路基高边坡锚固防护施工的工艺要点、问题及对策

　　摘    要：　在路基高边坡防护施工中，合理应用锚固技术可有效避免崩塌事故。对此，论文结合某高速公路工程实例，围绕锚固防护施工技术展开探讨，其中包含锚杆施工、钻孔作业、注浆施工等多个环节的技术要点，并分析高边坡施工期间普遍存在的质量问题，同时提出质量控制、钻孔速度控制等相关参数的控制措施，以保证路基高边坡的稳定性，旨在所提内容可作为类似工程的参考。

　　关键词 :     路基高边坡;锚固防护;质量控制;

　　1 、工程概况

　　某公路第23合同段，沿线共包含3处挖方边坡，现场以土质及强风化片麻岩为主，岩土体自身缺乏稳定性，加之开挖的扰动性影响，坡面处于裸露状态，难以满足美观和稳定的双重要求。其中，某段所处位置为隧道口，该处边坡长104m、高40m，按照1∶0.4、1∶0.5、1∶0.75、1∶0.75的坡度依次设置台阶，用于防护。

　　该边坡位于滑坡体的左侧，缺乏稳定性，边坡内裂隙发育，同时地下水含量丰富（主要集中在第一级边坡处），不利于正常注浆作业，安全隐患较多。

　　2 、路基高边坡锚固施工方案

　　边坡所处位置为桥隧中间，该位置的特殊性明显加大锚杆布置、混凝土浇筑等工作的难度。根据原设计方案，边坡一级采用的是锚杆框格梁植草护坡的方法，下设挡墙带浆砌矩形盖板边沟。考虑到防护稳定性和整体美观性的要求，适度美化路基边坡，丰富绿化景观的价值，改善该边坡的综合施工效果。此外，针对边坡护面墙施工方案做可行性论证，以期根据论证结果对原方案做出调整。经论证后，决定取消护面墙，并在边坡内侧留2m平台；调整第一级坡比，采取的是放缓的调整方法，即由1∶0.4放缓为1∶0.5；灵活优化矩形盖板的安装方法，采用的是暗埋式，待该装置安装到位后，于上方适度绿化。

　　根据边坡的原设计方案可知，二、三、四级均为现浇混凝土拱形护坡的方案，但完成开挖作业后，边坡的陡度较大并且缺乏稳定性，易诱发质量问题乃至安全问题。对此，经业主、监理部门等相关参与主体的商讨后，对原施工方案做出调整，即采用锚杆钢筋混凝土拱形骨架，利用该结构加以防护。每一级肋柱由下往上在与拱圏接点处打设三排长度分别为9m、12m、7m的Φ32砂浆错杆，按照1:1的配合比拌制M25水泥砂浆并将其注入。

　　除前述技术调整外，还针对拱顶采取加固措施。由于边坡地质条件差、坡度较陡，为确保开挖后边坡仍具有足够的稳定性，经技术商讨后，在拱顶用锚杆加固。边坡肋柱主筋所用材料为Φ12mm的螺纹钢，数量为6根，统一按照15cm的间距布设到位；箍筋布设间距设为50cm，但以锚杆1m范围内较为特殊，该部分的间距减小至20cm，即加密设置；拱圈半径1.5m；按30cm的间距增设2根Φ12mm螺纹钢。

　　3 、路基高边坡锚固防护施工工艺及具体要点

　　3.1、 锚固工程施工工序

　　按照“准备工作→钻进成孔→锚索制安→注浆→混凝土结构钢筋制安→浇灌施工→张拉→验收→封锚”的顺序有序施工。锚固工程全流程中，钻孔施工难度较大，易发生卡钻、坍塌等质量问题。对此，施工期间应加强防护措施，同时全面清理孔底地下水以及各类岩（土）沉渣，以便给后续注浆施工创造良好条件，保证锚固质量[1]。

　　在土质条件欠佳的情况下，难以有效保证公路路基高边坡的稳定性，其强度有明显的下降。现场土粒的大小存在较明显的差异，孔隙率也不尽相同，由此影响路基高边坡的稳定性。此外，为全面增强路基高边坡锚杆的防护效果，还针对现场地质条件做详细的勘察，在明确实际地质特性后，制定相适宜的锚杆施工方案，加强防护[2]。

