基礎邊坡預應力錨索加固技術施工技術
2015-09-14
1預應力錨索施工技術及工藝要求
1.1預應力錨索造孔及制按
(1)高邊坡施工應邊挖邊加固，即開挖一級，防護一級，不得一次開挖到底。
(2)根據(jù)工程立面圖，按設計要求將錨孔位置準確測放在坡面上，孔位偏差不得超過5cm。因地形等客觀原因限制，需要調(diào)整孔位時，應征得設計單位同意后方可調(diào)整。
(3)鉆孔：錨索鉆孔要求干鉆，禁止用水鉆，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體工程地質(zhì)條件和保證孔壁粘結(jié)性能。錨孔下傾與水平面夾角為20°，允許誤差±1°，為確保錨孔深度，實際鉆孔深度要求大于設計深度不低于20cm。鉆進過程中如遇地層松散、破碎時，應采用跟管鉆進技術，以使鉆孔完整不坍。若遇坍孔，應立即停鉆，進行固壁灌漿處理(灌漿壓力0.1MPa～012MPa)，待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進。鉆孔完成后必須使用高壓空氣(風壓0.2MPa～0.4MPa)將孔中巖粉及水全部清除出孔外，以免降低泥砂漿與孔壁巖體的粘結(jié)強度。鉆進過程中應對每個孔的地質(zhì)變化情況、鉆進狀態(tài)(鉆壓、鉆速)、地下水及一些特殊情況作現(xiàn)場記錄，若地質(zhì)條件與設計不符時，應及時通知設計單位，以便及時變更設計。
(4)錨索制作：錨索及錨具其技術標準依據(jù)設計選定。錨素材料選用高強度、低松弛預應力鋼鉸線，長度為相應的錨索長度加2m，極限強度為1860MPa，錨索和錨具包括配套的錨墊板、錨板、夾片和螺旋筋等使用前要進行試驗檢測，合格后才能使用。錨索編束前，要確保每根鋼鉸線順直，不扭不叉，排列均勻，除銹、除油污，對有死彎、機械損傷及銹坑處應剔出，自由段鋼鉸線涂抹黃油作防腐處理后再套具有一定強度的PVC軟管(直徑根據(jù)鋼絞線的尺寸選定)，PVC軟管不得有破損。錨固段架線環(huán)與緊箍環(huán)每隔1m間隔設置，自由段每隔2m設置一道架線環(huán)，以保證鋼鉸線順直。
(5)錨固端注漿：注漿材料為水泥砂漿，水灰比為0.4～0.45，水泥采用高標號?；疑氨葹?：1，漿體強度≥25MPa。采用孔底反壓注漿法進行注漿，并且注漿要一次完成，中間不得間斷，待砂漿強度達到設計強度后，方可進行錨索張拉。
1.2錨索地梁或錨索框架制作
錨索地梁采用不低于C25砼澆注，澆注前必須將錨具中的螺旋鋼筋、錨墊板固定在錨梁鋼筋上，方向與錨孔方向一致，擺放平整，再同時進行澆灌、振搗，尤其在錨孔周圍，應仔細振搗，保證質(zhì)量。錨梁上預留排氣管和補漿管，錨墊板安裝嚴格要求與錨索垂直。錨索框架應分片施工，每片由三根立柱及其橫梁、頂梁組成，兩根相鄰框架接觸處(橫梁、頂梁)留2cm寬伸縮縫，用浸瀝青木板填塞。
1.3張拉
必須待錨孔內(nèi)的砂漿及地梁鋼筋砼強度達到設計強度后，方可進行錨索預張拉。張拉作業(yè)前必須對張拉機具設備進行標定。錨索超張拉力為錨索設計拉力值的1.1借，錨索張拉分兩級進行，按上、中、下次序(兩根錨索則先上后下)進行第一次張拉，張拉力為預張拉值的一半，必須待每根錨索張拉完第一次后，再依次按中、上、下次序進行第二次張拉，直到張拉噸位。每一級需要穩(wěn)壓持荷5分鐘，并分別記錄每一級鋼鉸線的伸長量。張拉時鋼鉸線受力要均勻，宜采用小千斤頂。張拉到預張拉值后，即鎖定，機械切除多余鋼鉸線，嚴禁電割，并應留≥5cm以防曳滑。
1.4張拉段孔道灌漿
孔道灌漿要求密實，水灰比為0.4-0.45，水泥采用高標號，漿體強度≥25MPa。灌漿時應緩慢進行不得中斷，并保持排氣通順，灌滿孔道后，封閉排氣孔，再繼續(xù)加壓至1.5MPa，稍后再封閉注漿管。最后封錨，用同標號砼封閉。
2錨索施工工程監(jiān)測
2.1工程監(jiān)測的目的
