浅谈框架锚索的高边坡防护施工

吴　旭

摘要：文章结合高速公路石质高边坡防护形式的特点，重点介绍了框架锚索（杆）边坡防护的施工方法。

关键词：框架锚索；边坡防护；施工技术

中图分类号：Y417.1 文献标识码：A

文章编号：1674-1145（2009）11-0134-02

一、工程概况

某高速公路第11合同段K172+380—K172+480段右侧边坡，该边坡设计为7级挖方边坡，最大垂直高差约70m ，该段路线自然坡较陡，覆盖强风化石英片岩，下部为风化石英片岩。由于边坡高陡，岩体破碎严重，存在不利节理面，尤其是坡体中上部稳定性差，在施工期间已经出现边坡滑塌现象，原设计的浆砌片石窗孔式护坡已经无法实施，有可能继续产生滑坍，危及公路施工和线路运行安全。为确保整个边坡的安全稳定，需采取加固措施。

二、设计方案

根据现场调查及断面测量资料，以“安全、耐久、节约、和谐”的原则，制定了坡面局部清理+锚固工程的治理方案，具体措施布置如下：

1．清方卸载，依据设计坡型对目前仍残留的松动岩体进行清除、修整。

2．锚杆框架梁，主要布设于坡体的一、二、六、七级边坡，锚杆长度8、12米。

3．锚索框架梁，主要布设于坡体中部的三、四、五级边坡，锚索采用7根φ15.24mm高强度钢绞线编束，锚索长度20米，内锚固段10米，设计俯角30°，设计张拉力1050KN。

4．框架梁内放置预制C20砼六边桶，桶内填土种草绿化。

三、预应力锚索施工

锚索施工工序如下:造孔→锚索制作安装→锚孔注浆→补浆→框架梁浇筑→锚具安装与张拉锁定→高压补浆→

锚头封闭。

锚索施工方法:

1．测定孔位:采用全站仪测放孔位及倾角，并反复校核，误差不得大于3mm。

2．钻机安装:运用两点定线原理安装钻机方位角，用钻机前后高差点和开孔点控制钻机倾角、钻孔轴线，钻机安装时多点固定，以确保钻机稳定可靠，钻进时不会偏位。

3．造孔:采用风动冲击和随钻跟进同径导管的钻进工艺成孔。

根据设计和地层条件，选用MCY—100 型全液压锚索钻机，φ150mm 偏心钻头、随钻跟进的同径导管。正式钻孔前，开动钻机先钻10cm 左右，停机检查钻机是否移位，确认钻机稳固后便可正式钻进。正式钻进时，根据冲击器做功风压范围和碎石土、片岩等不同地层及不同的孔深来合理控制钻压和风压。钻进时当每根钻杆钻毕到位后立即提升钻具，使钻头离开岩面反复冲净孔内岩粉、岩渣后，接杆继续钻进。在钻进过程中，发现钻头有时会掉落或收不回来、导管靴会打断。处理办法是：将钻头与冲击器连接的定位销焊死，解决了钻头脱落问题；导管靴底部开一个斜口，顶住钻头反转，解决了钻头收不回的问题；改变导管靴结构，改公扣为母扣，以加厚导管靴，解决了导管靴被打断的问题。

4．锚索制作与安装：锚索采用高强度、低松弛的优质钢绞线制成，钢铰线标准强度为1860MPa 、计算截面积140mm2。锚索制作前，先将钢绞线除锈、去污，保证其表面清洁、无锈斑、无油污、无杂质。每束锚索由7根φ15. 24mm 钢铰线组成，自由端锚索套20mm 软塑料管，锚索头部设φ89mm ×300mm 的导向帽。锚索编制时，针对每个孔深加1. 0m 准确下料并在工作台上编索，首先将架线环与各孔进、回浆管及钢铰线一一对应编号，然后对号入座；进、回浆管采用φ25mm 的PVC 管，其耐压性要达到设计灌浆压力的1. 5 倍以上；经过架线环的每根钢铰线都必须用无锌铅丝与架线环绑扎在一起；架线环按3～5m 间距设一个，两环之间加扎一道无锌铅丝，使索体成枣核状；整个索体钢铰线及进、回浆管要平行，不得交叉。钻孔到位并冲水后，采用集中人力共同下索。下索时要求索体不能旋转，以避免架线环损坏磨损钢绞线，并确保锚索归中和锚固端到孔底。

5．灌浆与补浆:灌浆泵选择BW100/ 15 型注浆泵。浆材包括42. 5 级的普硅水泥和外加剂。外加剂的加入可使浆液结石产生微膨胀而导致侧向压力的产生，以加强锚固效果。浆液水灰比0.4，比重不小于1.9，其标号要达到35 #。灌浆压力不宜过大，选择0.3～0.7MPa，以能连续缓慢压入浆液为原则，这样浆液能由孔底慢慢流向孔口，使浆液有效地将孔内积水排出和充填空隙，而不会与水产生混合。当回浆管返出完全纯净的水泥浆液时，可以认为孔内积水已完全排出，这时可以并浆，并浆压力0. 3～0. 5MPa ，并浆时间30min。灌浆结束以实际灌浆量大于理论吃浆量和回浆相对体积质量大于进浆相对体积质量且孔内不再吸浆为控制标准。浆液收缩后及时补浆，使孔口浆液饱满。

6．锚索框架梁施工：锚筋体应调整与锚具工作台垂直，尽量避免弯折，框架梁施工完成后应从锚垫板空隙补浆口补浆。

（1）锚垫板的安装。在进行钢筋安装时，有一个重要工序，那就是锚斜托的准确安装，按照同一要求，制作专用的锚板使锚斜托突出框架梁的表面，与锚索方向垂直。

（2）做好砂浆垫层。在需要做钢绞线砼框架处的坡面上进行平整，凸出的地方要刻槽，遇到局部架空出用M10浆砌片石填补，宽度比梁体宽5 cm，并用5 cm厚砂浆抹平，作为立模的基面。

（3）模板的安装与加固。为了保证框架梁体尺寸准确，一采用组合钢模板。包括斜向表面，采用钢模板后，灌注砼时才能保证梁体的尺寸准确，轮廓线条清晰。模板的安装要有足够的强度和整体性，确保砼灌注中模板不变形。

7．张拉锁定：张拉是预应力锚索施工的关键工序。根据张拉力的要求，合理选用合适型号的高压油泵和可调压千斤顶，并对张拉机具进行标定，包括对千斤顶、油泵、油管、压力表校验，校验合格后将千斤顶与油泵配套进行标定。

8．高压补浆：过锚垫板的补浆孔高压补浆，补浆压力

0. 6MPa 。

9．锚头封闭：高压补浆3d 后，将锚索预留50mm 长度多余的钢铰线切掉，钢铰线工作锚清洗干净，梁侧凿毛清洗后，用C25砼将锚头封闭。

四、结论

通过实施预应力锚索框架梁等综合治理措施，成功地治理了该大型高边坡，确保了公路施工过程中和通车营运后的安全。该冶理项目的施工很好地解决了在复杂地层中锚索孔钻进方面跟管钻进的难关。一年多来，经治理后的高边坡经受住了多次暴雨洪水的考验，说明应用预应力锚索框架梁加固山体是成功的，达到了预期效果。

参考文献

[1]李建生．压力分散型锚索加固边坡施工技术[J]．山西交通科技，2004，（11）．

[2]李侠萍．预应力锚索端锚抗滑桩综合治理大型滑坡技术[J]．西部探矿工程，2006，（6）．