滑坡处理安全专项施工方案培训.docx

滑坡处理安全专项施工方案培训讲义

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2020年4月19日
文档仅供参考

中冶交通建设集团有限公司绥正高速总经理部

YK15+240～K14+910段
右侧滑坡治理安全专项施工方案

编制:

复核:

审核:

批准:

中冶交通建设集团有限公司
日期: 8月

目 录

第一章、编制说明 1
1.1编制目的 1
1.2编制依据 1
1.3编制原则 1
第二章、工程概况 3
2.1工程简介 3
2.2工程地质基本情况 3
2.3工程特点 4
2.4施工要求和技术保证条件 4
第三章、滑坡治理施工方案及施工工艺 6
3.1施工顺序和处理方案 6
3.2 主要防护措施及要求 7
3.3 施工方法 14
3.4 滑坡体的施工监测 35
第四章 滑坡治理安全保障体系及措施 35
4.1 安全保证体系 35
4.2 安全保证管理措施 36
4.3安全生产技术措施 37
4.4、施工安全检查和监测 47
第五章、安全应急预案 48
5.1 现场应急预案自救组织机构 48
5.2应急管理原则 50
5.3机械伤害事故特征及应急处理措施 51
5.4高处坠落事故特征及应急处理措施 52
5.5坍塌滑坡事故特征及应急处理措施 55
5.6触电伤害事故特征及应急处理措施 56

