高边坡路基防护工程锚杆框格梁施工技术

高边坡路基防护工程锚杆框格梁施工技术

王坤

浙江省建投交通基础建设集团有限公司   浙江省杭州市   310000

摘要：为了促进公路工程建设质量的有效提升，确保公路工程路基施工达到设计标准和要求。以某工程k79+140-k79+290左侧边坡为背景，针对高边坡路基施工中的安全防护问题，探讨锚杆框格梁施工技术在高边坡路基防护工程中的应用，阐述关键作业要点。工程结果表明，该技术有利于提高边坡的稳定性，规避滑坡、塌方等事故。

关键词：高边坡路基；防护施工；锚杆

公路路基高边坡防护工程施工质量的高低对于路基稳定性有着决定性的影响，所以，为了确保路基高边坡的安全性与稳定性，施工企业必须严格地按照公路工程建设施工质量的要求和规范，采用专业的防护技术和施工标准，才能确保路基高边坡防护工程施工的顺利进行。

1工程概况

某工程k79+140-k79+290左侧边坡，丘陵斜坡上覆残坡积含砾粉质黏土，厚1～2m，沟谷地带堆积坡洪积含砾粉质黏土，厚3～4m，下伏下白垩统馆头组沉凝灰岩、凝灰岩，沉凝灰岩层理95°＜22°，岩石风化较强；凝灰岩风化较弱。边坡高度最高达到37.96m，在此条件下组织路堑开挖作业时，易造成扰动性影响，破坏本就缺乏稳定性的边坡，导致其发生滑动。对此，经技术可行性论证后，决定采用锚杆框格梁施工技术，以保证边坡的稳定性。

2锚杆框格梁施工技术分析

锚杆框格梁是一种用于岩土工程和桥梁建设中的先进支护结构，特别是在处理复杂地质条件和提高结构稳定性方面显示出其独特的优势。它通过在梁体中嵌入锚杆来增强框架的整体稳定性和承载力，有效地将结构负荷传递到更深的地基中。

2.1锚杆的制作

首先，选择Φ25(Φ32)螺纹钢筋作为锚杆杆体的材料，考虑到其优良的力学性能和与混凝土之间的良好黏结性。螺纹钢筋的直径选择根据实际工程需求和地质条件而定，以确保足够的承载力和抗拉性能。Φ25和Φ32表示钢筋的直径，单位为毫米，这种钢筋通常具有高强度、良好的延展性和粘结性，适用于作为锚固体系的主要承力组件。

接下来，沿锚杆轴线方向每隔2.0米设置钢筋定位支架的做法，旨在保障整个锚杆结构在混凝土浇筑过程中的位置稳定性，同时确保锚杆周围混凝土保护层的厚度均匀且符合设计要求。这种定位支架通常由较小直径的钢筋或其他材质构成，它们不仅起到支撑作用，还有助于在浇筑混凝土时保持锚杆的正确位置和姿态。

锚杆周围的保护层是指覆盖在钢筋外侧的混凝土层，这层混凝土不仅能够保护钢筋不受腐蚀，还能够确保锚杆在土体中的稳定和防水性能。保护层的厚度直接关系到锚杆的耐久性和功能发挥，因此，设计要求中对保护层厚度有严格的规定。通过在锚杆沿轴线方向每隔2.0米设置钢筋定位支架，可以有效地控制混凝土保护层的均匀性和连续性，避免在施工或使用过程中出现保护层过薄而影响锚杆性能的情况。

2.2施工平台的搭建

（1）以φ48x3.5mm的钢管为基础材料，搭建施工平台，立杆横距按3m控制，长度视现场作业条件以及施工要求而定。在立杆内侧设纵向水平杆，节点处用碗扣接口的方式实现稳定的连接。考虑到安全施工的要求，在平台的四周设置高度至少达1.2m的护栏并紧密挂设安全网；此外，在钻机的1.2m范围内满铺模板，形成一条可供施工使用的安全通道。（2）平台搭设成型后，进行支架安全验收，要求步距、横距、纵距、立杆的垂直度均需满足要求。（3）拆除工作平台前，需要在现场采取警戒措施，安排专员加强管理，确保安全。拆架程序应遵守由上而下，先搭设的后拆除原则，拆除顺序为：安全网→栏杆→脚手板→剪刀撑→横向水平杆→纵向水平杆→立杆的顺序拆除。其拆除应由2人配合完成，可增设临时固定支撑，以防意外的发生。工作平台示意见图1。

