CN110284509A - 道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺，在现有施工工艺的基础上，本方案的边坡开挖成型步骤中，锚杆框架梁边坡在高度方向上，由上至下分若干层级开挖；在一级边坡开挖完成后，即在该级边坡上实施锚杆钻孔及清孔、锚杆安放及注浆步骤；待该级边坡锚杆施工步骤实施完成后，再开挖下一级边坡；以此类推，直至整个锚杆框架梁边坡完成；之后，再实施框架梁施工步骤。本发明的目的在于：针对现有锚杆框架梁施工工艺所存在的，脚手架搭设工序繁琐耗时，且高空作业危险的问题，提供一种新的道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺。该施工工艺分层开挖，并分层钻孔，避免了搭设脚手架工序及高空作业，从而提高施工效率，改善施工安全性。

Description

道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺

技术领域

本发明属于道路护坡技术领域。具体地，涉及一种道路工程中锚杆框架梁护坡的施工工艺。

背景技术

在道路工程中，高边坡防护不当极易出现坍塌、落石、崩塌甚至滑坡等地质灾害，这将严重危害道路施工和正常运营。因此，很有必要对高边坡进行有效防护。其中，高边坡指土质边坡高度大于20m，或者岩质边坡高度大于30m。

近年来，随着现代化运输业发展速度的不断提升，国内外道路工程的建设也在不断发展和壮大。复杂多样的地形地貌，使高边坡开挖及防护在道路工程建设过程中普遍存在。锚杆框架梁结构作为一种先进的高边坡防护方式，被广泛的运用到国内外道路工程建设当中。

目前，锚杆框架梁的施工工艺为，先将边坡全部开挖完成，再搭脚手架，最后在脚手架上用小型钻机成孔。该方式搭设脚手架的工序，使施工工序繁琐耗时；并且，在脚手架上来回搬运及固定钻机，高空作业不安全。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有锚杆框架梁施工工艺所存在的，脚手架搭设工序繁琐耗时，且高空作业危险的问题，提供一种新的道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺。该施工工艺分层开挖，并分层钻孔，避免了搭设脚手架工序及高空作业，从而提高施工效率，改善施工安全性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺，包括如下步骤：

a.边坡开挖成型；

b.锚杆钻孔及清孔；

c.锚杆安放及注浆；

d.铺钢丝网绑扎钢筋；

e.框架梁模板安装；

f.浇筑混凝土；

g.拆模及养护；

h.锚固端施工；

本方案的所述步骤a中，锚杆框架梁边坡在高度方向上，由上至下分若干层级开挖；在一级边坡开挖完成后，即在该级边坡上实施所述步骤b-c；待该级边坡步骤b-c实施完成后，再开挖下一级边坡；以此类推，直至整个锚杆框架梁边坡的步骤a-c完成；之后，再实施所述步骤d-h。该施工工艺分层开挖，并分层钻孔，分层施作锚杆，避免了搭设脚手架工序及高空作业，从而提高施工效率，改善施工安全性。

进一步地，所述步骤a中，边坡采用先机械挖至整体成型，再人工进行细部修整的开挖方式，以满足边坡坡面的平整度要求；边坡每级开挖完成后，平整施工平台，以保证步骤b-c的施作具有操作空间；在水平方向上，边坡采用分段开挖方式，步骤b-c施作期间，进行相邻段落的边坡开挖。

进一步地，所述步骤b中，根据设计图纸定位锚杆孔位并现场标记，每级边坡开挖成型后，直接在开挖施工平台上采用履带式潜孔钻车钻孔成孔；钻孔过程采用干钻；钻孔过程保持钻杆与坡面垂直；当钻进至设计深度后，使用高压风枪将孔内岩粉清除至孔外，清孔时采用自上而下的顺序。

进一步地，所述步骤c中，锚杆安装前，再次用高压风枪将孔内岩粉清除干净，并检测孔深，确认合格后由人工将锚杆放入孔内，再用钢尺测量锚杆孔外剩余长度，以计算孔内锚固长度；注浆作业采用孔底返浆法，使用导向管从孔底开始注浆，直到孔口不再排气，并溢出新鲜浆液为止，注浆完成后将导向管移除；注浆材料选用水泥净浆，孔内裂隙发育无法注满时，改用水泥沙浆；如孔口浆面回落或一次注不满时，在半小时内从孔底补充注浆2～3次；坡面处钻孔因注浆流动性导致无法填满的地方，使用浓砂浆填补空隙；在边坡同一地质中，抽查至少三根锚杆进行拉拔力试验。

