淺談框架錨桿在高邊坡施工中的應(yīng)用講義

淺談框架錨桿在高邊坡施工中的應(yīng)用目錄引言高邊坡框架錨桿加固機(jī)理高邊坡框架錨桿工程在實(shí)際工程中的應(yīng)用框架錨桿的施工技術(shù)要點(diǎn)結(jié)束語

引言

近年來我國框架錨桿加固技術(shù)在理論研究和施工方法已經(jīng)取得了突破性發(fā)展。本文結(jié)合廣深港客運(yùn)專線ZH-1標(biāo)DK61+846.88-DK61+986.07左側(cè)高邊坡框架錨桿工程的設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工及閱讀大量技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，談?wù)劰P者的一點(diǎn)看法和經(jīng)驗(yàn)，以期對(duì)進(jìn)一步研究和施工有一定的幫助，不足之處有望指正。高邊坡框架錨桿加固機(jī)理

框架錨桿加固是巖體邊坡設(shè)計(jì)常用的一種方法，就是基于可能出現(xiàn)的巖體失穩(wěn)形式，采用剛體極限平衡法對(duì)加固前的巖體進(jìn)行分析，再根據(jù)下面的公式計(jì)算，保持邊坡穩(wěn)定所需施加的預(yù)錨固力Q1+Q2tanα=KT式中:Ｔ—加固前巖體的下滑力；α—滑動(dòng)面的內(nèi)摩擦角；Ｑ1,Ｑ2—由框架錨桿提供的切向抗滑力和法向正壓力；Ｋ—安全系數(shù)；然后由經(jīng)驗(yàn)和一些近似計(jì)算公式來確定其余的布錨參數(shù),包括錨桿的布設(shè)范圍、間距、方向、長度、錨固方式、錨固段長度等。

框架錨桿加固體系由預(yù)應(yīng)力施加體和被加固巖體組成，是一個(gè)不可分割共同工的整體。其含義包括：

(ａ)每根錨桿與周圍巖體形成一個(gè)整體，從而使預(yù)錨力能有效地傳遞到巖體；

(ｂ)各錨桿通過周圍巖體聯(lián)系在一起，產(chǎn)生群錨加固的整體效應(yīng)；

(ｃ)通過對(duì)加固前后巖體整體穩(wěn)定性的比較，研究預(yù)錨加固的機(jī)理和效果。

框架錨桿的加固作用不僅提供直接平衡力，限制巖體變形，更在于加強(qiáng)巖體結(jié)構(gòu)，提高巖體強(qiáng)度以及參與調(diào)整應(yīng)力狀態(tài)，其實(shí)質(zhì)就是施加主動(dòng)的錨固力，一方面使巖體的結(jié)構(gòu)的到加強(qiáng)，大大提高巖體的承載力；另一方面在巖體內(nèi)產(chǎn)生預(yù)錨附加應(yīng)力場(chǎng)，使不利的應(yīng)力狀態(tài)得到調(diào)整和改善，從而提高巖體的可靠度。

高邊坡框架錨桿工程在實(shí)際工程中的應(yīng)用廣深港客運(yùn)專線ZH-1標(biāo)DK61+846.88-DK61+986.07表層為坡殘積粉質(zhì)黏土Qdl+el，硬塑，II級(jí)；下伏基巖為震旦系黃山婆組長石云母片巖Zh，全～弱風(fēng)化，Ⅲ～Ⅴ級(jí)。左側(cè)邊坡局部高約35m，為避免產(chǎn)生過大的土石方開挖，設(shè)置框架錨桿加固邊坡后采用較陡坡率刷方。其中DK61+860～+982左側(cè)一～四級(jí)塹坡采用框架錨內(nèi)空心磚內(nèi)客土噴播植草護(hù)坡(坡率1:1～1:1.25)，錨桿橫縱間距2m，一級(jí)塹坡錨桿長15.0m，其余塹坡錨桿長16.0m，錨孔直徑為90mm，傾角15°?？蚣苠^桿的施工技術(shù)要點(diǎn)

