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1、.路基边坡锚杆框架梁标准化施工工艺中铁一局集团云桂铁路云南段站前施工七标项目部1 工艺概况锚杆框架梁作为一种新型的高路堑边坡加固防护方式，由打入边坡内的注浆锚杆和坡面的钢筋混凝土框架梁组成，其作用是加固稳定路堑边坡。本施工工艺以精细化施工为核心，重点通过对锚杆孔放样、框架梁模板加固与定位、框架梁挡水缘与主体一次性浇筑等工序的精细化控制，有效地保证了工程质量。2 工艺特点(1) 锚杆孔放样通地室内细化设计、提前计算、同一面边坡一次性放样等措施，使各横排锚杆孔位于同一高程，各竖列锚杆孔位于同一断面同一直线上，为框架梁成型后美观做好前提工作。(2) 框架梁模板通过单元框架梁一次拉线、定制卡具加固模板
2、，可有效保证框架梁分单元一次性浇筑、框架梁线型顺直和结构尺寸合格。(3) 挡水缘施工时，采用在框架梁模板顶部镶嵌两条矩形钢管的方式，使挡水缘可以与主体一次浇筑，避免了后浇挡水缘易脱落的情况。 3 适用范围适用于所有锚杆框架梁的施工。4 主要引用标准高速铁路路基工程施工质量验收标准（TB10751-2010）铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB10424-2010）高速铁路路基工程施工技术指南（铁建设2010241号）铁路混凝土工程施工技术指南（铁建设2010241号）5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工准备5.1.1 边坡坡率检查施工前，按设计坡率刷好边坡，并进行坡度检查，符合要求方能进行下
3、道工序施工。 图1 机械刷坡 图2 边坡验收5.1.2 坡面锚杆的布置规划根据刷坡后的坡面地貌，锚杆孔放样前首先根据施工图做好锚杆孔细化设计，绘出平、纵、横断面图，并使框架梁横梁纵坡尽量与线路纵坡一致，左右坡面尽量对称。5.2 锚杆框架梁施工工艺5.2.1 锚杆框架梁施工工艺流程图图3 锚杆框架梁施工工艺流程5.2.2 锚杆施工5.2.2.1锚杆孔位测量放线按设计图纸要求，在锚杆施工范围内，起止点用仪器设置固定桩，中间视条件加密，并应保证在施工阶段不得损坏。其它孔位以固定桩为准钢尺丈量，全段统一放样，孔位误差不得超过50mm。测定的孔位点，埋设半永久性标志，严禁边施工边放样。竖梁的具体长度可根
4、据实际边坡高度确定，但锚杆的位置须按设计间距放样。采用全站仪或RTK放样时，因同一面边坡上挡墙高度、厚度并不全部相同，放样时需考虑边坡平面位置对座标的影响，提前做好计算工作。图4 锚杆孔测量放样5.2.2.2 钻孔设备 钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚杆孔径、锚杆深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层中采用MG-110锚杆钻机钻孔成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。5.2.2.3 钻机就位利用48x3mm钢管搭设脚手架施工平台，平台用锚杆与坡面固定，钻机用三脚支架提升到平台上。锚杆孔钻进施工，搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，根据坡面测放
5、孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚杆孔开钻就位纵横误差不得超过50mm，高程误差不得超过100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位1.0，方位允许误差2.0。钻机安装要求水平、稳固，施钻过程中应随时检查。 图5 搭设脚手架施工平台 图6 锚杆孔钻孔施工5.2.2.4 钻进方式 钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以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。钻孔速度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。5.2.2.5 钻进过程 钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作