图1工作平台示意（单位：m）

2.3钻孔及清孔

2.3.1锚杆孔测量放线

经坡面检查后，若无质量问题，则测放孔位，按设计立面图要求，在锚杆施工范围内，起止点用仪器设置固定桩，中间视条件加密，并应保证在施工阶段不得损坏。其他孔位以固定桩为准钢尺丈量，全段统一放样，孔位误差不得超过±50mm。测定的孔位点，埋设半永久性标志，严禁边施工边放样。

2.3.2钻机就位

钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚杆孔径、锚杆深度，以及施工场地条件等来选择钻孔设备。本标段采用风动潜孔钻成孔。根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚杆孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差±1.0°，方位允许误差±2.0°。锚杆与水平面的交角z不大于45°，设计为10°～20°之间。钻机安装要求水平、稳固，施钻过程中应随时检查。

2.3.3正式钻进

钻孔须采用干钻，严禁水钻，以确保锚杆施工不至于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的黏结性能。控制钻孔速度，确保钻机性能与地层匹配，防止扭曲变径，避免下锚困难及意外事故。钻头直径应不小于设计值，确保孔径；实际钻孔深度需超出设计深度0.2m以上，保障孔深。

2.3.4钻孔的控制措施

钻孔期间所遇地质条件特殊时，需及时调整钻孔方法，加强安全防护。例如，若地层呈破碎状，则可以采用套管跟进钻孔的方法，因某些特殊原因而发生塌孔现象时，需立即暂停钻进作业，进行灌浆固壁处理，待恢复至正常作业状态后，重新扫孔钻进。对于锚孔内有承压水流出的情况，则应加强排水，可以在周边设排水孔，尽可能在较短时间内将水排向外部。

2.3.5锚孔清理

采用高压空气清理的方法，全过程中风压稳定在0.2~0.4MPa，以便高效清除残积在孔内的岩粉等各类杂物，将孔内沉渣厚度控制在许可范围内，使灌注的水泥砂浆能够与孔壁结合，有效保证干结强度，以维持孔壁的稳定性。

2.4注浆施工

2.4.1施工材料

以普通硅酸盐水泥为主要材料，通过与砂子的共同应用（根据配合比控制材料的用量），拌制成均匀性较好的注浆材料。锚孔内灌注施工时，注浆材料可以选择M25水泥砂浆。

2.4.2注浆施工

锚杆体注浆环节，注浆材料选用的是M25水泥砂浆，应用孔底返浆法，以孔口不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。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。注浆压力为0.4～0.8MPa，压力注浆时充盈系数为1.1～1.3。注浆材料宜选用水灰比0.45～0.5、灰砂比为2:1的M25水泥砂浆（根据配合比确定）。注浆压力、注浆数量和注浆时间根据锚固体的体积及锚固地层情况确定。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。

2.4.4锚杆注浆技术要点

锚杆注浆技术是现代地质工程和岩土工程中常用的加固方法，主要通过在岩土体中设置锚杆，并通过注浆过程增加岩土体与锚杆之间的粘结力，以此来提高岩土体的稳定性和承载力。该技术的关键要点包括锚杆设计、注浆材料选择、注浆压力与注浆量控制以及施工质量监控。

首先，在锚杆设计方面，需要根据工程地质条件和受力需求精确计算锚杆的长度、直径、布置间距和布置角度，确保锚杆能有效地与岩土体相互作用，达到预期的加固效果。其次，注浆材料的选择对提高锚固效果至关重要。常用的注浆材料包括水泥浆、化学浆和水玻璃等，需根据地质条件、环境要求及经济因素综合选择，同时确保材料的环保性和耐久性。

在注浆压力与注浆量的控制上，合理的注浆压力和注浆量不仅影响着浆液的渗透范围和效果，还直接关系到锚固体系的稳定性和安全性。过高的注浆压力可能导致岩土体破裂，而过低的压力则可能导致注浆效果不佳。因此，施工中需根据实际地质情况和预先的试验结果，动态调整注浆压力和注浆量。

此外，施工质量监控是确保锚杆注浆技术成功实施的重要环节。施工过程中应实施严格的质量管理措施，包括对施工人员进行专业培训，确保操作规范化，以及通过现场试验和监测，如锚杆拉拔试验和注浆压力监测，及时调整施工方案，确保工程质量满足设计要求。

3结语

公路工程建设中，路基边坡作为岩体稳定性较弱的环节，一旦遭遇塌方或病害，将严重损害公路施工质量和行车安全。因此，施工企业在公路施工过程中，必须运用科学合理的施工技术，确保路基高边坡防护设施的稳固与安全。此举不仅有助于降低后期维护成本，更为公路工程的安全稳定运营奠定坚实基础。

参考文献：

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[3]闫东彪. 公路工程预应力锚杆框格梁施工技术分析 [J]. 交通世界, 2021, (08): 133-134.