框架錨桿施工主要包括施工準(zhǔn)備、錨孔鉆造、錨桿制安、錨孔注漿、砼結(jié)構(gòu)鋼筋制安、混凝土澆灌、錨桿張拉和驗(yàn)收封錨等工作流程。其中有兩個(gè)主要環(huán)節(jié)，一是錨孔成孔，二是錨孔注漿，錨孔成孔的技術(shù)關(guān)鍵是如何防止孔壁坍塌、卡鉆；注漿的技術(shù)關(guān)鍵是如何將孔底的空氣、巖（土）沉渣和地下水體排出孔外，保證注漿飽滿密實(shí)。1、施工準(zhǔn)備進(jìn)行框架錨桿施施工前應(yīng)做好施施工組織設(shè)計(jì)，，明確施工方法法、施工工藝、、工序流程、人人員組織和施工工設(shè)備、材料、、試驗(yàn)、監(jiān)測(cè)安安排及安全、質(zhì)質(zhì)量管理。接著著，申請(qǐng)單項(xiàng)工工程開工，開工工條件包括開工工報(bào)告、錨桿材材料試驗(yàn)、漿體體材料試驗(yàn)、配配合比試驗(yàn)、相相關(guān)機(jī)械設(shè)備等等。并對(duì)張拉設(shè)設(shè)備及有關(guān)機(jī)具具應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定。。在單項(xiàng)工程開開工申請(qǐng)批復(fù)后后，按設(shè)計(jì)要求求先進(jìn)行錨桿基基本試驗(yàn)，即抗抗拔拉破壞試驗(yàn)驗(yàn)。在錨固漿體體達(dá)到28天齡齡期且錨墩砼強(qiáng)強(qiáng)度達(dá)到80％％后進(jìn)行試驗(yàn)。。基本試驗(yàn)的目的的在于驗(yàn)證設(shè)計(jì)計(jì)采用的工作錨錨桿的性質(zhì)和性性能、施工工藝藝、設(shè)計(jì)質(zhì)量、、設(shè)計(jì)合理性以以及所提供的安安全儲(chǔ)備，同時(shí)時(shí)考慮有關(guān)搬運(yùn)運(yùn)、儲(chǔ)存、安裝裝和施工過程中中抗物理破壞的的能力。DK61+846.88-DK61+986.07左側(cè)高邊邊坡框架錨桿工工程取基本試驗(yàn)驗(yàn)孔兩處，錨桿桿長度分別為15ｍ、16ｍｍ。安裝錨桿前，應(yīng)應(yīng)先進(jìn)行鉆孔深深度、鉆孔傾角角、錨桿長度的的檢驗(yàn)；然后安安裝經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理理檢驗(yàn)制作合格格的錨桿并注漿漿；錨桿施工完完畢后，按規(guī)范范要求進(jìn)行錨桿桿驗(yàn)收試驗(yàn)和長長度檢驗(yàn)。DK61+846.88-DK61+986.07左側(cè)高高邊坡框架錨桿桿經(jīng)試驗(yàn)各項(xiàng)指指標(biāo)均符合要求求，進(jìn)入錨孔鉆鉆造工序。2、錨孔鉆造錨孔空位放樣，，按照設(shè)計(jì)樁號(hào)號(hào)采用拉線尺量量，結(jié)合水準(zhǔn)測(cè)測(cè)量進(jìn)行放線，，并用鐵釬和油油漆標(biāo)記準(zhǔn)確定定位錨孔位置。。搭設(shè)鉆機(jī)機(jī)架架平臺(tái)，安裝鉆鉆機(jī)就位，嚴(yán)格格按照設(shè)計(jì)孔位位、傾角和方位位準(zhǔn)確就位，采采用測(cè)角量具控控制角度，鉆機(jī)機(jī)導(dǎo)軌傾角誤差差不超過±1°°，方位誤差不不超過±2°。。鉆機(jī)一般選用用重量輕，易移移動(dòng)，操作簡(jiǎn)單單的鉆機(jī)。DK61+846.88-DK61+986.07左側(cè)高高邊坡錨桿工程程采用QZJ-100B潛孔孔鉆機(jī)，其鉆機(jī)機(jī)重量輕，4人人就可以移動(dòng)，，鉆進(jìn)速度可達(dá)達(dá)60cm～90cm/min，此種鉆機(jī)機(jī)特別適合土質(zhì)質(zhì)邊坡。