当前位置: 首页 精选范文 高边坡防护工程范文

高边坡防护工程精选(五篇)

发布时间:2023-09-20 09:46:10

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇高边坡防护工程,期待它们能激发您的灵感。

高边坡防护工程

篇1

一、建立健全的安全机制

进场伊始,就成立了由项目经理挂帅成立安全管理班子,专设安全项目副经理,专职安全巡查员。制定了较为详细的安全教育制度及施工规程,并采取了奖罚措施。主要抓住各个具体的作业班组,以班组长为主,负责当班作业人员的安全,同时强调工人上岗前的安全知识教育和培训,考核不合格者不予上岗。

二、多投入、保安全

为了确保安全生产,项目部不惜成本对安全保障物质进行投入。如凡有到高空架子上的作业人员,都必须配戴质量合格的安全带,特制解凉茶,相应缩短高温时的作业时间,在钢管脚手架周转不及情况下,优先考虑保证承重的立杆及加强连接的剪刀撑钢管,而从不以牺牲安全保障代价来赶生产进度,正是项目部对安全的投入,从而从物质上杜绝工伤事故的发生。

三、完善安全技术措施

1、钢管脚手架搭设

由于边坡高陡,脚手架采取从路基面搭起,一直搭设到山顶,这样钢管数量多,自重大,而且架上还要承担人员,跳板及各种机械设备操作等静、动荷载。这要求钢管脚手架一定要搭设牢固,这关系到整个边坡防护工程能否顺利进行施工的关键。为此,项目部专门召开包括搭钢管架子经验丰富的师傅参与的专题会议,研究解决这个难题,决定在传统的坡面双排脚手架基础上,在内外斜撑之间再立一根直立的立杆,立杆脚立于坚固岩石面或者是安置牢固木垫的坡面上,在依次与各层水平短插杆相交处均十字扣锁牢固,虽然此举要增加大量钢管及花费大量人工,但是,加立杆效果显著,使力有了良好的分载并传递到坡面的作用,使工程施工有安全可靠的支撑。作业人员在架上感觉更牢固,施工也更加放心、更安全。此外,项目部还另设一名专职架子安全管理员,随时跟紧刚搭设好的脚手架,检查钢管是否放平、稳、牢;扣件是否用正确,朝向是否正确;螺帽有没有锁紧,是否会滑牙;立杆是否会往外倾,脚是否立于坚固的垫板或岩石上,若发现有问题即时纠正。如果存在问题多则上报项目部并查时原因,追究相关人员安全责任。由于脚手架搭设安全方案正确,措施落实到位,管理抓得严,使这一高难度的脚手架搭设工作顺利地进行并完成,从而为顺利完成该高边坡防护工程施工任务提供了一个安全、可靠的平台。

2、防高空飞石或其他物件坠落

该工程除了坡高陡外,坡面岩体破碎,布满大小碎块石,也是安全生产的一大隐患。当高处碎石快速地砸到人时,伤害力难以预测。项目部除了针对职工加强防高空飞石及其他物件坠落的意识,强调必须戴安全帽,不只是在上班,包括在坡脚下走动也要戴外,还专门制定有针对性的安全措施并严格执行。首先,在每个作业班组架子下设置一层白色结实的安全网,这张网起两个作用,一是防止作业人员坠落,二是当作业人员作业时碰落坡面碎石块,起阻止大的碎石块掉下去,以免砸到下方交叉作业的班组人员或机械。每五层脚手架就设置一层绿色密目防护网,收集从安全网漏下的小飞石。项目部还规定专职安全巡查员要经常检查网有没有与脚手架绑牢固,有没有紧贴坡面,有没有被飞石砸破,网里的石块会不会太多了,发现问题马上解决,使坡面上的安全网,防护网时刻处于良好工作状态。

篇2

关键词:高边坡;锚杆;框架梁;施工工艺

中图分类号:TU74 文献标识码: A

1 工程概况

新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段西起四川省的乐山市,东至贵阳市。其中大方车站设计里程D1K391+200.94~D1K392+240,全长1039.06m。站内设股道4条(含正线2条),有效长度650m,设基本站台,设8m旅客地道1座,1-10m框架桥一座,站场小里程方向为大方车站特大桥,大里程方向接大方隧道。站场路基地基为煤矿采空区、岩溶发育区段,需进行加固处理,主要处理方式有注浆处理、桩板加固处理、CFG桩加固处理;基床底层、路基本体填筑A、B组填料;基床表层为级配碎石;填料均采用集中加工、拌合。路堑边坡防护为锚杆框架梁内空心砖客土植草、人字型骨架护坡、桩板墙等。

2 施工工艺流程及操作要点

2.1 工艺流程

锚杆框架梁施工工艺流程图如图1

2.1.1路堑边坡开挖:根据图纸的设计要求放出开挖线,采用挖掘机进行开挖。

2.1.2钻孔作业

① 钻孔作业平台为自行设计,由普通钢管搭设而成。钻机固定到作业平台上。

②锚杆钻孔采用风动钻进,钻孔完成后使用高压风清孔,清除孔内岩粉和积水。严禁水冲钻进,严禁用高压水清孔,以免塌孔。钻孔与水平面向上夹角20°~25°。

2.1.3锚杆施工:锚杆采用HRB400级Φ32mm钢筋制作,杆身每隔1.5m设一个封闭型对中支架(φ6mm钢筋)。制作完成的锚杆经监理工程师检验确认后,运输至施工现场,按照事先编号,人工配合逐个入孔。

