浅谈高边坡锚杆框架梁施工技术应用

汪莉萍 （蚌埠市工程建设监理公司，安徽 蚌埠 233000）

0 前 言

在多山地区进行房建及公路施工过程中，由于场地限制及建设需要，经常要进行土石开挖施工，在此过程中，不可避免地会遇到边坡变形和防护问题。为了解决边坡开挖后边坡稳定性问题及节约成本、缩短工期，在边坡防护中采用锚杆、框架梁体系，使结构与岩层连锁在一起形成复合体，不利的应力状态得到调整和改善，使其能有效地承受拉力和剪力，并能提高潜在滑移面上的抗剪强度，有效地阻止坡体位移。

1 工程概况

某项目为多层框架建筑群，原始地貌为剥蚀中低山丘陵斜坡，植被欠发育，由于工程建设场地取土、平整、削坡强烈，坡面开挖成岩土体裸露，坡脚为人口密集的学校，若边坡产生失稳，对坡脚人员生命财产安全构成严重安全威胁。根据地质勘查报告：①表层为溥层状人工填土及局部坡残积粉质粘土；②强风化及中风化泥质粉砂岩，岩体节理裂隙发育，岩土体松散、破碎，风化划分带明显,局部易产生坍塌、失稳，边坡稳定性差，对坡脚建筑物的使用存在安全威胁。场地地处台风多雨地区，强降雨常诱发边坡产生局部坍塌、失稳，坡面若不进行支护，受强降雨产生的坡面迳流长期冲刷易诱发边坡失稳，对坡脚建（构）筑物构成威胁。

2 高边坡锚杆框架梁支护结构

工程采用普通锚杆、坡面框架梁植草、平台及坡顶设置截排水沟，坡率为1∶0.75、1∶1.8，锚杆设计孔径Φ110mm,倾角15°，锚杆长度分别为6m、9m、12m,数量分别为254根、356根、194根，锚杆采用HRB335ф25螺纹钢筋，框架梁采用250×500，C25现浇混凝土。

3 施工流程及要点

3.1 测量放样

按设计立面图要求，坡体经机械开挖至接近设计坡度时（预留30cm人工修整），经人工修整其坡度后达到要求，在锚杆施工范围内，投测出锚杆、框架梁位置。

3.2 施工准备

①施工前，根据图纸、地质报告以及技术规范编制专项施工方案，进行技术交底。

②根据锚杆设计要求、土层条件和环境条件，合理选择材料、设备、器具，布置水、电设施。

③搭设施工工作平台。

3.3 钻孔

①钻机就位后，应保持平稳，导杆与钻杆倾角一致，并在同一轴线上，孔位允许偏差±50mm。

②为了确保锚固工程施工不致于恶化边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能，钻孔应采用无水干钻。钻孔速度应根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。在岩层破碎或松软饱水等易卡埋钻和塌缩孔易发处应采用跟管钻进技术。

③在钻进过程中对每个孔的地层变化、钻进状态（钻压、钻速）及一些特殊情况做好现场施工记录，合理掌握钻进参数及钻进速度。

3.4 安装锚杆

3.4.1 清孔

钻孔完成后，使用高压空气（0.2MPa～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘接强度。

3.4.2 锚杆安装

①锚杆的选用应满足设计要求，表面采用环氧树脂涂层进行防腐防锈处理，并沿锚杆轴线设置钢筋定位器，锚杆体与水平面的倾角为15°~20°。

②推送锚杆时用力要均匀一致，防止在推送过程中损伤钢筋定位器和防护层，确保钢筋位置居中。同时插入2根管子，一根为高压灌浆管，用于灌浆；另一根为排气管，用于灌浆时排除孔内空气，以免产生空洞而影响锚杆质量。注意在推送过程中不得使锚杆体转动，应确保将锚杆体推送至预定的深度。

③锚杆轴线应与岩体主结构面或滑移面成较大角度相交。

3.5 压力灌浆

3.5.1 浆体配制

按设计规定选择注浆材料，强度应根据设计要求确定，一般宜选用灰砂比为1∶1、水灰比为0.45～0.50的水泥砂浆（二次补浆采用水灰比0.45～0.50的纯水泥浆），必要时可加入一定量的外加剂或掺合料。灰浆搅拌必须采用机械强制拌和，注浆浆液应搅拌均匀，随拌随用，浆液应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入浆液。

3.5.2 灌浆

①灌浆采用压力活塞式注浆泵，灌浆压力一般不得低于0.4MPa，亦不应大于2MPa。

②灌浆时压力不应过大，以免吹散浆液和砂浆，灌浆管直插管孔底，排气管距灌浆管为100cm～120cm。开始时灌浆很快，当灌浆速度缓慢时，排气管排气也由多变少，说明孔内砂浆灌注已达50cm以上深度，两根管即同时往外抽，管子抽动时要缓慢并继续灌浆，以保证灌浆管埋入砂浆深度保证在50cm左右。严禁快速抽管和出现排气管排气量突然增大，造成砂浆灌筑不连续，出现断钉而报废。

