预应力锚索桩弧形挡板墙在高边坡支护中的应用

预应力锚索桩弧形挡板墙在高边坡支护中的应用1工程概况xx路改扩建工程为连接xx市区和xx新区的城市Ⅰ级主干道。工程位于xx省xx市xx东岸，南北走向，全长22.75km，规划红线宽80m，机动车双向10车道加非机动车道和人行道。xx线K1+440～K1+792边坡位于xx省xx市xx县北，边坡支护部分长400m（含交叉口），高7.56～15.33m。边坡开挖后外貌见图1。山体顶部为自然上延的边坡，坡顶除大量树木外，尚有重要建筑结构。图1边坡开挖后外貌边坡的裸露必然影响到山体及其顶部的稳定性，而且既破坏了植被，又损害了生态景观，还易造成水土流失，这不符合我国的可持续发展战略[1]。为此，必须对该边坡进行支护并考虑到与周围环境的协调，在挡板墙面形状上采取措施。该边坡采用预应力锚索桩弧形挡板墙，将结构和景观绿化融为一体，同时解决了边坡安全与环境绿化问题。2工程地质条件边坡主要为剥蚀丘陵而形成的斜坡地貌，自然坡度最大可达35。地层为寒武系沧浪铺组（1c1）风化砂岩、泥岩互层，厚度超过20m，各土层分布不均。整体以零散分布的散状土层为主，工程性质差且结构不均匀，遇水软化。按照其成因和岩性自上而下为：风化残积土（Qel）、全风化砂泥岩（εSs+sh）、强风化砂泥岩（εSs+sh）和中风化砂泥岩（εSs+sh）。场地地下水埋藏较深，勘探范围内未见地下水。3边坡支护方案地骂屑边坡采用人工宁挖孔桩预应力恳锚索扇支撑志，桩顶之间用替冠梁（野80cm掉×落50cm皱）连结，桩身他之间为现浇混狠凝土挡板羞多排斥锚杆拉设。除君顶部混凝土挡押板为直立外，灌其余为部分直窝立、部分销弧壤型，混凝土挡高板左右两侧镶刺嵌在支护桩反内来，酸弧叫型挡板上部凹标处填种植红粘树土做边坡绿化爷，边坡效果图掘如每图顾2么。预应力锚索穷桩弧形挡板墙竟结构如艰图情3渔～锻5遗。睛图腐2陵xx购线拆K1+440说～猫K1+780吨高边坡支护效值果图攀图野3旬预应力锚索桩虎弧形挡板墙沉结构正视图畜图西4始深支护桩桩身剖史面图静图般5鬼泉弧形挡板剖面烧图睛本工程共设计丢支护桩剥72寨根、锚索振221钉根、锚杆槐937菜根、挡板谜1316m钩。拜支护桩断面尺锄寸为渡1.50m刃×掉2.50m到，即平行于道忌路方向为球1.50m程，垂直于道路娘方向为匪2.50m队，桩长为番12.58臭～圣22.30m舰。支护桩分湿2区型、蹄3时型和磁4迈型搜3露种，锚固段长狭分别为姐5m奔、坊6m莫和融7m象。所有支护桩邀均通长配筋，搁桩身混凝土强岔度等级为较C30兴。定预应力锚索分面A挠型、耕B岁型纸和蝇C签型贷3斤种，浇每排孔数分别狠为束2求孔带、弓3践孔志和殊4贼孔，长度分别斗为畏20m捷、剖25m听和丙25m部，锚固段长均怖为存10m杠，耻设计抗拔力为最320kN眼。租撕锚杆分怠1平型、尿2桌型留和让3留型医3扁种，似每根锚杆长度炮分别为因9.剪26m新、厉9.42m踩和辱10.13钥m章。沙鸣锚索钻孔直径井为弯130mm楼，锚杆钻孔直婆径为缩110mm尤，锚索采用亭3痕φ逗j副15.2片（受1860MP赞a厕）钢绞线，锚生杆采用谋28筑钢筋。锚杆垂甲直于挡板，与事水平方向夹角事为溉0常°伟，奶A储型锚索沿桩横样断面纵轴线外赵张浙2膛°似，与水平方向牲夹角为液15瓣°需；滚B份型锚索下部两六锚索与注A甜型相同，上部挪锚索沿桩横断餐面纵轴线与水厉平方向夹角为足15顶°剖；毅C坡型锚索中部两杯锚索与船A颗型相同，上部谜锚索沿桩横断辨面纵轴线与水骂平方向夹角为序14冷°蜡，下部锚索沿桑桩横断面纵轴榜线与水平方向迁夹角为涨16界°员设计挡鹿板派1316住m设，挡板山体侧的设多排排水孔崖，内径让100mm孔，长追2m侄，仰角升10侵°挨，管内埋置相维应的概PVC美透水管并用土冷工布包扎，排卡水孔竖向间隔处＜骂5m漏。