2.1.4锚固注浆

①锚孔内注浆采用一次注浆,采用孔底返浆法。拌好的水泥浆在通过2.5mmx2.5mm的滤网(筛除浆体中的大颗粒,以免堵塞输浆管路)后,存放于储浆桶内供压浆使用。储浆桶内的水泥浆在使用前仍低速搅拌,防止流动度的损失。

②灌注锚杆水泥浆时,将灌浆胶管(内径5cm)沿锚杆插入(亦可与锚杆同时插入)孔底,用压浆泵(灌浆压力不得低于0.4MPa)将水泥浆从储浆桶经灌浆胶管压入锚杆孔内,然后随浆液的灌进,把灌浆管从孔底开始朝孔口缓慢匀速拔出,但胶管口始终保持埋入水泥浆内1.5~2m,使水泥浆均匀、饱满的由孔底向孔口逐渐灌入。当水泥浆液灌至孔口略有溢出时为止,将压浆泵压力降为零,以免在孔口形成喷浆。注浆在中途不得停浆,在初凝前要进行补浆,必须做到浆液均匀地填满钢筋与孔壁间的间隙。为避免孔内产生气垫,储浆桶内始终有一定量的水泥浆液。灌浆即告完成。

图1 锚杆框架梁施工工艺流程图

2.1.5锚杆拉拔试验:待水泥浆达到设计强度后(灌浆后28d),进行锚杆拉拔试验。本段框架梁要求锚杆抗拔力不小于60KN。

2.1.6框架梁施工

⑴框架梁刻槽施工

由测放班在坡面上标示出框架梁的位置。按框架梁尺寸及模板厚度精确挖出单根轮廓。在基础开挖时,在每个框格下方设置挡土板,堆放刻槽土,便于空心砖安装后回填客土。框架梁埋深按设计要求0.15m进行埋深。混凝土背面与槽底面密贴,凹凸不平处用水泥砂浆或混凝土嵌补,保证混凝土均匀受力。

⑵梁体钢筋绑扎

①框架梁的截面形式为:0.35m(宽)×0.35m(高)。钢筋骨架主筋N1为Φ16螺纹钢,箍筋N2为φ8螺纹钢。

②钢筋骨架在地面上下料和分片绑扎成型,在打入锚杆和注浆后,分片将钢筋骨架挂在锚杆上,并采用焊接与锚杆连接。钢筋骨架安装应与坡面密贴,并设固定锚桩锚固于坡面。

③钢筋焊接接头需错开分散布置,同一截面钢筋接头截面积不得超过钢筋总截面积的50%。不但要考虑同一骨架内部的钢筋接头的分布问题,还要考虑骨架与骨架之间的钢筋接头错开的问题。

⑶模板安装

① 模板采用1.5m×0.4m和1.1m×0.4m钢模拼装。挡水缘模板采用5cm角钢吊挂于40cm模板顶部,模板线型分别在坡顶及坡脚各放一控制点挂线施工,在曲线段时每5m放一控制点挂线施工,保证线形顺畅。

②安装前首先检查钢筋骨架施工质量,并做好记录,然后安装模板。模板表面刷脱模剂,模板接装要平整、接缝严密、尺寸准确。用钢杆支撑固定模板,模板底部要与基础紧密接触,以防漏浆、胀模。检查模板安装质量,并做好原始质检记录

⑷混凝土浇筑

浇筑前应检查框架的截面尺寸,要严格检查钢筋数量及布置情况。框架主筋的保护层要满足设计要求6.1cm。浇筑框架砼必须连续作业,边浇筑边振捣。混凝土浇筑采用吊车浇筑,浇筑速度不宜太快。特别要注意的是挡水缘必须与梁体一起浇筑。

⑸伸缩缝设置

框架梁镶边、护脚、平台截水沟及平台封闭层间隔10~20m设置一道伸缩缝,缝宽2cm,缝内全断面采用沥青填充,伸缩缝均为贯通缝。在框架梁施工中,每隔三道框格,在框格中部设置一道伸缩缝,间距为12m,为保证美观,采用挂线设置,确保伸缩缝在一条直线上。

⑹砼养护

养护的方式为浇水并覆盖塑料薄膜,砼的养护在砼浇筑后及时进行,养护时间根据日平均温度确定,根据本地情况,控制在14-21d。

⑺混凝土六棱空心砖预制及安装

① 车站段六棱空心砖均在混凝土构件预制场进行集中预制加工。六棱空心砖采用高强塑料定型模板和振动台振捣成型工艺。养护采用保温棚内洒水湿养。

②六棱空心砖铺设前应将坡面清刷平整。在框架梁框格内侧砖设计顶面弹线,在框格内挂十字线,控制空心砖顶面高程。板边与坡面一致,板面和坡面密贴,板块排列整齐平顺,不得扭曲,确保空心砖顶面平顺美观。

③混凝土六棱空心砖应自下而上铺设,最底层空心砖砖楞应与梁体密贴,铺装完成后使其受力均匀。铺设时用橡皮锤击打使砖与坡面密贴,不得使用铁锤等硬物击打,防止对空心砖造成破坏,影响美观。混凝土六棱空心砖安装起点和终点不足一块时,采用切割机切砖嵌补工艺。混凝土六棱空心砖安装完毕后,选择适合植物生长的土进行客土。

2.2 锚杆框架梁工艺控制要点

⑴为防止挖掘机开挖时对设计边坡的破坏,预留不小于50cm厚土层采用人工刷坡。开挖和刷坡时使用自制的坡度尺来控制坡率。

⑵钻孔作业平台与坡面的角度(20°~25°),以保证钻孔时孔位与坡面的角度与设计相符合。

⑶确保锚杆的长度与弯起结构尺寸符合设计要求。

⑷锚杆入孔时,要先将支架朝上,缓慢沿孔壁向内滑动,到位后用管钳将锚杆提起转动至正确位置,做到孔壁不受扰动,并保证方向及位置准确,即定位支架在锚杆下方支撑孔壁,使锚杆上下左右分别在一条直线上。

