框架錨索邊坡防護施工技術探究
時間:2022-03-01 03:30:32
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摘要:有些公路路塹邊坡的穩定性非常差,需要采取預應力框架錨索防護措施來提升其邊坡穩定性。本文論述了預應力框架錨索防護措施的工作原理,對使用過程中的常見問題進行了剖析,同時探討了防護工程施工的技術要領,為今后同類型工程施工提供參考。
關鍵詞:高速公路;邊坡防護;框架錨索
對于預應力框架錨索,其屬于可以承受一定拉結力的防護機構,在預應力框架錨索的連接下,兩端較為穩定的結構物會形成新的復合體結構,該結構的形成可以有效提高工程地質結構的穩定性,更好地降低地質災害對高速公路項目帶來的影響。因此,該方法在深基坑工程、地下室工程和邊坡加固工程中得到了普遍的運用[1]。在對高速公路邊坡進行防護施工時,使用預應力框架錨索方法,可以顯著提高高速公路工程的施工安全性。
1預應力框架錨索防護
預應力框架錨索可以對邊坡進行錨固,同時使用鋼筋混凝土提升邊坡的穩定性。將錨索設置在框架的節段位置,使框架和錨索形成統一的整體,以此控制巖石滑動而出現的巖石壓力或者剩余下滑力,從而提高邊坡的穩定性。在對邊坡巖石進行保護時,通常會使用漿砌片石填充于鋼筋混凝土框架內部,以避免風化造成的破壞現象。1)提升邊坡穩定性。通過設置預應力錨索來提升邊坡的穩定性,使邊坡土體得到有效的保護。在錨索施工的時候,應用注漿的方式張拉錨索,保護好錨索的同時提高巖體和錨索的錨固能力。注漿施工中,當注漿壓力達到相關標準后,漿液就會流入巖石周圍的孔隙中,增強巖石結構的結實性,提升坡體巖石的強度和巖石整體的穩定性[2]。2)提高錨固體強度。在邊坡坡體中設置錨索,借助坡面巖石與錨索之間的錨固力來提升錨固力,進而保證巖體的抗剪強度。受錨索拉力的影響,坡體巖石的抗剪強度得到了不斷的提高,高效抑制坡體滑移的現象,從而確保了坡面巖石的整體強度。3)改善坡體受力狀態情況。對于坡面,鋼筋混凝土框架梁會對其產生一定的推力,進而提高坡面穩定性。通常,預應力錨索具有較高的錨固能力,可以確保坡體的穩定性和整體強度滿足要求。坡體在受到鋼筋混凝土框架梁張拉力和分散力的影響后,可以有效改善坡體的受力情況,從而控制邊坡出現滑塌現象。
2預應力框架錨索在使用過程中易出現的問題
高速公路需要從山嶺地區穿過,因此,路基施工會有很多挖方工程。路塹挖掘會破壞土體的自身平衡性,在挖掘高邊坡時滑塌現象時有發生。通過采取積極的防護措施,可以使高速公路路塹邊坡的運營和施工安全得到保證。對于穩定性較差、風化嚴重的路塹邊坡,通過采取預應力框架錨索防護措施可取得良好的效果。受施工人員專業技術水平不高、施工質量管理不嚴格及施工人員責任心不強等因素的影響,在使用預應力框架錨索的過程中存在著諸多問題。2.1錨索設計與地質條件。有些設計單位在設計路塹邊坡施工的過程中,沒有做好全面的地質勘查工作便決定應用預應力框架錨索。項目施工完成后經過多方分析發現,雖然預應力框架錨索設計方案的應用提高了整個項目工程的安全性,但是增加了更多的成本,導致投入和最終獲得的效益出現失衡。有些設計方案中沒有科學設計錨索長度,使得后期施工出現很多問題。因此,在設計錨索時需要事先進行全面的勘察,細致分析預應力框架錨索的使用條件,使整個工程施工順利開展。2.2給植被造成的影響。以往公路工程施工時,采取的施工方式的作業面比較大,會給道路四周的植被造成嚴重的影響。使用預應力框架錨索防護措施對路塹邊坡進行防護,為了使框架錨索加固的效果達到最佳,一般情況下會采取緩邊坡的形式,這就增加了挖方量,給坡面植被造成了影響。