奉云高边坡路堑施工关键技术

1、高边坡路堑施工关键技术中铁二十局集团四公司奉云项目部摘 要：本文以奉云高速公路高路堑施工实际为例，对高路堑的施工关键技术进行了详细介绍。关键词：高路堑；爆破开挖；锚杆格子梁1工程概况奉云高速公路B17标段路堑边坡最大为4级，深度达到30多米，岩性以泥岩、砂岩、灰岩或三 种岩类互层为主，节理裂隙发育，为微全风化，坡体表面覆盖残坡积层、冲洪积层等，并为单斜 构造。设计上采用锚杆格子梁+铁丝网喷播植草进行防护。2施工准备根据设计放出边坡界线，在 界线外5m挖出排水沟，沟深严 格按设计执行，并按规定做好排 水沟。，清除表层覆盖土及危石、 孤石，使基岩充分暴露。3 施工工艺施工时，采用分级开挖，分 级防

2、护，逐级成型的施工方法。 即开挖一级路堑，防护一级，防 护完成前，不得施工下一级路 堑。3.1路堑开挖由于本标段地质条件较差， 为了避免开挖时对山体造成较 大的震动，产生滑坡，爆破时采 用深孔堤段控制爆破，边坡采用 光面爆破，靠近路床表面及边 沟、电缆沟则辅以小排炮进行施 工，人工整修。爆破前先进行爆 破设计和试爆，爆破后采用推土施工放样爆破设计布设孔位钻孔施工丈量实际孔距、孔深边坡光面爆破计算药量及装药结构装药堵塞处理哑炮、检查爆破效果机配合装载机或挖掘机清碴装 车，自卸汽车运输。(1)开挖工艺路堑爆破作业施工工艺流程见图1。测量布孔：根据钻爆设计及 试爆结果确定的参数，用灰点或 油漆定出炮

3、眼位置，并按照爆破 设计进行复核。凿岩钻孔：炮孔布点完成清碴及外运修整基床顶面检查平整度、宽度、平面位置及纵断面高程修整边坡侧沟及边坡防护验交图i路堑爆破作业施工工艺流程后，安排机械进场，按爆破设计的角度和深度钻孔。采用潜孔钻机钻孔，钻孔中随时检测孔径、角 度和钻孔深度，达到要求即停钻，用石块覆盖孔口，并做标记。装药堵塞：装药前将炮孔内的石粉、泥浆清除干净，然后用炮棍将药卷送入炮孔，并轻轻压紧， 起爆药卷在孔内的位置要适中。装好药后，选取一定湿度的粘土和砂土，分次堵塞炮孔，并用木棍 捣实。堵塞长度不小于孔深的1/3。网络联接、安全警戒：装好药后，专业人员进行起爆网路敷设及检查，确保万无一失。起

4、爆之 前，人员、机械撤离到安全地带，设置安全警戒线。起爆清碴：起爆后及时喷水降尘，清除瞎炮，然后机械清碴。清碴时，随时观察坡面的稳定情 况，严禁坡面掏挖。清碴后，检查爆破效果，必要时调整爆破参数。边坡整修，基床顶面处理：爆破后根据测量标点，拉线检查平整度，对个别凸起部位，采用液 压振动锤(铲)凿平，凹部及时采用浆砌石嵌补。遇溶洞按设计、施工规范或监理工程师认可的方 法进行处理。爆破设计路堑石方爆破前，根据岩性、产状、边坡高度进行爆破设计，选定合理的爆破参数。在施工过 程中，根据地质变化情况利用类比法及时调整和修改爆破设计。边坡采用光面爆破，炮孔按挖方边坡坡率布置，严格控制装药量及孔距，防止超挖

5、或欠挖。靠 近边坡的两列炮孔采用减弱松动爆破，确保边坡稳定。中央路槽爆破开挖炮孔按梅花形布置，采用 倾斜钻孔。炮孔布置立面示意图炮孔布置纵断面示意图L炮孔布置平面示意图mlllITIiIitTlIlITI.Ti.T.-T!Ill a路堑石方爆破炮眼布置如图2所示。说明：图中尺寸均以米计。根据路堑深度情况，采用岩石梯段爆破，梯段宽度为路堑边坡宽度； 梯段高度按5 8米考虑；深路堑开始爆破时，梯段长度1选5 6米，人工 清碴，当开挖至一定深度后，由于工作面改善，采用分层爆破，梯段长度L 可达几十米，采用机械清碴。边坡采用预裂爆破，采用导爆管非电毫秒 微差起爆。炮 眼间距 a=(0.7 1.3)Wp

6、,排 距 b=(0.8 1.0)Wp,炮 眼直径 d=100mm,预裂间距a1=(0.75 0.85)m，缓冲孔至预裂孔间距a2=( 1.5 2.2) m,平 面布孔按图示安排。4.1、 3. 5. 7. 9. 11为非电毫秒雷管段别。5.炸药采用2#岩石硝胺炸药。图2路堑石方爆破炮眼布置主要爆破参数深孔爆破：孔径 d=100mm，孔深 L=H/sin75 +h, h=0.15H,孔距 a=0.71.3Wp，排距 b=0.8 1Wp,装药量 Q=q a b L, q=0.40.6kg/m3。光面爆破：孔径d=5070mm，孔距a=1216d，线装药密度q = (160420) g/m，光爆孔均