⑸锚杆拉拔试验前应对试验仪器进行标定,并将其置于稳定、平整的岩层上。在该段所有锚杆任意选定3%且不少于3根作为试验对象。按照规范要求匀速加压或松压,不得一步到位,加压时施工人员不得正对锚杆且不能站在试验仪器下方,防止拉拔过程中出现安全事故。

⑹确保框架梁的定位准确,要使锚杆位于节点的正中心。刻槽深度要满足设计深度的要求。基础开挖采用人工风镐凿除方式自上而下进行,开挖时注意不得挠动原状土。

⑺在施工安置框架钢筋之前,先清除框架基础底浮碴,保证基础密实,并在底部铺一层1:3水泥砂浆垫层。 绑扎钢筋时,用垫块垫起,与坡面保持一定距离。

⑻框架梁骨架的模板全部采用钢模成型。特别注意挡水缘的模板必须和框架梁的模板一次成型。

⑼伸缩缝要求按照设计位置留置,并与梁体轮廓线平行,位置居中。留置时必须是贯通缝,不允许时候做假缝。填塞沥青麻筋时必须全段面填塞密实,不允许留空洞。

⑽确保空心砖在出厂时质量合格,装卸、运输时注意成品的保护。铺砖时注意砖体与梁体的接触面应为最下侧梁体的顶面。空心砖不足一块需要嵌补时,必须现场尺量,切割机切割,不允许随意砸断。

3 施工不足及优化点

⑴ 在施工之前未整体规划沉降缝(伸缩缝)位置,造成后期框架梁与平台封闭沉降缝不在同一断面;

⑵ 框架梁布置欠妥,最底层节点位置未置于护脚中,不仅不美观还对施工造成很大难度;

⑶ 挡水缘模板设计有缺陷,应在挡水缘侧模悬挂装置上增加5mm厚垫片,使之略高于混凝土表面,方便收面施工。

篇3

关键词:造孔 锚索 注浆 张拉 检测

1 工程概况

阳左高速公路ZB5合同段位于山西省晋中市和顺县境内,施工里程为K58+600(断链前)~K76+400,全长17.842公里,主要由奥陶系峰峰组、第四系中更新统离石组、上更新统峙峪组黄土组成、全新统选仁组河谷冲积土组成;峰峰组主要岩性为中厚-厚层状石灰岩、含泥质灰岩,中夹的泥灰岩等组成;离石组黄土以棕黄色粉质粘土为主,局部夹薄层钙质结核层及古土壤层;峙峪组黄土以褐黄色粉质粘土为主,局部夹层状砾石层及砾卵石透镜体,砾卵石层局部富集厚度较大,选仁组由砂、砾、卵石及砂性土等组成,峙峪组黄土局非自重Ⅰ级(轻微)湿陷,湿陷厚度为0-9m。

2 主要设计参数

K71+907~K72+005高边坡二级边坡,K72+099~K72+200段采用压力分散型预应力锚索进行处理,预应力锚索的材质为6根Φj15.24mm的高强度、低松弛的无粘结预应力钢绞线,其抗拔强度为1860Mpa。锚索长26m,根据设计长度其荷载为600KN,坡面反向下倾与水平面夹角20°,锚索锚固段分为三个相同的锚固单元,并且锚固段的长度为10m,同时按照格梁方形进行布置,间距、截面尺寸分别为3.5×3.75m、0.5×0.5m。其张拉承压结构为A型锚斜托结构。

采用压力分散型预应力锚索对K72+030~K72+150高边坡三级边坡进行处理,利用4根Φj15.24mm的高强度、低松弛的无粘结预应力钢绞线编制预应力锚索,其标准抗拔强度为1860MPa。锚索长26m,其设计荷载为400KN,锁定荷载440KN,坡面反向下倾与水平面夹角为20°,锚索锚固段分为两个相同的锚固单元,锚固段长度为10m,按照格梁方形的方式进行布置,间距和尺寸分别为3.5×3.75m、0.5×0.5m;将B型锚斜托结构作为张拉承压结构。

锚索孔径Φ130mm,采用30套OVM15-6型二级边坡锚具,采用18套OVM15-4型三级边坡锚具,按照25cm×25cm×2cm的尺寸设置锚斜托钢垫板,并且在数量方面与锚索相互匹配。按照3.5×3.75m、3.5m设置锚索间距和纵梁间距,且横梁每段长为9~12m,根据坡面现场的实际地质条件对具体间距进行调整,在坡面岩体中镶嵌纵、横梁厚度的一半。

3 施工方案

3.1 工艺流程

在施工过程中,准备、造孔、锚索制作与安装、砼结构钢筋制安、注浆、锁定锚索张拉、验收、封锚7个环节是进行锚索施工的主要内容,具体流程如图1所示:

3.2 施工准备

①开挖成形设计锚固工程坡面并进行验收。

②施工所用预应力锚索等材料试验检验合格,试验报告及锚固参数经设计代表确认合格。见图2。

3.3 造孔

3.3.1 锚孔测放。按照设计图纸在已施工完成的坡面上提前确定预应力锚杆的位置,测量放线采用全站仪进行,对孔位及锚孔方位角进行确定,同时用红色油漆进行标记。在施工过程中,如果坡面不平顺或者场地比较特殊,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,经设计代表和监理工程师的认可,可以将定位精度进行适当放宽或者对锚孔定位进行调整。如图3所示。