进一步地，所述步骤d中，在框架梁边坡上挂钢丝网，沿坡面从上往下布置，并固定在锚杆上；每片钢丝网竖向布置，相邻钢丝网相互搭接，相邻钢丝网搭接位置相互错开，根据图纸现场进行钢丝网安放及绑扎。

进一步地，所述步骤e中，模板按设计尺寸进行拼装，并用背楞加固，模板端头保持平齐，模板安装之前进行打磨并涂抹脱模剂或机油。

进一步地，所述步骤f中，框架梁混凝土由溜槽入模浇筑，由下向上分层浇筑；混凝土浇筑过程中的自落高度不超过2m，以防混凝土离析；混凝土连续浇筑，浇筑过程中采用插入式振动棒进行振捣密实；沿线路方向，框架梁混凝土间隔设置伸缩缝。

进一步地，所述步骤g中，混凝土浇筑若干小时后，覆盖土工布并洒水养护。

进一步地，所述步骤h中，待混凝土强度达到设计要求后，锚杆伸出框架梁孔外部，在锚杆端部依次安装套管、承载钢板、垫圈、螺母；并在外部安装铝帽，铝帽内注满防锈油，铝帽上设置有开拆卸螺栓；锚杆框架梁在后期运营使用过程中，若坡面不稳导致螺母发生松动或锚杆失稳，可对螺母进行二次拧紧或更换锚杆。

进一步地，还包括步骤i，喷种草籽步骤：将表土、种子、化肥、水混合后，由喷射机喷附在钢丝网上，即对锚杆框架梁格内进行喷种草籽。

综上所述，由于采用了上述技术方案，相比于现有技术，本发明的有益效果是：采用履带式潜孔钻机成孔，即边坡每开挖两米标高左右，用履带式潜孔钻机钻孔。而不是现有施工方法的全部开挖完成后，搭脚手架，在脚手架上用小型钻机成孔。本方案用履带式潜孔钻机成孔，避免了搭设脚手架的工序，使施工更方便快捷；并且，也不会在脚手架上来回搬运及固定钻机，避免了高空作业，能够保障安全。

附图说明

图1是锚杆框架梁布置示意图。

图2是实施例的工艺流程图。

图3是锚杆锚固端安装示意图。

附图中部件所对应的标记：1-梁格框架、2-锚杆、3-喷播植草、4-导管、5-套管、6-承载钢板、7-垫圈、8-螺母、9-铝帽、10-防锈油、11-螺栓。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

锚杆框架梁布置形式，如图1所示，其外观形式多样，梁格可为矩形、菱形、拱形等，优选矩形。梁格呈2m×2m的矩形，梁格框架宽d0.3m、厚h0.3m，锚杆设置在梁格框架交点处。

锚杆框架梁护坡原理，即通过锚固在坡面深处稳定岩层的注浆锚杆，将坡面钢筋混凝土框架梁固定在坡面，来达到坡面稳定的一种十分有效的边坡防护技术。在注浆锚杆的注浆过程中，浆液将沿岩体裂隙渗流，使锚孔周围围岩胶结成整体，大大提高了边坡的强度、刚度及稳定性。同时，锚杆牢牢的锚固在边坡深层稳定岩层上，为坡面提供了足够的抗滑力，使边坡滑移面的抗剪强度得到显著提高。

在道路工程边坡防护实践过程中证明，锚杆框架梁对于高边坡防护是一种行之有效的边坡防护形式。其结构简单、自重轻、可节省工程材料，降低工程造价，使挖方高边坡防护措施更加经济合理；梁格内进行种植，边坡绿化效果好，使高边坡防护施工更加低碳环保；其锚杆钻孔施工过程中，能准确知道地质情况变化，便于及时调整施工方案，使高边坡防护工作管理更加信息化。锚杆框架梁护坡施工技术将在道路工程中得到普遍应用。

本实施例公开一种道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺，如图2所示，包括如下步骤：

a.边坡开挖成型；

b.锚杆钻孔及清孔；

c.锚杆安放及注浆；

d.铺钢丝网绑扎钢筋；

e.框架梁模板安装；

f.浇筑混凝土；

g.拆模及养护；

h.锚固端施工；

i.喷种草籽。

所述步骤a中的锚杆框架梁边坡在高度方向上，由上至下分若干层级开挖；在一级边坡开挖完成后，即在该级边坡上实施所述步骤b-c；待该级边坡步骤b-c实施完成后，再开挖下一级边坡；以此类推，如图2所示，直至整个锚杆框架梁边坡的步骤a-c完成，即到达设计坡脚；之后，再实施所述步骤d-i。具体施工步序如下详述。