多排排水孔彩由丸φ梦150牙竖向排水管联娘接。4边坡施工明边坡为永久性命支护且为一人予文景观葬，对工程材料犹、施工要求严建格，尤其是支鸡护桩和弧形挡盗板外观，锚杆衣、锚索施工，巾从材料选择、杜运输，锚杆、优锚索体制作，夺钻孔精度，锚劈杆、锚索安装北、注浆，到锚厉索张拉锁定和技锚杆与弧形挡滔板钢筋网片的逝焊接都有很高舍的要求。该工队程工序多，工折艺复杂，尤其她是在边坡上三控面支模、预应蜡力锚索和弧形苗挡板的施工，怎难度很大。缴根据场地岩土线层条件和技术华要求，采用机迈械开挖，人工貌修坡。高边坡阵部分先搭设脚堂手架人工开挖益后再用机械开拘挖。采用人工顾挖孔工艺成桩舌，锚索、锚杆超机械干成孔，骤压力注浆，现黄浇混凝土制作骤弧形虾挡板。边坡支细护施工流程如愉图译6晚。霸旺利图箭6抓逝边坡支护死施工流程队4.1节嫩支护桩丈4.1乖.辩1朋采用全站仪放号样，根据设计痕图纸将桩孔位点置准确测放在商坡面上，孔位由在坡面纵横误尚差不超蒙过御±航50mm吓。皮4.1轮.2厨在专人统一指律挥下按自上而额下的顺序分层个开挖，随挖随蛇装随运。边坡颗垂直开挖呈马惜蹄型，横向尺鞭寸扩2.8+0.色20m遣。中风化砂泥叶岩采用风镐开压挖。裸露土体投均匀较稳定时放，采用素喷狼40mm透水泥砂浆保护厌坡面。裸露土种体松散有掉块民时，挂网喷射瓦80mm派的细石混凝土授保护坡面。疼嚼4.1掏.3渗采取跳跃间隔衣方式人工挖孔剥，地上采用固爆定人工挖孔机宴架，地下人工巴挖土，基岩段效采用风镐振碎白、人工清渣，特用机架钢丝绳灾吊土蒙和土/抖或岩渣至地表资。裸露土体松肃散时，须喷射蹲20mm洪的细石混凝土魄保护孔壁。上壶部曾1m糊需支模板用细循石混凝土护壁埋，护圈高出地拘面找20cm巡，宽度伏20cm致。斩驾剧军赠4.1思.棒4厕酷边坡用三面支云摸（陈图罢7姥），坡壁与柱雷间间隙用管C30予混凝土充填捣赔实。模板坡面闷方向用土钉拉州结威。忌出图芒7团由支护桩夸4.1社.5莫倒按设计图纸要崇求在孔内就地态制作钢筋骨架殃。为便于挖出饭混凝土挡板嵌渴槽，钢筋骨架冶两侧绑扎塑料右泡膜。按锚索狗类型安浴设扮φ祖140包钢管，作为锚蝶索孔施工的预秀留通道御。往苗蚊4.1匆.6梳亭桩身采用整体锡式浇筑，浇筑笼过程连续。浇得筑的混凝土用扒振动棒及时振妖捣著。努田4.薪2舅锚索、锚杆垒料4.2.病1拉采用龙KSZ10趴0河型潜孔钻机，贴气动潜孔锤成模孔倒，搁VY-12/教7-糖B贪型空压机冲孔阻，增钻压为悉6是～补10kN墨，转速为雀30r/mi袜n肤，风压为束0.7宅～饼1.1M萝P木a篮，风量为焰12盏～耍15m身3存/min武。甘达到孔底深度只后，稳钻淋1~2杠mi拒n溪或更多时间，递防止孔底尖灭金。箭实际终孔深度隔大于设计不0.5m钓。榜蔬营锚杆定位器采莫用舌φ裹6.5堪钢筋制作，并灰与主筋焊结。刃28绩钢筋与网筋和酿加强筋焊结熊。鞋φ符14热钢筋网眼敌12.5cm愧。锚杆头部加摸强筋饰20趟。为防止推送撇钢绞线时变形脸，日用逢φ织6.5采钢筋斜拉定位素器作支撑。拥4.2.我3宜锚索、锚杆在胳放入钻孔之前借平直、除锈，惰下料长度＞设亡计长度餐2m泼。承载体采亦用幸18m询m稀厚叫45漏钢搏钢板制作，芳承载体应用双高重捆扎，在承锦载体下方加一鬼钢垫板，用螺努杆固定牢固，青连接强度垒>200kN砍。恒对中支架采用如硬质塑料制作仇，伤留有一定的保絮护层注浆间距芝，锚固段覆间距固1.0手～嚷1.5m型，朗自由段间距迷2.0m坦，并用铁丝绑鸟扎牢固。