鉆進(jìn)采采用無水干鉆，，嚴(yán)禁開水沖鉆鉆及沖洗孔壁，，同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控控制鉆進(jìn)速度，，防止鉆孔偏斜斜、扭曲或變徑徑。如果遇到變變徑或塌孔，應(yīng)應(yīng)采用套管跟進(jìn)進(jìn)，以防止卡鉆鉆。在鉆進(jìn)過程程中要認(rèn)真作好好施工記錄，如如鉆壓、鉆速、、地層和地下水水情況等。鉆孔孔孔徑、孔深要要求不得小于設(shè)設(shè)計(jì)值，并超鉆鉆50cm，鉆鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深深度后，不能立立即停鉆造成卡卡鉆。錨孔鉆造造結(jié)束后，經(jīng)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理檢驗(yàn)合合格后，方可進(jìn)進(jìn)行錨桿體安裝裝。3、錨桿制安DK61+846.88-DK61+986.07左側(cè)側(cè)高邊坡錨桿工工程采用Ф25mm錨桿，錨錨桿長度為15m、16m、、兩種共17598m。錨桿桿下料應(yīng)整齊準(zhǔn)準(zhǔn)確，誤差不大大于±50mm，預(yù)留張拉段段10cm；錨錨桿的制作應(yīng)搭搭建高于地面50cm以上與與錨桿設(shè)計(jì)長度度相適應(yīng)的的制制作臺(tái)及簡(jiǎn)易防防曬防雨棚。錨桿擺放順直，，排列均勻。錨錨桿經(jīng)檢驗(yàn)合格格后，方可運(yùn)輸輸至相應(yīng)孔位進(jìn)進(jìn)行安裝。水平平運(yùn)輸時(shí)，各支支點(diǎn)間距不小于于2M，且轉(zhuǎn)彎彎半徑不宜太小??；垂直運(yùn)輸時(shí)時(shí)，除主吊點(diǎn)外外，其它吊點(diǎn)應(yīng)應(yīng)使錨桿快速安安全脫鉤。錨桿桿體安裝時(shí)應(yīng)按按設(shè)計(jì)傾角和方方位平順推進(jìn)，，嚴(yán)禁抖動(dòng)、扭扭轉(zhuǎn)和串動(dòng)。安安裝完成后，不不得隨意敲擊錨錨桿或懸掛重物物。錨桿體的安安裝，必須在現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理旁站的的條件下進(jìn)行。。4、錨孔注漿錨桿注漿采用水水灰比0.4～～0.5的純水水泥漿。注漿材料要求嚴(yán)嚴(yán)格按照經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)合格的配比備備料，注漿漿液液應(yīng)嚴(yán)格按照配配合比攪拌均勻勻，隨拌隨用。。錨孔注漿必須須采用孔底返漿漿方法（注漿壓壓力一般為2.0Mpa左右右），直至孔口口溢出新鮮漿液液，嚴(yán)禁抽拔注注漿管或孔口注注漿；如發(fā)現(xiàn)孔孔口漿面回落，，應(yīng)在30分鐘鐘內(nèi)進(jìn)行孔底壓壓注補(bǔ)漿2～3次，確?？卓诳跐{體充滿。在在注漿作業(yè)開始始和中途停止較較長時(shí)間再作業(yè)業(yè)時(shí)，應(yīng)用水或或水泥稀漿潤滑滑注漿泵及注漿漿管路。注漿過過程應(yīng)認(rèn)真做好好現(xiàn)場(chǎng)施工注漿漿記錄，每批次次注漿都應(yīng)進(jìn)行行漿體強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)，試件不得小小于兩組。漿體體未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度的70％時(shí)時(shí)，不得在錨桿桿體端頭懸掛重重物和拉綁碰撞撞。