所述步骤a中，边坡坡面平整度要求较高，边坡开挖采用人工配合机械的开挖方式。边坡采用先机械挖至大体成型，再预留30cm由人工进行细部修整，以满足边坡坡面的平整度要求；软土直接挖机开挖，坚硬岩石更换破碎锤，破碎后由挖机开挖。所挖土石方装入自卸车运至指定弃土场。开挖工艺和方式采用分层、分段开挖，严格控制开挖高度，每次分层开挖高度不得超过履带式潜孔钻车安全作业高度。待本次开挖边坡锚杆钻孔及安装注浆完成后，再继续开挖下层边坡。边坡每级开挖完成后，平整施工平台，以保证步骤b-c中履带式潜孔钻车施工及施作锚杆具有稳固而宽敞的操作空间。在水平方向上，边坡采用分段开挖方式，步骤b-c中锚杆钻孔及安装注浆期间施作期间，进行相邻段落的边坡开挖，分段长度宜40～50m。

所述步骤b中，根据设计图纸，在锚杆施工范围内，由测量员定位锚杆孔位并现场标记，同一直线上定位两端锚杆孔位置，中间用钢尺丈量，如有需要对中间锚杆空位置加密，保证孔位准确。测定的孔位点，现场做好标记。分层、分段的开挖方式已将高边坡分解成低边坡、短段落边坡。每级边坡开挖成型后，无需搭设钢管脚手架施工平台，直接在开挖施工平台上采用履带式潜孔钻车钻孔成孔；少了搭设脚手架工序，减少人员投入，高机械化的履带式潜孔钻车钻孔施工更加方便、快捷，既经济又安全。履带式潜孔钻车钻孔成孔过程中，为了保证孔壁粘结性，防止边坡地质遇水恶化，钻孔过程采用干钻严禁水钻。钻孔过程保持钻杆与坡面垂直，孔位误差控制在±5cm。当钻进至设计深度后，使用高压风枪将孔内岩粉全部清除至孔外，清孔时采用自上而下的顺序。清孔时还应对孔位、孔深等进行校核，符合设计要求后方可进行下道工序。

所述步骤c中，锚杆安装前，再次用高压风枪将孔内岩粉清除干净，并检测孔深，确认合格后由人工将锚杆放入孔内，再用钢尺测量锚杆孔外剩余长度，以计算孔内锚固长度；注浆作业采用孔底返浆法，使用导向管从孔底开始注浆，直到孔口不再排气，并溢出新鲜浆液为止，严禁孔口注浆，不允许出现里空外满的现象，注浆完成后将导向管移除；注浆材料选用水泥净浆，孔内裂隙发育无法注满时，改用水泥沙浆；如孔口浆面回落或一次注不满时，在半小时内从孔底补充注浆2～3次；坡面处钻孔因注浆流动性导致无法填满的地方，使用浓砂浆填补空隙；在边坡同一地质中，抽查至少三根锚杆进行拉拔力试验。注浆结束后，及时清理注浆设备，以免设备内残留浆液凝结损坏设备。

所述步骤d中，在框架梁边坡上挂钢丝网，由人工沿坡面从上往下布置，并采用钢筋锚杆固定；每片钢丝网竖向布置，相邻钢丝网相互搭接，搭接长度不得少于15cm，相邻钢丝网搭接位置相互错开，根据图纸现场进行钢丝网安放及绑扎，保证钢筋保护层厚度。在同一断面上错开钢筋搭接位置，严禁同一断面多个搭接点。当框架梁节点处钢筋位置与锚杆位置相互干扰时，可适当调整箍筋间距，保证锚杆位置符合设计要求。钢筋横纵交叉点处应绑扎牢固。

所述步骤e中，模板采用15mm厚竹胶板，按设计尺寸进行拼装，并选用50mm×100mm方木背楞加固，保证模板刚度及稳定性。模板拼缝处应保证严密以避免漏浆，模板端头保持平齐，模板安装之前进行打磨并涂抹脱模剂或机油。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性。能可靠的承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载；固定在模板上的预埋件和预埋孔不得遗漏，安装必须牢固且位置准确。

所述步骤f中，混凝土浇筑前仔细检查模板位置、标高及仓内尺寸是否满足设计要求；模板安装定位是否牢靠；钢筋型号及预埋件位置是否与设计要求相符；检查仓内清理是否干净，模板与坡面缝隙是否处理。框架梁采用B20混凝土浇筑，混凝土由溜槽入模浇筑，由下向上分层浇筑；混凝土浇筑过程中的自落高度不超过2m，以防混凝土离析；混凝土应连续浇筑，浇筑过程中采用插入式振动棒进行振捣密实；沿线路方向上，框架梁混凝土每间隔10m设置一道伸缩缝，缝宽2cm。

