宋伟
北京市市政三建设工程有限公责任司 100010
摘要：
随着社会的进步,道桥事业也在快速的发展,道路的路基是一条道路的基础工程,路基打造的牢固会保证公路的荷载力延长公路的使用寿命,本文分析了道路路基高边坡锚杆防护施工技术。
关键词：道路路基;?高边坡锚杆;?防护施工技术;
引言：
道路建设工程中最重要的构成之一就是路基，所以对于优质的路基高边坡防护施工而言，其不仅能为施工的顺利展开奠定牢固基础，也能为道路总质量达标提供更高的保障，对路基的稳定性来讲意义非凡。尤其是近年来社会进步和国家发展，对道路数量、规模及质量的要求都在不断提升，若想避免路基高边坡的失稳状态，就必须尽可能提升路基高边坡锚杆防护施工技术的管理水平。实践证明，只有如此才能为施工创设更好的环境，在确保高边坡稳定性良好的前提下，使其在恶劣天气下也能起到应有的防护作用。
1.锚固技术
岩土锚固属于岩土工程领域的一个重要部分,岩土锚固技术可以利用和提高岩土体自身的强度和稳固力,缩小了结构物体积减轻结构自重,明显的节约工程材料,有利于安全施工,是一个提高岩土工程稳定性的最经济实用的方法。岩土锚固在我国的边坡施工中广泛的应用起来。
1.1发展历程
上世纪初美国首先使用锚杆支护矿山巷道,然后其他的国家开始采取这个技术继续进行实践和改良,到了上世纪末国际上岩土锚固的理论研究、技术和创新都进一步的发展起来,我国从上世纪六十年代在矿山巷道里应用了预应力锚杆加固技术。八十年代我国开始在很多的大型工程中应用预应力锚固技术。目前预应力锚固技术已经广泛的在我国应用起来,在工业民用建筑中道桥工程矿山开发等很多的领域都普遍的应用了这个技术,尤其在公路工程的边坡施工中,预应力锚固技术得到了广泛的应用。
1.2锚杆结构的原理
道路的边坡施工可以采取锚杆技术才进行处理,这种技术采取了应力的方法,采取这种技术可以改变土壤中的集中应力,随着应力的转移可以达到加固的作用。边坡施工的条件不同,但是可以采取类似的施工方法,在高坡施工中经常会遇到土壤滑坡的现象,在结构设计中要对受力进行研究,把受力分解到土壤当中,由于岩土层比较稳定说以不会受到破坏,因此就保证了高边坡的稳定。
锚头、自由端和锚固还有支架等配套部分,锚具和垫板护锚都比较重要在锚杆中,在锚头中也是重要的组成部分,锚杆要依靠锚头来进行外部固定,锚杆的张拉固定部位安装锚头,远端的土壤拉力可以由锚固进行传递,在稳定的岩土层设置锚固,可以承受远端传来的拉力。
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锚杆工艺图
2.道路路基高边坡锚杆防护的主要影响因素
2.1坡长影响
高边坡锚杆应用效果受多方面因素的影响，其中坡长占据较大的比重。高边坡与地基在施工以及使用阶段都将受到水流径流量的影响，在降雨量相同的前提下坡长与水体径流量表现出典型的正相关特点。因此在坡长增加的情况下所淤积的泥沙等杂质将明显增加，减慢了水流的速度，径流量有所减小。
2.2坡度影响
坡度的改变将对水体的流动性带来影响，具体体现在径流量和径流速度两方面。此外，在坡度增加的条件下径流的冲刷能力随之提高，反之同步下降，两者具有正相关关系。伴随径流冲刷能力的提升，当其达到特定强度后将对高边坡的结构造成影响，甚至难以保证施工质量。
2.3土质影响
土质因素主要有结构和硬度，为有效发挥出高边坡锚杆的防护作用，则要充分考虑土质的情况，以此为立足点采取行之有效的措施。
3.道路路基高边坡锚杆防护施工技术管理的关键点
3.1锚杆孔测量放线
