CN115404885A - 适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法，包括如下步骤：S1、在边仰坡开挖前及边仰坡施工过程中，分别进行测量放样；S2、截水天沟施做；S3、抗滑桩施工；S4、抗滑桩检测；S5、锚杆桩桩板墙边坡分层开挖；S6、锚杆桩桩板墙施工；S7、锚杆框架梁、锚杆挡土墙部位土方开挖；S8、锚杆框架梁施工；S9、锚杆挡土墙施工；S10、预应力锚索挡土墙边坡分层开挖；以及S11、预应力锚索挡土墙施工。

Description

适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法

技术领域

本发明涉及城市高陡边坡支挡防护技术领域，具体涉及一种适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，复杂环境条件下市政工程日益增多，特别是山地城市由于受地形限制和大城市空间拓展受限的制约，单一的边坡支挡结构适应性较差、施工难度大，经济性也相对较差，难以满足复杂条件下城市化建设的需要。

部分工程由于受文物保护区、燃气、电力管线和征地拆迁的影响，边坡坡率由原设计的1:0.75需调整为1:0.75～垂直边坡，该断面尺寸呈现渐变过渡状态，边坡总高度为30～40m,分为3～4个台阶、每个台阶高度为10m，施工安全风险系数高，施工难度极大。因该边坡处于城市繁华区，社会影响大，且过渡段截面渐变，因此单一的锚杆框架梁、桩板墙结构施工难以满足结构安全和需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法，包括如下步骤：

S1、在边仰坡开挖前及边仰坡施工过程中，分别进行测量放样；

S2、截水天沟施做；

S3、抗滑桩施工；

S4、抗滑桩检测；

S5、锚杆桩桩板墙边坡分层开挖；

S6、锚杆桩桩板墙施工；

S7、锚杆框架梁、锚杆挡土墙部位土方开挖；

S8、锚杆框架梁施工；

S9、锚杆挡土墙施工；

S10、预应力锚索挡土墙边坡分层开挖；以及

S11、预应力锚索挡土墙施工。

在一优选实施方式中，步骤S1中，在边仰坡开挖前，进行测量放样放出开挖边界线；步骤S2中，开挖边界线测量放样后，在开挖边界线5m外结合地形放样出洞外截水天沟开挖线，所述截水天沟在边仰坡开挖前修建，且修建时要考虑排出的水不流经洞外道路或能流入洞外排水沟中，使洞内外防排水形成统一体系，截水天沟沟底纵坡不小于3‰，且施工时根据实际地形情况选择相匹配的截水天沟断面。

在一优选实施方式中，步骤S3中，抗滑桩施工包括如下步骤：

S31、根据地质及桩孔间距确定桩施工顺序，当桩孔间距小于3m时，采用隔桩跳挖的方式进行施工；

S32、桩井开挖时需设置锁口，开挖桩孔从上到下逐层分节进行，每节的高度为0.6～1m，开挖一节支护一节；

S33、抗滑桩施工过程中，为减小桩板墙后植入钢筋量，在抗滑桩挖孔施工过程中，在孔壁进行钻孔预埋连接钢筋；

S34、采用激光导向控制法对桩身垂直度和平整度进行控制；

S35、桩井开挖到位后，将桩身钢筋运至现场，采用孔内安装方法，钢筋接头采用直螺纹套筒连接；

S36、桩身采用C35混凝土，采用车载泵浇筑，导管接入桩孔底部，按照水下混凝土的方法灌注，导管离孔底距离不宜超过1.5—2.0m。

在一优选实施方式中，步骤S5中，锚杆桩桩板墙边坡分层开挖包括：抗滑桩施工完成后，检测合格且桩身混凝土达到设计强度的80%后，进行桩前土体开挖；锚杆桩桩板墙处土石方分层开挖中，每层的开挖高度不大于2.5m，开挖后及时浇注挡土板，待挡土板达到设计强度的70％，开挖下一层岩土；

步骤S6中，锚杆桩桩板墙施工包括：分层开挖土石方后，将桩间土壁修整到位，并清除浮土和松动岩石；桩间土清除后，对桩身进行凿毛处理，凿毛应使露出新鲜混凝土面积不小于75%，凿毛深度0.5～1cm，凿毛痕的间距为3cm，清净浮灰、砂浆和松软层；桩面凿毛完成后，进行挡土板钢筋安装，钢筋连接采用单面焊，焊接长度为10d；钢筋安装及泄水孔设置完成并验收合格后安装模板，分层浇筑混凝土，随浇筑随振捣，振捣点在平面内应均匀布置，每一振捣层内，平面插点间距不大于400mm；混凝土终凝后洒水养护不少于7天；分层处挡土板施做完成后，进行锚杆桩及联系横梁施工。