3.3.2 钻孔设备。根据锚固地层的类型、锚孔孔径、深度及施工场地条件等,在施工过程中对钻孔设备进行选择,并且钻孔设备的性能需要经过监理工程师的认可。

3.3.3 钻机就位。为了确保钻机安放牢固,钻机施工平台在承载力和稳固性要满足设计条件。锚孔开钻就位后,在±50mm、±100mm范围内控制纵横、高程的误差,根据设计要求确定钻孔倾角和方向,并且其误差分别控制在±1.0°和±2.0°。

3.3.4 钻进方式。在施工过程中,为了防止水流入坡体造成坡体地质恶化,采用无水干钻的方式对锚孔进行钻进,禁止开水钻进,同时确保孔壁的粘结性能;施工中,严格控制钻孔速度,防止钻孔扭曲和变径,在一定程度上确保下锚顺利,防止意外发生。

3.3.5 钻进过程。为了处理每个孔的地层变化,钻压、钻速等钻进状态,以及地下水等情况,在钻进过程中,需要安排专人对施工现场进行记录,同时对塌孔、缩孔等现象进行停钻处理,通过灌浆固壁的方式进行处理,在灌浆过程中,灌浆压力控制在0.1~0.2MPa,当水泥砂浆初凝后,对钻孔进行扫孔处理,并进行重新钻进。

3.3.6 孔径孔深。钻孔完毕后,要确保孔径、孔深满足设计要求。

3.3.7 清理锚孔。当钻孔符合设计深度后,为了防止孔底尖灭,达不到设计孔径,需要稳钻1~2分钟。钻孔完成后,对于孔内的沉碴、岩粉及水体等通过采用高压空气(风压0.2~0.4Mpa)的方式全部清除,避免水泥砂浆与孔壁岩土体之间的粘结强度降低。

3.3.8 检验锚孔。监理工程师对成孔后的锚孔经验收合格后,进行下一道施工工序。

3.4 制作与安装锚索

3.4.1 锚筋体材料。预应力锚索为纲绞线或高强钢丝。

3.4.2 组装锚筋体。①搭设高度不小于30cm组装平台,在组装平台上组装锚索体。②锚索编束的过程中,严格按照设计尺寸进行下料,同时保持钢绞线或高强钢丝顺直,并且排列均匀,不能出现扭、叉现象,每股长度的误差控制在±50mm范围内。③为了确保施工质量,采用机械对钢绞线进行切割处理,并进行除油、除锈处理,剔除存在死弯、机械损伤,以及锈坑的材料等。④根据设计要求,对钢绞线或高强钢丝进行平直编排,沿着锚索体轴线方向设置隔离支架,对于自由段来说要间隔1.5~2.0m,对于锚固段来说要间隔1.0~1.5m。⑤捆扎牢固锚索编束,捆扎材料不能选用镀锌材料。根据设计要求通过塑料套管对锚索体自由段进行处理,对锚固段相交处的塑料管管口用铅丝进行密封绑扎。⑥组装完成锚索体隔离支架与紧箍环后,将导向帽接装在其底端,在一定程度上方便下锚。依据设计要求尺寸制作相应册导向帽,在±5mm和±20mm范围内控制制作尺寸、接装定位的误差。

3.4.3 锚筋体防腐。对锚筋体自由段严格按照设计要求进行防腐与隔离处理。通常情况下,首先涂刷防锈漆,然后涂抹脱水黄油,最后外套塑料套管,进而完成对锚筋体的防腐、隔离处理。

3.4.4 隔离支架。对于隔离支架,其制作材料通常选用钢质、塑料,或者选用对锚筋体无损害的材料。

3.4.5 塑料套管。通常情况下,按照设计要求,确定塑料套管的材质、规格和型号等。在套管中不能出现剪断和接头现象,尽量保持套管的完整性,为了避免拉脱和破损,需要对接头进行牢固绑接和密封处理。

3.4.6 注浆管。根据设计要求选用注浆管,确保注浆管的强度,在一定程度上保证注浆顺利,不能出现堵塞、爆管或拉断现象。

3.4.7 锚筋体长度。根据设计要求制作锚筋体,在±50mm范围内控制锚固段长度的误差,自由段长度需要根据设计要求进行确定,对张拉设备和施工工艺进行考虑,预留长度通常要超过1.0~1.5m。

3.4.8 检验锚筋体。制作完成锚筋体后,检查锚筋体各组成部件。确保各部件满足相关规范要求,通过编号挂牌的方式进行存放,现场监理工程师认可后才能使用。

3.4.9 储存、运输与吊装锚筋体。因地制宜拟定方案,对锚筋体进行储存、运输和吊装。顺直分开组装完成的锚筋体,同时进行干燥通风处理。运输和吊装锚筋体时,操作要谨慎,避免损伤介质和组成部件。