第一章、编制说明
1.1编制目的
为了加强项目的安全技术管理,防止施工安全事故,保障人身和财产安全,根据施工现场实际情况,编制了滑坡处理安全专项施工方案。
1.2编制依据
1、 两阶段施工图设计第三册
2、 <山区高速公路工程施工安全生产标准化指南>
3、 <公路路基工程施工技术规范>JTG F10-
4、 <公路工程质量检验评定标准>JTGF80-1-
5、招标文件、两阶段施工图设计、实施性施工组织设计;
6、施工现场调查及施工地质勘察资料;
7、公路工程质量检验评定标准;
8、施工现场临时用电安全规范(JGJ46- );
9、公路工程施工安全技术规范(JGJ076-95);
10、<中华人民共和国安全生产法>
11、贵州省交通建设工程质量安全管理文件汇编上、下册
1.3编制原则
1、严格遵守招标文件,设计图纸,施工规范和质量验收评定标准。
2、坚持技术先进性,科学合理性,经济适应性,安全可靠性与实事求是相结合。
3、对施工现场坚持全员、全方位、全过程严密监控、动态控制、科学管理的原则。
第二章、工程概况
2.1工程简介
贵州省遵义至绥阳高速公路延伸线(以下简称绥正高速公路)是<贵州省高速公路网规划>中的重要组成部分,项目的建设是加快贵州省绥阳县经济建设的需要;是完善贵州高速公路网的需要。绥正高速公路为新建工程,位于遵义市正安县、绥阳县境内。路线起于正安县南坪道真至瓮安高速(K107+110),经温泉、旺草至绥阳县城西侧,终点顺接正在运营的绥阳至遵义高速公路起点,总长46.933km。设计速度为80km/h,横断面采用整体式路基与分离式路基两种形式,路基宽度24.5m。路基总挖方805.6万m3,总填方588.4万m3;混凝土总量186万m3;全线桥梁总长19.86km/43座;隧道总长6.1km/8座;通道、涵洞68道;互通4处,旺草服务区1处。
其中YK15+240～K14+910段右侧边坡属于高边坡且是不良地质体,边坡内存在不利滑动面。由于施工便道切脚开挖诱发边坡发生顺层滑坡,滑坡后缘裂缝距路基中心线约为100m,后缘裂缝宽约1~5.5m,深约1~9.2m。
2.2工程地质基本情况
该段覆盖层为可塑状粘土和碎石土,厚0.0~5.0m;下伏基岩为志留系韩家点群(S2-3hn)泥质粉砂岩夹泥岩和志留系石牛栏群(S2Sh)灰岩,岩层产状100°∠31°,强风化层厚5.0~7.4m,岩体节理裂隙发育,岩体破碎;中风化层岩体较完整,边坡在自然状态下稳定,由于施工便道切脚开挖诱发边坡发生顺层滑坡,滑坡后缘裂缝距路基中心线约为100m,后缘裂缝宽约1~5.5m,深约1~9.2m,由于产生滑坡后,后缘边坡产生新的凌空面,边坡又会沿着潜在滑动面2产生滑坡。
2.3工程特点
1、本段滑坡处理防护工程工程量大,防护形式多,施工工序多样,涉及到多专业,多工种,平行交叉作业。且滑坡体属于高边坡,在高边坡上作业,施工工作面大,属高空作业,危险系数大,安全防护难度大。
2、施工场地布置、施工安全管理、工程质量控制、施工前后工序组织安排等是本工程施工管理的关键。
3、本工程边坡有土质边坡、强风化边坡,经爆破或遇雨易崩塌,必须及时防护。
4、滑坡后产生新的滑动面,施工风险巨大,如果施工不当,极有可能发生新的山体滑坡,造成极坏的影响。
2.4施工要求和技术保证条件
1、施工要求
(1)工程责任明确,高度重视,落实到位,不能把防护工程当做附件工程。
(2)施工技术交底到位。
2、技术保证条件:
(1)边坡开挖要求:边坡的开挖方式对开挖后边坡的稳定性有至关重要的影响,特别是岩土爆破方案,要求慎用爆破方式,严禁使用大爆破,可依据地质条件,边坡形式选用预裂爆破、光面爆破等控制性爆破技术,特别是临近设计坡面5m范围岩层开挖时,可采用小孔(φ40mm,深1.5～2.0m)、小药量(1～2kg)爆破,以保证边坡岩体的完整。边坡上方的取土爆破必须严格控制,,不得松动边坡岩层。自上而下逐级开挖,逐级防护。雨季施工时,必须做好所开挖坡面未防护前的防水工程,可采用遮挡、拦截方式防止雨水、地表水对边坡的损害。
(2)高边坡施工总的原则:开挖一级,防护加固一级,逐级开挖,逐级防护。
(3)对高边坡地下水足够重视,完善综合排水设施。
(4)挖方泥质坡面清坡后覆盖塑料薄膜,避免雨水冲刷塌方。
(5)抗滑桩施工在原地面或浅挖后施工作业平台,开挖位置严格按照设计要求,增加一部分空挖数量,待抗滑桩施工完成后再逐级开挖,逐级防护。
(6)石质边坡应采用光面、预裂爆破技术;禁止采用大爆破施工,边坡坡面不得有松石、危石,路基边线应顺直、曲线应圆滑
(7)边坡开挖应至上而下进行,不得乱挖、超挖,严禁掏底开挖,坡面应一次成形,且应开挖一级,防护一级。工序衔接要紧密。
(8)顺层边坡应采取跳槽开挖,跳槽防护。
(9)土质边坡须对边坡平台排水沟沟底及边坡平台进行铺砌,防止雨水渗入边坡后浸泡边坡。
(10)边坡开挖过程中应做好临时排水总体规划和建设,临时排水设施应结合永久性排水设施综合考虑。
(11)选择合理的施工顺序,保证施工的安全生产。
(12)加强对滑坡的监测和检查巡视,保证高边坡施工万无一失。
(13)滑坡体范围内严禁停放机具设备,并拉上警戒线,非施工人员严禁靠近。
(14)加强边坡的动态和静态监测。
(15)抗滑桩施工工序见抗滑桩专项施工方案。
第三章、滑坡治理施工方案及施工工艺
3.1施工顺序和处理方案
对该滑坡体采取如下治理措施:①对于已滑动的坡体采用1:3.0顺层清方放缓边坡,由于顺层清方后坡面较高,易产生溃屈破坏,在坡面设置4道锚索强腰,对坡体开挖后坡面的裂缝采用c20砼嵌补封闭。②对潜在滑动面1,因其下滑力为2831KN/M,采用在滑坡后缘裂缝处设置2*3m抗滑桩加固支挡,抗滑桩中对中间距5m,抗滑桩顶设置2道锚索加固,抗滑桩之间采用锚杆挂网喷射砼封闭,锚杆长9m,同时再在桩顶原始地面设置6道锚索加固。③对潜在滑动面2,因其下滑力为3871.7KN/M,采用在坡脚设置2*3m抗滑桩加固支挡,抗滑桩中对中间距6m,顺层清方层面采用4道锚索及抗剪锚杆框架防护(框架采用普通锚杆框架,抗剪锚杆采用ф110孔,孔内安设3根ф28的锚杆),以保证边坡的整体稳定。另外,在坡顶设置截水沟加强地表水的截排。
对该段边坡施工时应尽量减少对坡体的扰动,须先施工滑坡后缘的两排锚索,待这两排锚索施工完毕后,再开挖远离路基的第二排抗滑桩,同时在抗滑桩施工前应先在裂缝内回填C20混凝土,在抗滑桩桩后设置两排钢管桩保证抗滑桩开挖的安全稳定。待滑坡后缘的锚索及抗滑桩施工完毕之后,再施工距路基较近的第一排抗滑桩,待第一排抗滑桩施工完毕之后再按设计坡率开挖清除滑动体。另外,抗滑桩须跳槽开挖且从原地面开挖,挡墙须分段开挖,分段长度5m,开挖后及时浇筑挡墙。施工时产生的弃渣废料严禁丢弃在坡体上,避免诱发新的滑坡。
在所有防护工程开始之前,最先施工边坡排水系统,将边坡最顶上截水天沟施工完成。排水系统完成后再开始防护工程的施工。
3.2 主要防护措施及要求
1、抗滑桩:在边坡的防护中,抗滑桩的施工必须从两端向中部施工,且必须跳槽施工,待桩身混凝土灌注完毕七天后,方可开挖邻桩抗滑桩。施工孔桩时,不得放大炮。抗滑桩的钢筋连接时,采用双面焊接。纵向主筋采用对焊接长(或其它保证强度和质量要求的连接工艺),在同一截面接头数不超过总数的1/3,接头要错开,以利于其受力,主筋应点焊成束。钢筋接头应按规范要求做连接强度试验。若用钢筋在坑外制成钢筋笼,则起吊过程要防止变形,一般宜采用在桩坑内绑扎钢筋。抗滑桩的护壁每节施工的长度为1.0~1.5米,不得在土石层变化或滑面处分节,应开挖一节,立即支护一节(当出现坑壁坍塌或护壁变形破坏时,应及时加固支护处理)。每节护壁间孔隙不大于250mm,供灌砼用,砼浇筑完毕后,立即将孔隙填满、抹平,抗滑桩必须一次浇筑施工完成,以防止断桩。待抗滑桩施工完毕后,才能开挖抗滑桩前的岩土。
抗滑桩为水平受荷桩,其锚固深度与剩余下滑力(土压力)、悬臂段长度、锚固段土体(岩体)的横向容许承载力有关,对抗滑桩桩底是否嵌入中风化及嵌入中风化深度无要求,桩长经计算得出。现场施工时,如地质情况与实际有出入,需要调整抗滑桩长度,桩长发生变化后的抗滑桩需要重新计算配筋,应通知设计人员调整配筋,不可私自按原设计施工。
抗滑桩施工完后,采用声波透射法进行完整性检测,受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70％,且不小于15Mpa(一般不小于14天)方可进行检测。声测管按如下图进行安装。

