【摘要】某市政桥梁位于热电厂附近，桥梁通过热电厂早期的粉煤灰回填区。通过本工程实例，介绍粉煤灰地质桥梁承台基坑边坡喷锚支护的施工技术。 【关键词】桥梁；边坡支护；喷锚
Abstract: a municipal bridge is located near the thermal power plant, the bridge backfill district by the fly ash of thermal power plant early. This project introduces the fly ash geological bridge pile cap excavation slope spray anchor support construction technology through the instance.Key words: bridge; slope support; spray anchor
中图分类号：TU44文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）02-0020-02
1工程概述
某市政桥梁位于热电厂附近，是市区南北向交通的重要通道，该条道路跨越涧河和陇海铁路，设计的立交桥为双幅，桥全宽35m,双向8车道，桥梁全长606.6m,全桥布跨为4×40+4×40+7×40m共3联15孔梁桥。梁部采用装配式部分预应力混凝土连续箱梁。桥墩盖梁采用钢筋混凝土结构，桥墩采用单排双柱式矩形桥墩，钻孔灌注桩基础。
桥梁14号桥墩承台位于涧河南岸临时施工坡道上，基坑开挖深度整体为8m，局部开挖达12m。由于基坑挖深较大，又污水处理厂污水管道和储水池的存在使得三面放坡受到很大限制，见下图，需对这三面边坡进行支护。结合以往经验和本工程特点，决定采用喷锚方案进行支护。
2工程地质概况
立交桥场地处于盆地内，地形北高南低，地貌单元属邙山黄土丘陵及涧河高漫滩，两地貌单元之间以陡坎相接，坎高12m。涧河南岸堆有大量杂填土，主要由粉煤灰和部分建筑垃圾组成，形成约17m的陡坡。据现场调查及区域地质资料，拟建场地无全新活动性断裂通过，新构造运动不明显，区域地质构造稳定，不存在崩塌、滑坡、泥石流、采空区和地面沉降等不良地质作用和地质灾害。根据勘察，在涧河河漫滩钻孔中见到地下水，实测稳定水位埋深0.4-4.60m，地下水属潜水，含水层为粉土及卵石，受涧河水和大气降水补给，水量丰富。据区域水文地质资料，水位年变幅在1.00m左右。
3喷锚支护方案
3.1 喷锚支护设计
基坑开挖范围内多为粉煤灰杂填土，采用人工在侧壁成孔，支设锚杆，难以成孔的部位采用锚管。锚杆（或锚管）注浆完成后，在边壁上挂钢筋网，焊接锚杆头，然后喷射砼。采用理正深基坑支护设计软件进行计算，保证结构安全。其中粉煤灰杂填土的粘聚力取为10kPa，内摩擦角取为28.0°。根据坡高的不同单独进行设计，采取不同的具体支护方案。
基坑开挖过程中坡顶都会出现一定的沉降量，约为坡高的千分之三（与放坡量有关）。开挖前，在坡顶和污水管道顶设置监测点，定期进行观测，记录测点标高、绝对坐标，并列表对照，以掌握土体位移情况。
3.2 喷锚支护参数（见右图）
1）锚杆：采用全长压力注浆锚杆，锚杆主体为Φ18和Φ25螺纹钢筋，横向间距为1.5m和1.0m两种，排距为1.7m，呈梅花形布置。
注：锚杆头增设一根Φ14的水平拉筋，同一排上Φ18或Φ25螺纹钢筋端头冷弯，逐根勾住此水平拉筋，即Φ14的水平拉筋依次穿过同一排上Φ18或Φ25螺纹钢筋端部的冷弯弯头以加强连接，改善整体受力性能。
2）锚孔：锚杆孔径为Φ100mm，水平夹角为俯角10°，采用人工成孔。距地面3m范围内必须采用人工成孔，以保证地下电缆和上下水管线的安全。
3）锚管：采用锚管机植入Φ48x3钢管，横向间距为1.5m和1.0m两种，排距为1.7m，呈梅花形布置。锚管入土端必须做成锥头，锥头至三分之二锚管长度范围内均布注浆孔，孔位沿锚管的轴向和径向均布，孔径大于5mm，不少于5个／m，用斜切的燕尾形小角钢保护孔口。
4）注浆：孔内安放锚杆或植入锚管后进行压力注浆，采用PO32.5# 纯水泥浆，水灰比为0.40～0.45，注浆压力为0.2～0.4MPa。
5）喷射砼：锚杆或锚管注浆完成后，按要求修整坡面，在边壁上挂Ф6.5@100×100光圆钢筋网，焊接锚杆头，然后喷射砼，配合比为水泥:砂:碎石＝1:2:2.5（重量比），喷层平均厚度为80mm。砼强度等级为C30。
3.3 注意事项