3.4.10 安装锚筋体。锚筋体入放锚孔前,对锚筋体制作质量进行检查,确保锚筋体组装符合设计要求,同时要经现场监理工程师的认可。

3.5 注浆

3.5.1 注浆设备:注浆设备应满足设计要求,并经监理工程师认可。

3.5.2 注浆材料:根据设计要求选择注浆材料,试验检测合格才能使用。通常情况下选用水灰比0.4~0.45的纯水泥浆,必要时加入适量的外加剂或掺加剂。

3.5.3 原材料要求:原材料需经试验室检测合格,并经监理工程师认可,各项指标符合设计要求。

3.5.4 注浆准备:按照批复的施工组织设计要求配备原材料和所需设备。注浆作业开始和中途停止时,为了防止出现堵管,对注浆泵及注浆管路采用水或水泥浆进行。

3.5.5 注浆浆液:锚筋体安装完成后应立即进行锚孔注浆,根据施工原则,不得超过24小时。注浆浆液严格按照配合比进行配置,并且搅拌均匀,注浆浆液随搅随用。

3.5.6 注浆结束。注浆方式采用孔底返浆的方式进行,注浆停止的标准,以孔口溢出浆液或者排气管停止排气为准。注浆结束后,利用清水清洗干净注浆管、注浆枪和注浆套管。

3.5.7 注浆记录与试验。注浆过程中需要详细记录注浆。同时,对于每批次的注浆都要进行相应的浆体强度试验,在一定程度上满足浆体的设计强度。

3.6 张拉锁定与封锚

3.6.1 张拉锁定设备。锚筋的张拉锁定,根据设计要求,可使用简易张拉方式和相应锁定器具。

3.6.2 锚索张拉。在安装锚具的过程中,保持与锚垫板和千斤顶之间密贴对中,同时保持千斤顶轴线与锚孔及锚筋体轴线在同一条直线上。按一定程序对锚筋进行张拉,在正式张拉锚杆前,按照设计张拉力值的0.1~0.2倍对锚杆预张拉1~2次,确保锚固体各部分接触密贴。

3.6.3 张拉锚筋程序:严格按照设计要求和批复的施工组织设计实施锚筋张拉程序。

3.6.4 锁定锚筋:张拉锚筋时,当张拉达到最大张拉荷载值后,持荷稳定10~15分钟,然后进行卸荷锁定。锁定锚具和夹片根据技术标准与质量要求进行选用。

3.6.5 锚孔封锚:锚筋锁定后,通过机械对余露的锚筋进行切割,同时外露锚筋留5~10cm,电弧烧割的方式严禁出现在切割过程中。利用水泥净浆按照设计要求,地锚垫板及锚头的空隙进行注浆,进行封锚,通常采用强度超过20MPa的砼进行封闭。

4 锚索检测

4.1 检测锚索抗拔力

对锚固工程抗拔力进行检测试验,根据普遍性和代表性的原则选取检测孔,或者通过随机的方式选取日常业主检查的情况。在工程锚索总数中抽检数量占5‰~2%。

4.2 检测锚索长度

锚固工程锚筋体长度的检测,采取现场随机抽取的原则,抽检数量为工程锚索总数的2%~5%,且同一类型锚筋不得少于1根。

参考文献:

[1]JTGF10-2006,公路路基施工技术规范[S].

[2]JTGE42-2005,公路工程集料试验规程[S].

[3]JTG/TF50-2011,公路桥涵施工技术规范[S].

[4]JTGF80/1-2004,公路工程质量检验评定标准[S].

[5]JTJ076-95,公路工程施工安全技术规程[S].

[6]阳左高速公路施工图纸及作业指导书.

篇4

关键词:高边坡防护;预应力锚索;应用

中图分类号:U213.1+58文献标识码: A 文章编号:

1工程概况

本合同段为城市环城高速公路南环线第3合同段,标段起点桩号为K5+112.982,终点桩号为K9+100,路线全长3.987km。在K8+780~K9+100左侧边坡防护采用框架锚索进行防护,主要工程量为锚索3192m。合同工期为2个月。

2锚索钻孔技术要求

钻孔是锚固工程费用最高、控制工期的作业,因而是影响锚固工程经济效益的主要因素。锚索钻孔应满足设计要求的孔径、长度和倾角,采用适宜的钻孔方法确保精度。要使后续的锚体插入和注浆作业能顺利地进行。要求如下:

(1)根据边坡防护设计图,按设计要求,将锚孔位置准确测放在坡面上。如遇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。

(2)钻孔机具的选择。根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。

(3)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,确定机座水平定位和立轴倾角(即锚孔倾角)。钻机立轴的倾角与钻孔的倾角应尽量相吻合,确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm,高程误差不得超过±lOOmm,钻孔倾角和方向符合设计要求,倾角允许误差为±1.0,方位允许误差。

(4)钻孔要求干钻,禁止采用水钻,以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严格控制,防止钻孔扭曲和变形,造成下锚困难或其它意外事故。

(5)钻进过程中对每个孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时。须立即停钻,及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1 MPa~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。

(6)钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。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。为确保锚孔深度,要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。

(7)钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1min-2min,防止孔底尘灰、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2MPa~O.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。

(8)锚孔钻造结束后,须经现场监理检验合格后,方可进行下道工序。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。

3压力分散型预应力锚索加固方案

3.1 压力分散型预应力锚索作用机理

预应力锚索框架加固防护是把破碎松散岩体锚固在地层深部稳固的岩体上,通过施加预应力,使锚固范围内的软弱岩体挤压紧密,提高岩层间的正压力和摩阻力,阻止开裂松散岩移,从而达到加固边坡的目的。如图1所示,通过对阴影部分坡体施加预应力锚索,把坡体锚固于潜在滑移面下稳定的中微风化变粒岩中,保持坡面状态深入坡体内部进行大范围加固。预先主动对边坡松散岩层施加正压力,增大坡体对滑移面的正压力,增大了抗滑力F,使坡体趋于稳定。通过锚索孔的高压注浆,浆液能充填坡体内裂隙和空隙,提高了坡体内破碎岩体的强度,由于水泥浆的凝固作用使破碎的岩体连成整体,增强了坡体的整体稳定性。