声测管应采用足够刚度,管内光滑,不影响检测质量的检测管,其内径为50mm。声测管不得破漏,下端及接头应严格密闭,管顶在检测前应加盖,以免异物入内,堵塞通路。
挖孔桩可在钢筋笼放入后焊接或固定在钢筋笼内侧主筋上。在桩身无钢筋笼的部分应制作简易钢筋支架,确保在灌注混凝土过程中不走位。声测管之间应在全长范围内都必须保持互相平行,各管垂直度偏差不大于1％。
2、框架锚索:在边坡防护中,框架锚索采用的无粘结预应力钢绞线应符合现行因素标准<预应力混凝土用钢绞线>(GB5224)的规定,由7ϕ组成,,。每孔锚索由6束(4束)无粘结钢绞线组成,钻孔孔径ϕ130mm,锚索孔内自孔底一次性压满水泥砂浆,浆体强度。注浆压力,砂浆灌注必须饱满密实,注浆完毕,水泥砂浆凝固收缩后,孔口应进行补浆。
锚索自由段施加张拉力与锚索束数有关,根据设计要求进行。如为6束,一般设计张拉力为750kN,先取150kN的荷载,进行预张拉,使其各部位接触紧密,钢绞线完全平直后,再进行整索张拉。锚索张拉为两次四级张拉:第一级拉力为187.5kN,持荷时间为5分钟;第二级拉力为375kN,持荷时间为5分钟;第三极张拉,拉力为562.5kN,持荷时间为5分钟;第四级拉力为750kN,持荷时间为5分钟。锚索最后锁定施加预应力为设计锚固力的110％,稳定时间不少于30分钟。加荷及卸载速率要缓慢平稳,加荷速率每分钟不宜超过设计锚固力的10％,卸载每分钟不宜超过20％。
水泥砂浆标号为M35,锚索张拉时,锚具底座顶面与钻孔轴线应垂直,确保锚索张拉时千斤顶张拉力与锚索在同一轴线上,预应力锚索张拉锁定后,锚头部分应涂防腐剂,再用C30砼封闭。锚筋锁定后,须用机械切割余露锚筋,严禁电弧烧割,并应留长5~10cm外露锚筋,以防拽滑。一个框架锚索的张拉,必须采取对角张拉或者整个框架梁上的锚索同一时间张拉。框架锚索的张拉采用循环式张拉。
预应力锚索施工过程中,首先选定1~2根锚索进行抗拔试验,加荷步骤见下表,如锚固力与设计值不符,请及时通知设计人员,对锚固力进行调整。
加荷标准
循环数
加荷量
计划最大试验荷载(%)
第一循环
10