所述步骤g中，混凝土浇筑24小时后，覆盖土工布并定时洒水养护，混凝土养护时间不得少于7天。

所述步骤h中，待混凝土强度达到设计要求后，如图3所示，锚杆锚固长度为L，锚杆伸出框架梁孔外部0.1m，按照设计要求在锚杆端部依次安装导管、套管、承载钢板、垫圈、螺母；并在外部安装铝帽，铝帽内注满防锈油，铝帽上设置有可拆卸通孔的螺栓；锚杆框架梁在后期运营使用过程中，若坡面不稳导致螺母发生松动或锚杆失稳，可对螺母进行二次拧紧或更换锚杆，从而使后期的边坡维护更加科学合。

所述步骤i中，对锚杆框架梁格内进行喷种草籽，即将表土、种子、化肥、水按一定比例混合后，由喷射机喷附在钢丝网上，喷土厚度不少于10cm，做到喷土后坡面平顺，无较大凹凸。

该施工工艺还包括施工前的准备工作，具体包括测量放样、物资采购、施工设备配置、施工标准确定等。

1.测量放样

施工以前对现场边坡进行测量，检查现场边坡是否符合设计要求，按照设计图纸准确定位出锚杆框架梁施工范围。及时复核边坡地质情况，如发现异常要及时与监理人员进行沟通。将现场实际地形地貌与施工计划相结合，合理布置施工用电主线路和施工便道。

2.物资采购

为了保证现场施工需求，根据设计要求及施工计划，提前编制合理的物资采购计划。所有材料进场时，均应提供生产厂商的资质证书和材料合格证书，并报试验室按照设计要求对每批次原材料进行检测，只有检测合格的材料才能用于工程中。

3.施工设备配置

根据本边坡锚杆框架梁施工任务及施工计划安排，投入施工机械设备见表1投入主要施工机械、设备统计表。

编号	机械	型号	单位	数量	备注
						1	挖机	HYUNDAI 220lc-95	台	2	可更换破碎锤
2	装载机	XUGONG 50	辆	1
						3	自卸车	HOWO	辆	6	5.8m×2.35m×1.5m
4	履带式潜孔钻车	ZGYX-420	台	3
						5	柴油空压机	140SCY	台	3
6	柴油发电机		台	2	400kw、200kw各一台
						7	砂浆搅拌机		台	1
8	注浆泵		台	1
						9	喷射机	PZ-7D 7m<sup>3</sup>/h	台	2
10	断筋机		台	1
						11	钢筋弯曲机		台	1

4.施工标准

整个施工过程严格按照设计图纸进行，符合施工技术规范。锚杆材质检查-锚杆采用厂商统一生产，锚杆钢筋构件应满足英标BS4449的460级规定或同等标准要求，均要求镀锌。每批锚杆进场时应附有生产厂商提供的质量证明书，并按照设计要求的材质标准和监理人的指示，对每批锚杆的性能进行抽验。锚杆注浆-注浆工作应使用导向管从钻孔底部开始，导向管应附着在钢筋构件上或者单独安装到钻孔中。在注浆完成后应将导向管移除。规定的水泥浆强度为24N/mm2，流动值应在10～20s之间。地面处钻孔因注浆流动性导致无法填满的地方，应使用浓砂浆填补空隙。拉拔力试验-按设计要求对边坡支护锚杆，同一地质锚杆中抽查三根进行拉拔力试验。要求抗拉拔力5m锚杆不小于36kN，4m锚杆不小于26kN。

以格鲁吉亚库塔伊西绕城高速公路边坡防护工程为例，该工程应用了上述锚杆框架梁护坡施工工艺。该工程施工地位于格鲁吉亚第二大城市库塔伊西郊区，此区域地形起伏变化大。设计里程CH3+200～CH3+600，全长400m，其中CH3+420～CH3+580采用锚杆框架梁及梁格内喷播植草防护。锚杆框架梁区域分三级边坡。中、上部边坡锚杆长度为4m，底部边坡锚杆长度为5m，锚杆直径20mm，钻孔直径100mm，框架梁截面尺寸为300mm×300mm。锚杆及框架梁布置见图1锚杆框架梁布置示意图。