在一优选实施方式中，步骤S7中，在锚杆桩板墙施工完成后，进行锚杆框架梁、锚杆挡土墙部位土方开挖，其中，锚杆框架梁处土石方按台阶开挖到位，每层的开挖高为10m；锚杆挡土墙部位，土石方按锚索竖向间距下1m按台阶进行分层开挖，在锚杆安装、注浆完成后进行下一层土方开挖，直至此层边坡底。

在一优选实施方式中，步骤S8中，锚杆框架梁施工包括：施工顺序为自上而下分段分级开挖且分级挡护；边坡开挖10m后，施工锚杆框架梁，待锚杆框架梁达到设计强度要求后开挖下一级，直至设计边坡底面标高；坡面开挖完成后，对边坡面进行锚孔采用全站仪定位测量放样，锚孔定位偏差不大于20mm，锚孔直径不得小于设计值；其中，锚孔采用干钻法成孔，锚孔偏斜度不大于5%，钻孔深度超过锚杆设计长度不小于50cm，钻孔开孔时采用低速钻进，钻深20cm后转入正常钻速。

在一优选实施方式中，步骤S9中，锚杆挡土墙施工包括：边坡分层开挖至锚杆孔位置时，采用干钻进行锚杆孔施做，锚孔验收合格后，进行锚杆安装、注浆，按此施工顺序施工直至分节台阶坡底；锚杆施工完成且砂浆强度达到设计要求后对锚杆进行验收试验；边坡及锚杆验收合格后，进行支架搭设、钢筋绑扎和泄水孔设置，钢筋工程验收合格后，自下而下分三层浇筑混凝土，分层厚度自下而上分别为4m、3m、3m，分层模板安装完成后进行混凝土浇筑，混凝土强度达到70%后拆除第一层模板，安装第二层模板，浇筑第二层锚杆挡土墙混凝土，混凝土强度达到70%后拆除第二层模板，安装第三层模板，浇筑第三层锚杆挡土墙混凝土；模板拆除后及时进行挡土墙混凝土养护，养护时间不小于14天。

在一优选实施方式中，步骤S10中，在锚杆挡土墙施工完成后，进行锚索挡土墙部位边坡土方开挖，土石方按锚索竖向间距下1m按台阶进行分层开挖，在锚索安装、注浆完成后进行下一层土方开挖，直至此台阶边坡底。

在一优选实施方式中，步骤S11中，预应力锚索挡土墙施工包括：S111、锚索孔采用干钻，施钻时开始低速慢进1.5m后以正常速度钻进；S112、钻机钻孔施工完成后，进行清孔；S113、锚索加工与安装，包括钢绞线长度的确定、锚索组装以及锚索入孔；S114、锚固段灌浆；S115、边坡及锚索验收合格后，进行脚手架架搭设、钢筋绑扎和泄水孔设置，钢筋工程验收合格后，自下而下分三层浇筑混凝土；S116、模板拆除后及时进行挡土墙混凝土养护；S117、锚头浇筑；S118、锚索张拉与锚固力锁定：锚索孔内砂浆达到设计强度80%，进行锚索张拉；S119、锚索张拉后对锚头和锚索自由段间的空隙进行补浆。

在一优选实施方式中，步骤S113中，钢绞线长度的确定包括：钢绞线包括锚固段、自由段和张拉段，其中，锚索自由段及张拉段进行防腐处理：自由段钢绞线采用三种防护体系防腐，张拉段的长度为1.5m；锚索组装包括：锚索在平台进行编索，组装锚索时，先量出锚固段和锚索自由段的长度，分别做出标记，并在锚固段的范围内每隔1m设一个隔离架，两个隔离架中间用紧箍环固定在注浆管上，自由段每两米设一隔离环，在锚索端头安装导向尖锥，然后将锚索放于一旁待用；锚索入孔包括：在入孔前，确认孔深和锚索长度无误后，用导向探头探孔，无阻时进行锚索入孔；

步骤S118中，按照如下步骤进行锚索张拉：

张拉作业前，对张拉设备进行校验和标定，换算各级拉力在液压表上的读数，安装夹片工作锚板和夹片，并使锚板与锚垫板同轴，按使用的钢绞线规格安装限位板；安装千斤顶，使前端止口对准限位板；安装工具锚，并使工具锚与张拉端锚具对正；

