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1 前言
三福高速公路SA6－SA13合同段位于三福高速公路福建省尤溪縣境內(nèi),，起止樁號為K191+000～K250+555.5,，全長為59.5km。該路段不良地質(zhì)路塹邊坡多,，相對高差均在30～80m左右,，最高達(dá)到103m，巖石破碎,，裂隙發(fā)育,，易產(chǎn)生滑塌現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì),，本路段共有145個(gè)坡面需進(jìn)行高邊坡錨桿（索）加固處理,，錨桿（索）一般位于2～7級坡面上，主要工程量總計(jì)為錨桿171160/11411m/孔,，錨索125921/6296m/孔,。
施工圖審查結(jié)束后，業(yè)主組織對高邊坡進(jìn)行了專項(xiàng)設(shè)計(jì)復(fù)查,，共對117處邊坡的設(shè)計(jì)進(jìn)行了修正,，并確定了17處高邊坡為特別跟蹤動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)部位。由于高邊坡防護(hù)工程數(shù)量大,，特別是錨桿（索）數(shù)量大,，且其成敗直接影響到今后高速公路的運(yùn)營安全，因此如何做好路塹高邊坡防護(hù)加固工程監(jiān)控,，特別是如何做好錨桿（索）的施工監(jiān)控,，成為該路段監(jiān)理工作的重點(diǎn)內(nèi)容之一。
2 自然地理和區(qū)域地質(zhì)條件
路段地處戴云山脈北部,，屬中低山丘陵地貌,，地勢總體上呈首尾高、中間低；地形切割較為強(qiáng)烈,，溝谷多為"V"字形,，地形陡峭，植被茂密,；為亞熱帶海洋季風(fēng)氣候,，溫和濕潤，雨量充沛,，平均氣溫18.9°,，極端最高氣溫40.5°，最低氣溫－7.6°,；年降雨量1665.4mm,，3～9月為雨季，豐雨季節(jié)為5～6月份,，旱季為10月至次年2月份,，全年無霜期300天，霜期為12月中旬至次年2月下旬,；沿線水系發(fā)育,，主要有尤溪及其支流華蘭溪、鴨坑溪,、吉木溪,、新嶺溪及其支流等，水力資源豐富,，次級溝谷內(nèi)多常年性流水,，流量一般較小，但雨季水量驟增,，常形成突發(fā)性洪水,，對公路建設(shè)具有一定的危害。
項(xiàng)目地處閩東中生代火山斷坳帶,，受區(qū)域構(gòu)造政和至大埔斷裂帶及清流至連城斷裂帶的影響,，塔兜、盧頭隔等斷層及次級構(gòu)造與路線相交,，但不構(gòu)成危害性影響,。路線經(jīng)過地層主要為侏羅系凝灰熔巖,、碎斑熔巖及砂巖,，次為燕山期花崗巖，受地質(zhì)構(gòu)造影響,，裂隙較發(fā)育,，全至強(qiáng)風(fēng)化層厚度較大；第四系殘坡積粘性土、砂質(zhì)粘性土主要分布于山坡表層,，第四系全新統(tǒng)沖洪積砂性土,、亞粘土、砂礫及漂石,、卵石,、淤泥質(zhì)土等主要分布于溝谷及山間小盆地等地勢低凹地帶，厚度均不大,。
總體上,，項(xiàng)目區(qū)地質(zhì)構(gòu)造相對穩(wěn)定，尚未發(fā)現(xiàn)大的滑坡,、坍塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象,，工程地質(zhì)條件尚可。但侏羅系梨山組沉積巖地層傾角較緩,，整體風(fēng)化不均,，軟硬相間，在地表水的作用下路塹邊坡易產(chǎn)生坍塌,；南園組火山巖殘坡積厚度較大,，對高邊坡的穩(wěn)定亦不利，局部曾產(chǎn)生小型滑坡,。
3 單孔復(fù)合（壓力分散）型錨固法的機(jī)理
