浅谈高边坡预应力锚索的质量控制

王　飞

摘要：预应力锚索是近几年高边坡防护应用较多的施工工艺之一，高边坡预应力锚索施工能有效缩短工期，节约投资。本文结合工程实例，谈谈预应力锚索施工时的质量控制。

关键词：预应力锚索；质量控制

1 前言

传统的高边坡防护主要有护面墙、护坡、挡土墙等硬性结构物，在高速公路施工中有造价高、支撑难、难绿化等特点。它本身自重大、受力性能差、易失稳、难绿化，随着人们对环境要求的提高，高速公路项目中传统的高边坡防护已无法满足要求,但预应力锚索施工技术的日益成熟，解决了这一难题。预应力锚索使岩体结构面呈压紧状态，改变滑动面的抗滑力，提高岩体的整体性，使边坡得以加固、稳定。

2 工程概况

浙江某高速公路地形、地质复杂，桥隧占全线50%以上，有较多的高边坡。其中K92+275~K92+430段是其中一处，边坡开挖山体后形成的人工边坡，高61米，共六级，其中第二、三、四级边坡高均为10米，设计坡率为1：0.5，五、六级边坡高分别为10m、16m，设计坡率为1：0.75。该段地质为强风化凝灰岩，呈土状夹碎石状、碎石状。其中，三~六级坡面采用预应力锚索防护，锚索为压力分散型，采用φ15.24mm无粘结钢绞线，深度为18~22m，间距为4m×4m。

3 预应力锚索工序流程

预应力锚索施工工序流程为：施工准备、锚孔钻造、锚筋制安、锚孔注浆、砼结构钢筋制安、砼浇筑、锚筋张拉锁定和封锚。其中锚孔成孔及锚孔注浆是保证施工质量的主要环节，锚孔成孔的技术关键是如何防止孔壁坍塌、卡钻；注浆的技术关键是如何将孔底的空气、岩(土)沉渣和地下水排出孔外，保证注浆饱满密实。

4 预应力锚索施工主要工序质量控制

4.1 锚孔钻造

锚孔钻进施工，搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，根据设计测放孔位。钻机严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位，采用测角量具控制角度，确保钻机导轨倾角误差不超过±1°，方位误差不超过±2°。钻孔采用风动干钻法，严禁开水冲钻及冲洗孔壁。在钻进过程中要认真做好施工记录，如地层情况、地下水情况等。钻孔设计直径为130mm，钻孔深度应超过设计孔深0.5m，钻进达到深度后，不能立即停钻，应稳钻3~5分钟。钻进过程中应使用高压空气将孔中岩(土)粉及水全部清除出孔外，以保证孔壁干净，利于浆体与岩壁之间的粘结。锚孔钻造完成经检验合格后应及时进行锚筋安装和锚孔注浆，以避免长时间搁置造成塌孔。

锚孔钻进过程中锚孔坍塌时解决的方法有两种：一是注浆加固，待浆体达到一定强度后再钻进；二是采用套管跟进法，套管自动跟进钻头，支撑孔壁。

4.2 锚索制作和安装

锚筋下料应整齐准确，应用切割机截断。锚索预留张拉段钢绞线长度不得小于1.5m，下料时应注意各单元锚索长度不同。

预应力锚索由3个单元锚索构成，1根无粘结钢绞线绕承载体弯曲成U型，并用铁丝与承载体绑扎牢固构成1个单元锚索，将3个单元锚索按照长短顺序排列与注浆管组合固定成预应力锚索。为防止锚索与孔壁接触，每隔1.5m设置一个架线环。

制作好的锚索体在运输及安装过程中，不能出现死弯折，不得损坏隔离架、注浆管及钢绞线外包的涂塑层。

4.3 锚孔注浆

注浆是决定锚索质量的关键工序。锚索(孔)注浆采用水灰比0.4~0.5的纯水泥浆。

注浆浆液要严格按照配合比搅拌均匀，随拌随用，浆体强度不低于40MPa。锚孔注浆必须采用孔底返浆方法，直至孔口溢出新鲜浆液，严禁抽拔注浆管或孔口注浆；如发现孔口浆面回落，应在30分钟内进行孔底压注补浆，确保孔口浆体充满。

为保证浆液流通顺畅，在注浆作业开始和中途停止较长时间再作业时，应用水或水泥稀浆润滑注浆泵及注浆管路。为保证浆液锚固质量，浆体未达到设计强度的70%时，不得在锚筋体端头悬挂重物和拉绑碰撞。

4.4 锚索张拉锁定

当注浆体强度和传力系统(框格梁、墩座)混凝土强度均达到设计强度80%以上时，并经验收试验合格后，方可进行张拉作业。

锚斜托台座的承压面应平整，并与锚筋的轴向方向垂直。锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶轴线与锚孔及锚筋体同轴一线，确保承载均匀。锚筋的张拉必须采用专用设备，设备在张拉作业前应进行标定，锚具、夹片等检验合格后方可使用。

锚索正式张拉前，取10~15%的设计张拉荷载，对其预张拉1~2次，使其各部位接触紧密，钢铰线完全平直。对于压力分散型锚索，因各单元锚索长度不同，张拉应严格按设计次序分单元采用分布补偿张拉法。

锚索分四级张拉，即张拉力分别为设计荷载的25%、50%、75%、100%。在张拉最后一级荷载时应持荷10~15min，观察位移是否稳定，若无异常，即锁定。锚索在锁定后48小时内，若发现明显的预应力损失现象，则应及时进行补偿张拉。

4.5 锚头封锚

锚索张拉完成后应及时对锚头进行补浆和封锚，外锚头应用与锚梁同标号的砼封头，以防锈蚀破坏。对于锚头和锚梁等空隙的补浆应作为锚头防腐的一项关键工序认真进行，补浆管应插入锚梁底面以下进行返式补充注浆，直至补浆孔溢浆为止。对于锚具及锚筋外露部分应严格进行去锈除油后并及时采用与锚梁同标号砼进行封锚。

5 结束语

预应力锚索在诸永高速公路高边坡上的应用，较好地解决了高边坡施工周期长、稳定性差的问题，缩短了施工周期，减少了施工干扰。通过该工程的施工实践，对预应力锚索的结构布置与施工取得了一定的经验，对边坡防护的施工周期与稳定大大提高，可在其他类似工程的设计与施工参考。

参考文献

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