30

10
第二循环
10
30

50

30
10
第三循环
10
30
30
50
70

50
30
10
第四循环
10
30
30
50
80
70
50
30
10
第五循环
10
30
30
50
90
80
50
30
10
第六循环

10
30
30
50
100
90
50
30
10
观测时间(min)
10
5
5
5
10
5
5
5
10
注:1 在每级加荷等级观测时间内,测读锚头位移不应少于3次。
2 在每级加荷等级观测时间内,锚头位移小于0.1mm时,可施加下一级荷载,否则延长观测时间,直至锚头位移增量在2h内小于2.0mm时,方可施加下一级荷载。
施工完毕后,建议进行预应力锚索验收实验:选定6根锚索进行验收实验,分级加荷张拉,分级加荷值分别为拉力设计值的0.5、0.75、1.0、1.2、1.33、1.5,每级持荷稳定时间为10分钟。最后一级张拉后,锚头位移稳定或2小时的蠕变量不大于2.0mm为验收合格。锚索工程施工完成后,暂不割断锚头钢绞线,待位移检测显示边坡变形已经稳定,对预应力锚索整体进行补偿张拉厚再切割钢绞线,浇筑砼防腐。
3、框架锚杆:锚杆采用25的HRB400钢筋,锚杆下倾与水平夹角为20~30°,允许误差±1°,锚孔直径φ70mm。施工中应按如下顺序进行:清理边坡—设置锚孔—清孔—放入锚杆—加压(0.2~0.6MPa)注浆—固定框架。框架由C25砼及钢筋骨架构成,框架为现浇。框架宽30厘米,厚30厘米。钢筋骨架节点由螺纹钢筋粘结固定,锚杆外露端头弯勾与框架主筋弯扣焊接连接,锚杆本身的接长采用螺栓搭接。框架每间隔20~25米设一伸缩缝,缝宽2厘米,内填沥青防水材料。锚孔实际孔深要求大于设计深度0.2m,主将材料为水泥砂浆,水泥宜使用普通硅酸盐水泥,水灰比为0.4~0.45,灰砂比1:1,浆体强度≥30Mpa。灌注工艺采取孔底反浆法。
框架锚索和框架锚杆施工应注意以下几点:
①锚孔钻进应采用无水干钻,禁止开水钻进,以确保锚固工程施工不恶化边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘接性能。钻孔速度应根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。②钻进过程:钻进过程中应对每个孔的地层变化,钻进状态(钻孔、钻速)、地下水及一些特殊情况做好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,应立即停钻及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。③锚孔清理:钻进达到设计深度之后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭,达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉渣及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,原则要求使用高压空气(风压0.2~0.4Mpa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外,不宜采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体,一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。④注浆材料应按照设计要求确定,一般宜选用灰砂比1:1~1:2,水灰比为0.38~0.45的水泥砂浆或水灰比为0.4~0.45的纯水砂浆,必要时能够加入一定量的外加剂或掺加剂。⑤原材料要求:水泥宜使用普通硅酸盐水泥,尽量采用低碳水泥,因为此路段中绝大部分为浅变质岩;细骨料应选用粒径小于2mm的中细砂;砂的含泥量按重量计不得大于3%;砂中所含韵母、有机质、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量,按重量计不宜大于1%。拌合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质,不得使用污水;永久性锚固工程不得使用PH值小于4.0的酸性水。必要时,水泥浆中可加入控制泌水或延缓凝结等外加剂,但必须符合产品标准;水泥浆中氯化物的总含量不得超过水泥重量的1%;⑥注浆浆液应严格按照配合比搅拌均匀,随搅随用,浆液应在初凝前应完,并严防石块、杂物混入浆液;注浆作业开始和中途停止时间较长,在作业时,宜用水或稀水泥浆润注浆泵及注浆管路。
4、挡土墙:有明确受力要求的圬工(路堑墙、路肩墙、桩间墙、护脚墙、挡渣墙等)均采用C25片石混凝土砌筑,所用石料选择不易风化且未风化的坚硬岩石,其强度等级以70mm*70mm*70mm含水饱和试件的抗压强度表示,不小于30Mpa。石块的最大尺寸不超过填放处结构最小尺寸的1/4,片石的厚度应为150~300mm,片石掺加量不超过圬工体积的20%。所用的片石均冲洗干净,不得留有其它杂物。施工中应满足以下要求:

片石应清洗干净并完全饱水,应在浇筑时的混凝土中埋入一半左右。
片石应分布均匀,净距应不小于150mm,不得倾倒成堆。
当气温低于0℃时,不得埋放片石。
片石边缘距结构侧面和顶面的净距应不小于150mm,片石不得触及构造钢筋和预埋件。
混凝土应采取分层浇筑的方式,每层混凝土的厚度不应超过300mm,大致水平,分层振捣,边振捣边加片石。
对于片石缺乏路段,能够采用C20混凝土代替C20片石混凝土,挡墙尺寸不变
斜坡路段的挡土墙,基础前趾埋入地面的涉毒和距离地表的水平距离应符合下表
土层类型
最小埋入深度h(m)
距地表水平距离l(m)
图式
较完整硬质岩石
0.25
025~0.50