單孔復(fù)合錨固系統(tǒng)是由同一個(gè)鉆孔中安裝幾個(gè)單元錨桿（無粘結(jié)鋼絞線）,，而每個(gè)單元錨桿（索）有自己的桿體、自由長度和固定長度,，而且承受的荷載也是通過各自的張拉千斤頂施加的,，并通過預(yù)先的補(bǔ)償張拉而使所有單元錨桿（索）始終承受相同的荷載。當(dāng)單元錨桿（索）的固定長度很小,，而不發(fā)生粘結(jié)效應(yīng)逐步弱化成"脫開"的情況下,，能最大限度地調(diào)用錨桿（索）整個(gè)固定長度范圍內(nèi)的地層強(qiáng)度。此外,，使用這種錨固系統(tǒng)的整個(gè)錨固長度理論上是沒有限制的,，錨桿（索）承載能力可隨固定長度的增加而提高。
當(dāng)錨桿（索）的固定段位于非均質(zhì)地層中時(shí),，可以合理調(diào)整單元錨桿（索）的固定長度,，即比較軟弱地層中單元錨桿（索）的固定長度應(yīng)大于比較堅(jiān)硬的地層中的單元錨桿（索）的固定長度。而這樣就能使不同地層強(qiáng)度都能得到充分利用,。
本路段設(shè)計(jì)的壓力分散型錨索,，設(shè)計(jì)鉆孔直徑130mm，錨索長度為18～43m,，由三個(gè)單元無粘結(jié)鋼絞線組成,，錨固長度8～15m,，設(shè)計(jì)張拉力為600～750kN，注漿采用R425純水泥漿,，水灰比0.4：1,，注漿采用孔底返漿法。
4 錨桿（索）加固工程監(jiān)理程序
（1）在接到"開工申請單"后,，專業(yè)監(jiān)理工程師應(yīng)到現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地勘察,，了解錨索（桿）加固工程坡位的地質(zhì)特征。
① 確定工程部位的地質(zhì)構(gòu)造,。
詳細(xì)觀察工程部位的地質(zhì)構(gòu)造,，有無斷層通過和坡面滑動(dòng)跡象；觀測坡面巖土層的裂隙發(fā)育情況,巖層及裂隙產(chǎn)狀,；判斷引起坡體滑動(dòng)的后緣控制面和主滑面的裂隙產(chǎn)狀,，形成前緣出口的裂隙產(chǎn)狀和產(chǎn)生邊坡松弛的結(jié)構(gòu)產(chǎn)狀。
② 初步確定錨固段地層層位,。
觀察邊坡各級（從路基開始,，一級一級往上觀測）土層和風(fēng)化巖強(qiáng)度的變化，詳細(xì)劃分坡面的巖土類型,，估算坡殘積土,、土狀強(qiáng)風(fēng)巖、塊狀強(qiáng)風(fēng)化巖,、弱（中）風(fēng)化巖,、微風(fēng)化巖的厚度和深度，初步確定錨固段所處地層層位,。
③ 了解地下水賦存,。
根據(jù)山區(qū)地形特點(diǎn)，一般三級坡以上無地下水賦存,，一,、二級坡內(nèi)塊狀強(qiáng)風(fēng)化~微風(fēng)化巖由于裂隙發(fā)育，有基巖裂隙水賦存,，往往會影響錨孔鉆造的施工,，因此應(yīng)考慮合理的鉆造工藝，相應(yīng)采取措施,。
（2）掌握設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)目的,。
應(yīng)詳細(xì)對設(shè)計(jì)施工圖件進(jìn)行分析，了解設(shè)計(jì)孔深,、錨固段長度,、錨孔傾角、設(shè)計(jì)拉力等,，錨固段地層是否是在該坡松弛結(jié)構(gòu)面以下或坡體滑動(dòng)的后緣控制面以下,，以達(dá)到錨固效果。
（3）錨孔鉆造施工的現(xiàn)場監(jiān)控,。