1）施工过程中遇到地下设施或特殊地质条件，须根据实际情况适当调整锚杆的位置、长度及倾角，并做好记录。严禁强行穿越不明障碍物或地下管线。
2）严格遵循“开挖一层，支护一层”的原则。
3）挖土方必须按照确定的开挖线、放坡角度和每层开挖深度作业，并及时清理坡面，以保证边坡支护及时施工。
4）为保证护坡的安全，必须对基坑周围的地面进行封闭处理，防止地表水渗漏。采取切实的防排水措施（如在坡顶设置拦水沟，将地表水引到基坑范围外等），预防地表水汇流到基坑周围和基坑内，基坑周围严禁积水。
5）坡顶2.0m范围内不得堆积材料和通行大型载重车。
6）施工时应严格按照要求进行监测，随时掌握边坡土体位移情况，如有异常，应及时报告施工管理人员，采取措施进行处理。
4质量保证措施
1）基坑土方开挖：每层开挖深度为1.8～2.2m。进行下步土体开挖时，严禁挖斗顶压或撞击已完成支护的坡面。每步土体的开挖的具体深度视开挖后土体的实际情况而定，如遇开挖后土质较差，则土体的开挖深度要作一定程度的减小。土方开挖时须满足每步锚杆成孔时有工作面，以保证土方开挖后边坡及时得到支护和喷锚支护的正常施工。
2）造孔：锚孔为俯角10°，必须保证下倾；孔径不小于100mm；孔深允许偏差±100mm；孔位可在500mm范围内调整。随时进行抽查，严格控制造孔深度。
3）制锚：根据设计长度制作锚杆，误差为±50mm，锚杆要每隔2～3m设置定位支架，锚杆搭接焊接要符合规范要求。单面焊10d，双面焊5 d。锚管入土端必须做成锥头，锥头至三分之二锚管长度范围内均布注浆孔，孔位沿锚管的轴向和径向均布，孔径大于5mm，不少于5个／m；锚管允许接长，接口要整齐，周圈满焊。
4）注浆：按设计配比拌料，严格遵循注浆程序和技术要求。根据孔深、注浆量、排气情况确定注浆是否饱满，如有问题，采取相应的处理措施；一次拌合的水泥浆应在初凝前用完；锚杆注浆时注浆管应插至距孔底约500mm处，孔口设置止浆塞；锚管注浆时注浆管插入锚管内，封闭管口，压力注浆，直到浆液沿锚管外壁浸出。
5）修坡：基坑边坡土体开挖时，一般预留10cm厚土体，通过人工整修平整，控制放坡系数，放坡总量控制在放坡范围以内，不得影响结构施工。在坡面进行喷射砼支护前，要清除坡面虚土。
6）编钢筋网：钢筋网编结要均匀，最大间距不超过300mm，平均间距不得超过设计要求。上下段钢筋网搭接长度一般不少于200mm，否则搭接处需点焊，钢筋保护层厚度不小于20mm，钢筋网与锚杆应焊接牢固。
7）喷射砼：按设计配合比配料，喷层平均厚度应达到设计厚度，局部不得低于设计厚度20mm；喷射砼时，喷头与受喷面要保持垂直，距离保持1.0～1.5m。
8）遇有地下管线及地下构(建)筑物的区域，必须探明埋设深度及范围，采用人工造孔，孔位及孔向必须避开地埋物。
5 特殊情况应急处理措施
由于地质情况的复杂性和施工过程中有可能出现的一些客观原因，在基坑支护过程中，或多或少会出现一些问题，需要及时进行处理，针对不同的情况，采取相应的应急措施：
1）对基坑开挖过程中出现局部坍塌的处理
在施工过程中，个别地段土体含水量较大或由于超挖不能自稳，进行支护前土体已坍塌。其处理方法是：在塌方处的口部，向下打入竖向钢筋（或钢管），然后向塌方处填碎砖和土，填满之后，用加强筋将竖向钢筋（或钢管）焊接成一整体，并与附近锚杆头进行焊接，编好钢筋网后，喷射砼。同时在坍塌部分的合适位置设置排水孔，并预留一注浆孔，待面层达一定强度后进行压力注桨。对坍塌部分进行填充处理，增强其承载能力。
2）对基坑开挖过程中边坡位移量增长过快的处理
边坡开挖过程中，在对边坡位移量进行观察时，发现位移量或位移速率增长过快，是边坡即将整体失稳的表现。其处理方法是：将此处边坡迅速进行回填，在上层增加锚杆，根据具体情况确定锚杆的长度和密度，以及是否有必要采用预应力锚杆。待上层土体稳定，且增加的锚杆有一定强度后，再进行下面的施工，根据具体土质情况调整施工方案，确保施工后边坡的稳定。
【参考文献】
[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）.人民交通出版社.（2011年7月第一版）
[2]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）.中国建筑工业出版社. (1999年5月第一版)
[3]《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086－2001）.中国计划出版社. (2001年9月第一版)
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。