锚索正式张拉前，取0.1～0.2倍轴向拉力设计值对锚索预张拉1～2次，使锚索体完全平直，各部位接触紧密，其中，单根预张拉值为 10～20kN；

隔时分级施加荷载，直至压力表无返回现象，进行锁定作业；

锚索张拉分两次采用对称循环张拉，每次张拉时间间隔为3～5d，第一次分三个循环进行张拉，张拉控制应力为570kN，第一次张拉值为单孔总拉力值的50％；第二次分两个循环进行张拉，张拉控制应力为1150kN，第二次张拉值为锚索单孔总拉力值的50％，总拉力值含超张拉值15％；每次每个循环均应对所有锚索张拉一次，且每孔锚索张拉间隔时间应保持一致，锚索张拉中应对锚索伸长及受力进行记录，并核实伸长与受力是否相符。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对复杂环境条件施工难点，形成了预应力锚索桩板墙+锚杆桩桩板墙+锚杆框架梁+板肋式锚杆挡土墙+板肋式预应力锚索挡土墙相结合的多种渐变支挡措施相结合的施工方法，解决了复杂环境条件下高陡边坡受地形限制采用单一边坡支挡施工由于偏心应力而引起的坍塌、变形等问题，显著提高了施工的安全性。

附图说明

图1为本发明的优选实施方式的适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法流程图；

图2为本发明的人工挖孔桩开挖顺序示意图；

图3为本发明的锚索结构示意图；

图4为本发明的锚索隔离架示意图。

附图标记说明：

301-桩，302-挡土板，111-锚固段，112-自由段，113-张拉段，114-隔离架，115-紧箍环，116-注浆管116，117-导向尖锥，118-钢绞线，119-塑料套管，120-钢垫板顶面，121-钻孔孔壁，122-弧形槽。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本发明优选实施方式的适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法，包括如下步骤：

步骤S1、在边仰坡开挖前及边仰坡施工过程中，分别进行测量放样。

具体的，边仰坡开挖前，先进行测量放线，采用莱卡全站仪进行开挖边界线的测量放样放出开挖边界线。开挖边界桩采用等高线法测出，按5m为中桩间距单位打设开挖边界桩。边仰坡施工过程中，每一开挖台阶都要进行测量放线，放线内容为每台阶的坡顶及坡脚桩。

步骤S2、截水天沟施做。

开挖边界线测量放样后，在开挖边界线5m外结合地形放样出洞外截水天沟开挖线。截水天沟在边仰坡开挖前修建，将地表水引离洞口开挖范围，以防止地表水冲刷边仰坡导致失稳坍塌。截水天沟修建时要考虑排出的水不流经洞外道路或能流入洞外排水沟中，使洞内外防排水形成统一体系，利于防水。当地形横坡陡于1:0.75时，可不设置。

为防止泥砂淤积，截水沟沟底纵坡不小于3‰，当其纵坡土质大于200‰，石质大于400‰时，应设置基座，以保证纵向稳定，且施工时根据实际地形情况选择相匹配的截水天沟断面。

步骤S3、抗滑桩施工。具体的，包括如下步骤：

步骤S31、根据地质及桩孔间距确定桩施工顺序，当桩孔间距小于3m时，采用隔桩跳挖的方式进行施工，如图3所示，图3中标记斜线的桩301为先施工桩。

步骤S32、桩井开挖时需设置锁口，开挖桩孔从上到下逐层分节进行，每节的高度根据土质好坏、操作条件而定，每节的高度为0.6～1m，开挖一节支护一节，并加强观测和记录，如果在桩井开挖时发现坍塌，应减小每节开挖深度。在土层和严重风化破碎的岩层及时设置钢筋混凝土护壁，护壁模板待护壁灌注24小时后，方可拆除。开挖过程中应核对地质情况并做好详细记录，发现地层及岩层风化界限与设计图有出入时，或每一分层开挖过程中发现地下水较发育时，尤其是发现软弱夹层面时，需及时通知勘察、设计单位进行处理。

步骤S33、抗滑桩施工过程中，为减小桩板墙后植入钢筋量，在抗滑桩挖孔施工过程中，在孔壁进行钻孔预埋连接钢筋。

步骤S34、采用激光导向控制法对桩身垂直度和平整度进行控制，利用激光直线传播，随着抗滑桩开挖，可以引导开挖方向，从而对桩身垂直度和平整度进行控制。

步骤S35、桩井开挖到位后，地质、孔深、孔截面尺寸、倾斜度验收合格后，由于桩身尺寸大且为方桩，将钢筋加工场加工验收合格的桩身钢筋运至现场，采用孔内安装方法，钢筋接头采用直螺纹套筒连接。