③灌浆时，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，在初凝前要进行二次补浆，补浆时以0.4MPa～0.6MPa的压力进行补灌，灌时稳压2min，使补灌的浆液挤密第一次灌浆体，并做好注浆记录，注浆完毕应将外露的钢筋清洗干净，并保护好，防止污染。

④注浆作业开始和中途停止较长时间再作业时，宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路。

⑤当孔中存有积水时，一定要使积水全部排出，待溢出浆液的稠度与注入的浆液的稠度一样后再抽出注浆管。

⑥锚杆灌浆后应养护不少于7d，养护期间不能承受外力或外力引起的锚杆移动。

3.6 框架梁拉槽嵌补

测放出纵横梁位置，梁槽沟采用人工开挖，石质地段使用风镐开凿，超挖部分采用混凝土嵌补。横梁为9m～12m为一段（可根据具体情况调整），分为顶梁、中间横梁，一段横梁与单级坡面纵梁（单级坡面高约为8m～10m）组成一片框架,上下坡级间砌2m宽石块平台，平台上设挡水梁，坡脚入岩50cm(如为土质时采用片石混凝土基础)，框梁入岩一般为30cm左右。

3.7 钢筋绑扎

①按先纵梁后横梁顺序绑扎钢筋，在安置框架钢筋之前，先清除梁底浮碴，保证基础密实。

②在坡面上打短钢筋锚钉，准备好与混凝土保护层厚度一致的砂浆垫块。绑扎钢筋，用砂浆垫块垫起，与坡面保持一定距离，并和短钢筋锚钉连接牢固。

③因锚杆无预应力，锚杆尾部不需外露、不需加工丝口、不用螺帽封块，只需将锚杆尾部锚入纵梁内。

3.8 模板安装

①用脚手架钢杆支撑固定模板，以防跑浆、胀模。

②框架主筋的保护层一定要满足设计要求，最小不能少于50mm，箍筋净保护层不得小于35mm，主筋的净保护层不小于40mm。

3.9 混凝土浇筑

①根据设计长度若干纵横梁组成一片框架梁，每片框架梁应一次浇筑成型，每片间留2cm伸缩缝，用浸沥青木板填充，伸缩缝应留置于横梁的正中间。

②锚杆框架梁施工是锚杆与混凝土框架梁两项工程密切配合的过程。

③边坡框架梁应进行洒水养护以防开裂。

4 质量控制

4.1 质量控制标准及注意事项

①边坡开挖必须从上至下分层开挖，开挖一级后及时施工锚杆和框架梁；在土质、软质岩及风化硬质岩开槽嵌补时，必须采用人工开槽的方式嵌入坡面中。

②竖梁的具体长度可根据实际边坡高度确定，但锚杆的位置须按等分坡面的长度放样，其间距可适当调整。

③施工期间严禁在坡顶边缘及边坡平台上大量堆积集中荷载。

④框架梁钢筋绑扎前应做锚杆抗拉拔试验，现场抽检的锚杆数量不少于锚杆总数的1%且不得少于3根，进行抗拔力试验。

⑤钻孔过程中，如遇塌孔、缩孔等不良现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理，注浆压力采用0.4MPa，浆液为水泥砂浆和水玻璃的混合液，待24h后再重新扫孔钻进。

⑥渗水处理：在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时，若发现从孔中吹出小石粒或团粒而无粉尘，则说明孔内有渗水，岩粉多粘附于孔壁。这时若孔深已够，则注入清水，以高压风吹净；若孔深不够，应立即停钻，拔出钻具，清洗后再继续钻进。若孔内渗水量大，吹出的是泥浆和碎石，此时岩粉不会糊住孔壁，可继续钻进；如果渗水量太大，以致淹没了钻机，应拔出钻具进行压力注浆。

4.2 质量保证措施

①锚杆体放入锚孔前应清除钻孔内的石屑与岩粉。

②杆体插入孔内长度不应小于设计规定的95%。锚杆安装后，不得随意敲击。

③钻孔的孔深、孔径均应符合设计要求，钻孔深度不宜比规定值大200mm，钻头直径不应比规定的钻孔直径小3.0mm。

④锚杆、钢筋、水泥、混凝土等材料应有产品合格证及相应的检验、试验报告。

⑤在钻进过程中根据实际地层变化情况，随时调整钻进参数，以防止造成孔斜偏差。

⑥边坡格子梁应进行洒水养护。

5 结 语

采用该工法，坡体未发现开裂、变形等斜坡滑移迹象，稳定性有了明显的提高，达到了预期的效果，达到了高边坡防护向复合型、轻型化、小型化和机械化方向发展的要求，具有经济、快速、高效、美化环境等诸多特点。根据不同的土质边坡特征，锚杆框架梁可以选用其他的组合形式，如人字形、拱形、菱形等，也可采用预应力锚索与框架梁的组合方式等等。

[1]GB50086-2001,锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].北京:中国计划出版社,2001.

[2]GB50330-2002,建筑边坡工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]CECS22：90,土层锚杆设计与施工规范[S].北京:中国建筑工业出版社,1990.

[4]JTGF80/1-2004,公路工程质量检验评定标准[S].北京:人民交通出版社,2004.