7、 采用不耦合装药。爆破施工安全措施炮孔的布孔误差不大于5cm，炮孔底部参差长度不大于10%，同类炮孔的不平行误差不大于 8cm/m。每个炮孔的实际装药量由现场验收的炮孔位置、方向、深度等实际量测结果经计算确定；药量 调整必须由爆破技术人员同意后方可进行，不能擅自增减装药量。每次爆破进行炮孔编号，各炮孔所用毫秒雷管段别，装药量要能明确区分，爆破后的效果，加 以统计分析，及时优化钻爆参数。并做好装药记录，严禁混装、错装、漏装、段别差错。爆破前加强警戒，警戒范围为半径200m，受爆破影响的既有设备，在开工前迁移或做好防护， 设置明显的爆破警戒信号和划定警戒区域并设立标志。起爆前，设专人进行警戒。放炮

8、前由工点负责人指派专人检查符合要求后，待防护和警戒工作一切就绪，方可发出起爆信 号。爆破施工技术措施石方爆破要实测地形，根据地形、地貌、岩性及周围环境做出爆破设计，报监理工程师和当地 公安部门批准后再施工。先做爆破试验，再展开全面施工，确保边坡稳定和施工安全。为了确保附近房屋和建筑设施不受振动的影响，通过孔内外相结合的微差起爆形式，可做至孔 与孔、排与排之间都有一定的时间间隔，最大限度地降低爆破振动。对于石质坚硬、整体较好的岩层中进行深孔爆破时，可应用宽间距爆破技术，通过增大孔距， 减少排距，充分利用炸药能量，这样在爆破面积和单位耗药量不变的情况下，可以改善破碎质量。为了确保边坡的稳定性和平整

9、度，除坚持采用光面爆破外，根据实际情况，适当增大边坡保护 层。在进行深孔爆破时，要减少梯段高度，实行多段别微差起爆，严格控制最大分段装药量以避免 振动山体，不得采用大爆破。爆破设计和现场指导由一名爆破工程师负责，并建立爆破设计审批制度，爆破设计经监理工程 师审核、当地公安部门批准后，方可实施。在爆炸品的运输、储存、使用过程中，要严格按照爆破安全规程中的有关条款操作，建立 严格的管理制度，接受当地公安机关的监督检查，爆炸品管理做到专人专管，专人领取和专人登记 的制度。3.2锚杆格子梁（1）施工要点在施工前，首先对原材料进行试验，并进行张拉设备的配套标定工作，砼配合比试验设计，然 后按如下步骤进行

10、施工：施工放样f边坡清理及孔位布置f搭设平台、钻孔f清孔f安装预应力钢 绞线及锚固端注浆f框架砼施工（钢筋加工和模板安装）f按程序分级张拉预应力钢绞线锚固f二 次注浆f封锚、砼强度检测。（2）造孔放样布孔，根据边坡开挖面的立面图，按设计要求将锚孔位置放在坡面上，采用（P50钢管脚手 架搭设施工作业平台，平台用锚杆固定于坡面。钻机用汽车吊提升到平台上安装就位，钻机就位后 自上而下进行钻孔作业，钻孔使用液压潜孔钻机施钻，采用无水钻进的干法作业。以确保边坡地质 条件不被恶化，保证孔壁稳定性，并确保钻杆垂直与岩面。钻孔过程派专人负责，对地质情况及钻进情况详细记录，每钻进2米或地质变化时应取土样， 土样

11、应存放备查。在钻孔过程中，对每个孔的地层变化、钻进状态、地下水及一些特殊情况，要及 时反馈、采取措施。若遇地层松动破碎时，应采用跟进套管的钻进技术，以确保孔壁完整不坍；如 遇坍孔，应立即停钻，进行固壁灌浆处理，待水泥初凝后，重新清孔钻进。当采用注浆护壁时，在 浆液中可掺入适当剂量的速凝剂（初凝时间控制在38min），浆液初凝后即可继续钻进。如果锚固 端在预定位置提前进入或未能达到弱风化层，应提请变更设计。钻孔过程使用测斜仪检测钻孔的角 度及顺直度，及时纠偏，保证钻孔斜度控制在允许误差1之内。为了确保锚孔深度，保证锚固段 不小于设计长度，实际钻孔深度要求大于设计深度0.5m，且必须嵌入弱风风岩层

12、。（3）清孔钻孔结束后用高压风进行清孔，孔壁不得有粘土或粉砂。石屑和岩粉通过大量高压空气沿孔向 孔口吹出，孔口处粉尘过大，妨碍操作工人的视线影响操作，必须对孔口进行喷洒水雾的除尘方法， 使岩粉与水雾同时沉积于地面，以保证动力不易损坏及影响操作工人的健康。钻孔时应保持清洁， 孔壁无污染物，以确保水泥砂浆与岩体的粘结。清孔完成后，应将孔口暂时封堵，避免碎屑杂物进 入孔内。（4）编索下锚锚索编制前，要确保每根钢绞线顺直、不扭不叉、排列均匀。除锈、除油污，对有死弯、机械 损伤及锈坑处应剔除。预应力钢绞线下料预应力钢铰线下料前应对钻孔实际长度逐孔进行测量，并考虑锚墩高度、千斤顶长度、工具锚 工作锚的厚度