監(jiān)理工程師依據(jù)3.1,、3.2程序，并對現(xiàn)場設(shè)備和材料（包括鉆機(jī),、空壓機(jī),、腳手架、注漿機(jī),、鋼絞線,、注漿管以及配套材料與配件）、施工隊(duì)伍資質(zhì)和主要人員施工簡歷,、施工組織,、工藝流程、質(zhì)保體系和安保體系的建立等進(jìn)行審查,，已具備開工條件的情況下,，批復(fù)開工報(bào)告，進(jìn)行各錨孔鉆造,。在施工過程中,，主要檢查的內(nèi)容有：
① 檢查孔位處坡面坐標(biāo)和標(biāo)高是否經(jīng)測量檢測，放樣拉線是否平直,，要求標(biāo)記各孔孔位,，孔位縱橫誤差<50mm，標(biāo)高誤差<100mm,；
② 錨孔鉆造機(jī)安裝傾斜度是否與錨孔設(shè)計(jì)傾角相等,，誤差為±1。（用地質(zhì)羅盤量測）,；
③ 錨孔鉆造腳手架是否牢固,，各部分螺扣是否緊牢；
④ 鉆孔鉆進(jìn)采用無水干鉆,，嚴(yán)禁用水鉆進(jìn),；
⑤ 詳細(xì)觀測記錄巖土層深度并進(jìn)行巖土命名，分坡殘積土,、土狀風(fēng)化巖,、塊狀強(qiáng)風(fēng)化巖、弱（中）風(fēng)化巖,、微風(fēng)化巖的鉆孔深度（從吹出的巖粉判別）,；
⑥ 鉆孔深度應(yīng)大于設(shè)計(jì)深度0.5mm；
⑦ 達(dá)孔底深度后,，穩(wěn)鉆1~2分鐘或更多時(shí)間,，防止孔底尖滅,，達(dá)不到設(shè)計(jì)孔徑，同時(shí)使用高壓空氣將孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外,，保持孔內(nèi)干凈,。
⑧ 鉆孔檢查采用尺檢鉆頭直徑，計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)鉆桿根數(shù),，檢查孔徑,、孔深、復(fù)查錨孔孔位,、傾角和方位,。
（4）錨筋制安的現(xiàn)場監(jiān)控。
① 錨桿(索)編束檢查,。
當(dāng)采用錨桿（鋼筋）作為錨筋體時(shí),，錨桿組裝前鋼筋應(yīng)平直，并經(jīng)除油和除銹處理合格,。預(yù)應(yīng)力錨桿鋼筋主要采用精扎螺紋鋼,，錨桿接頭要求采用專用錨桿連接接頭，自由段刷防銹油漆,，涂脫水黃油,，外套塑料管，自由段與錨固段分界處,，應(yīng)纏繞膠布進(jìn)行固接和密塞處理,，纏繞長度兩側(cè)不得小于100mm；并檢查錨桿長度,、錨固段長度,、錨桿型號是否符合設(shè)計(jì)要求。
當(dāng)采用鋼絞線或高強(qiáng)鋼絲作錨筋體時(shí),，由于本路段錨索為壓力分散型錨索,，制安時(shí)監(jiān)控的內(nèi)容如下：
a 檢查錨索長度，錨索編束全長應(yīng)大于設(shè)計(jì)長度1.5~2.0m,；
b 檢查錨固段長度,，錨索編束后，每股長度誤差不大于50mm,；
c 檢查承載體,，用45號鋼材，厚度>20mm,，承載體捆扎應(yīng)用雙重捆扎,，在承載體下方加一鋼墊板，用螺桿固定牢固,，三個(gè)承載體間距要等于錨固段的1/3,；并抽檢擠壓套,、擠壓簧的擠壓強(qiáng)度，單根連接強(qiáng)度>200KN,；
d 檢查隔離支架,，隔離支架用塑料支架，留有一定的保護(hù)層注漿間距,，錨固段間距≤1.0m,，自由段≤1.5m,，并用鐵絲綁扎牢固,；
e 檢查注漿管，注漿管強(qiáng)度應(yīng)達(dá)注漿泵壓要求,，從隔離支架和承載體中心通過,，管頭置于導(dǎo)向帽內(nèi)（導(dǎo)向帽用鋼管制作），并用鐵絲固牢,，防止安錨時(shí)脫落孔底,；
f 檢查鋼絞線，鋼絞線要平直,，無損傷（有損傷時(shí)應(yīng)用防水膠布纏繞封密）,，承載體上下不能裸露鋼絞線，有裸露處應(yīng)用防水膠布纏繞封密,。