步骤S36、桩身采用C35混凝土，桩身钢筋安装验收合格后，采用车载泵浇筑，导管接入桩孔底部，按照水下混凝土的方法灌注，导管离孔底距离不宜超过1.5—2.0m，在浇筑过程中及时拆除导管。桩身混凝土需一次性连续浇筑，不得形成水平施工缝。

步骤S4、抗滑桩检测。具体的，抗滑桩施工完成后，通过在桩身预埋的声测管采用声波投射法进行成桩检测。

步骤S5、锚杆桩桩板墙边坡分层开挖。

具体的，步骤S5中，锚杆桩桩板墙边坡分层开挖包括：抗滑桩施工完成后，检测合格且桩身混凝土达到设计强度的80%后，进行桩前土体开挖；锚杆桩桩板墙处土石方分层开挖中，每层的开挖高度不大于2.5m，开挖后及时浇注挡土板，待挡土板达到设计强度的70％，开挖下一层岩土。

步骤S6、锚杆桩桩板墙施工，具体包括：

1、分层开挖土石方后，将桩间土壁修整到位，并清除浮土和松动岩石。

2、桩间土清除后，对桩身进行凿毛处理，凿毛应使露出新鲜混凝土面积不小于75%，凿毛深度0.5～1cm，凿毛痕的间距为3cm，清净浮灰、砂浆和松软层等。

3、桩面凿毛完成后，进行挡土板钢筋安装，钢筋连接采用单面焊，焊接长度为10d；钢筋安装及泄水孔设置完成并验收合格后安装模板，分层浇筑混凝土，随浇筑随振捣，振捣点在平面内应均匀布置，每一振捣层内，平面插点间距不大于400mm；混凝土终凝后洒水养护不少于7天。

4、分层处挡土板施做完成后，进行锚杆桩及联系横梁施工。为增大锚杆钢筋笼与孔壁的摩擦力，同时为减小砂岩-砂质泥岩水钻过程中坍塌的风险，避免岩体软化造成强度降低，锚杆孔施工采用干钻法施工。施工过程中为保证钻孔的施工质量，钻进过程中需要采用激光测孔装置进行孔位角度测设，及时校正钻孔角度。

步骤S7、锚杆框架梁、锚杆挡土墙部位土方开挖。

具体的，步骤S7中，在锚杆桩板墙施工完成后，进行锚杆框架梁、锚杆挡土墙部位土方开挖，其中，锚杆框架梁处土石方按台阶开挖到位，每层的开挖高为10m；锚杆挡土墙部位，土石方按锚索竖向间距下1m按台阶进行分层开挖，在锚杆安装、注浆完成后进行下一层土方开挖，直至此层边坡底。

步骤S8、锚杆框架梁施工。具体的，包括：

1、施工顺序：自上而下分段分级开挖且分级挡护（逆作法）。边坡开挖10m后，施工锚杆框架梁，待锚杆框架梁达到设计强度要求后开挖下一级，直至设计边坡底面标高。若开挖边坡岩体较差，应根据情况降低分级施作锚杆框架梁高度。待边坡工程全部完成后，再进行边坡客土植草绿化。

2、坡面开挖完成后，对边坡面进行锚孔采用全站仪定位测量放样，并做出标记，锚孔定位偏差不大于20mm，锚孔直径不得小于设计值。由于泥岩可能不利结构面，钻孔宜采用风动潜孔垂，施钻时，必须进行防尘处理，同时应做好钻孔记录。

3、锚孔采用干钻法成孔，特别是在土层或风化层中钻孔时，禁止采用水钻，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。

4、锚孔偏斜度不大于5%，钻孔深度超过锚杆设计长度不小于50cm，钻孔开孔时采用低速钻进，钻深20cm后转入正常钻速。

5、在钻孔完成后安放锚杆前，使用高压空气将孔内岩粉及水体全部清除孔外，避免降低水泥砂浆与孔壁岩土的粘结强度。

6、锚杆施工前应选择相同的地层进行现场拉拔试验及开挖实验，实验孔数均不少于3孔，以验证锚杆砂浆的握裹性和锚固段的设计指标，确定施工工艺及参数。实验孔孔径为Ф90mm，实验锚杆长4米，要求抗拔力根据各工点土（岩）层孔壁摩擦阻力确定。