一般硬质岩石
0.60
0.60~1.50
软质岩石
1.00
1.00~2.00
土层
≥1.00
1.50~2.50
挡土墙基础开挖后,基底地质情况和实际情况不符者,应与设计方取得联系,根据实际情况做动态设计。由于基坑开挖造成坡脚临空,极易诱发坡面滑塌,因而要求必须分段开挖。挖一段砌筑一段,每段长度为10~15m,严禁全坡面基坑开挖。在施工墙背的回填一定要及时,每施工墙高50厘米厚,应立即对墙背进行回填压实。
3.3 施工方法
1、截水沟施工
在边坡土石方开挖前,首先施作好截水天沟。以防地表水渗入开挖面,截水天沟接入临时排水系统,形成良好的排水系统。
(1)截水沟基坑开挖
在大于开挖边线5m外截水沟基坑进行开挖,开挖顺序:由上至下,开挖后及时对基坑进行清理,在高边坡陡峭部位开挖基坑时,需做跌水坎。基坑开挖成型后经现场监理工程师及工程部质检工程师检验基坑断面尺寸、满足设计要求,及时施工砌筑工程 。
(2)截水沟砌体施工:
石料应符合设计规定的类别和强度,石质均匀,不宜风化,无裂纹。石料强度试件规格及换算相应符合的设计要求,石料强度的检测其饱水抗压强度达到MU30以上方可采用。
厚度不应小于150mm(卵型和薄片不得使用)。用做镶面的片石,选择较平整,尺寸较大,并应稍加修整。
(3)砂浆技术要求
砂浆中所用的水泥砂、水等材料的质量标准应符合混凝土工程中相应的材料质量标准。砂浆中用砂,采用中砂或粗砂,其中最大粒经不超过5mm,含泥量不可超过5%。
由试验室及监理工程师经过实验确定的M7.5砂浆配合比,采用质量法,严禁采用体积法,并应满足规范中的技术要求,当变更砂浆材料时,砂浆的配合比由试验室重新确定。
砂浆必须具有良好的和易性,其稠度以标准圆锥体沉入度表示,用于砌体时应为50mm～70mm,气温高时作适当调整。
(4)砂浆的拌制:
由中心拌合站严格按试验室提供的施工配合比进行拌制,砼罐车运输至现场。已凝结的砂浆,不得使用。
1)砌体施工要求
砌筑石料在使用前必须用水浇润,表面如有泥土、杂物,应清理干净。
砌筑基础第一层时,如基底为岩层时,应先将基底表面清理干净,用水将岩面润湿,如基底为土质,可直接坐浆砌筑。
砌筑上层块石,避免扰动下层砌块,砌筑工作中断后,恢复砌筑时,已砌筑的砌层表面加以清理和润湿。
砌体采用挤浆法砌筑,石料间的砌缝应互相交错、咬搭,砂浆密实,错缝距离大于8cm。石料不得无砂浆直接接触,也不得先干填石料,而后铺灌砂浆。
2)砂浆勾缝
砂浆勾缝采用凹缝,凹缝直径为20mm,深为8～10mm。施工中应预留凹槽,以减少清缝工作量。勾缝砂浆不得污染面石边缘。
勾缝砂浆强度不低于砌体砂浆强度。
砌体在砂浆初凝后,洒水养护7～14d,养护期间避免碰撞、振动和承重。
水沟砌筑是由低处向高处砌筑,当截水沟坡度大于20%时应设置急流槽,急流槽坡率根据实际地形确定,截水沟出水口加固后必须和两侧边沟顺接成排水系统,保证水流畅通,将排水排到隧道范围之外。
2、 边坡开挖
(1)土方开挖
①由人工配合挖掘机进行开挖、自卸车配合运输及人工配合修边,以从上至下的施工顺序进行开挖,即先施工上一级平台,再施工下一级平台的顺序进行开挖。根据开挖出的边坡,按照施工图纸进行构筑物防护的施工。上一级平台施工完成后,方能进行下一级施工平台的开挖。
②土方开挖自上而下分层、分段开挖,分层高度2～3m。
③开挖过程中不得乱挖超挖,严谨掏底开挖。
④拟作为路基填料的挖方分类开挖分类使用,并取样试验确定其作为填料的适宜性及压实标准。
⑤开挖过程中对挖方地质情况随时进行观察、核实,根据开挖土层的地质情况,报批是否需要修改设计边坡坡率及断面形式,以保证边坡稳定。
⑥开挖过程中,应采取措施保证边坡稳定。开挖至边坡线前,预留一定宽度,预留的宽度应保证刷坡过程中设计边坡线外土层不受扰动。
⑦每开挖3～5m深,即复测中线及横断面。开挖至零填、路床部分后,尽快进行路床施工,不能及时进行时,在设计路床顶标高上预留30cm的保护土层,并做好临时排水设施。
石方开挖
对强风化的软石,直接使用挖掘机开挖,自卸汽车配合运输。对于坚硬的次坚石或坚石,采用风钻或潜孔钻机布眼、钻孔、爆破施工。风化严重、节理发育或岩层产状不利于边坡稳定的石方爆破,采用小型排炮微差爆破。爆破时用推土机整修施工便道,清理表层覆盖土及危石,配合爆破,创造临空面,使最小抵抗线方向面向回填方向。
①开挖段工程量需经工程师审批,先放出开挖边线,用推土机进行清表,清表废渣运至弃土场,清表完成后经监理工程师检查合格,才可进行路基开挖。
②对于未露头的石头,先揭掉地表覆盖层或确定土石分界线。
③当石方开挖深度大于3.5m时,为保证施工进度,拟采用大于9m3空压机,潜孔钻机深孔爆破,先拉槽,后处理边坡;拉槽时,不得伤及边坡,为减少石块粒径,钻孔时,潜孔钻机采用90mm的钻头,经过试爆确定间距及其它爆破参数,以达到最佳爆破效果,爆破采用毫秒雷管分段起爆。
(3)边坡开挖
按设计边坡度采用光面爆破开挖,孔径d=90mm,炮眼间距a=1m,光面厚度W=1.5m,装药量0.20～0.30kg/m,布眼图见:光面爆破炮眼布眼图。

