摘要：高速公路边坡由于长时间的风化及雨水冲刷，局部范围内出现边坡失稳、土体坍塌、碎石下落，对车辆通行构成安全隐患。在本工程施工中采用框格梁、涨壳式中空预应力锚杆、厚层基材相结合的方式对边坡进行整治，从效果上看，该方案能综合整治边坡存在的病害隐患，可在高速公路边坡整治中推广使用。
1工程概况
杭徽高速公路玲珑至昱岭关段位于浙西中山丘陵地貌区，高填深挖情况比较普遍，上边坡高度大，坡度陡，经过多年的营运，由于边坡风化及雨水长期冲刷，局部范围内出现边坡失稳、土体坍塌、碎石下落，对车辆通行构成安全隐患。根据该边坡的实际情况，决定采用框格梁、涨壳式中空预应力锚杆、厚层基材相结合的方式对该边坡进行综合整治。
2防护类别
2.1框格梁防护
框格梁防护在对边坡塌方、岩质滑坡等坡表病害的处理效果较为显著。
2.2涨壳式中空预应力锚杆
涨壳式中空预应力锚杆技术已广泛应用于建筑结构物加固、边坡治理、大型地下洞室及深基坑支护等工程。它可主动或被动施加预应力，使围岩结构更加紧密，改善围岩受力状态，增强围岩的自稳能力，使有害荷载变成岩土结构本身。
2.3厚层基材喷射植被
厚层基材喷射植被防护是采用混凝土喷射机把基材和植被种子的混合物按照设计厚度均匀喷射到需防护的工程坡面的绿色防护技术，通过在坡面上喷附一层结构类似于自然土壤且能够贮存水分和养分的植物生长所需的基层材料，可以有效解决岩石边坡无法生长植物的难题。
采用上述三种防护方案进行防护，综合解决了边坡表层和深层病害，使边坡更为稳定，同时在框格里喷射厚层基材植被，正符合杭徽高速公路打造绿色、景观和生态高速的宗旨。
3施工工艺流程
3.1工艺流程
施工准备和搭设支架→修整边坡→确定孔位→钻机就位→钻孔→清孔→框格梁测量放样→框格梁基础开挖→钢筋绑扎→立模板→砼浇筑→安装锚杆、注浆并张拉→回填种植土并挂网。
3.2施工前准备、防护架及施工平台脚手架搭设
边坡施工在高速公路通车的情况下实施的，所以既要保证通行车辆的安全又要保证施工区域的安全，因此需要钢护栏外侧设置4米高防护墙，防止高空落物。为方便钻孔和框格梁施工，需要沿坡面搭设施工平台脚手架。
3.3坡面修整
由于坡面凹凸不平，为了使框格梁在浇筑后平顺美观，所以需要对坡面进行整修。
3.4锚杆孔定位
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。其它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。
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进行放样，其间距可适当调整。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，需经设计监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
3.5钻孔设备
平台搭设完成后，把钻孔机械吊上去，根据地形特点结合地质岩土条件，以及8米及10米的钻孔深度要求，我们选择符合高空作业相对轻盈小巧、钻孔效率较高的风力驱动潜孔钻，空压机采用12m3移动式空压机，柴油动力。
3.6钻机就位
利用φ50mm脚手架杆搭设平台，平台用锚杆与坡面固定，钻机用三脚支架提升到平台上。锚杆孔钻进施工，搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，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，高程误差不得超过±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位±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。
3.7钻进方式
钻孔要求干钻，禁止采用水钻，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粘结性能。钻孔速度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。
3.8钻进过程控制
钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。
3.9孔径孔深控制
钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值，孔口偏差≤±50mm，孔深允许偏差为+200mm。为确保锚杆孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚杆孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。
3.10锚杆孔清理
钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）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结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外，不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
3.11锚杆孔检验
锚杆孔钻孔结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚杆孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。
3.12锚杆体制作及安装
