预应力锚索锚喷技术在丽龙高速边坡防护中应用

预应力锚索锚喷技术在丽龙高速边坡防护中应用

预应力锚索锚喷技术在丽龙高速边坡防护中应用　　摘要：本文介绍了预应力锚索、锚喷、锚固桩对高边坡及不稳定部位支护的应用，重点介绍了预应力锚索、锚喷施工工艺关键词：高边坡锚索锚喷施工中图分类号：U213.1+3文献标识码：A文章编号：一、工程概况丽龙高速起点在浙江省丽水市区的富岭，终点是龙泉出口，全长102公里。作为山区道路，丽龙高速蜿蜒在连绵的群山中间，弯道、坡道、隧道、高架桥、高落差众多，地质条件复杂。自高速开通以来，每逢台风强降雨天气，不时发生边坡塌方险情，为防止塌方，消除隐患，需对部分存在隐患的高边坡进行刷坡处理，但刷坡高度较高时，山体刷坡量大又在林区，刷坡对环境破坏就相对较大，经业主、养护单位现场勘察，决定采用预应力锚索、锚喷、锚固桩对高边坡进行防护。对于以岩层为主的边坡，采用锚杆挂网喷射砼进行防护；对于有部分为岩层，部分为块石土，采用锚索、锚固桩结合锚杆挂网喷射砼进行防护。二、防护形式及材料7 锚索设计按照每5m间距设置6ф15.24钢绞线（270级低松弛钢绞线即Ryb=1860Mpa）锚索四列，锚索俯角10度，每根锚索设计抗拉力为820KN，锚索锚固段为8m，钻孔孔径为ф110mm，抗拨力为1658KN，钻孔内灌注M35水泥砂浆，水泥为R42.5。锚具为YM15-6锚具（见附图2）。岩石区采用锚杆孔ф42mm，锚杆ф25mm螺纹钢L=2m，砂浆锚杆钻孔内灌注M20水泥砂浆，水泥为R42.5，喷5--10cm厚C20砼，挂网网筋ф10mmⅠ级筋，锚杆与锚杆采用ф16螺纹钢连接。块石区配合锚索采用锚杆孔ф42mm，锚杆ф25mm螺纹钢，L=4m挂网，然后浇注10--15cm厚C20砼，并捣固密实。三、锚索施工工艺锚索施工必须严格按照规定的工序进行，每道工序完成后须经验收后方可进行下道工序施工流程如附图1所示。附图1锚索施工流程图1.钻孔7 按照设计要求锚索不必取岩芯，钻机采用潜孔钻，820KN锚索的钻孔直径为ф110mm。为了固定钻机，要求脚手架平台搭设牢固，平台四周设防护栏杆，平台处竹笆用铁丝绑牢，确保施工人员的安全。由于钻机的冲击振动会使平台扣件螺丝松动，在施工过程中，必须经常检查扣件，保持平台的稳固。钻孔所用钻杆统一规格，按锚索设计长度将钻孔所需钻杆放好、放整齐，钻杆用完，孔深恰好到位，钻孔实际深度比锚索设计长度一般深0.2m。孔位和角度要测量，确保孔的俯角为10度。钻孔完成后逐根拨出锚杆，再逐根装上ф25钢风管至孔底，用高压风吹净，以确保压浆时水泥砂浆与孔壁的粘结。块石土区孔位不稳定的孔段，需进行灌浆后重新钻孔。2.编索及锚索运输编束在工棚内进行，编束前先对钢绞线进行检查，检查合格后的钢绞线才能使用。若局部有锈，应进行除锈、若锈蚀严重应剔除。下料长度须考虑预应力张拉所需长度，张拉所需长度按1m计，钢绞线用砂轮切割，严禁氧割或电弧焊割。编束时应按照设计图纸安装ф20mm塑料管，导向帽、紧箍环、扩张环、注浆管等，保证锚索的“平、直、顺”。锚索编好后全部由人工抬至洞内，放到对应的孔口边。3.锚索安装安装前，应对锚孔用高压风再清孔一次，并核对锚索编号与孔号是否一致。安装锚索时，内锚段注浆管随锚索到孔底后，应向外拉出0.2m左右，保证注浆管畅通。锚索到位后，再检查排气管是否畅通，若不畅通，拨出锚索排除故障后重新送索。4.锚固段注浆7 锚固段注浆是锚索施工的关键工序，该工程采用M35水泥砂浆为胶结材料进行锚索孔注浆，砂浆中掺微膨胀早强剂，用量严格按照配合比使用，注浆时采用定量注浆，当实际注入量稍大于计算注浆量时即可停止注浆。5.C30混凝土锚垫墩制作锚垫墩采用C30混凝土浇注。