光面爆破炮眼布眼图
边坡开挖注意以下几点:
①边坡石方开挖采取自上而下的开挖方式,同时应作好边坡开口线上下一定范围内的锁口和锚固工作。对于需要支护的边坡,采用边开挖边支护的方法,永久支护中的系统锚杆和喷混凝土与开挖工作面的高差不大于一个梯段高度,永久支护中的预应力锚索与开挖工作面的高差不大于两个梯段高度。
②边坡开挖时,不得采用对坡面产生破坏的爆破方法,一般采用光面爆破的方法,可在坡面3－5米以内预留保护层;也可先进行坡面预裂爆破再进行主体石方开挖爆破,一般采用梯段加预裂爆破一次开挖。严格控制一次最大单药量,质点振动速度必须满足设计要求。
③对于边坡易风化破碎或不稳定的岩体,应先做好施工安全防护,边开挖边支护。在有断层和裂隙发育等地质缺陷的部位,应在支护作业完成后才能进行下一层的开挖。
④在开挖面靠近马道或平台设计高程时,各级马道及平台预留1.5～2m的保护层,保护层开挖严格按照保护层开挖技术要求进行,并在马道或平台外侧,分别设置马道护栏及其它挡渣措施,以免石渣滑落。
⑤在靠近其它建筑物边沿或电杆、电缆、电线、风水管等附近开挖时,应由技术部门根据实际情况,制定出专门的安全防护措施。
⑥边坡开挖的分层厚度应根据地形地质条件、两马道间的高差、钻孔设备和装载机械的技术参数等因素确定。
3、锚杆框架梁
锚杆框架梁护坡段岩质较差,裂隙较发育,因此开挖面平整度较差,框架梁施工难度大,同时锚索成孔难度大。
施工前做锚杆抗拔力验证试验,进行现场测量放线,搭设施工支架平台,然后用人工清除坡面表层松散土体并修整平顺。锚杆施工可在支架平台上进行,可采用小型潜孔钻进行钻孔,锚杆制作根据设计图纸要求,钻孔成孔后,采用空压机对孔内清孔,将孔内的杂物清理干净,放入锚杆,采用孔底注浆法,注浆管应插至距孔底50-100mm,并随水泥砂浆的注入逐渐拔出,注浆压力不小于0.2Mpa。
框架梁施工时每台边坡先开挖竖肋部分,基槽开挖后要进行夯实,并采用C25混凝土浇筑,保证承载力。柱身一次浇筑,待柱身及锚固节点达到强度要求后方可从上到下开挖其余部分土体并浇筑横向肋柱。
砂浆采用M30水泥砂浆,水泥采用P.O32.5或以上标号水泥,砂料粒径不大于2mm,框架梁内采用C20混凝土预制的六角空心砖镶填植草。
锚杆框架梁施工工艺流程见图4-7
锚索、锚杆操作平台采用钢管脚手搭设,双排双立杆;外架立杆距离坡面0.5m,横距为1.05m ,纵距为1.3m,大横杆步距1.50m。且下部设置斜撑。
其安全验算附后。
1、设备及人员荷载250KG+60KG=310KG=3.1KN
2、单根钢管受力1.65KN
3、做简支梁做受力分析:
单根钢管受力0.825KN,0.825KN/4.89cm2=1.68MPa〈140MPa 应力满足要求