3.2 加固方案

对边坡坡体的加固主要集中在中部,将坡体锚固于稳定的中微风化变粒岩中(如图1),考虑锚固段中微风化变粒岩的力学参数,在第三、五级采用预应力锚索框架防护,框架单片长6m,每片设4孔锚索。

图1 边坡断面分析图

3.3 锚索的杆体结构

锚索由钢铰线、导向帽、架线环、波纹管、锚垫板及锚头等部件组成(如图2),根据其受力状态可分3段:

锚固段:其作用是依靠浆体与周围岩土之间的摩阻力来提供锚固力;

自由段:主要起传力作用,长度与破碎岩层或滑体厚度有关;

张拉段:指锚头以外部分,为锚索张拉锁定施加预应力而预留的,张拉锁定后割断钢铰线。

图2 锚索杆体结构图

4预应力锚索施工

4.1 施工工艺流程

边坡开挖与修整钻孔与清孔 锚索制作与安装 压浆框架梁制作锚索张拉与锁定封锚

4.2 预应力锚索主要工序的施工方法

(1)边坡开挖与修整

开挖边坡时按照设计坡比的要求,从上至下按横断面分级开挖,对土方边坡主要采用机械(反铲)开挖,遇石质边坡,严禁采用大爆破,应采用小型微爆破方式开挖。在接近设计坡面时,应采用光面控制爆破。各级之间设置2m宽平台及平台截水沟。开挖后采用人工配合清理,严格做到开挖一级、支护一级,上一级未支护完,不得开挖下一级,避免边坡暴露时间过长,造成新的危害。

(2)钻孔与清孔

首先在已开挖好的边坡上搭设双排脚手架,脚手架按照2m步距与坡面大致平行的架设,纵距按1.2m架设,大横杆按1.5m间距布设,同时考虑锚孔孔位的布置,内侧大横杆应位于锚孔下一定距离的位置,以方便钻孔。在架设外侧大横杆时,保证锚孔与水平面成20°倾角。钻孔采用潜孔钻,钻孔时干钻,根据设计规定的锚孔深度进行钻孔,为避免清孔不彻底,造成孔深不够及穿索过程中泥土掉入,每孔必须大于设计孔深至少50cm。钻孔达到设计深度后采用高压空气(风压0.2~0.4Mpa)将孔中岩粉及水全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩体的粘结强度。

钻进过程中对每个孔的地质情况,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况做现场记录,同时应将取出的土体与设计时所认定的加以对比,有偏差时应及时修改其设计参数。钻进过程若遇塌孔,应立即停钻,并进行注浆固壁浆处理(灌浆压力为0.10~0.20MPa),待水泥浆凝固后,重新钻进,或采用跟管钻进工艺。

(3)锚索制作与安装

锚索钢绞线采用无粘结PC钢绞线,钢绞线采用符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB5224)的规定,由7根钢丝构成Ф15.24mm,Rby=1860MPa。长度为相应的锚索长度加1.5m,为安全长度。设计荷载值为800kN,锚具采用OVM15-5型(包括配套的锚垫板、夹片和螺旋筋)。锚固段锚索必需清污除锈和油脂,扩张环与紧箍环每隔1.2m间隔设置,自由段钢绞线采用防护油涂抹后套塑胶管隔离,紧箍环每隔1.2m设置。钢绞线的切断采用砂轮切割机,以保证切口平整、线头不散。钢绞线下料,不允许采用电弧切割下料,以免钢绞线可能产生意外打火而造成损伤。锚索穿孔时采用人工穿入,穿入深度不得小于设计值,为防护锚孔堵塞,锚索要求在清孔当日穿入,若在穿入时遇到较大阻力不能穿入设计深度,将锚索抽出重新清孔。

(4)压浆

锚固的注浆是锚索施工过程中的一个重要环节,注浆质量的好坏将直接影响锚索的承载能力。锚孔一股采用水泥浆或水泥沙浆灌注,经试验比选后确定施工配合比。本段施工采用水泥浆灌注,设计配合比为水泥:水:减水剂=1:0.37:0.8%,浆体强度不得低于40MPa,注浆压力保持在2MPa左右。注浆作业应连续紧凑,中途不得中断,使注浆工作在初始注入的浆液仍具塑性的时间内完成;在注浆过程中,边灌边提注浆管,保证注浆管管头插入浆液液面下50cm~8Ocm,严禁将导管拔出浆液面,以免出现断杆事故。实际注浆量不得少于设计锚索的理论计算量,即注浆充盈系数不得小于1.0。如一次注不满或注浆后产生沉降。要补充注浆,直至注满为止。注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,同时做好注浆记录。

(5)框架梁制作

在一个框架单元锚索注浆完成后,即可绑扎钢筋、立模,浇注框架梁和锚斜托,模板采用钢模,钢管支撑,内设拉杆加固,钢筋安装时,必须将锚索穿入波纹管内,并将波纹管准确地固定于框架梁钢筋网上。锚斜梁承压面应平整,并与锚索的轴线垂直,锚垫的铁件采用与锚具相配套产品。该梁采用C30混凝土现浇,现浇前必须将OVM锚具中的螺旋钢筋和锚垫板固定在地梁钢筋上,方向与锚孔方向一致,摆放平整,再一起现场现浇振捣,尤其是锚孔周围,应仔细振捣,保证质量。一般情况下砼应一次性浇筑完毕,不宜留施工缝。