　　3.2、 施工技术要点

　　3.2.1 、测量放线

　　以设计图纸为准，经过准确测量后确定锚杆孔的安装位置。确定宽度时，着重考虑的是坡体的实际状况，对其做灵活的调整，保证锚杆孔测量结果的准确性，使所得的各项数据都可满足要求，此后方可进入到后续施工中。

　　3.2.2、 定位

　　结合地勘报告以及工程技术资料，经分析后完成锚杆测量定位作业，再将其合理标记，于指定区域布设水准点和变形观测点，用于后续监测工作。

　　3.2.3 、机具就位

　　以确保坡面平整度为基本前提，经过测量后确定合适的机具安装位置，将施工机具设置在该处，于坡面上浇筑施工以便形成混凝土框架，保证机具具有平稳性，可维持正常使用状态。针对局部架空的问题，采取补平处理措施，所用材料为M7.5水泥砂浆砌石。

　　3.2.4、 整理坡面

　　全面清理边坡上的各类杂物，使边坡壁表具有合适的粗糙度，目的在于提高混凝土与坡面的黏结性。结束杂物清理作业后，利用高压水全面冲洗，确保边坡表面维持湿润状态，给后续施工创造良好条件。

　　3.2.5、 锚杆施工

　　清理松土覆盖层，按照设计要求确定锚杆的具体安装位置，搭建具有稳定性的角度支架。为确保设备在使用过程中不发生失稳现象，需通过可行的措施处理场地，使其满足稳定性与平整性两方面要求。

　　在上述各项工作都落实到位后，便可组织钻孔作业，且施工期间应及时检查角度支架，若存在角度偏差则要及时调整。钻孔期间的检查工作必须落实到位，具体体现在钻进速度、地下水位等多个方面，对于偏离设计要求的情况，需及时告知监理单位和设计单位，多方商讨后提出可行的处理对策，力争在最短时间内解决问题。安装工作中，由施工人员插入锚杆，使其可以达到锚孔的指定深度处，经检查后若无误则进入后续施工环节，若插入深度与设计值的偏差超出许可范围，则将锚杆拔出，进一步清理锚孔内的杂物，随后再将锚杆插入并做质量检查。

　　3.2.6 、钻孔及洗孔

　　钻孔期间应加强对孔径的控制，实际值不可小于设计值，同时应调整好轴线姿态，必须始终在法向平面范围内。边坡岩体结构易受到扰动性影响，需采取行之有效地防护措施，使其维持稳定性。在施工中，要保证钻孔轴线误差≤3cm，偏度≤5%，角度误差≤1°。

　　完成钻孔作业后，需做全面的检查，若孔径、孔深等指标都与设计要求相符，即可利用高压空气清理孔内杂物，否则需要合理调整，直至完全合规为止。

　　3.2.7、 注浆

　　水泥砂浆生产的原料控制工作应落实到位，所用的硅酸盐水泥必须是最近的3个月内生产所得。在浆液拌制过程中，保证水灰比为0.4～0.5，并给予充分的搅拌，以形成均匀性较好的混合料，泌水率以2%为宜。对于特殊的锚孔，水泥砂浆生产期间应掺入适量的速凝剂。

　　此外，应根据设计要求以及实际情况使用适量的骨料，浆液应得到持续性的搅拌，以免出现结块等质量问题。生产所得的水泥砂浆转入储浆桶内，伴随桶内水泥砂浆总量的持续增加，当达到特定值后即可注浆。注浆期间加强对孔洞内气体的检测，尽可能消除孔内夹杂的气体，保证浆液充满孔洞并能够有效与孔壁贴合。

　　3.2.8、 锚索施工

　　按特定的流程完成锚索施工作业，具体为：施工准备→锚索孔定位测量→成孔→清孔→材料机具检查→下锚→内锚固段注浆→水泥砂浆待强→张拉→超张拉锁定→张拉端注浆。

　　4 、路基高边坡锚固防护施工的主要质量问题

　　高边坡锚固防护的干扰因素较多，施工期间易出现质量问题，从而对高速公路的整体质量造成不良影响。出于提高锚固防护工程稳定性的目的，应深入分析具体的原因，采取相适应的处理措施。通常，高边坡锚固防护的问题主要体现在以下几方面。