錨孔鉆造造完成后后應(yīng)及時(shí)時(shí)進(jìn)行錨錨桿體安安裝和錨錨孔注漿漿，原則則上不得得超過24小時(shí)時(shí)。對(duì)錨錨孔注漿漿施工，，應(yīng)嚴(yán)格格執(zhí)行有有關(guān)施工工規(guī)定和和設(shè)計(jì)要要求，監(jiān)監(jiān)理應(yīng)全全過程旁旁站，確確保錨固固工程質(zhì)質(zhì)量。5、錨桿桿框架鋼鋼筋制安安注漿完成成后進(jìn)行行框架梁梁鋼筋制制作安裝裝。鋼筋筋進(jìn)場(chǎng)后后，應(yīng)及及時(shí)請(qǐng)?jiān)囋囼?yàn)室取取樣進(jìn)行行力學(xué)性性能檢驗(yàn)驗(yàn)，其各各項(xiàng)質(zhì)量量指標(biāo)必必須符合合設(shè)計(jì)要要求及有有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的規(guī)定定?？蚣芗芰轰摻罱畎磮D加加工各項(xiàng)項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)應(yīng)符合規(guī)規(guī)范要求求，鋼筋筋連接均均采用雙雙面焊焊焊接接頭頭，焊接接長度≥≥7d，，且鋼筋筋接頭應(yīng)應(yīng)布置在在內(nèi)力較較小處，，并錯(cuò)開開布置，，兩頭間間距離不不小于1.3倍倍搭接長長度。配配置在搭搭接長度度區(qū)段內(nèi)內(nèi)的受力力鋼筋，，其接頭頭的截面面面積不不大于總總截面面面積的50%。。在鋼筋筋安裝時(shí)時(shí)，在鋼鋼筋與模模板之間間設(shè)置墊墊塊，墊墊塊應(yīng)與與鋼筋扎扎緊，并并相互錯(cuò)錯(cuò)開兩層層受力鋼鋼筋之間間應(yīng)用短短筋支墊墊，保證證位置要要準(zhǔn)確穩(wěn)穩(wěn)固，并并要保證證保護(hù)層層厚度，，還要滿滿足相關(guān)關(guān)的技術(shù)術(shù)規(guī)范要要求。模模板使用用鋼模板板，宜采采用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化，系系列化和和通用化化的組合合模板。。模板表表面平整整、形狀狀準(zhǔn)確，，不漏漿漿，有足足夠的強(qiáng)強(qiáng)度、剛剛度等。。澆筑混混凝土之之前，模模板應(yīng)刷刷脫模劑劑，外漏漏面混凝凝土的脫脫模劑應(yīng)應(yīng)采用同同一種品品種，不不得使用用易粘在在混凝土土上或使使混凝土土變色的的油料。。側(cè)模安安裝時(shí)應(yīng)應(yīng)考慮防防止模板板的位移移和凸出出?；炷翝仓板^錨桿方向向要與錨錨孔一致致，且擺擺放平整整穩(wěn)固。。模板安裝裝完畢后后，應(yīng)對(duì)對(duì)其平面面位置，，頂面高高程、節(jié)節(jié)點(diǎn)聯(lián)系系以及橫橫向穩(wěn)定定性進(jìn)行行檢查。。經(jīng)監(jiān)理理工程師師現(xiàn)場(chǎng)簽簽認(rèn)后方方可澆筑筑混凝土土。6、框架架梁混凝凝土澆筑筑水泥進(jìn)場(chǎng)場(chǎng)時(shí)對(duì)其其品種，，包裝出出廠日期期進(jìn)行檢檢查，并并對(duì)其強(qiáng)強(qiáng)度，安安定性等等性能指指標(biāo)進(jìn)行行復(fù)檢，，經(jīng)檢驗(yàn)驗(yàn)合格方方可使用用，拌制制砼的粗粗細(xì)骨料料、規(guī)格格及級(jí)配配和拌和和用水要要進(jìn)行現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)抽檢檢合格后后方可施施工。