(6)锚索张拉与锁定

待锚孔内的水泥浆及地梁钢筋混凝土的强度达到设计强度(大于等于75%)后,可进行锚索预张拉。准备好要使用的锚具,并检查其型号,将锚具分类放置;检查千斤顶及配套油泵、油压表等是否正常;安装锚,上紧夹片,用力敲打做到整体平整;将安装好锚具的预应力束穿入千斤顶中心孔道中,并在张拉油缸的端部锚固。张拉时必须采用四个千斤顶同时同步骤进行,并随时观察锚座的变化,如有异常,应暂时停止。

每根锚索最终设计张拉控制力为800kN。张拉采用6级张拉,每级张拉间隔时间为5分钟,第一级为160kN、第二级为200kN、第三级为400kN、第四级为600kN、第五级为800kN、第6级超张拉至880kN,张拉结束持续稳压30分钟后锁定。

张拉实际引伸量值与理论伸长量值的误差控制在6%以内。本设计中预应力钢绞线为直线筋,故理论伸长量为ΔL=PL/AE。实际伸长量值按下式推算。

ΔL=ΔL1+ΔL2

式中:ΔL1——从初应力至最大张拉应力间的实测伸长量;

ΔL2——初应力以下的推算伸长量,采用相邻级的伸长量。

本段施工张拉时采用“双控法”即采用张拉系统出力与锚索伸长值综合控制锚索应力,以控制油表读数为准,用伸长量校核,当实际伸长值与理论值差别较大时( ±6 %),应暂停张拉,待查明原因并采取措施后再进行张拉。当张拉至预张拉值后,实际伸长值与理论值相符合时( ≤6%) ,稳定后,即可按设计荷载进行锁定。

锚索锁定后48小时内,若发现明显的预应力损失现象,应及时进行补偿张拉,一般做法补张拉至1.1P 再锁定,进行7天观测期,若无异常情况,即可封锚。

(7)封锚

张拉并压浆后用C30砼封锚。压浆后,及时将锚具及锚具周围冲洗干净并凿毛,然后浇筑封锚砼,以防锈蚀破坏。

5结束语

本工程按合同工期如期完成,并通过现场严格的作业控制,在施工过程中较好地解决了预应力锚索发挥预期作用的两个关键问题:①使锚索能够施加设计的预应力,即锚索自身强度要满足要求、索与周边围岩的粘结力要满足要求;②锚索要能持久地发挥预期的作用,即锚索的防腐和锚索的松弛控制。经检查本工程所施工预应力锚索均满足设计要求,边坡加固亦达到预期效果,得到了业主、设计及有关专家的肯定,取得了明显的社会及经济效益,为预应力锚索技术在高速公路的边坡加固工程中的应用树立了一个良好的范例。

参考文献:

[1] 封金财预应力锚索在整治滑坡中的应用石家庄铁道学院报,2000(2)。

篇5

关键词:机场工程;边坡加固;技术方案

中图分类号:E271文献标识码: A

引言

岩质边坡的治理防护及其生态恢复一直是岩土工程界关注的重点,随着经济建设的迅速发展,城市建设形成越多的的岩质边坡,不仅威胁到城市人民生产、生活的安全,也严重影响了城市的区域景观和人民的生活品质。随着经济的发展,机场的规模也在不断发展,许多位于山区和丘陵等复杂地带的机场建设也面临越来越多的技术难题,边坡开挖与防护问题是其中的一个重要课题,一旦边坡开挖造成地质灾害就会导致投资增大,工期延误,甚至出现人员伤亡情况。边坡有人工边坡和自然边坡两种,自然边坡通过开挖或填筑等人为处理后既是人工边坡。针对岩质边坡防护及其生态修复问题,国内外已研究出多种多样的生态修护技术。

一、边坡的分类及防护决策分析

(一)边坡的分类

边坡按照物质组成可以分为岩质边坡、土质边坡和复合边坡,边坡防护要根据边坡类型来确定。岩质边坡按照结构效应和完整性可以分为完整岩石边坡、破碎岩质边坡和受优势结构面控制边坡三种。土质边坡有纯土质和类土质两种,类土质边坡的破坏兼有土质边坡和岩质边坡的双重特征。复合式边坡通常在上部为土质,下部为岩质,是工程中较为常见的边坡。

(二)边坡防护决策分析

首先将机场边坡的破坏类型和防护标准分为大致五类,采用工程经验类比法等将不同边坡类型、不同边坡高度的防护方式进行初步分类。然后根据具体的边坡类型采取针对性的防护方式,岩质边坡可以采用模糊综合评判分类,土质边坡采用极限平衡及工程经验类比法,类土质边坡可以按照岩质边坡进行模糊综合分类,在此基础上进一步定量分析,以确定防护类型。复合式边坡可以分别按照各区域的不同坡体,确定各自区域的防护类型。

二、影响路基边坡稳定性的主要因素

影响边坡稳定的因素很多,总的归纳起来可综合为两大类,即:自然因素和人为因素:

(一)自然因素

影响边坡稳定的自然因素包括地质、地形、气候和水文条件等四个方面。

岩(土)体的力学性质决定了边坡稳定性的丧失方式,如坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控制型失稳为主,而软弱岩石则以应力控制型失稳为主。岩(土)体的工程地质性能越好,边坡稳定性越高,在分析岩(土)体结构面对边坡稳定性的影响时,要充分注意岩(土)体结构面的产出状态与边坡面的相互关系,亦即结构面与边坡面的组合不同,边坡稳定性分为反倾稳定和顺倾稳定等不同形式。

由于岩(土)体的力学性质受水的影响很大,地下水富集程度的提高不仅增大边体下滑力,而且降低软弱夹层和结构面的抗剪强度,导致滑动面的抗滑力减小,边坡的形态和规模等地貌因素对边坡稳定性的影响较为明显,即不利形态和规模的边坡往往在坡顶产生张应力,并引起坡顶出现裂缝;在坡底产生剪切应力而促成剪切破坏带,这些作用均极大地降低边坡的稳定性。