　　(1）材料问题。原材料质量不达标，经过拌制后的浆液性能偏离预期，难以为施工提供可靠的材料支持，随之引发锚固防护工程质量问题。

　　(2）结构问题。设置的保护层厚度不合理；锚索的框架存在较明显的悬空现象，部分情况下还存在亏坡问题；外观过于粗糙，缺乏平整性；露筋及蜂窝麻面等。

　　(3）施工工艺问题。高边坡锚固防护工程涉及的施工工艺较多，在此方面的问题主要有：(1)钢绞线加工与安装缺乏规范性，尺寸、位置等方面不满足要求；(2)钢绞线张拉时的伸长量不合理，与理论值存在较大的偏差；(3)锚墩发生下陷以及压裂现象；(4)张拉力未得到有效地控制，导致钢绞线断裂；(5)结束张拉作业后，伴有较明显的预应力损失；(6)封锚不及时，导致钢绞线、锚头在与外界环境接触后锈蚀，形成不同程度的锈迹；(7)注浆压力、注浆量未得到有效地控制，孔道注浆密实度不足；(8)锚墩钢筋锈蚀；(9)施工所用的混凝土质量不达标，模板不平整，浇筑缺乏连续性；(9)振捣过程中各振捣点间距不合理，损伤钢筋等。

　　5 、针对高边坡锚固施工问题的控制措施

　　5.1、 加强材料质量控制

　　高边坡锚固施工中，材料的质量对边坡整体施工效果的影响较为明显，因此必须保证材料的质量。采购部门选择符合资质的供应商，与之形成稳定的合作关系，采购满足施工要求的材料。进场时，要加强检测，任何不达标的材料均不可进场；进场后加强管理，遵循分类堆放的原则，并采取防雨、防晒等防护措施。创建并落实材料审核机制，施工期间积极组织材料质量检验工作，保证投入使用的材料都可满足质量要求，不可出现偷工减料的情况。由于焊接为重要施工工序，因此应选择合适的焊接方法，以确保焊接接头质量可满足要求，从而避免虚焊等质量问题。

　　5.2 、控制钻进速度

　　钻进过程中易发生塌孔事故，因此必须按照特定的流程依次钻进，全程控制好钻进速度，保证各项钻进参数的合理性，使成孔的直径、深度等都可满足要求。做好锚固前的准备工作，如使用泥土适量回填等。此外，要以实际施工情况为准，编制科学的应急预案，以便施工期间发生突发事故时可以及时采取应对措施，将影响降到最小。

　　5.3 、控制注浆质量

　　高边坡锚固施工全流程中，注浆是最为关键的环节，此处施工质量对边坡锚固效果的影响最为显着，因此必须按照特定的流程组织注浆作业，确保各道工序的施工质量[3]。水泥砂浆为重要材料，应挑选合适的原材料，并根据试验所得的配比拌制混合料，从而保证各原材料充分混合。值得注意的是，水泥砂浆出厂后应及时投入使用，尽可能缩短中途等待时间，否则易对其性能造成影响。

　　在注浆期间，要及时搅拌，确保浆液具有足够的均匀性，控制好注浆速度。注浆施工中若存在跑浆现象，应及时分析原因，采取针对性的处理措施，尽可能减小因跑浆而造成的不良影响。此外，还需及时检查注浆孔，明确其具有饱满度，在上一注浆孔足够饱满的前提下才可组织下一孔的注浆作业。

　　6 、结束语

　　综上所述，高速公路工程中，边坡防护为重要的施工内容，若边坡为稳定性不足的岩体，在缺乏防护措施时易引发塌陷等质量问题。对此，应根据实际情况采取相适应的边坡防护措施，纵观现阶段的行业发展状况，锚固技术取得广泛应用，在提高边坡稳定性方面具有显着的效果，有效降低了后续维护成本，使高速公路可稳定运营，创造出良好的社会经济效益。

　　参考文献

　　[1]魏锋高速公路高边坡防护技术及工程应用研究[]-工程与建设，2019(3):420~423.

　　[2]牛国良赣南山区高速公路高边坡防护技术极工程应用研究[D].南昌:南昌大学,2018.

　　[3]李子建贵博维路基高边坡防护技术的分析[J].城市道桥与防洪2015(4):29~30+36+8.