施施工中所所采用的的配合比比應(yīng)由試試驗(yàn)室所所選用的的配合比比，且試試驗(yàn)強(qiáng)度度應(yīng)滿足足設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度。砼砼提升運(yùn)運(yùn)輸應(yīng)設(shè)設(shè)有完善善的保護(hù)護(hù)措施，，確保施施工安全全，尤其其是高邊邊坡施工工中澆注注框架時(shí)時(shí)，施工工平臺(tái)應(yīng)應(yīng)予以加加大并設(shè)設(shè)安全網(wǎng)網(wǎng)及圍欄欄。砼施施工過程程還要保保證砼振振搗密實(shí)實(shí)，尤其其是在錨錨孔周圍圍，鋼筋筋較密，，振搗應(yīng)應(yīng)采用適適用的振振固設(shè)備備，仔細(xì)細(xì)振搗，，及防止止模板漏漏漿跑模模，以保保證砼質(zhì)質(zhì)量。錨錨孔斜托托澆注應(yīng)應(yīng)與框架架主肋同同時(shí)施工工，并要要加工模模板使其其與錨墊墊板平齊齊，確保保結(jié)構(gòu)強(qiáng)強(qiáng)度和工工程效果果，整個(gè)個(gè)梁體澆澆注完畢畢后應(yīng)注注意表面面外觀，，加強(qiáng)養(yǎng)養(yǎng)護(hù)工作作。7、錨桿桿張拉在注漿漿漿體與臺(tái)臺(tái)座混凝凝土強(qiáng)度度達(dá)到設(shè)設(shè)計(jì)強(qiáng)度度80％％以上時(shí)時(shí)，采用用扭力扳扳手進(jìn)行行張拉作作業(yè)，張張拉力為為5KN。如為為選定進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)收收試驗(yàn)的的錨孔，，應(yīng)在達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度的的條件下下，待驗(yàn)驗(yàn)收試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)束并并經(jīng)檢驗(yàn)驗(yàn)合格后后再進(jìn)行行。驗(yàn)收收試驗(yàn)的的錨孔應(yīng)應(yīng)由監(jiān)理理工程師師、設(shè)計(jì)計(jì)代表現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)確定定。8、錨孔孔驗(yàn)收驗(yàn)收試驗(yàn)驗(yàn)的目的的是檢驗(yàn)驗(yàn)施工質(zhì)質(zhì)量是否否達(dá)到設(shè)設(shè)計(jì)要求求，也稱稱現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)驗(yàn)收試驗(yàn)驗(yàn)或質(zhì)量量控制試試驗(yàn)，它它是針對(duì)對(duì)所有工工程錨桿桿進(jìn)行的的；通過過驗(yàn)收試試驗(yàn)，可可獲知錨錨桿受力力大于設(shè)設(shè)計(jì)荷載載時(shí)的短短期錨固固性能，，以及滿滿足設(shè)計(jì)計(jì)條件時(shí)時(shí)錨桿的的安全系系數(shù)。將將驗(yàn)收試試驗(yàn)結(jié)果果與基本本試驗(yàn)結(jié)結(jié)果進(jìn)行行恰當(dāng)?shù)牡膶?duì)比，，可作為為錨桿長長期性能能評(píng)價(jià)的的參考。。如果發(fā)現(xiàn)現(xiàn)驗(yàn)收試試驗(yàn)錨桿桿不合格格，則應(yīng)應(yīng)及時(shí)上上報(bào)有關(guān)關(guān)部門并并調(diào)查分分析產(chǎn)生生原因，，根據(jù)實(shí)實(shí)際情況況具體分分析，對(duì)對(duì)指定驗(yàn)驗(yàn)收工程程錨桿做做如下處處理：（1）報(bào)報(bào)廢或重重新安裝裝；（2）降降低錨固固力使用用；（3）進(jìn)進(jìn)行補(bǔ)救救性重新新張拉等等其它特特殊處理理措施。。