为使锚索受力合理地传递给墙体，锚垫墩制作时应保证砼与岩面紧贴，并保证承压面与钻孔轴线垂直。6.锚索张拉与锁定锚索承受820KN抗拉力，采用YCL150型千斤顶；油泵采用ZB4-500型。锚索张拉前须对千斤顶和压力表进行配套标定，并绘制出油压-张拉曲线。当锚墩砼及内锚段水泥砂浆达到设计强度的80%后即可进行张拉。张拉前须对锚垫墩钢垫板及钢绞线清理干净，再依次套入锚垫板、工作锚板、限位板，并使其与钻孔成一系列同心圆。为使钢绞线受力均匀，先用千斤顶对单根钢绞线按一定次序进行张拉，预张拉控制在20KN，预张拉后再依次安装千斤顶，自动工具锚，对钢绞线张拉至设计吨位。7 锚索张拉分级加载，每级加载完成后，稳压时间不得小于2分钟，最后一次加载完成后，稳压时间不小于5分钟再锁定。达到每一级控制吨位时，均记录千斤顶活塞伸长值和油泵压力表读数，以校核钢绞线实际伸长值与理论伸长值的偏差控制在±6%以内，若超过规范要求时，应停止张拉并分析原因。张拉按照以下以下加载顺序加载：0→0.1σk→0.2σk→0.45σk→0.75σk→1.0σk→锚固。7.张拉段回填灌浆采用与内锚段相同浆液。注浆时由安装至第一次注浆体顶面的注浆管注浆，注浆时边注浆边适当向上拨注浆管，从孔口的回浆管回浆。注浆时应严格控制浆液浓度和注浆压力。8.C15混凝土封锚锚孔注浆后，从锚具量起，量5cm钢绞线，多余的截去。外覆厚度不小于5cm的C15砼保护层。四、锚固桩的施工按照设计位置放线定位。将锚固桩顶部块石土锚固并挂网喷射混凝土后再开挖锚固桩孔，孔周浇注15cm厚C20砼护壁，护壁锁口顶高出地面30cm，保证开挖时土石不落入孔内。护壁高度根据地质状况确定，必须保证能够安全施工。弱风化岩层不必做护壁，桩孔顶部块石土范围内护壁加厚至30—40cm。开挖到设计标高后，清孔绑扎钢筋并浇注孔桩混凝土。五、挂网喷射砼施工施工流程图如附图2。7 附图2挂网锚喷施工流程图1.成孔锚杆的成孔可分为干法成孔和湿法成孔两种。干法成孔使用通长螺旋钻杆钻进成孔，适用于均压的残质土地层中施工；使用干法成孔有施工速度快、施工场地整洁干爽，锚杆灌浆方便，有利于土方开挖等优点。湿成孔法，使用泥浆护壁钻进成孔，适用于地质情况复杂，地下水较丰富，以及在软土地层成孔。本工点采用干法成孔ф42mm。块石土区孔位不稳定的孔段,需进行灌浆后重新钻孔,角度为10度俯角。2.锚杆与灌浆设计锚杆采用ф25mm螺纹钢筋,岩石区锚杆长L=2m,块石土区锚杆长L=4m。灌浆是保证锚杆与周围土体紧密粘合的关键步骤。灌浆时灌浆管的出浆口必须置入孔底，自下而上灌浆，直至灌满为止。灌浆用的水泥砂浆采用M20水泥砂浆。3.挂网喷射混凝土基坑边坡的锚杆施工完毕后，要迅速在坡面上布上钢筋网，若地质较差的地层应提前加工好钢筋网以便安装，减少布网工作时间，避免因边坡暴露时间太长而造成土体剥落或塌方。7 喷射混凝土是借助机械和使用压缩空气或其它动力将一定比例配合的拌合料通过管道输送并以高速喷射到边坡受喷面上，凝结后与钢筋网形成薄壁砼板墙。喷射砼采用C20小碎石砼。喷射砼可分为潮喷和湿喷两种。选用潮喷施工时，喷射料输送管路可长些，喷射范围较大，一般喷射料输送管可接长至70—80m；若选用湿喷施工时，由于输送阻力大，一般喷射料输送管路不宜过长，一般小于30m为好，否则易造成堵管和爆管而影响施工。本工点采用潮喷。喷射混凝土时喷枪口与受喷面之间距离不宜过大或过小，一般保持在1—1.2m左右为好，避免因距离过大而影响受喷面混凝土的密实度，距离过小而造成过多的混合料反弹损失。结语通车条件下高边坡预应力锚索、锚喷施工，对加固右侧边坡土体，减少边坡刷坡量，对林区的保护，效果十分明显。针对隐患排查过程中发现的不稳定边坡进行加固处理有效的减少了塌方隐情，排除了隐患，保障了高速的安全营运。附图预应力锚索图7