7、为保证锚杆体处于孔内中心，沿锚杆轴线方向设置多组对中支架，第一组对中支架距锚杆底部20cm，然后按2m间距设置。当锚杆钢筋长度不够时，钢筋接长采用直螺纹套筒连接，其强度不得降低。锚头采用弯钩与框架梁主筋焊接或绑扎牢固，如与框架钢筋、箍筋相干扰，可局部调整钢筋、箍筋的间距，支架与锚杆采用焊接链接。

8、锚杆的锚孔采用M35水泥沙浆压浆，压浆压力不应低于不小于0.4MPa，水泥采用不低于42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.38~0.5，灰砂比宜为0.8~1.5。砂的含量按重量计不得大于3%，砂中云母、有机物、硫化物和硫酸盐等有害物质的含量按重量计不得大于1%。水中不应含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质，不得使用污水。为了保证锚杆全长为足够饱满的砂浆所握裹，保证其锚固效果，避免拔管过快而造成孔内砂浆脱节，注浆管插到距孔底5～10㎝，并随砂浆的注入而缓慢匀速拔出。砂浆不足时应重注砂浆。

9、锚杆施工完成且砂浆强度达到设计要求后应对锚杆进行验收试验。每段边坡的验收试验锚杆数量取每种类型锚杆总数的5%，且均不得少于5根，1Ф32（HRB400）锚杆试验荷载值为190KN其实验方法按相关规定执行。

10、框架梁的混凝土保护层为25mm，其受力钢筋接头位置应相互错开，接头不应设置在最大弯短处，钢筋接头采用焊接。

11、在浇筑混凝土前，模板内的垃圾、泥土和钢筋上的锈、油污等应清除干净，经检查合格后方可浇筑。浇筑混凝土时应采用振捣器捣实，混凝土浇筑完后的表面应平顺、光滑、不得有蜂窝麻面等，并及时进行养护，养护时间不得少于14天。

步骤S9、锚杆挡土墙施工。具体包括：

1、边坡分层开挖至锚杆孔位置时，采用干钻进行锚杆孔施做，锚孔验收合格后，进行锚杆安装、注浆，按此施工顺序施工直至分节台阶坡底。

2、锚杆施工完成且砂浆强度达到设计要求后对锚杆进行验收试验，每段边坡的验收试验锚杆数量取每种类型锚杆总数的5%，且均不得少于5根，1Ф32（HRB400）锚杆试验荷载值为190KN其实验方法按相关规定执行。

3、边坡及锚杆验收合格后，进行支架搭设、钢筋绑扎和泄水孔设置，钢筋工程验收合格后，自下而下分三层浇筑混凝土，分层厚度自下而上分别为4m、3m、3m，分层模板安装完成后进行混凝土浇筑，混凝土强度达到70%后拆除第一层模板，安装第二层模板，浇筑第二层锚杆挡土墙混凝土，混凝土强度达到70%后拆除第二层模板，安装第三层模板，浇筑第三层锚杆挡土墙混凝土。

4、模板拆除后及时进行挡土墙混凝土养护，养护时间不小于14天。

步骤S10、预应力锚索挡土墙边坡分层开挖。具体的，在锚杆挡土墙施工完成后，进行锚索挡土墙部位边坡土方开挖，土石方按锚索竖向间距下1m按台阶进行分层开挖，在锚索安装、注浆完成后进行下一层土方开挖，直至此台阶边坡底。

步骤S11、预应力锚索挡土墙施工。具体包括：

步骤S111、锚索孔采用干钻，施钻时开始低速慢进1.5m后以正常速度钻进。施钻过程中，随时观察钻机定位情况和钻杆方位，如遇坍塌体地层松散、破碎时，采用套管跟进的钻进技术，使钻孔完整不坍，以确保钻孔质量。

步骤S112、钻机钻孔施工完成后，进行清孔。清孔质量是保证锚杆质量的关键，要求成孔孔壁垂直，孔内不得有塌陷和松动，孔内沉渣需要高压风将孔内残留的岩粉、碎屑、泥皮、沉渣和其他杂物吹净，以提高注浆后预应力锚索的锚固力。

步骤S113、锚索加工与安装，包括钢绞线长度的确定、锚索组装以及锚索入孔。

其中，钢绞线长度的确定包括：钢绞线包括锚固段111、自由段112和张拉段113，其中，锚索自由段112及张拉段113进行防腐处理：自由段钢绞线采用三种防护体系防腐，张拉段的长度为1.5m。