粘锚固段不少于紧3感个隔离支架，城自由张拉段全址长设置倡。怎因4.2.暗4第原筒设计为压力型切锚索，但通过倘计算发现水泥江砂浆强度不能虎承受张拉荷载欲，故将锚固段陪的无粘结钢铰们线改为有粘结面钢绞线，荷载蓝变为由锚固段句通过水泥砂浆绑柱体和锚固段场岩层或土层的涨摩擦力逐渐向乔端部传递，原霉设计的压力型敏锚索改为了拉叠力型锚索。对浊已到货的无粘痒结钢绞线去除厅套管、清除油寨污，而对后期河进场的有粘结处钢绞线自由段王加套管。泪动注浆管强度应戏达注浆泵压要梯求，从畏对中炊支架和承载体汪中心通过，管镰头置于导向帽阿内（导向帽用公钢管制作），静并用铁丝固牢桐，防止安锚时纪脱落孔底。伶腿起清孔完毕后立闪即将灌浆管与蝇锚杆钢筋同时草放至钻孔底部井，然后用砂浆握泵将灰砂比妖1和：组1劫、水灰比杠0.45树的练M牢4槐0肉水泥砂浆用他BW-15旨0拣型砂浆泵姻注入锚孔，注腰浆压博力采≥梦0.5M删P百a贤。当孔口流出训浆液时，封堵介孔口，一次注存浆结束。注浆堂量根据理论计念算和抽拔钢绞蓬线视其实际压纵浆长度后确定耳。如发现浆液侄减少或收缩时咽，应及时补浆渡。一次注浆结薪束洁12h淋后进行二次压恰力注浆，待压肉力表下降（卸辩荷）时终止。遭注浆压怪力沙≥施3.0MPa创。二次注浆管轻用透明胶带绑丛扎，以便顶开刘。楚及章锚索注浆体养础护轿9累~块12络d纠后张拉至设计偏值分的胳110千%担，接着实施自亩由段注浆。正老式张拉前，取蛛20%猛的设计张拉荷厌载对其预拉一救次，使其各部初位接触紧密，良然后按设计预魔应力的阴50序％、援75禽％、辽100荷％和赌110能％四级进行张晨拉，张拉应力趴误朱差刻≤锡5%湾，狱锚索张拉至设抬定张拉荷载后添，持荷跌10~15m拒in宇，进行自动锁烟定贪。桌24志h贞后进行补偿张年拉，以减少预企应力损失。每幻孔锚索预应力隶锁定值为稼320kN贵。天荒押片当锚固段位于辱非均质地层时伯，合理调整单梁元锚固长度，每使不同地层粘于结强度都能得督到充分利用。吓申采用机械切割唤余露钢铰线，铲留长铲10cm晒。用纯水泥浆造注满垫板及锚市头各部分空隙遭，用数20MPa酒细石混凝土按汗设计要求制模表封锚。陕织繁边坡锚杆裸露厘部分萌套庆PV皮C微管，防止伸入刃挡板和碎石中接腐蚀影。涨隙戴4.3跨梯弧形挡板丢4.2.悉1棒沿按设计要求将专桩侧清理出凹罪槽，挡板内层爆钢筋网在相应外的位置与桩钢执筋骨架焊接，阅调整钢筋网片抖的曲率，准确古测量出每排锚楚杆的焊接位置玩后将钢筋网片盈与锚杆焊接。霸重复上述工作丽，完成外层钢洗筋网片的制作恼安装。砍4.2.毁2喷近路一面采用洗整块模板，另翅一面采用单块叮就位组拼。先制做好模板定位齐基准工作，桩旨凹槽部清扫干笑净、支撑稳固章，弹出板的外泄边线和板中防选线，挡板的两砌面模板就位并诸组拼好，校正斜调整模板角度拿、位置正确，迎并固定。然后驰以第一段模板年为基准，用同捎样的方法组拼捡第二段模板，敞直到全部完成蚊。最只躺采用常规浇筑膝法浇筑混凝土军。浇筑过程中条每隔宪0.5虚～酒1.0m莲进行振捣，并项从外部用附着税式振捣器辅助闭振捣己。塔侨轨掘冶袋5网婶抗拔试验与变泄形观测啦5.1所罗抗拔试验赖辈等选择土层和岩叼层各灶1傲根做锚索抗他拔字试验。岩层锚股索抗异拔民试叠验锈Q-健s夸曲线如袭图仇8强。隔图劲8沟闲锚索抗拔试赤验违Q-承s砖曲线悬5.2虽涨变形观测拖由于边坡较长携，在坡顶共布愚置观测宅点罢1桶0趁个，前期用全塌站仪每周对边判坡水平位移观鸦测颗2蚕次，后期每震周津1轿次。施工期间它边坡变形观测幅结果如海图仓9壳。踩图滚9鼓帖边坡变形观测撤结果6结束语搂预应力锚索桩自弧形挡板墙仿突破了垂直边滤坡支护结构不扒与景观绿化联易系的传统观念掌，在挖设计理念和结蒜