涨壳式预应力锚杆是由钢质涨壳锚固件、中空锚杆体、垫板、螺母组成。通过锚杆体的旋转使涨壳式锚固件与孔壁摩擦形成内锚，施加预应力后拧紧螺母，使垫板紧压在岩面上，形成外锚，并使荷载作用到岩体上，抑制坡面变形达到加固的目的。
沿锚杆轴线方向每隔2.0m设置一组钢筋定位器，保证锚杆的保护层厚度不低于50mm。锚筋尾端防腐采用刷漆、涂油等防腐措施处理。锚杆端头应与框架梁钢筋焊接，如与框架钢筋、箍筋相干扰，可局部调整钢筋、箍筋地间距，竖、横主筋交叉点必须绑扎牢固。
安装锚杆：安装锚杆安装前应利用高标号砂浆对孔口位置进行处理，使孔口表面平整并与锚杆垂直。锚杆插入孔内后，使用连接杆与凿岩机相连接，旋转锚杆使锚头张开嵌在孔壁上。安装垫板、螺母：放入锚垫板，并安装排气管，旋上螺母，并使锚杆杆体位于锚杆孔的中部，并使用六角扳手预紧。
安装的锚杆经监理工程师检验确认后，应及时对锚杆注浆口进行密封，防止砼浇筑的时候有水泥浆流入锚杆内，堵塞锚杆体，对注浆造成影响。
3.13框格梁测量放样
各开挖后断面的复测工作已经完成，开挖坡体在人工修整其坡比等达到要求，然后测放出框架纵梁、横梁位置及施作起始范围。
3.14框格梁基础开挖
尽量修整好边坡，凸出地方要削平，然后按框架竖梁、横梁尺寸及模板厚度精确挖出单根梁肋轮廓。其中最下一级边坡平台有网格坡脚基础，测量放线后经监理验收后可开挖。
3.15钢筋绑扎
⑴先施工竖梁，并于接点处预留横梁钢筋，竖梁形成后，再施工横梁。
⑵在施工安置框架钢筋之前，先清除框架基础底浮碴，保证基础密实，并在底部铺一层1：3水泥砂浆垫层。
⑶在坡面上打短钢筋锚钉，准备好与砼保护层厚度一致的砂浆垫块。
⑷绑扎钢筋，用砂浆垫块垫起，与坡面保持一定中距离，并和短钢筋锚钉连接牢固。
3.16立模板
⑴模板采用木板或桥梁板按设计尺寸进行拼装。模板线型在曲线段时每5m放一控制点挂线施工，保证线形顺畅，符合施工要求。
⑵立模前首先检查钢筋骨架施工质量，并做好记录，然后立模板。
⑶模板表面刷脱模剂，模板接装要平整、严实、净空尺寸准确，设合设计要求并美观。
⑷用脚手架钢杆支撑固定模板，模板底部要与基础紧密接触，以防跑浆、胀模。
⑸检查立模质量，并做好原始质检记录。
3.17砼浇筑
⑴浇筑前应检查框架的截面尺寸，要严格检查钢筋数量及布置情况。
⑵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。
⑶钢筋宜制成整体长骨架，其制作、搭接、安装要符合设计及技术规范要求。
⑷浇筑框架砼必须连续作业，边浇筑边振捣。浇筑过程中如有砼滑动迹象可采取速凝或早强砼或用盖模模压住。各竖梁砼应不间断浇筑，若因故中断浇筑，其接缝按通常方式处理。
⑸锚杆框架的施工是锚杆与砼框架两项工程密切配合的过程。锚杆和框架的相对位置比二者的绝对位置更重要，务必须精确测量，准确定位。
⑹浇筑框架砼时，应分别从下而上在三个部位制取砼试件各一组，进行试验。
⑺坡脚基础砼浇筑采用C30混凝土，施工时选用30振捣棒振捣密实，顶面用光抹压光。
⑻混凝土浇筑好第二天进行拆模，拆模后需要对混凝土进行覆盖，并用水车的高压水枪喷射水保持湿润，养生时间不少于一个星期。
3.18对涨壳式预应力锚杆施加预应力
施加预应力可采用油压千斤顶，但应先对油压表、千斤顶进行标定，并注意配套标定，配套使用。张拉预应力按照设计要求进行控制。
第一次施加预应力，在注浆浆液强度达到设计强度的70％后，对锚杆进行第一次张拉。用锚杆测力计对锚杆进行张拉，先按设计要求安装楔形垫块，锚杆垫板、螺帽，第一次施加预应力施加值应为设计值的40％～50％记下伸长值，上紧螺丝。第二次施加预应力二次施加预应力待注浆浆液强度达到设计强度的90％以上后，进行二次张拉，施加预应力达设计值，记下伸长值。张拉完后，上紧螺丝，以保持预应力。
3.19锚固注浆并封锚
常压注浆作业从孔底开始，实际注浆量一般要大于理论的注浆量，或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0.2~0.4MPa，注浆量不得少于计算量，压力注浆时充盈系数为1.1~1.3。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。然后用C30混凝土对锚头封闭。
3.20.3按照设计土质要求加工好锚杆，将配制好的砂浆用注浆机注入孔中，直到注满为止。并将锚杆插入注满砂浆的孔中，锚杆采用正四边形布置；
3.20.4锚杆插入后养护三天后方可挂网，铁丝网采用12#~16#镀锌铁丝，网孔50×50mm，网与网之间采用平行对接法，网必须张拉紧，网间搭接宽度≥5cm，并间隔30cm用18#铁丝绑扎牢固；
3.20.5用水车将坡面润湿，并将配制好的基材混合物用喷播机喷播到坡面上（基材混合物由绿化基材：纤维：植壤土=1：2：2配制而成。绿化基材由有机物、土壤改良剂等材料制成；植壤土选用工程地原有的地表土或附近农田土粉碎过8mm筛，含水量≤20%，风干过筛后的植壤土应采取防水措施；纤维可就地取秸杆、树枝等粉碎成10-15mm长，含水量≤20%；植被种子在使用前应进行发芽试验，发芽率达到90%以上方可使用。），厚度控制在8cm~10cm；
3.20.6用遮阳布对喷播好的坡面进行覆盖，定期用水车进行洒水养护。
4结束语：
框格梁防护能有效的防止坡表不稳定岩层再次坍塌，涨壳式预应力中空注浆锚杆通过对岩体整体施加预应力，对岩层较为破碎、节理发育的坡面提高稳定性能够起到较好的效果。而框格中采用厚层基材防护，可以防止坡面的泥土流失，正符合杭徽高速公路打造一条绿色、生态和景观高速公路。
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