監(jiān)測的主要目的是了解邊坡的變形情況，可能導致滑坡的外部因素的變化，以及滑坡發(fā)生前可能會出現(xiàn)的征兆。對于邊坡的變形情況，除了要了解重點位移監(jiān)測量的量值大小，還要了解位移的變化速度和變化加速度等。對于可能導致滑坡的外部因素的變化，重點掌握降雨的強度、地震和邊坡周邊的自然環(huán)境變化和人類活動對邊坡穩(wěn)定的影響情況。對于滑坡征兆，需要及時了解諸如山體張裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展、局部巖體崩塌、異常的地下水冒水現(xiàn)象和動物活動行為的異常表現(xiàn)等。及時掌握這些情況，將有助于預測滑坡發(fā)生的時間和滑坡規(guī)模，為有關部門作出決策采取避險行動提供依據(jù)。
人為的開挖或砌筑等改變了原來固有的動態(tài)平衡，使其應力重分布，找到新的平衡，在重新平衡期間可能出現(xiàn)不穩(wěn)定趨勢，需要實現(xiàn)的動態(tài)監(jiān)測。另外，設計中考慮不到的不利因素也會使應力重分布的過程與預期不符。因此邊坡監(jiān)測工作的根本目的有以下四個方面：(1)對人工開挖邊坡實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測，監(jiān)測邊坡在開挖過程中因應力重分布、開挖爆破引起的卸荷裂隙變化、軟弱層的蠕動等變形位移大小及其規(guī)律性，發(fā)現(xiàn)設計中未考慮的邊坡穩(wěn)定性影響因素，為分析判斷邊坡穩(wěn)定性提供可靠依據(jù)。(2)為施工期安全施工提供保障，同時反饋指導工程方案。(3)為高邊坡的支護和加固處理提供設計依據(jù)，使加固處理措施具有合理性。(4)掌握開挖后的變形規(guī)律，為邊坡投入使用以后運行作安全預報。
2.2監(jiān)測的內(nèi)容和方法
(1)坡表變形監(jiān)測：邊坡水平位移可使.用長距離測量的精密水準儀和進行角度測：量的經(jīng)緯儀，亦可采用全球定位系統(tǒng)(GPS)進行精密測量。邊坡垂直位移可以采用精密水準儀。對于重大邊坡的坡面變形監(jiān)測應規(guī)劃成網(wǎng)。網(wǎng)點觀測標志可采用鋼筋混凝土觀測標墩。標墩基礎力求穩(wěn)固，可除去表面風化層，使標墩澆筑在新鮮基巖上。當表面覆蓋層較厚時，應開挖出一基坑，深度不小于1m，同時在底部打5根長2m的樁。標墩應現(xiàn)場澆筑。
(2)深部位移監(jiān)測：深部位移監(jiān)測常用活動式鉆孔測斜儀。測斜儀鉆孔應穿越已有或潛在的危險滑動面。測斜管的基準點設在孔底的不動點上，一對導向槽方向應與預計的最大位移方向一致。
2.3監(jiān)測的時間安排
對于不同類型、不同階段的邊坡工程，根據(jù)工況所處的階段和工程規(guī)模，以及邊坡變形的速率等因素，邊坡工程的時間安排有所不同。
對于該工程，在施工的初期及大規(guī)模爆破階段，由于是以監(jiān)測爆破振動為主，該階段的監(jiān)測頻率應結(jié)合爆破工程而定。在爆破工程完成后，監(jiān)測以地下及地表位移為主，一般在初測時每日或2日1次，在施工階段3～7日1次。在施工完成后進入運營階段，且在變形和變形速率在控制的允許范圍之內(nèi)時，一般以1個水文年為1周期，每2個月左右監(jiān)測1次，雨季加強到1個月1次。當變形量增大或變形速率加快時，應增加監(jiān)測頻率，時刻注意其變形值。
2.4監(jiān)測成果
監(jiān)測成果需提交以下圖表：水平、垂直位移監(jiān)測結(jié)果表；水平位移量、位移速度與時間t的關系圖；垂直位移量、位移速度與時間t的關系圖；邊坡內(nèi)部水平位移量隨深度變化曲線以及某深度處位移時間關系圖。
3結(jié)語
高邊坡病害治理工程較為復雜，合理確定項目的施工順序顯得尤為重要，為確保施工和運營過程中路塹邊坡的穩(wěn)定，除應采取合理支擋加固措施外，還必須采用科學有效的施工方法、工藝及程序，避免施工過程中邊坡失穩(wěn)破壞，造成重大損失，甚至于留下后患，影響邊坡的長期穩(wěn)定和運營安全，預應力錨索施工技術可以值得推廣應用。
