后再用高壓風(fēng)吹孔，人工緩緩將錨桿體放入孔內(nèi)，用鋼尺量出孔外露出的鋼桿長度，計算孔內(nèi)錨桿長度（誤差控制在±50mm范圍內(nèi)），確保錨固長度。
?。?）錨固注漿。注漿采用二次高壓劈裂注漿。一次常壓注漿作業(yè)從孔底開始，實際注漿量一般要大于理論的注漿量，或以錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。如一次注不滿或注漿后產(chǎn)生沉降，要補充注漿，直至注滿為止。注漿壓力不低于2.5MPa。注漿材料宜選用水灰比0.45～0.5、灰砂比為1：1的水泥砂漿，30#水泥砂漿。二次注漿在一次注漿形成的水泥結(jié)石體強度達(dá)到5.0MPa分段依次由下至上進(jìn)行，注漿壓力、注漿數(shù)量和注漿時間根據(jù)錨固體的體積及錨固地層情況確定。注漿結(jié)束后，將注漿管、注漿槍和注漿套管清洗干凈，同時做好注漿記錄。
（6）修整邊坡。待基礎(chǔ)混凝土達(dá)到設(shè)計強度后進(jìn)行邊坡修整，測量掛線后用人工進(jìn)行削坡，保證坡面壓實度符合設(shè)計要求，用自制坡度尺進(jìn)行坡度控制，保證成型坡度符合設(shè)計要求。
3.客土噴播植草
客土噴播植草在填方邊坡高度超過4m時邊坡防護有所適用。先根據(jù)設(shè)計邊坡率平整坡面，開展錨桿施工，然后灑水澆濕，再在整個坡面上進(jìn)行10cm厚土的增設(shè)，然后在錨筋和錨桿彎起端上對預(yù)先編織好的8號鍍鋅鐵絲網(wǎng)進(jìn)行綁扎。三維網(wǎng)和鐵絲網(wǎng)綁扎連接，最后對含有草籽的營養(yǎng)土噴射至鐵絲網(wǎng)，并將其覆蓋。噴壓完成之后，應(yīng)對塑料薄膜或土工布養(yǎng)護進(jìn)行覆蓋，并適時對充足的水分進(jìn)行補澆，直到發(fā)芽成活即可。
對于高等級公路工程而言，防護工程的運用不僅對路基邊坡的穩(wěn)定產(chǎn)生有效保護，而且還能使路基邊坡塌方的碎落和滑坡得到有效避免。減少后期不必要的養(yǎng)護開支，對行車安全產(chǎn)生有利作用，并且使高等級公路的環(huán)保意識得到有效體現(xiàn)。
施工技術(shù)要點
1.人字形骨架施工
?。?）測量放樣。路基坡面整修檢驗后，復(fù)測邊坡，對每根主骨架放樣定位。測量人員對人字型截水骨架起止點、控制樁進(jìn)行放樣，確定邊坡防護范圍。確定法線方向，測定坡率，然后分片分區(qū)段定點掛線，采用石灰撒放開挖線。
?。?）坡面挖方施工。施工前先清刷坡面浮土，填補坑凹，使坡面大體平整。對相鄰級邊坡間的平臺要做整平夯實處理，同時要保證一定的單向縱坡，以保證平臺水溝的穩(wěn)定性及排水順暢性。
?。?）骨架施工。本工程采用漿砌骨架，砌筑前先清除周邊松動巖石或浮土，清出新鮮面。在坡上的超挖凹槽部分設(shè)置臺階，以骨架相同的污工砌補。砌筑前先安放截水勒條（攔水眉），再進(jìn)行漿砌，截水勒條要平齊，直順。片石在使用前必須澆水濕潤，表面如有泥土、水銹，應(yīng)清洗干凈。骨架與坡面要密貼結(jié)合，砌體咬口緊密，砂漿飽滿砌筑基礎(chǔ)的第一層片石時，如基底為巖層或混凝土基礎(chǔ)，應(yīng)先將基底表面清洗、濕潤，再坐漿砌筑；如基底為巖石，可直接坐漿砌筑。
2.錨桿框架施工