9、封錨錨錨桿張拉拉完成后后應(yīng)及時(shí)時(shí)對(duì)錨頭頭進(jìn)行補(bǔ)補(bǔ)漿和封封錨，外外錨頭應(yīng)應(yīng)用與錨錨梁同標(biāo)標(biāo)號(hào)的砼砼封頭，，以防銹銹蝕破壞壞。對(duì)于于錨梁等等空隙的的補(bǔ)漿應(yīng)應(yīng)作為錨錨頭防腐腐的一項(xiàng)項(xiàng)關(guān)鍵工工序在現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理理旁站的的條件下下認(rèn)真進(jìn)進(jìn)行，補(bǔ)補(bǔ)漿管應(yīng)應(yīng)插入錨錨梁底面面以下進(jìn)進(jìn)行返式式補(bǔ)充注注漿，直直至補(bǔ)漿漿孔溢漿漿為止。。對(duì)于錨錨桿外露露部分應(yīng)應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)進(jìn)行去銹銹除油后后并及時(shí)時(shí)采用與與錨梁同同標(biāo)號(hào)混混凝土進(jìn)進(jìn)行封錨錨。10、施施工變形形監(jiān)測(cè)與與預(yù)報(bào)在路塹高高邊坡工工程施工工期間，，坡體變變形監(jiān)測(cè)測(cè)與預(yù)報(bào)報(bào)工作十十分重要要，一般般采用地地表簡(jiǎn)易易觀測(cè)法法和重要要工程專專業(yè)儀器器監(jiān)測(cè)法法，必要要時(shí)開展展動(dòng)態(tài)預(yù)預(yù)報(bào)工作作，施工工變形監(jiān)監(jiān)測(cè)與預(yù)預(yù)報(bào)，可可以指導(dǎo)導(dǎo)動(dòng)態(tài)設(shè)設(shè)計(jì)，確確保施工工安全，，并且，，檢驗(yàn)工工程效果果。對(duì)于于重點(diǎn)復(fù)復(fù)雜的路路塹高邊邊坡路段段應(yīng)由業(yè)業(yè)主會(huì)同同監(jiān)理和和設(shè)計(jì)代代表根據(jù)據(jù)具體情情況制定定相關(guān)邊邊坡坡體體變形監(jiān)監(jiān)測(cè)和錨錨固工程程應(yīng)力監(jiān)監(jiān)測(cè)方案案并組織織安排專專業(yè)單位位實(shí)施。。11、其其他要求求因邊坡變變形及滑滑坡病害害受地下下水影響響較大，，故原則則上要求求在雨季季之前施施工完畢畢，以確確保邊坡坡穩(wěn)定和和結(jié)構(gòu)安安全。對(duì)于實(shí)施施錨固工工程的路路塹邊坡坡防護(hù)，，原則要要求邊坡坡開挖一一級(jí)防護(hù)護(hù)加固一一級(jí)，按按照自上上而下的的順序逐逐級(jí)開挖挖與防護(hù)護(hù)加固施施工。錨桿工程程施工前前，應(yīng)根根據(jù)錨固固地層、、錨固噸噸位進(jìn)行行框架錨錨桿基本本試驗(yàn)，，即抗拔拔拉破壞壞性試驗(yàn)驗(yàn)，以檢檢驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)錨固工工程參數(shù)數(shù)及其相相關(guān)施工工工藝。。待提交交框架錨錨桿基本本試驗(yàn)報(bào)報(bào)告并查查驗(yàn)合格格后，方方可進(jìn)行行框架錨錨桿工程程施工。。根據(jù)以往往錨固工工程施工工經(jīng)驗(yàn)與與教訓(xùn)，，確保錨錨固工程程及時(shí)有有加固