施工人员应将施工方案及图纸的要求作为根据，使用仪器在锚杆施工的范围内设定固定桩，并结合实际情况调整桩的密度。全段统一放样，孔位误差必须控制在+50mm之内。应将半永久性标志设置于测定的孔位点，施工与放样绝对不能同时进行。另外，施工人员可根据边坡的实际高度，来确定竖梁的具体长度，且只有在按等分坡面的长度进行放样的时候，锚杆的位置才能根据要求调整。
3.2钻孔
首先，应合理选择钻孔设备。在选择钻孔机具的时候，应将锚固地层的类型、锚杆孔径及深度、施工现场实际情况等充分考虑在内；应使用MG-50锚杆钻机在岩层中钻孔成孔；对于岩层破碎与松软饱水等类型的场地来讲，应使用在易塌缩孔、卡钻及埋钻地层中效果较好的跟管钻进技术。
其次，钻孔设备安装质量必须得到保障。通过对C48钢管脚手架杆的利用，按照要求来搭设操作平台，同时对脚手架进行检测，确保其与承载力要求和稳固条件相符；使用锚杆和坡面固定平台，并采取三角支架将钻机向平台上提升；依照坡面测放孔位，并将钻机准确的固定安装，在对机位进行严格调整的基础上，把锚杆孔开钻就位纵横误差控制在+50mm的范围周之内，高程误差也绝对不能超过+100mm；钻孔倾角必须与设计要求相符合，倾角误差与方位误差分别为允许+1°和允许+2°，锚杆和水平面的夹角应为15°；应保证钻机的水平与稳固，并在施钻期间实时动态跟踪监控。
3.3钻进
道路路基高边坡锚杆防护施工技术管理中的钻孔作业，必须要采取干钻的形式，从而确保锚杆施工不会导致边坡岩体的地质条件恶化，也能保持孔壁的黏结性能；钻孔速度应将钻机性能与锚固地层为依据严格调整并控制，使钻孔扭曲与变径问题得到控制，尽可能避免出现下锚困难或其他事故；应详细记录钻进过程里每个孔的地质变化；若出现遇踏孔缩孔等不良钻进情况，钻孔作业需立即暂停，并且进行固壁灌浆处理，等到水泥砂浆初凝之后，再重新扫孔钻进。除此之外，锚孔直径与孔口偏差应分别控制在90mm与+50mm，孔深允许偏差不能超过+200mm。
3.4锚杆孔清理
在钻进至设计深度之后，尽量不要立即停钻，稳钻时间应达到1～2min，这是预防孔底尖灭的有效举措；孔壁不应存在黏滞的沉渣与水体，且在钻孔清理完毕之后，应采取高压空气把孔内的岩粉与水体彻底清除，使水泥砂浆和岩体土层黏结强度降低的问题得到规避；除相对坚硬完整岩体锚固能使用高压水枪冲洗外，其他一概禁止。如果出现锚孔流出承压水的现象，则等到水压水量逐渐减小后才能下按锚筋及注浆，必要情况下也可将排水孔处理设置于适当部位。
3.5锚杆孔检验
首先，在锚杆孔钻孔作业完毕之后，必须由现场监理进行检验，合格后才能继续下道工序的施工；在孔径孔深检查时，设计孔径、钻头与标准钻杆都是必不可少的，且验孔必须在现场监理旁站的情况下进行；验孔期间钻头需平顺推进，尽量不要产生冲击与抖动，钻具验送长度也需和锚杆孔的设计深度相符，确保退钻的顺畅性，使用高压吹验不会出现明显的飞溅尘渣及水体；锚孔孔位、斜度与方位需重复检查，在确定全度锚孔施工分项合格之后，即可判定锚孔钻造检合格。
其次，锚杆孔检验结束后就是锚杆体制作，制作人员最好能选择直径为28.0mm的螺纹钢筋，在充分考虑锚杆轴线方向之后，提高锚杆间距控制的合理性，通常约为2.0m；还可以通过对钢筋托架的利用，来提高锚杆结构的稳定性，保护层厚度最好能控制在约25.0mm；制作人员需焊接锚筋端头处的框架梁钢筋上部，和框架钢筋与箍筋干扰情况相结合之后，做好局部调整工作，使横、竖主筋绑扎的牢固程度得到更高程度的保证。
最后，施工人员需在钢筋施工钻孔结束后进行钢筋的定量放置，且必须在现场制作钢筋，才能保证其与钻孔完美吻合；钢筋放置时作业人员也要格外注重误差问题，确保钢筋施工误差能控制在规定范围内；每隔一定距离需焊接相应的衬架，确保锚杆抗拔性和相关标准相符。
4.工程
4.1概况