图4-7 锚杆框架梁施工工艺流程
施工准备
锚杆框架梁施工工艺流程

锚杆的加工与制作
搭设施工平台
测量放样

钻 孔

锚杆安装

压力注浆

预应力张拉与锁定
框架梁施工

封闭锚头

4、预应力锚索施工
(1)钻孔
预应力锚索框架的成孔工艺,是确保锚索达到设计的锚固地层实现有效锚固的关键工序,锚索钻孔主要采用机械风动潜孔锤冲击成孔,工艺如下:
①测量定孔位:严格按设计测设锚索孔位,其标高和平面位置误差不得大于±50mm。在曲线段边坡放线时,由于坡面一般呈扇形发散或收敛,为了保持竖肋上下对齐,竖肋间距往往上下不等。这时应根据现场情况对竖肋上下对齐进行调整,保证框架梁的受力合理。
②搭设钻机平台:根据测量所定的孔位搭设钻机平台,每层高度应低于孔位0.5m左右,平台宽度按MD-50和MGJ-50两种钻机要求,一般3～4m,以满足摆放钻机及施工人员操作需要。
③钻孔:锚空钻进采用无水干钻,禁止开水钻进,以确保锚固工程施工不恶化边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度应根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它以外事故。锚索孔采用130mm孔径。对于孔径较大(ø130mm)孔深大于20m的锚索孔,采用动力较大的钻机。钻孔过程中,要做到”一听、二看、三记录”。听:根据潜孔锤在地层下冲击时发生的声音,分析判断岩土软、硬、孔洞、地下水、地下埋藏物等地质条件。看:根据钻孔排出的钻渣,分析岩层变化情况,决定操作进度的快慢、钻进压力的大小。记:及时做好钻孔记录,如孔号位置、钻孔时间、回次、进尺的深度,岩性、水文等地质编录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,应立即停钻,及时进行固壁罐浆处理(灌浆压力0.1-0.2MPa)待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。
④清孔:钻孔钻进到设计深度后,不能立即停钻,要稳钻1-2分钟,防止孔底尖灭,达不到设计孔径。孔内孔壁不得有沉渣机水体粘滞,利用钻杆和高压风(2-4MPa)吹净孔内钻渣和泥水,保持孔内清洁,孔壁无污染物,以便锚索入孔顺利,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除坚硬完整岩体外,不宜采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可安装锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理,一般采取注浆封堵二次钻进等方法处理。
(2)锚索制作
①锚索采用6索15.2mm无粘结钢绞线,加工由2#加工场集中加工制作。
②下料:按设计要求长度(包括张拉长度,具体为:自由段长度+锚固段长度+1米)下料,下料时只能用砂轮机切割,不准使用电焊或氧焊,钢绞线张拉长度一般要保证在锚墩外预留0.8～1.0m的张拉段,钢绞线切割后,铺展在制作平台上,清除油污、锈渍。
③绑扎编束:按设计锚索规定的钢绞线束数进行锚索绑扎加工,锚固段沿轴线方向每隔2.4m绑扎一个扩张环,两扩张环之间设置一个紧箍环,锚固段外层缠绕不少于两圈16号铅丝绕制,以增强水泥砂浆自身的强度和与岩土体之间的粘结力;自由段内的钢绞线用聚乙烯塑料护管保护,管内充满防腐油脂,在锚固段与自由段交界处应特别注意绑扎牢固。施工期间严禁自由端钢绞线聚乙烯塑料护管损伤,腐蚀等。自由段每隔2m设置一道定位片,以保证钢绞线的顺直。
④安装注浆管:注浆管采用PVC管,绑扎在锚索内侧;安在扩张环中间。
⑤测定孔深:钻孔成孔后,要利用钻杆或其它方法进一步确认孔深,确保达到设计深度。
⑥导向头焊接:为便于锚索顺利入孔,锚索前端的钢绞线上焊接锥形导向头,导向头用钢管或钢板制作,将钢绞线一并塞入钢管内,钢绞线与钢管间焊牢。
⑦存放:加工好的锚索要统一编号,挂上标识牌,放置在硬化地面上,防止泥水污渍、生锈,并加盖保护,防止塑料管破损。
(3)锚索安装
钻孔成孔并确认达到设计深度后即进行锚索安装。安装时,预留锚索张拉工作长度,尽量保证锚索在轴线位置。
(4)注浆
注浆是锚索框架梁施工中一个至关重要的环节,注浆质量的好坏直接影响整个锚索能否达到设计承载力;注浆材料采用PO42.5普通硅酸盐水泥砂浆灌注,浆体强度≥35MPa,注浆压力≥0.6MPa,灰砂比1:1-1:2,水灰比为0.38-0.45水泥砂浆。锚索注浆自孔底一次性压满水泥砂浆,砂浆灌注必须饱满密实,注浆完毕,水泥砂浆凝固收缩后,孔口进行补浆。
①注浆材料:严格按照设计要求和试验室选定的配合比材料选用。
②砂浆拌合采用机械搅拌,随搅随用,浆体应在初凝前使用完。
③注浆:首先按砂浆配合比将拌合好的浆体贮存在浆池中备用,利用高压注浆管将水泥砂浆从注浆管注入孔底,浆体从孔底向上反向孔口灌注,水泥砂浆将孔内的泥浆和水排挤出来,待孔口溢出正常的砂浆后暂停注浆。由于水泥浆的收缩和渗透,孔口一段往往很快成空孔,此时要及时进行补浆,直到锚索孔砂浆饱满。
(5)锚索张拉锁定
操作台:在张拉前,首先要搭设操作台,材料采用直径为40mm的钢管,
上部宽120cm,搭设4cm厚的木板或竹排。在张拉上排锚索时操作台的支撑点放在下排横梁上,张拉下排锚索时操作台的支撑点放在开挖平台上。具体搭设见下图:

千斤顶:锚索张拉采用150T千斤顶。
张拉:注浆强度达到张拉要求后,锚索开始张拉,锚索张拉是对锚索施加预应力的一项重要工序,同时检验施工锚索能否达到设计抗拔力的要求。此段锚索束数为6束,设计张拉力为750KN,先取150KN的荷载进行预张拉,使其各部位接触紧密,钢绞线完全平直后,再进行整索张拉。锚索张拉分为两次四级张拉,第一级拉力为187.5KN、第二级为375KN、第三级为562.5KN、第四级为750KN,每级分别持荷5分钟。锚索最后锁定施加预应力为设计锚固力的110%,稳定时间不少于30分钟。加荷及卸载速率要缓慢平稳,加荷速率每分钟不宜超过设计锚固力的10%,卸载每分钟不宜超过20%。
锚索张拉时,锚具底座顶面与钻孔轴线应垂直,确保锚索张拉时千斤顶张拉力与锚索在同一轴线上,锚索张拉锁定后,锚头部分应涂防腐剂,C30砼封闭。机械切割锚筋,严禁电弧烧割,余留长度5～10cm外露锚筋,以防拽滑。一榀框架锚索的张拉必须采取对角张拉或整榀同时张拉。
预应力锚索施工过程中,首先选定1-2根锚索进行抗拉拔试验,加荷步骤见下表,如锚固力与设计值不符,及时上报各级相关部门,与设计院取得联系,对锚固力进行调整。

循环数
加荷标准
加荷量 计划最大试验荷载(%)

第一循环
10

30

10

第二循环
10
30

50

30
10

第三循环
10
30
30
50
70

50
30
10

第四循环
10
30
30
50
80
70
50
30
10

第五循环
10
30
30
50
90
80
50
30
10

第六循环
10
30
30
50
100
90
50
30
10

观测时间(min)
10

10
5
5
5
10

注:在每级加荷等级观测时间内,测读锚头位移不应小于3次;锚头位移小于0.1mm,方可加下一级荷载,否则延长观测时间,直至锚头位移增量在2h内小于2.0mm时,方可施加下一级荷载。

施工完毕后,按照设计要求,试验规范进行验收试验。验收锚索数量不少于总锚索的5%,且至少不少于3根。
(6)封锚
锚索工程完成后,暂不切断锚头钢绞线,待位移监测显示边坡变形已经稳定,对预应力锚索整体进行补偿张拉,张拉锁定结束后,钢绞线外露不小于10cm,其余钢绞线用切割机切除,用钢丝刷除锚具、钢绞线、钢垫板上的锈迹,按设计尺寸用C30混凝土将锚头浇筑密封。
5、框架梁施工
⑴测量放样:框架梁施工前,还应测量放样,在安装框架梁钢筋之前,要按设计坐标进行放样、挂线,准确测定横、竖梁位置和坡度。
(2)修坡挖槽:测量放样后,对坡面进行修整和挖槽,槽深25cn,槽宽50cm,对超挖或塌方处用浆砌片石回填至设计坡面后再安装钢筋,经复核无误后,方可进行钢筋安装绑扎。
⑶钢筋制作安装:钢筋必须有出厂合格证或质量保证书,并送总经理部工地试验室进行力学性能试验,合格后方可使用。钢筋加工由2#加工场集中加工,钢筋必须先除锈、调直,竖梁按设计梁长下料,横梁要根据设计要求留置伸缩缝位置进行下料,下料时均要预留足够的搭接长度。对框架梁需分层、分段施工,留置搭接钢筋时注意同截面焊接接头应相互错开。钢筋的焊接:选用合格的焊条,无论是采取双面焊或单面焊,搭接长度要符合规范要求,施工前先做焊接试验。受力钢筋的砼保护层厚度,应符合设计要求,为保证保护层厚度,在钢筋贴岩面一侧设置水泥砂浆垫块(尺寸为40mm×40mm×40mm),将钢筋与岩土面隔开,预制垫块时埋入铁丝,用于垫块固定绑扎在钢筋上。除按规范要求绑扎外,还应注意横、竖梁交叉处,要保证横梁上、下主筋均从竖梁主筋中间穿过,如竖梁底部基础松软,在绑扎钢筋前应支垫混凝土板或砌筑片石处理。当框架梁主筋设计间距小于套管孔径或锚索外径时,则横、竖梁节点处主筋无法按设计对称布置,需根据具体情况进行调整(图2)。

图2:锚索与横梁、主筋位置关系示意图
(4)框架梁模板制作安装
①搭设钢管支撑架:在边坡坡度较陡的情况下,施工中需利用钢管脚手架进行钢筋绑扎、模板安装、浇筑砼;
②模板制作:框架梁施工一般采用木模板,选用专用的胶合板或采购木料