② 錨索（桿）安裝
a 錨索（桿）運(yùn)輸,、吊裝，應(yīng)細(xì)心操作,，不得損傷錨筋體和移動(dòng)各組成部件,；
b 錨索（桿）安裝時(shí)，應(yīng)保持順直,，順利下到孔底,，嚴(yán)禁抖動(dòng)、扭轉(zhuǎn),、串動(dòng),，防止散束，錨桿禁止敲擊,；
c 尺量錨筋外面長度與設(shè)計(jì)孔深差為制錨長度與設(shè)計(jì)長度之差,，允許偏差50mm；
d 壓力分散型錨索孔外三組標(biāo)記清楚,，一般用不同顏色油漆標(biāo)記,，防止張拉時(shí)補(bǔ)償錯(cuò)誤。
(5) 錨孔注漿的監(jiān)控,。
錨孔注漿時(shí)應(yīng)進(jìn)行旁站,，必須采用孔底返漿法,，嚴(yán)禁抽拔注漿管，無返漿或中途輸送泵故障,、高壓管破裂等應(yīng)及時(shí)報(bào)廢返工,，第一次注漿出井口，第二次補(bǔ)漿也應(yīng)流出,，若時(shí)間長或水泥用量大,，需經(jīng)專業(yè)工程師確定。出現(xiàn)異常,，同時(shí)要請示設(shè)計(jì)代表,，共同制定處理方案。注漿時(shí)間原則上是錨孔鉆造后24h,，需延長時(shí)間由專業(yè)工程師確認(rèn),。若采用二次高壓劈裂注漿，注漿管在編束時(shí)應(yīng)在錨束另綁扎一根注漿管,，在水泥漿體強(qiáng)度達(dá)到5.0MPa時(shí)進(jìn)行,。
(6) 錨索（桿）地梁、框架的監(jiān)控,。
① 錨索（桿）地梁,、框架的制作。
地梁,、框架均于現(xiàn)場澆筑,，并滿足以下要求：
a 鋼筋接頭需錯(cuò)開，焊接頭截面之間的距離不得小于1m,；
b 鋼筋砼地梁或框架中的立柱埋入平臺地面標(biāo)高以下不小于0.5m,，用C25號砼澆注；
c 錨索（桿）,、波紋管,、錨墊板地梁應(yīng)置于中心位置，框架應(yīng)置于立柱與橫梁交叉中心位置,，錨索（桿）方向應(yīng)與錨孔方向一致,，錨墊板應(yīng)垂直錨孔方向；
d 鋼筋安置平整后,，模板安裝要牢固,，接縫平順，再進(jìn)行現(xiàn)場澆注,、振搗,，防止漏漿、倒模；
e 框架應(yīng)分片施工,，兩相鄰框架橫梁,、頂梁接觸處留20mm伸縮縫，用浸瀝青木板或泡沫板填塞,。
② 進(jìn)行錨索（桿）,、框架、地梁檢驗(yàn),。
達(dá)到錨索（桿）孔位符合設(shè)計(jì)要求,，預(yù)留長度滿足張拉要求，外觀順直,、美觀,，無麻面及跑模現(xiàn)象,。
（7）錨索（桿）試驗(yàn)監(jiān)控,。
錨索（桿）試驗(yàn)分基本試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn),，必須進(jìn)行全過程旁站,，試驗(yàn)設(shè)備必須標(biāo)定。
① 基本試驗(yàn)每坡應(yīng)不少于3孔,，施工前由監(jiān)理工程師根據(jù)巖土情況選定孔位,，按規(guī)范要求分級進(jìn)行。壓力分散型錨索,，預(yù)張拉后,，根據(jù)錨索各單元差異伸長量和差異荷載，分單元補(bǔ)償差異荷載后再按規(guī)范進(jìn)行分級張拉,，直至破壞,。發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)采取措施,，找準(zhǔn)差異原因,，向設(shè)計(jì)代表和總監(jiān)辦匯報(bào)試驗(yàn)情況或共同研究處理方案。