（1）錨桿孔測量放線。按設(shè)計立面圖要求，將錨桿孔位置準(zhǔn)確測量放線在坡面上，豎肋的具體長度可根據(jù)實際邊坡高度確定，但錨桿的位置須按等分坡面的長度進(jìn)行放樣，其間距可適當(dāng)調(diào)整。如遇既有刷方坡面不平順或特殊困難場地時，需經(jīng)設(shè)計監(jiān)理單位認(rèn)可，在確保坡體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全的前提下，適當(dāng)放寬定位精度或調(diào)整錨孔定位。
?。?）鉆孔。
?、僭O(shè)備鉆孔機具的選擇，根據(jù)錨固地層的類別、錨桿孔徑、錨桿深度、以及施工場地條件等來選擇鉆孔設(shè)備。巖層中采用MG-50錨桿鉆機鉆孔成孔；在巖層破碎或松軟飽水等易于塌縮孔和卡鉆埋鉆的地層中采用跟管鉆進(jìn)技術(shù)。
?、阢@機就位。利用φ50mm腳手架桿搭設(shè)平臺，平臺用錨桿與坡面固定，鉆機用三腳支架提升到平臺上。錨桿孔鉆進(jìn)施工，搭設(shè)滿足相應(yīng)承載能力和穩(wěn)固條件的腳手架，根據(jù)坡面測放孔位，準(zhǔn)確安裝固定鉆機，并嚴(yán)格認(rèn)真進(jìn)行機位調(diào)整，確保錨桿孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50mm，高程誤差不得超過±100mm，鉆孔傾角和方向符合設(shè)計要求，傾角允許誤差位±1.0°，方位允許誤差±2.0°。錨桿與水平面的交角z不大于45°，一般在15°～20°之間。
?、坫@進(jìn)。鉆孔要求干鉆，禁止采用水鉆，以確保錨桿施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和保證孔壁的粘結(jié)性能。鉆孔速度根據(jù)使用鉆機性能和錨固地層嚴(yán)格控制，防止鉆孔扭曲和變徑，造成下錨困難或其它意外事故。鉆進(jìn)過程中對每個孔的地層變化，鉆進(jìn)狀態(tài)（鉆壓、鉆速）、地下水及一些特殊情況作好現(xiàn)場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進(jìn)現(xiàn)象時，須立即停鉆，及時進(jìn)行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.1～0.2MPa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進(jìn)；鉆孔孔徑、孔深要求不得小于設(shè)計值。為確保錨桿孔直徑，要求實際使用鉆頭直徑不得小于設(shè)計孔徑。為確保錨桿孔深度，要求實際鉆孔深度大于設(shè)計深度0.2m以上。
?、苠^桿孔清理。鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計深度后，不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆1～2分鐘，防止孔底尖滅、達(dá)不到設(shè)計孔徑?？妆诓坏糜谐敛昙八w粘滯，必須清理干凈，在鉆孔完成后，使用高壓空氣（風(fēng)壓0.2～0.4MPa）將孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強度。除相對堅硬完整之巖體錨固外，不得采用高壓水沖洗。若遇錨孔中有承壓水流出，待水壓、水量變小后方可下安錨筋與注漿，必要時在周圍適當(dāng)部位設(shè)置排水孔處理。如果設(shè)計要求處理錨孔內(nèi)部積聚水體，一般采用灌漿封堵二次鉆進(jìn)等方法處理。