结合格鲁吉亚库塔伊西绕城高速公路边坡防护工程实际，介绍了高边坡锚杆框架梁护坡施工技术。本工程采用履带式潜孔钻机成孔，即边坡每开挖两米标高左右，用履带式潜孔钻机钻孔。而不是现有施工方法的全部开挖完成后，搭脚手架，在脚手架上用小型钻机成孔。本方案用履带式潜孔钻机成孔，避免了搭设脚手架的工序，使施工更方便快捷；并且，也不会在脚手架上来回搬运及固定钻机，避免了高空作业，能够保障安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺，包括如下步骤：

a.边坡开挖成型；

b.锚杆钻孔及清孔；

c.锚杆安放及注浆；

d.铺钢丝网绑扎钢筋；

e.框架梁模板安装；

f.浇筑混凝土；

g.拆模及养护；

h.锚固端施工；

其特征在于：所述步骤a中的锚杆框架梁边坡在高度方向上，由上至下分若干层级开挖；在一级边坡开挖完成后，即在该级边坡上实施所述步骤b-c；待该级边坡步骤b-c实施完成后，再开挖下一级边坡；以此类推，直至整个锚杆框架梁边坡的步骤a-c完成；之后，再实施所述步骤d-h。

2.根据权利要求1所述的道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺，其特征在于：所述步骤a中，边坡采用先机械挖至整体成型，再人工进行细部修整的开挖方式，以满足边坡坡面的平整度要求；边坡每级开挖完成后，平整施工平台，以保证步骤b-c的施作具有操作空间；在水平方向上，边坡采用分段开挖方式，步骤b-c施作期间，进行相邻段落的边坡开挖。

3.根据权利要求2所述的道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺，其特征在于：所述步骤b中，根据设计图纸定位锚杆孔位并现场标记，每级边坡开挖成型后，直接在开挖施工平台上采用履带式潜孔钻车钻孔成孔；钻孔过程采用干钻；钻孔过程保持钻杆与坡面垂直；当钻进至设计深度后，使用高压风枪将孔内岩粉清除至孔外，清孔时采用自上而下的顺序。

4.根据权利要求3所述的道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺，其特征在于：所述步骤c中，锚杆安装前，再次用高压风枪将孔内岩粉清除干净，并检测孔深，确认合格后由人工将锚杆放入孔内，再用钢尺测量锚杆孔外剩余长度，以计算孔内锚固长度；注浆作业采用孔底返浆法，使用导向管从孔底开始注浆，直到孔口不再排气，并溢出新鲜浆液为止，注浆完成后将导向管移除；注浆材料选用水泥净浆，孔内裂隙发育无法注满时，改用水泥沙浆；如孔口浆面回落或一次注不满时，在半小时内从孔底补充注浆2～3次；坡面处钻孔因注浆流动性导致无法填满的地方，使用浓砂浆填补空隙；在边坡同一地质中，抽查至少三根锚杆进行拉拔力试验。

5.根据权利要求4所述的道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺，其特征在于：所述步骤d中，在框架梁边坡上挂钢丝网，沿坡面从上往下布置，并固定在锚杆上；每片钢丝网竖向布置，相邻钢丝网相互搭接，相邻钢丝网搭接位置相互错开，根据图纸现场进行钢丝网安放及绑扎。

6.根据权利要求5所述的道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺，其特征在于：所述步骤e中，模板按设计尺寸进行拼装，并用背楞加固，模板端头保持平齐，模板安装之前进行打磨并涂抹脱模剂或机油。

7.根据权利要求6所述的道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺，其特征在于：所述步骤f中，框架梁混凝土由溜槽入模浇筑，由下向上分层浇筑；混凝土浇筑过程中的自落高度不超过2m，以防混凝土离析；混凝土连续浇筑，浇筑过程中采用插入式振动棒进行振捣密实；沿线路方向，框架梁混凝土间隔设置伸缩缝。

8.根据权利要求7所述的道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺，其特征在于：所述步骤g中，混凝土浇筑若干小时后，覆盖土工布并洒水养护。

9.根据权利要求8所述的道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺，其特征在于：所述步骤h中，待混凝土强度达到设计要求后，锚杆伸出框架梁孔外部，在锚杆端部依次安装套管、承载钢板、垫圈、螺母；并在外部安装铝帽，铝帽内注满防锈油，铝帽上设置有开拆卸螺栓；锚杆框架梁在后期运营使用过程中，若坡面不稳导致螺母发生松动或锚杆失稳，可对螺母进行二次拧紧或更换锚杆。

10.根据权利要求9所述的道路工程中锚杆框架梁护坡施工工艺，其特征在于，还包括步骤i，喷种草籽步骤：将表土、种子、化肥、水混合后，由喷射机喷附在钢丝网上，即对锚杆框架梁格内进行喷种草籽。