锚索组装包括：锚索在平台进行编索，组装锚索时，先量出锚固段111和自由段112的长度，分别做出标记，并在锚固段111的范围内每隔1m设一个隔离架114，两个隔离架114中间用紧箍环115固定在注浆管116上，自由段每两米设一隔离架（图中未示出），在锚索端头安装导向尖锥117，然后将锚索放于一旁待用。其中，隔离架114为圆板结构，隔离架114外径向内均匀间隔开设有多个弧形槽122。

锚索入孔包括：在入孔前，确认孔深和锚索长度无误后，用导向探头探孔，无阻时进行锚索入孔。

步骤S114、锚固段灌浆：采用孔底返浆法，即注浆管116至孔底 30～50cm 处， 浆液自下而上连续灌注。用压浆机将砂浆压入孔底，空气从锚索口排出，注浆量由砂浆位置指标器控制，锚固段水泥砂浆保护层厚度不小于20mm。随着浆液的灌进，慢慢拔出灌浆孔。其中，注浆材料要求：水灰比 0.38～0.5或灰砂比1:0.8～1:1.5的水泥砂浆，水泥采用P.O42.5 普通硅酸盐水泥。为加速进度在砂浆中可掺加 0.3%～0.5%的早强剂（占水泥重量），注浆压力 0.6～0.8MPa，且要求7d抗压强度 R7≥25～30MPa。注浆：采用压力注浆方式，必须在锚固段设置止浆环。为保证注浆均匀，注浆速度不宜太快。砂浆未完全固化前，不得拉拔和移动锚索。

步骤S115、边坡及锚索验收合格后，进行脚手架架搭设、钢筋绑扎和泄水孔设置，钢筋工程验收合格后，自下而下分三层浇筑混凝土；分层厚度自下而上分别为4m、3m、3m，分层模板安装完成后采用37m汽车泵进行混凝土浇筑，混凝土强度达到70%后拆除第一层模板，安装锚垫板、张拉第一层边坡锚索；锚索张拉完成后，安装第二层模板，浇筑第二层锚杆挡土墙混凝土，混凝土强度达到70%后拆除第二层模板，安装锚垫板、张拉第二层边坡锚索；锚索张拉完成后，安装第三层模板，浇筑第三层锚杆挡土墙混凝土，混凝土强度达到70%后拆除第三层模板，安装锚垫板、张拉第三层边坡锚索。

步骤S116、模板拆除后及时进行挡土墙混凝土养护，养护时间不小于14天。

步骤S117、锚头浇筑：凿毛锚孔周围，大小和锚墩底面相适应。设置三层钢筋网（Φ8@60mm），预埋和钢垫板正交焊接的内径为 15cm 的定位钢管， 钢垫板尺寸 0.45m×0.45m×0.07m。钢筋网碰到定位钢管和预留注浆孔及排气孔时其间距可做调整。采用 C35混凝土浇筑锚头，锚墩承压面与轴线应保持垂直，其误差不得大于 0.5°。锚头浇注后要精心养护，为使锚头强度尽快增长可在 混凝土中掺入一定比例的早强剂。

步骤S118、锚索张拉与锚固力锁定：锚索孔内砂浆达到设计强度80%，进行锚索张拉。具体的，按照如下步骤进行锚索张拉：

1、张拉作业前，对张拉设备进行校验和标定，换算各级拉力在液压表上的读数，安装夹片工作锚板和夹片，并使锚板与锚垫板同轴，按使用的钢绞线规格安装限位板；安装千斤顶，使前端止口对准限位板；安装工具锚，并使工具锚与张拉端锚具对正；

2、锚索正式张拉前，取0.1～0.2倍轴向拉力设计值对锚索预张拉1～2次，使锚索体完全平直，各部位接触紧密，其中，单根预张拉值为 10～20kN；

3、隔时分级施加荷载，直至压力表无返回现象，进行锁定作业；

4、锚索张拉分两次采用对称循环张拉，每次张拉时间间隔为3～5d，第一次分三个循环进行张拉，张拉控制应力为570kN，第一次张拉值为单孔总拉力值的50％；第二次分两个循环进行张拉，张拉控制应力为1150kN，第二次张拉值为锚索单孔总拉力值的50％，总拉力值含超张拉值15％；每次每个循环均应对所有锚索张拉一次，且每孔锚索张拉间隔时间应保持一致，锚索张拉中应对锚索伸长及受力进行记录，并核实伸长与受力是否相符。