② 驗(yàn)收試驗(yàn)孔數(shù)為邊坡錨孔數(shù)的5%,，但不少于3孔,，試驗(yàn)方法同基本試驗(yàn)，試驗(yàn)最終拉力值為設(shè)計(jì)拉力值的150%,。在分級張拉時(shí),，發(fā)現(xiàn)異常，必須請示設(shè)計(jì)代表和總監(jiān)辦,，共同研究,，確定解決辦法，防止將錨索（桿）破壞,。
以上兩試驗(yàn)由承包單位寫出試驗(yàn)指導(dǎo)書和試驗(yàn)報(bào)告,，由監(jiān)理簽署意見后,，再進(jìn)行工作錨的張拉、鎖定,、封錨工作,。
（8）張拉、鎖定,、封錨的監(jiān)控,。
監(jiān)理應(yīng)進(jìn)行旁站，張拉,、鎖定必須采用專用設(shè)備,，作業(yè)前進(jìn)行標(biāo)定，所用錨具為專用錨具,，并要有送檢報(bào)告書,。鎖定拉力值為設(shè)計(jì)拉力值的110%，其張拉步驟同試驗(yàn)分級進(jìn)行,。壓力分散型錨索,，預(yù)張拉后分單元補(bǔ)償差異荷載，張拉至設(shè)定張拉荷載后,，持荷10~15min,，進(jìn)行自動(dòng)鎖定。錨孔封錨,，采用機(jī)械切割余露鋼筋,，留長10cm。用純水泥漿注滿墊板及錨頭各部分空隙,，用20MPa砼按設(shè)計(jì)要求制模封錨,。
5 特殊情況處理
在錨索（桿）施工全過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各種特殊情況,，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和個(gè)人經(jīng)驗(yàn),，進(jìn)行果斷處理。
5.1 錨孔鉆造特殊情況處理
5.1.1 錨孔坍塌處理
邊坡巖石裂隙發(fā)育,，或有斷層通過,，或已滑塌邊坡，錨孔鉆造時(shí)或完成后,，經(jīng)常會出現(xiàn)孔內(nèi)坍塌,、掉塊，難以鉆進(jìn)等現(xiàn)象,。如YK194+300-400右坡三級,，坡面為塊狀強(qiáng)風(fēng)化砂礫巖，裂隙發(fā)育，巖石均有移位,，坡內(nèi)裂隙多條,，最寬達(dá)0.5m，于3,、5,、8、9,、15,、21、25m孔深出不等均有出現(xiàn),，鉆進(jìn)難度大,，一次難以成孔。該邊坡采用鉆進(jìn)8m后,，用粘土和水泥封閉再重新鉆造,，再遇裂隙掉塊再封閉、再鉆進(jìn)的辦法進(jìn)行了處理,。當(dāng)然,，如果材料充足，可采用擴(kuò)大一級孔徑,，用套管跟進(jìn)的辦法處理更好,，但費(fèi)鋼材,，成本大,。
5.1.2 卡鉆或斷鉆頭于孔內(nèi)的處理
錨孔鉆造時(shí)，卡鉆現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,，當(dāng)卡鉆發(fā)生后,，應(yīng)加大空氣壓力，將巖粉吹凈,，鉆具減壓提升和下降,、慢轉(zhuǎn)，一般經(jīng)過反復(fù)活動(dòng)能處理好,。斷鉆頭和鉆具采用多種工具進(jìn)行打撈,，盡量將其取出，若打撈不上來,，只有重鉆新孔,。如K244+610～810右坡第二級鉆造時(shí)鉆頭斷于孔內(nèi)，無法打撈,，經(jīng)請示設(shè)計(jì)代表同意,，在原孔位置將設(shè)計(jì)20°的鉆孔改為22°鉆進(jìn)，至孔底。需注意的是傾角改變量不宜過大,，經(jīng)過計(jì)算不遇原鉆頭處即可,。
5.2 注漿過程特殊情況處理
注漿時(shí)嚴(yán)禁抽拔注漿管，必須從孔口返漿,，若遇特殊情況應(yīng)果斷處理,。
5.2.1 設(shè)備、注漿管故障處理
在注漿時(shí),，一般一個(gè)錨孔注漿時(shí)間為15~20min,，平均每孔0.33~0.45m3，水泥用量9~13袋,。