在不同的地区,由于大气降雨量不同,即使其它条件相同,边坡稳定性也不相同,暴雨或长期降雨以及融雪一方面降低岩(土)体的强度,增大孔隙水的压力,使边坡滑动面的抗滑能力降低,另一方面增大边坡下滑力,两者结合起来极大地降低了边坡的稳定性。风化作用使岩(土)体的抗剪强度减弱,裂缝增加、扩大,影响边坡的形状和坡度。此外,沿裂缝风化时可以使岩(土)体脱落或沿边坡崩塌、堆积和滑移等。

(二)人为因素

一个机场的建成和使用期管理都是由人来实现的,根据建设程序和内容,并结合已建机场的情况看,影响边坡稳定的人为因素可归集为设计因素、施工因素和养护管理因素,对边坡稳定性产生明显影响的人类工程活动包括削坡、坡顶加载、地下开挖等。

三、边坡加固处理技术措施

边坡加固处理时要注重简单、有效的原则,结合具体的情况采取有效的、针对性的综合措施。常用的边坡加固方法有减载、加载反压、排水、支挡、改良土质以及综合加固等几种方式,处理时要充分利用自然条件,顺应协调围岩状态,一方面减少边坡下滑阻力,一方面消除下滑因素。

减载,将边坡削头和削坡,将边坡上部附近一定范围内的岩体移除,从而降低其总高度,将边坡坡度适当减缓,这样就可以从两个方面来减少下滑力,减载有主动减载和被动减载两种方式,主动减载是指在边坡开挖前就已经实施,而被动减载则是在开挖过程中完成的,实施时要根据边坡周围环境进行,通常削坡会受到地理环境和周边建筑物的影响。

加载反压,针对牵引式滑坡灾害,可以修建石跺,增加抗滑土重,从而使得坡体稳定。

排水,通过地表排水和额地下排水将滑坡体内的水引出坡体外一定范围,减少因为水作用造成的失稳。表面排水可以在坡顶和坡面修建截水沟,减少裂隙水压力了对边坡造成的不利影响,这种方式可以快速、经济的提高岩质边坡的稳定性。地下排水可以有效的降低地下水位,受到坡体渗透性能、输水能力等条件的影响。

支挡,抗滑挡土墙用于中小型的滑坡,大型滑坡则采用加筋土挡土墙、锚索挡土墙等。对于深层滑坡,则可以利用抗滑桩与土体的共同作用,将滑坡推力传递到稳定地层上,抗滑桩布置灵活、施工方便,并且具有较强的抗滑能力。复合式支挡是将锚杆和桩组成为一种挡土结构,桩作为竖向挡土结构,侧向刚度大,倾斜锚索作为外拉系统,可以将荷载分散在周围的土层中,这样就能够保证坡体的自承能力。

土质改良,为了提高坡体的抗剪强度,可以通过喷浆注浆法、动力固结法、石灰土加固法、电渗法等改善坡体土的性质。

综合治理,采用多种方式组合的方法来进行综合治理,以弥补单一方式的不理想。

四、边坡防护加固处理技术在机场工程的应用

西南某机场位于丘陵地带,为使场内土石方平衡,场区平整根据不同的功能需求进行分块,每块的高程相差甚大,达15~50米不等,同时机场与毗邻的高速路之间高差也达70多米,因此出现了许多的边坡,边坡的防护加固也采取了很多的技术。以30#边坡为例,坡顶至坡脚高度达75米,设计挖方区坡比为1:3,填方坡比一般为1:2,有抗滑桩的位置为1:1.5和1:1.75,有锚杆支护的挖方区为1:1。

边坡防护采用浆砌块石(预制混凝土块)网格加覆土种草或浆砌块石满砌的方案;边坡支护采取桩板支护、重立式挡墙支护和锚杆支护的方法,边坡排水采用网格护坡排水,排至马道截水沟,纵向上设置跌水排至坡脚排水沟,同时在坡面上设置梯步便于检查。

采用预应力锚索灌浆并在锚杆端部和边坡上现浇抗滑桩及挡土板,与锚索锚固一起,使土压力通过锚索传给边坡内部土层,从而保持边坡的稳定,预应力锚索对边坡稳定的作用主要表现在:①注浆锚索改变土体性质;②应力分担作用;③应力的传递与扩散作用;④坡面变形的约束作用。30#边坡设计预应力锚索有2孔、3孔、4孔,分别为6∮s15.2~10∮s15.2钢绞线;孔径130mm~150mm,钻孔深度44m~30m锚固段10米~12米。

五、结束语

机场工程高陡边坡的设计有一些自身的特殊性,人工开挖的高边坡一般都是在短时间内形成的,坡体的应力状况发生了改变。虽然边坡的支护设计是以详细的地质资料为前提,但地质情况复杂多变,设计时的最危险工况仍存在一定的预测,这些都使边坡的设计具有风险性。在边坡防护与加固过程中,一定要根据边坡的实际情况,依据有效的计算保证边坡安全的基础上,通过多种方案的比选,综合考虑造价,施工工期及社会效应等多种因素,以期达到最佳的效果。

参考文献:

[1]陶可.预应力锚索框架梁在高速公路高陡边坡防护加固工程的应用[J].四川建材,2009,03.

[2]袁伟力.高陡边坡防护加固处理技术与应用[J].土工基础,2009,04:43-45.

推荐阅读