13、以及张拉操作余量，下料长度按下式确定：L=LS+LM+d其中：L预应力钢铰线下料长度（m）Ls实际孔深（m）Lm一锚墩及锚具厚度（m）Lq一千斤顶长度（m）d预留长度（m）编束按孔号截取锚索体材料，钢绞线必须采用机械切割，严禁电弧切割，同时也不得采用焊接。材 料截取后，在编索平台上进行拉直编索。在锚固段安置隔离架和紧箍环、安装锚索末端导向帽、自 由段防腐处理，在自由段钢绞索上涂锈漆及脱水黄油，外套PVC防腐管在末端安置止水环，并用胶 布缠绕；在锚固段、自由段、交界处需特别注意绑扎牢固，以防止注浆时，水泥浆进入自由段。注 浆管沿隔离架中心穿入，管端距锚索末端导向帽不超过20cm，用铁丝将注浆管与

14、隔离架绑扎固定。下索锚索编制完成后，经检查锚固段长度及各部件是否正确，准确无误后按对应孔号下入锚索孔内。 下锚时用力要均匀一致，防止在推送过程中损伤锚索配件和保护层。（5）锚固注浆下锚后及时进行注浆，浆体为1:1水泥砂浆，水灰比为0.40，强度不低于40MPa。浆液采用砂 浆拌合机拌制，汽车吊提升至工作平台贮浆斗中，由注浆机注入浆管进入孔底，空气从底孔中排出， 当浆液指示器显示已注满时，缓慢抽出注浆管，用水冲洗干净以备再用。（6）锚索框架梁浇筑施工框架施工前，需先将该部分边坡进行修整。如有因刷坡超挖或坍塌悬空则先用浆砌片石嵌补。 土质边坡采用人开挖地梁槽，石质边坡采用风镐开凿地梁槽。清除基坑表

15、面松土，采用25cm水泥 砂浆调平，然后进行钢筋骨架的安装，立模和砼浇筑。钢筋在加工场加工半成品，运至现场安装。 安装钢筋骨架时应注意锚索钢管的埋设和锚锭板及锚具的定位。确保与锚孔保持顺直，斜托顶面与 锚孔轴线应保持垂直，锚垫板尺寸误差控制在土 0.1cm0.2cm。模板安装时应注意保护层的控制 和模板的加固牢靠，模板采用拼装式钢模板或竹胶模板，安装采用短锚杆固定在坡面上，砼浇筑时 应注意砼的振捣和竖梁尺寸的控制，边浇筑边振捣，保证密实度。（7）张拉待砼强度达到80%后，即可对锚索进行预应力张拉。张拉采用“双控法”及利用拉力与伸长值 来控制锚索应力，以控制油表读数为主，用伸长量来较核。当实际伸

16、长量与理论伸长值差别大于6% 时，应暂停张拉，待查明原因后方可继续进行。张拉前应将锚垫板表面清除干净，锚具安装应与锚 垫板和千斤顶密切对中，并与锚索轴线方向垂直，千斤顶轴线与锚索轴线应在同一条直线上。张拉 方式采用整体分级张拉，并在正式张拉前取0.2P的张拉力进行预张拉。张拉稳压时间除最大一级应 稳压25min夕卜，其余每级持荷稳压时间应控制在10min左右。具体张拉方式如下：0f0.2Pf0.5P f1.0Pf1.10P。自由段注浆封锚锚索张拉完成后，即可进行自由段注浆，注浆管从锚垫板的注浆孔插入，采用压力注浆，压力 一般不超过0.5Mpa，浆液与锚固段相同，注浆时，注浆管应边注边拔，并保持

17、注浆管始终有一段埋 于浆液中，保证浆饱满。由于自由段穿过土层多为岩层破碎，或有裂隙，易发生漏浆，因此注浆过 程中要注意观察，若发生漏浆，则隔24h后补注浆直到注满为止，注满后将锚头外露部分用砂浆封 好，防止锚头外露锈蚀而造成预应力损失。封锚处理在注浆完成七天后，如无异常情况，可进行封锚处理。多余外露的锚索用手提砂轮机切除，严 禁电弧烧割，并留510cm外露锚索，以防拽滑。然后用砼将锚头封闭，以防风化浸蚀。4结束语本文对高路堑爆破和锚杆格子梁施工做了一些探讨，也取得了一定的经验，但也希望能对高路 堑施工方法做进一步的改进，以便推陈出新，使施工更加经济合理。科技论文、技术总结申报表题名高边坡路堑施工关键技术作者姓名徐学磊工作单位中铁二十局集团四公司工程名称奉云高速公路职称、职务助理工程师工程完成时间曾在何刊发表