6、好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.10.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。5.2.2.6 孔径孔深 钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值，孔口偏差为50mm，孔深允许偏差为+200mm。为确保锚杆孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚杆孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。5.2.2.7 锚杆孔清理 钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻12分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.20.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔
7、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，不得采用高压水冲洗。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。5.2.2.8 锚杆孔检验 锚杆孔钻孔结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚杆孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工
8、分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。5.2.2.9 锚杆体制作及安装 锚杆杆体采用(32HRB400)螺纹钢筋，沿锚杆轴线方向每隔1.5m设置一组钢筋定位器，保证锚杆的保护层厚度不低于50mm。锚筋尾端防腐采用刷漆、涂油等防腐措施处理。锚杆端头应与框架梁钢筋焊接，如与框架钢筋、箍筋相干扰，可局部调整钢筋、箍筋地间距，竖、横主筋交叉点必须绑扎牢固。安装前，要确保每根钢筋顺直，除锈、除油污，安装锚杆体前再次认真核对锚孔编号，确认无误后再用高压风吹孔，人工缓慢将锚杆体放入孔内，用钢尺量测孔外露出的锚杆长度，计算孔内锚杆长度（误差控制在50mm范围内），确保锚固长度。制作完整的锚杆经监理工程师检
9、验确认后，应及时存放在通风、干燥之处，严禁日晒雨淋。锚杆在运输过程中，应防止钢筋弯折、定位器的松动。5.2.2.10 锚杆注浆常压注浆作业从孔底开始，实际注浆量一般要大于理论的注浆量，或以孔口不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。如一次注不满或注浆后产生沉降，要补充注浆，直至注满为止。注浆压力为0.20.4MPa，注浆量不得少于计算量，压力注浆时充盈系数为1.11.3。注浆材料宜选用水灰比0.450.5、灰砂比为1：1的M30水泥砂浆。注浆压力、注浆数量和注浆时间根据锚固体的体积及锚固地层情况确定。注浆结束后，将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净，同时做好注浆记录。 图7 锚杆孔注浆 图
10、8 锚杆孔补浆5.2.3 护脚施工首先浇筑平台或坡脚部位锚杆框架梁的混凝土护脚，作为后续边坡框架梁自下而上施工的基准面。框架梁的护脚模板必须加固可靠，保证护角结构尺寸、位置的准确。5.2.4 框架梁施工5.2.4.1 边坡刻槽(1) 每次刻槽的段落长度（沿坡面线路方向）不超过20m，为防止刻槽过早槽壁风化、垮塌，刻槽应在钢筋绑扎前2天进行。(2) 根据测量人员测设的框架纵、横梁位置并且考虑后续立模、施工的宽度，直接挂线放出框架梁刻槽开挖边线，然后按照框架竖梁、横梁尺寸及模板厚度精确挖出单根框架梁轮廓 (4m节点框架梁尺寸为0.4m*0.4m；3m节点框架梁尺寸为0.35m*0.35m；2.5m