如K244+610～810右坡第三級12號孔,，上午9：25開始注漿至11：30，水泥用量僅14袋,，因水泵故障,，外注漿管爆裂，時(shí)間過長,，因此將錨索拔出,，重新鉆造、安錨,。15號孔,，下午4：50~7：10，外注漿管爆裂4次,，未注滿,，同樣將錨索拔出，重新鉆造,、安錨,。25、26號孔注漿,，注漿時(shí)間超過2個(gè)小時(shí),，仍未注滿，將錨索拔出來,，又拔不動(dòng),，最后在靠近錨索下方，加大該錨孔傾角,，重新鉆造新錨孔,，安錨注漿處理。
5.2.2 裂隙寬而長,，注漿量大處理
若遇巖石破碎,、裂縫等,，注漿量大，最多一孔達(dá)80t水泥以上,，如K192+920～K193+100右坡,，正在移動(dòng)，平臺裂縫寬20~25cm,，進(jìn)行36號孔漿時(shí),，20t水泥未注滿，后采用兩孔,、三孔輪流注漿,，共50t水泥將36、37,、38三孔注滿至孔口返漿,。
如K192+700～900右坡注漿，在注漿38號孔時(shí),，注漿時(shí)間1h,，孔口未返漿，發(fā)現(xiàn)從39號孔流出,。處理辦法,，停止38注漿，注39孔,，到其返漿后,，停止一定時(shí)間，再將38注滿返漿,，水泥用量為設(shè)計(jì)用量的7.05倍,。
5.3 試驗(yàn)中特殊情況分析
在進(jìn)行K211+300～560右坡三孔基本試驗(yàn)時(shí)，其鋼絞線均有送檢合格報(bào)告,。但當(dāng)試驗(yàn)拉力達(dá)780～1173kN時(shí),，第一單元長度大的均先斷裂。分析原因是第三單元（最短）已被拉動(dòng),。部分第二組亦拉動(dòng)，經(jīng)過對該處試5-3號孔試驗(yàn),，當(dāng)試驗(yàn)拉力936KN時(shí),，第一組斷一根，結(jié)果拉第三單元,，將第三單元拉出27cm,。分析原因?yàn)榈谌龁卧谕翣顝?qiáng)風(fēng)化巖中，自由段未注漿,，第三單元承載體和2.6m水泥柱無壓力,，被拉動(dòng),，同樣，第二單元也處于土土狀強(qiáng)風(fēng)化巖中,，也被拔出,，試驗(yàn)孔設(shè)計(jì)孔深僅20~22m，而工作錨索為28~33m,，工作錨錨固段均在塊狀強(qiáng)風(fēng)化~弱風(fēng)化巖中,，試驗(yàn)孔雖未達(dá)設(shè)計(jì)要求，而工作孔經(jīng)驗(yàn)收試驗(yàn)均能滿足要求,。
5.4 錨索邊坡滑塌處理
一處六級邊坡,，進(jìn)行第三級錨孔鉆造時(shí)，邊坡三級平臺頂裂隙寬20~25cm,，每天位移2~5mm,，采用快鉆造、快注漿,、快制地梁的措施,，注漿結(jié)束后停止位移，地梁7天后進(jìn)行張拉,，在終張拉鎖定時(shí),，隨著噸位的增加，裂縫縮攏,，寬度明顯減小,，有的合縫，最寬的25cm已合攏至10cm左右,，有明顯效果,。另有多處高邊坡施工時(shí)開裂出現(xiàn)滑塌征兆，均采用快速施工加臨時(shí)預(yù)張拉辦法,，保持了邊坡的穩(wěn)定性,。
6 結(jié)束語
高邊坡錨索（桿）加固工程是福建山區(qū)高速公路重要關(guān)鍵工程之一，錨索（桿）加固工程的監(jiān)理也成為監(jiān)控制臺工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容,，同時(shí)本路段首次應(yīng)用壓力分散型錨索先進(jìn)技術(shù),，提高了山區(qū)高邊坡的穩(wěn)定性，對保證高速公路長期安全和正常運(yùn)營有著積極的意義
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