2.3錨索設計計算不完善。在對預應力框架錨索設計進行計算時,一定要對路基邊坡的地質情況有全面的了解,積極創建框架錨索的受力方式,使用科學的計算方法進行驗算。如今我國對預應力框架錨索的設計計算方法和受力模式研究仍然處于探索階段,需要進一步深入探究,以解決當前存在的弊端。2.4無法得到預期效果預應力框架錨索施工結束以后,水分侵蝕、邊坡土體荷載都會給其造成嚴重的影響,縮短其使用壽命。有些施工企業為了節約成本,在施工時做出偷工減料的行為,錨索的長度達不到設計標準,沒有對錨索進行張拉或者張拉力不足等,這些因素都會給錨索的性能和質量造成惡劣的影響。盡管設計時采取了注漿保護措施,但是在施工的過程中,由于注漿質量不達標、注漿飽滿度不合格等因素的影響,使得預應力框架錨索的有效性無法達到設計要求。
3框架錨索邊坡防護施工
1)搭建工作臺。在使用腳手架搭建工作臺時,需要確保腳手架的安全性和穩定性滿足設計標準。將腳手架安裝在坡面上,并科學設置腳手架的間距。腳手架安裝好以后,需要將模板鋪在上面并架設欄桿,保證施工人員的人身安全。框架錨索施工技術流程見圖1。2)安裝設備。在對錨孔進行鉆孔施工時,需要使用潛孔鉆開展施工,鉆頭應滿足錨孔施工的全部要求。潛孔鉆的自重較大,施工地點為高邊坡位置,通常情況下會將潛孔鉆拆開運送到操作臺上進行組裝。潛孔鉆組裝完成以后,使用測斜儀測量鉆機鉆桿的位置,一旦發現偏差立即調整。3)鉆孔施工。在開始鉆孔施工以前需要設置好傾角,從而有效控制鉆孔施工過程中的鉆機軸線偏移問題。使用測斜儀進行測量,確保鉆機孔位偏移在規定的范圍內。在鉆孔施工時,需要詳細記錄地層變化情況和鉆進情況。如果施工時出現坍塌情況,必須立即停止施工,使用固壁灌漿的方法及時處理。錨索鉆孔檢測項目及其允許偏差值見表1。表1錨索鉆孔檢測項目及允許偏差值范圍項目類型允許偏差范圍空位允許偏差/mm水平方向±50垂直方向±50孔徑允許偏差/mm±5孔深允許偏差/mm±50成孔傾角允許偏差/%≤54)安裝錨索。錨索檢驗合格后開始進行安裝施工,使用套管作為錨索安裝的引導。在安裝錨索時安排專人管理,下錨索的用力一定要均勻,并確保錨索順直。錨索外部預留長度為1.5m,錨索與孔底的距離為0.5m。5)注漿施工。使用M40水泥凈漿進行錨索注漿施工,注漿施工從孔底開始,注漿壓力需要保持在0.3MPa以上。錨索注漿一定要飽滿,當達到注漿壓力以后停止注漿施工。注漿時需要及時攪拌水泥凈漿。6)澆筑混凝土。框架混凝土的強度需要保持在C25以上,澆筑施工使用泵車來完成,使用振搗棒振搗。在拆模時,混凝土的強度需要達到設計值的1/2以上。將鋼套管安裝在錨索頭部位置,為后續的注漿施工和錨索張拉做好充足的準備。7)張拉錨索。在對錨索進行張拉以前需要先計算張拉力,張拉時嚴格控制張拉力和伸長量。錨索張拉需分為五級完成,最后一級加載應保持在20min左右。
4結束語
在對公路路塹邊坡進行加固處理的時候,預應力框架錨索得到了廣泛的使用,其防護效果非常好,預應力框架錨索施工可以滿足邊坡地質情況的施工要求,使邊坡加固效果達到最理想的狀態。
參考文獻:
[1]鄭澤峰.框架錨索邊坡防護技術在高速公路中的應用[J].山西建筑,2018,44(2):159-161.
[2]馮仲河.錨桿框架梁噴錨支護技術在高速公路路塹高邊坡防護中的應用[J].華東公路,2017,40(1):51-52.
作者:鄒旭 單位:中鐵十二局集團第一工程有限公司
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