?、蒎^桿孔檢驗。錨桿孔鉆孔結(jié)束后，須經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理檢驗合格后，方可進(jìn)行下道工序。孔徑、孔深檢查一般采用設(shè)計孔徑、鉆頭和標(biāo)準(zhǔn)鉆桿在現(xiàn)場監(jiān)理旁站的條件下驗孔，要求驗孔過程中鉆頭平順推進(jìn)，不產(chǎn)生沖擊或抖動，鉆具驗送長度滿足設(shè)計錨桿孔深度，退鉆要求順暢，用高壓風(fēng)吹驗不存明顯飛濺塵碴及水體現(xiàn)象。同時要求復(fù)查錨孔孔位、傾角和方位，全部錨孔施工分項工作合格后，即可認(rèn)為錨孔鉆造檢驗合格。
?。?）錨桿體制作及安裝。錨桿桿體采用φ28螺紋鋼筋，沿錨桿軸線方向每隔2.0m設(shè)置一組鋼筋托架，保證錨桿的保護層厚度不低于25mm。錨筋尾端防腐采用刷漆、涂油等防腐措施處理。錨桿端頭應(yīng)與框架梁鋼筋焊接，如與框架鋼筋、箍筋相干擾，可局部調(diào)整鋼筋、箍筋地間距，豎、橫主筋交叉點必須綁扎牢固。安裝前，要確保每根鋼筋順直，除銹、除油污，安裝錨桿體前再次認(rèn)真核對錨孔編號，確認(rèn)無誤后再用高壓風(fēng)吹孔，人工緩緩將錨桿體放入孔內(nèi)，用鋼尺量出孔外露出的鋼桿長度，計算孔內(nèi)錨桿長度（誤差控制在±50mm范圍內(nèi)），確保錨固長度。
?。?）錨固注漿。注漿采用二次高壓劈裂注漿。一次常壓注漿作業(yè)從孔底開始，實際注漿量一般要大于理論的注漿量，或以錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。如一次注不滿或注漿后產(chǎn)生沉降，要補充注漿，直至注滿為止。注漿壓力不低于2.5MPa。注漿材料宜選用水灰比0.45～0.5、灰砂比為1：1的水泥砂漿，30#水泥砂漿。二次注漿在一次注漿形成的水泥結(jié)石體強度達(dá)到5.0MPa分段依次由下至上進(jìn)行，注漿壓力、注漿數(shù)量和注漿時間根據(jù)錨固體的體積及錨固地層情況確定。注漿結(jié)束后，將注漿管、注漿槍和注漿套管清洗干凈，同時做好注漿記錄。
（6）修整邊坡。待基礎(chǔ)混凝土達(dá)到設(shè)計強度后進(jìn)行邊坡修整，測量掛線后用人工進(jìn)行削坡，保證坡面壓實度符合設(shè)計要求，用自制坡度尺進(jìn)行坡度控制，保證成型坡度符合設(shè)計要求。
3.客土噴播植草
客土噴播植草在填方邊坡高度超過4m時邊坡防護有所適用。先根據(jù)設(shè)計邊坡率平整坡面，開展錨桿施工，然后灑水澆濕，再在整個坡面上進(jìn)行10cm厚土的增設(shè)，然后在錨筋和錨桿彎起端上對預(yù)先編織好的8號鍍鋅鐵絲網(wǎng)進(jìn)行綁扎。三維網(wǎng)和鐵絲網(wǎng)綁扎連接，最后對含有草籽的營養(yǎng)土噴射至鐵絲網(wǎng)，并將其覆蓋。噴壓完成之后，應(yīng)對塑料薄膜或土工布養(yǎng)護進(jìn)行覆蓋，并適時對充足的水分進(jìn)行補澆，直到發(fā)芽成活即可。
對于高等級公路工程而言，防護工程的運用不僅對路基邊坡的穩(wěn)定產(chǎn)生有效保護，而且還能使路基邊坡塌方的碎落和滑坡得到有效避免。減少后期不必要的養(yǎng)護開支，對行車安全產(chǎn)生有利作用，并且使高等級公路的環(huán)保意識得到有效體現(xiàn)。
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