某高速公路十二标项目位于某省边境，所在区域地形起伏较大，有多处高边坡开挖及防护工程。其中K63+890-K64+150段右侧4级高边坡，坡顶距路面最高距离为35.7m。该边坡地势陡峭，岩石破碎，属土石边坡，上覆土层与下卧基岩有明显的界面，属高危边坡。
防护形式：第1级为非预应力锚杆框架梁防护，第1级坡面垂直8m，坡率1:0.5，锚杆框架梁防护，孔径Φ100mm，锚杆长9m，矩形布置，间距3.4m×3.4m；第2、3级为预应力锚索防护，坡面垂直10m，坡率1:0.5，锚索防护孔径Φ80mm；第4级为拱形混凝土骨架护坡坡面垂直7.7m，坡率1:0.5。
4.2锚杆施工
施工时先清刷边坡，搭设支架作为施工平台，然后按设计要求的直径、深度进行钻孔，放入锚杆，最后进行注浆封闭。
4.21钻孔
(1)锚杆钻孔必须采用风动钻进，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。钻孔与水平面向下夹角15°～20°。
(2)锚孔孔位应按设计要求准确放置于坡面上,孔位误差不得大于3cm，孔底误差应小于4%的长度。
(3)钻孔过程中严禁水冲，若地层松散破碎易坍孔时，应采用跟管钻进技术，坍孔严重时应立即停钻，进行灌浆固壁处理，待水泥砂浆初凝后重新扫孔钻进，确保成孔质量和钻进进度。
4.22成孔及裂隙水处理
(1)按设计位置将孔位布置在修整好的边坡上，把钻机就位并调试好钻杆沿水平方向向下倾斜的角度（15o），钻孔即可开始。
(2)成孔后用空气压缩机风管清理空穴，将孔内壁及根部残留废土清除干净。
(3)成孔后，在未灌注水泥砂浆前，孔内如有零星裂隙水，可采用在竹竿上包裹与孔径一样大的吸水材料（棉纱或海绵），将裂隙水吸出。
4.23锚杆的制作
(1)锚杆采用Φ32高强精轧螺纹钢筋，锚固端90°弯折。
(2)锚杆自由段涂抹油脂防腐并外加护套，套管采用Φ50mm的聚乙烯管现场套做；锚固段按照2m间距设置钢筋托架。
4.24锚杆的入孔
(1)对进入工地的锚杆必须按要求进行抽检，检验合格后方可使用。
(2)锚杆入孔时，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，并使其上下左右锚杆分别在一条直线上。
4.25灌注水泥沙浆
(1)设计锚固水泥砂浆强度为M30，水泥使用Po42.5级普通硅酸盐水泥，锚孔内注浆采用一次注浆，采用孔底返浆法。
(2)制浆前砂子必须清洗并筛除砂子中的大颗粒，以免堵塞输浆管路。
(3)水泥、砂、水按配合比在搅拌机中拌合均匀，将拌好的水泥砂浆在通过2.5mmx2.5mm的滤网后，存放于储浆桶内供压浆使用。储浆桶内的水泥砂浆在使用前仍低速搅拌，防止流动度的损失。
(4)灌浆方法：采用重力灌浆与压力灌浆相结合。灌注锚杆砂浆时，将灌浆胶管（内径5cm）沿锚杆插入（亦可与锚杆同时插入）距锚孔底10cm处，用压浆泵（灌浆压力为0.3Mpa左右）将水泥砂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砂浆内1.5～2m,使砂浆均匀、饱满的由孔底向孔口逐渐灌入。当砂浆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。为避免孔内产生气垫，储浆桶内始终有一定量的砂浆。灌浆管拔出孔口后立即将制作好的封口板塞好孔口板塞好孔口，灌浆即告完成。
结语：
道路路基高边坡稳定性对于公路通行服务能力的影响较大，加强对高边坡的防护具有必要意义。通过锚杆防护等相关施工技术的应用可构筑完整的防护体系，保证路基高边坡的稳定性。作为施工单位需结合实际情况合理应用防护技术，在形成防护屏障的同时践行节能环保理念，提高道路的综合效益。
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