11、、2m节点框架梁尺寸为0.3*0.4m) ，刻槽宜自上而下进行。(3) 刻槽深度：土质、软质岩坡面刻槽深度为25cm,硬质岩不需要刻槽，宽度为设计宽度加模板厚度。(4) 对刻槽后的基槽底面进行严格检查，确保刻槽后槽道的尺寸及底面坡度、平整度满足施工要求，不满足要求的进行修整、清理，将凸出地方削平，凹进去的部分用混凝土进行填补，确保框架嵌入坡面的深度满足设计。(5) 槽道验收合格后，对槽道底部框架梁立模部分进行砂浆抹面，确保立模后框架梁模板顶面平整、顺直。5.2.4.2 绑扎钢筋(1) 所有的钢筋均在施工地点加工制作，制作的框架梁钢筋不应过早安装在边坡上，应在立模前1天进行框架梁钢筋坡面的绑扎。
12、绑扎时必须使锚杆位于框架梁交点处。 图9 边坡刻槽施工 图10 绑扎框架梁钢筋框架梁钢筋加工及安装允许偏差 表1 序号名称允许偏差（mm）检验方法1受力钢筋全长10尺量2弯起钢筋的弯折位置20尺量3箍筋内净尺寸3尺量4钢筋排距5尺量5箍筋间距10尺量6钢筋保护层0，+10尺量5.2.4.3 模板安装(1) 安装模板前先检查钢筋施工质量，自检合格后报分部技术人员检查，并报请监理工程师进行检验，并做好记录。(2) 框架梁模板统一使用竹胶板+木板组合形式，框架节点之间的竹胶板模板采用通长的模板（如：4x4m框架梁，梁之间净距为3.6m，配置的竹胶板模板应为3.5x0.45m整块，整块模板在框架角点接
13、头的地方，采用5x54x43x3cm的方木条进行嵌塞，保证模板接缝严密、平整。制作的竹胶板模板要有足够的强度、刚度，确保施工过程中不开裂、不变形。(3) 模板安装过程中，按照所施工的节点间距准确配置，横梁与纵梁的模板各自应为一个整体，中间不得断开，具体拼装组合方法如下图所示。 图11 框架梁立模 图12 框架梁模板卡具 图13 框架梁模板加固图(3) 顶面挡水缘吊模卡具每一米安装一套，确保浇筑混凝土过程中卡具不脱落。(4) 用钢管、扣件、顶托等固定模板，模板底部要与坡面紧密接触以防涨模、漏浆。(5) 模板拼装后的刚度、平整度、紧密程度，净空尺寸均应符合模板验收要求；模板顶面纵、横向拉通线控制框
14、架梁的线形及顶面混凝土的标高控制线。模板拼装后验收项目如下表。 锚杆框架梁模板验收记录 表2序号项 目允许偏差（mm）检验方法备注1轴线位置5测量检查每边不少于2处2表面平整度32m靠尺检查不少于5处3模板接缝错台1尺量检查不少于5处4框架梁结构尺寸0,+10尺量检查不少于5处5模板高程5测量6伸缩缝位置10尺量7模板的侧弯l/1500拉线尺量8模板接缝严密不漏浆观察5.2.4.4 浇筑混凝土(1) 浇筑前应检查框架的平面位置、高程、截面尺寸等情况，检查项目如下表。框架梁各部允许偏差及检验方法 表3 序号检验项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1平面位置50mm每50m长抽样检验4点全站仪测量
15、2基底高程50mm每50m长抽样检验3点水准仪测量3坡面高程20mm，0mm每50m长抽样检验3点水准仪测量4框架净距50mm每50m长抽样检验6点（上、中、下部各2处）尺量5框架宽度边槽高度设计值6框架厚度镶嵌深度设计值7护肩、镶边、基础厚度及宽度设计值每50m长抽样检验3组8坡面平整度40mm每50m长抽样检验3处3.0m尺量(2) 框架梁为C30现浇混凝土，沿线路方向每隔45个框架于框架中部设一道伸缩缝，缝宽2cm，沥青麻筋填塞。(3) 混凝土采用强制式搅拌机进行拌合，采用人工送入模或机械入模。按照自下而上，每框架先横梁再纵梁的顺序浇筑，浇筑框架梁混凝土必须连续作业。(4) 框架梁主体与
16、顶面挡水缘必须一次浇筑，严禁分次浇筑。(5) 浇筑时严格控制混凝土的坍落度控制在8020mm之间，振捣过程中，要本着“快插慢拔”的原则。避免漏振、过振。浇筑过程中加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，防止跑模、漏浆。(6) 插入式振捣器振捣过程中应与模板保持50mm以上的距离，不得将振捣棒放在混凝土内平拖，不得用振捣棒驱赶混凝土。 图14 锚杆框架梁浇筑砼前 图15 锚杆框架梁拆模后5.2.4.5 拆模当框架梁混凝土强度达到2.5MPa时方可拆模，拆除模板过程中注意保护框架梁的边角，不得有缺楞、掉角、啃边现象。5.2.4.6 养护框架混凝土终凝后要及时进行保湿养护，最少养护时间7d。6 劳