步骤S119、锚索张拉后对锚头和锚索自由段间的空隙进行补浆，补浆材料宜选用水灰比0.38～0.5的水泥浆。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、在边仰坡开挖前及边仰坡施工过程中，分别进行测量放样；

S2、截水天沟施做；

S3、抗滑桩施工；

S4、抗滑桩检测；

S5、锚杆桩桩板墙边坡分层开挖；

S6、锚杆桩桩板墙施工；

S7、锚杆框架梁、锚杆挡土墙部位土方开挖；

S8、锚杆框架梁施工；

S9、锚杆挡土墙施工；

S10、预应力锚索挡土墙边坡分层开挖；以及

S11、预应力锚索挡土墙施工。

2.根据权利要求1所述的适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法，其特征在于：步骤S1中，在边仰坡开挖前，进行测量放样放出开挖边界线；步骤S2中，开挖边界线测量放样后，在开挖边界线5m外结合地形放样出洞外截水天沟开挖线，所述截水天沟在边仰坡开挖前修建，且修建时要考虑排出的水不流经洞外道路或能流入洞外排水沟中，使洞内外防排水形成统一体系，截水天沟沟底纵坡不小于3‰，且施工时根据实际地形情况选择相匹配的截水天沟断面。

3.根据权利要求2所述的适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法，其特征在于：步骤S3中，抗滑桩施工包括如下步骤：

S31、根据地质及桩孔间距确定桩施工顺序，当桩孔间距小于3m时，采用隔桩跳挖的方式进行施工；

S32、桩井开挖时需设置锁口，开挖桩孔从上到下逐层分节进行，每节的高度为0.6～1m，开挖一节支护一节；

S33、抗滑桩施工过程中，为减小桩板墙后植入钢筋量，在抗滑桩挖孔施工过程中，在孔壁进行钻孔预埋连接钢筋；

S34、采用激光导向控制法对桩身垂直度和平整度进行控制；

S35、桩井开挖到位后，将桩身钢筋运至现场，采用孔内安装方法，钢筋接头采用直螺纹套筒连接；

S36、桩身采用C35混凝土，采用车载泵浇筑，导管接入桩孔底部，按照水下混凝土的方法灌注，导管离孔底距离不宜超过1.5—2.0m。

4.根据权利要求3所述的适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法，其特征在于：

步骤S5中，锚杆桩桩板墙边坡分层开挖包括：抗滑桩施工完成后，检测合格且桩身混凝土达到设计强度的80%后，进行桩前土体开挖；锚杆桩桩板墙处土石方分层开挖中，每层的开挖高度不大于2.5m，开挖后及时浇注挡土板，待挡土板达到设计强度的70％，开挖下一层岩土；

步骤S6中，锚杆桩桩板墙施工包括：分层开挖土石方后，将桩间土壁修整到位，并清除浮土和松动岩石；桩间土清除后，对桩身进行凿毛处理，凿毛应使露出新鲜混凝土面积不小于75%，凿毛深度0.5～1cm，凿毛痕的间距为3cm，清净浮灰、砂浆和松软层；桩面凿毛完成后，进行挡土板钢筋安装，钢筋连接采用单面焊，焊接长度为10d；钢筋安装及泄水孔设置完成并验收合格后安装模板，分层浇筑混凝土，随浇筑随振捣，振捣点在平面内应均匀布置，每一振捣层内，平面插点间距不大于400mm；混凝土终凝后洒水养护不少于7天；分层处挡土板施做完成后，进行锚杆桩及联系横梁施工。

5.根据权利要求4所述的适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法，其特征在于：步骤S7中，在锚杆桩板墙施工完成后，进行锚杆框架梁、锚杆挡土墙部位土方开挖，其中，锚杆框架梁处土石方按台阶开挖到位，每层的开挖高为10m；锚杆挡土墙部位，土石方按锚索竖向间距下1m按台阶进行分层开挖，在锚杆安装、注浆完成后进行下一层土方开挖，直至此层边坡底。

6.根据权利要求5所述的适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法，其特征在于：步骤S8中，锚杆框架梁施工包括：施工顺序为自上而下分段分级开挖且分级挡护；边坡开挖10m后，施工锚杆框架梁，待锚杆框架梁达到设计强度要求后开挖下一级，直至设计边坡底面标高；坡面开挖完成后，对边坡面进行锚孔采用全站仪定位测量放样，锚孔定位偏差不大于20mm，锚孔直径不得小于设计值；其中，锚孔采用干钻法成孔，锚孔偏斜度不大于5%，钻孔深度超过锚杆设计长度不小于50cm，钻孔开孔时采用低速钻进，钻深20cm后转入正常钻速。