17、动力组织施工人员配备 表4 序号工种数量备注1钻孔工62注浆工33钢筋工44模板工85电焊工26混凝土工87司机28测量工29安全员110技术员211材料员17 主要机械设备 施工机械设备 表5序号机械名称规格型号数量备注1锚杆钻机MG-11012空压机VY-12/713便携式注浆泵QB152型14拌浆机0.3m15钢筋弯曲机ZGW-4016钢筋切断机CQ40型17电焊机BX1-40028汽车吊25t19插入式振捣器50310混凝土吊斗1m18 质量控制措施(1) 作业人员必须经过培训上岗，技术人员应加强现场指导，严把质量关。(2) 加强对原材料的检验，材料合格方能用于施工。(3) 作好锚杆防
18、护工作，锚杆注浆后至少养护7天，养护期间严禁敲击、摇动锚杆或在锚杆上悬挂物体。待锚杆孔内砂浆强度达到设计强度的70%后，方能进行框架梁的施工。(4) 在浇注混凝土过程中应加强振捣，确保混凝土的密实性。(5) 通过施工辅助措施，保证框架体尺寸准确、线条直顺、大面平顺。(6) 通过测量放线及模板的可靠加固，控制好框架基础及横、竖梁的位置。(7) 在框架梁施工过程中，必须确保锚杆位于框架交点位置，并有足够的锚固长度。(8) 框架梁挡水缘与梁体必须一次性浇筑完成，严禁分两次浇筑施工。9 安全及环保措施9.1 安全措施(1) 施工区域应设警示标志，非操作人员不得进入正进行施工的作业区。注浆施工中，喷头和
19、注浆管正前方严禁站人。(2) 施工中定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全；定期对机械设备进行检查、养护、维修。(3) 注浆施工作业中，要经常检查出料弯头、输料管、注浆管和管路接头等有无磨薄、击穿或松脱现象，发现问题，应及时处理。(4) 处理机械故障时，必须使设备断电、停风。向施工设备送电、送风前，应通知有关人员。(5) 向锚杆孔注浆时，注浆罐内应保持一定数量的砂浆，以防罐体放空，砂浆喷出伤人。(6) 施工过程中指定专人加强对高边坡的观察，并定期检查锚杆抗拔力，确保安全。(7) 护脚基础开挖前必须检查坡面的稳定状况，确认安全，作业中应随时观察，发现不稳定征兆必须立即撤离危险地段，处理完
20、毕且确认安全后，方可恢复作业。(8) 高路堑边坡开挖施工时，应按照“自上而下”顺序分层进行，每级边坡开挖后应对地质情况进行核对，并及时施作边坡防护和排水设施，再开挖下一级边坡；高边坡开挖后若未能及时做框架梁等防护措施，要用彩条布等及时覆盖，防止雨水冲蚀，坡体失稳坍塌。(9) 框架施工过程中，要做好开挖上边缘处的截排水，为防止大到暴雨的冲击，尽量多设几道截排水沟；施工过程中防止边坡上部的滚石滚落伤及人员或设备，并保证作业面等易滚物件不会对下一台阶工作面形成安全隐患。9.2 环保措施(1) 控制好钢筋加工场内的各种粉尘、废弃物对环境的污染和危害，原材料堆放场地及道路均采用硬化处理，对不能硬化处理的
21、施工临时便道，在晴天干燥时应经常洒水予以养护和保护，防止道路灰尘弥漫。(2) 在钢筋加工场地内生活范围内，场地要进行硬化处理，场地应整洁、生活垃圾及固体废弃物应集中处理并运至环保部门指定地点堆放或处理。(3) 现场尽量使用低噪声机械设备，对各种高噪声设备安装消声设备，避开夜间使用，对施工过程中产生振动的噪声进行隔振，隔噪处理或采取其它措施降低噪声排放强度。对无法控制的施工噪声应合理安排施工时间。定期发放个人卫生防护用品，现场检测人员负责检查噪声控制落实情况，发现问题及时纠正处理。(4) 钢筋原材、加工后的成品或半成品堆放时要注意遮盖（用苫布或塑料布），防止因雨、雪造成钢筋的锈蚀。如果钢筋在储存
22、期间已生锈，在使用前必须用钢丝刷或砂盘进行除锈。为了减少除锈时灰尘飞扬，现场要设置苫布遮挡，并及时将锈屑清理起来，统一清运到规定的垃圾集中地。(5) 加工剩余的钢筋废料要统一存放在规定地点，并注意遮盖严密，防止钢材锈蚀后被雨水冲刷流入周围环境造成污染。(6) 注浆作业时水泥库房应封闭，施工现场无扬尘。(7) 设置浆液排污沉淀池，不使用化学注浆剂，废弃浆液经可靠处理后，统一清运到规定的垃圾集中地。10应用实例云桂七标路基D2K685+650+850右侧设计为锚杆框架梁边坡防护，在施工中严格执行标准化工艺施工，施工完成后的锚杆框架梁大面平顺，框架梁嵌入坡面并与坡面密贴顺接，框架梁各部分尺寸标准、棱线分明，外观浑然一体。图16 施工完成后的锚杆框架梁11效果评价该段锚杆框架梁顺利通过了路基首件评估，为我标段后续其它段落锚杆框架梁的施工提供了很好的样板引路作用。