7.根据权利要求6所述的适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法，其特征在于：步骤S9中，锚杆挡土墙施工包括：边坡分层开挖至锚杆孔位置时，采用干钻进行锚杆孔施做，锚孔验收合格后，进行锚杆安装、注浆，按此施工顺序施工直至分节台阶坡底；锚杆施工完成且砂浆强度达到设计要求后对锚杆进行验收试验；边坡及锚杆验收合格后，进行支架搭设、钢筋绑扎和泄水孔设置，钢筋工程验收合格后，自下而下分三层浇筑混凝土，分层厚度自下而上分别为4m、3m、3m，分层模板安装完成后进行混凝土浇筑，混凝土强度达到70%后拆除第一层模板，安装第二层模板，浇筑第二层锚杆挡土墙混凝土，混凝土强度达到70%后拆除第二层模板，安装第三层模板，浇筑第三层锚杆挡土墙混凝土；模板拆除后及时进行挡土墙混凝土养护，养护时间不小于14天。

8.根据权利要求7所述的适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法，其特征在于：步骤S10中，在锚杆挡土墙施工完成后，进行锚索挡土墙部位边坡土方开挖，土石方按锚索竖向间距下1m按台阶进行分层开挖，在锚索安装、注浆完成后进行下一层土方开挖，直至此台阶边坡底。

9.根据权利要求8所述的适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法，其特征在于：步骤S11中，预应力锚索挡土墙施工包括：S111、锚索孔采用干钻，施钻时开始低速慢进1.5m后以正常速度钻进；S112、钻机钻孔施工完成后，进行清孔；S113、锚索加工与安装，包括钢绞线长度的确定、锚索组装以及锚索入孔；S114、锚固段灌浆；S115、边坡及锚索验收合格后，进行脚手架架搭设、钢筋绑扎和泄水孔设置，钢筋工程验收合格后，自下而下分三层浇筑混凝土；S116、模板拆除后及时进行挡土墙混凝土养护；S117、锚头浇筑；S118、锚索张拉与锚固力锁定：锚索孔内砂浆达到设计强度80%，进行锚索张拉；S119、锚索张拉后对锚头和锚索自由段间的空隙进行补浆。

10.根据权利要求9所述的适于多台阶高陡边坡渐变式支挡施工方法，其特征在于：

步骤S113中，钢绞线长度的确定包括：钢绞线包括锚固段、自由段和张拉段，其中，锚索自由段及张拉段进行防腐处理：自由段钢绞线采用三种防护体系防腐，张拉段的长度为1.5m；锚索组装包括：锚索在平台进行编索，组装锚索时，先量出锚固段和锚索自由段的长度，分别做出标记，并在锚固段的范围内每隔1m设一个隔离架，两个隔离架中间用紧箍环固定在注浆管上，自由段每两米设一隔离环，在锚索端头安装导向尖锥，然后将锚索放于一旁待用；锚索入孔包括：在入孔前，确认孔深和锚索长度无误后，用导向探头探孔，无阻时进行锚索入孔；

步骤S118中，按照如下步骤进行锚索张拉：

张拉作业前，对张拉设备进行校验和标定，换算各级拉力在液压表上的读数，安装夹片工作锚板和夹片，并使锚板与锚垫板同轴，按使用的钢绞线规格安装限位板；安装千斤顶，使前端止口对准限位板；安装工具锚，并使工具锚与张拉端锚具对正；

锚索正式张拉前，取0.1～0.2倍轴向拉力设计值对锚索预张拉1～2次，使锚索体完全平直，各部位接触紧密，其中，单根预张拉值为 10～20kN；

隔时分级施加荷载，直至压力表无返回现象，进行锁定作业；

锚索张拉分两次采用对称循环张拉，每次张拉时间间隔为3～5d，第一次分三个循环进行张拉，张拉控制应力为570kN，第一次张拉值为单孔总拉力值的50％；第二次分两个循环进行张拉，张拉控制应力为1150kN，第二次张拉值为锚索单孔总拉力值的50％，总拉力值含超张拉值15％；每次每个循环均应对所有锚索张拉一次，且每孔锚索张拉间隔时间应保持一致，锚索张拉中应对锚索伸长及受力进行记录，并核实伸长与受力是否相符。

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