预应力锚索在扶壁式挡墙中的施工技术

许海明李浙锋邓新炜

中图分类号：TU761

【摘要】预应力锚索挡墙是在岩土工程施工实践过程中逐渐兴起的一种支挡结构，它因具有施工效果明显、降低工程造价、设备灵活易操作和施工速度快等优点而被广泛运用于30m以上稳定黄土地段和较完整软质岩石地段的边坡支挡工程。本文作者结合自己参与的预应力锚索扶壁式挡墙施工实践，详细介绍了预应力锚索在扶壁式挡墙中的施工技术，以供同仁参考。

【关键词】预应力锚索 扶壁式挡墙 施工技术

预应力锚索挡墙是在岩土工程施工实践过程中逐渐兴起的一种支挡结构，它因具有施工效果明显、降低工程造价、设备灵活易操作和施工速度快等优点而被广泛运用于30m以上稳定黄土地段和较完整软质岩石地段的边坡支挡工程。

本文作者结合自己参与的预应力锚索扶壁式挡墙施工实践，详细介绍了预应力锚索在扶壁式挡墙中的施工技术，以供同仁参考。

一、预应力锚索

1、预应力锚索技术简介

（1）预应力锚索技术定义

预应力锚索技术是利用埋入稳定地层的锚索所具有的预应力,将作用于结构物上的拉力传递给稳定地层,并利用岩土体的抗剪强度来承受这些拉力的一种岩土锚固技术；

（2）预应力锚索技术优点

通过广泛的实践证明，预应力锚索技术具有以下优点：施工效果明显、降低工程造价、设备灵活易操作和施工速度快等。

2、预应力锚索挡墙的特点

若在软弱土体和岩层中使用一般锚杆挡土墙,地层在锚杆拉力作用下受到压缩会产生比较大的徐变，这些变形会对锚杆受力产生影响,严重时可能导致锚杆的失效。

因此，工程上改用特制的钢绞线来代替一般的锚杆，其特点为：

（1）在施工时需要对钢绞线进行预张拉,以利用比较稳定和密实的地层作为岩土体的受荷影响所在区，以保证其具有可靠的承载力;

（2）为了能够有效的应对地层徐变效应、克服因地层在应力作用下产生的塑性压缩，对锚固体不仅要进行预张拉，还需要进行二次张拉,以保证岩土体具有足够的压密性。

3、预应力锚索挡墙的适用条件

预应力锚索挡墙主要通过将预应力锚索锚固在稳定地层内提供拉力来实现挡土墙的平衡。主要适用于下列情况：

（1）具有较厚风化破碎带地段的稳定山体边坡的加固防护工程；

（2）较完整软质岩石地区的支挡工程；

（3）稳定黄土地区边坡高度在30m以上地段的支挡工程。

二、工程概况

本文引用的工程实际是位于某市境内的公路支挡工程，施工区域的地质结构如下：人工填土→粉土→细砂土→砂卵石→泥岩，其中大多下覆泥质基岩埋藏平缓而较浅、出露稳定，地层分布具有连续性。

经过多方研究决定主要采用预应力后拉锚无底扶壁式挡墙,在整个施工过程中要采取有效措施对预应力锚索张拉的质量进行严格的控制，以保证整个工程的质量和结构稳定性。

三、施工技术

预应力锚索挡墙的施工工艺主要包括锚索施工、钢筋施工、模板施工、混凝土施工和基础施工，其中本工程最重要的施工工艺为锚索施工，必须按照规范及设计的要求进行相应的施工。

根据实践经验可知锚索施工工艺流程如下：

钻锚索孔→锚索制作→内锚段灌浆→混凝土浇筑→张拉→外锚段灌浆→封锚。

1、钻锚索孔

（1）在钻锚索孔前，应先进行定孔位的测量放线，同时还要开挖好支墩基础的尾部处；

（2）在利用Y-2型钻机进行锚索孔钻孔作业时,为保证钻孔的准确性,应在保证钻机位置及角度准确的同时还应将其与脚手架用紧固器进行连接固定；

（3）锚孔施工终止前，必须保证用于冲洗孔底和孔壁残余泥浆的清水从孔底向孔口排出时不带泥浆至少5分钟。

2、锚索制作

（1）下料

①钢绞线下料长度的计算应严格按照钻孔深度和锚索结构图进行，同时要考虑张拉段所需的工作长度，最终的张拉长度必须不能小于最短张拉长度；

②在计算出钢绞线的下料长度之后，应采用切断机将钢绞线按计算下料长度进行切割,最后进行一次检查将有损伤的剔除掉,再完成对孔编号的工作。

（2）编索

①应将钢绞线放在支架平台上进行梳理以保证顺直,用铅丝将每根钢绞线与内锚段内布置的对中支架进行绑扎固定；

②将压浆管按规定要求定位好之后，用无锌铅丝将其与相邻对中支架进行绑扎，绑扎不能影响压浆管的抽动；

③在使用无锌铅丝将外锚段绑扎成型之后,应及时对外锚段进行保护和隔浆，通常采用的方法是使用塑料布严密包扎；

④在完成所有钢索的编制作业之后，应按照组装根数对钢绞线束进行堆码和挂牌标示以便后续使用方便。

（3）下索

在钻好锚索孔之后,应采用人工抬运的方式将相应的锚索运输至孔口进行穿索作业，另外，要注意穿索时对压浆管和锚索护套的保护。

3、内锚段灌浆

（1）内锚段灌浆采用水灰比为0.35:1的普通42.5硅酸盐水泥,另外，还掺加入了HEA水剂；

（2）采用活塞式压浆机进行灌浆时应遵循“从孔底向上”的流程，在灌注过程中要始终保证浆液面在出浆口以上。

4、混凝土浇筑

在将按设计结构尺寸制作完成的模板搭设完成之后,应严格按照混凝土施工的规范进行混凝土的浇筑和养护作业，以保证混凝土的质量。

5、张拉

（1）应事先熟悉设计中规定的每束钢绞线的控制张拉吨位和张拉顺序以便进行锚固体达到设计强度75%之后的张拉控制；

（2）在进行张拉作业之前，应先将所需使用的千斤顶及油压表进行标定；

（3）现场记录好张拉时钢绞线的实际测量伸长值,保证其与理论伸长值的偏差在规范规定的范围之内。

6、外锚段灌浆及封锚

（1）在完成张拉锁定、锚具锚固作业之后,应参考内锚段灌浆程序及水泥浆配合比进行外锚段的灌浆作业；

（2）在锚索管内注浆强度达到50%之后所进行的封锚作业时,应先将张拉后超长的钢绞线用切断机割除掉,再进行封锚混凝土的浇筑作业。

7、其它

（1）为了给设计变更、施工提供准确的数据，应严格按照相关试验规程所要求的项目及频度进行相关的试验工作；

（2）在挡土墙整个施工过程中需要对岩土体变形及支护结构物的位移进行实时监测,以及时掌握其变形状态，确保安全；

（3）为了保证应力锚索的质量，首要的要做好钢绞线、水泥、外加剂、锚具等原材料的检查试验工作，对于每种进场的原材料都应对其出厂合格证或质量保证书进行检查,若有必要还可将样品送质检部门检验；

（4）应做好锚固工程施工过程中各工序作业时间和施工场地的协调工作，以保证锚固施工的多道工序、交叉作业能顺利进行。另外，为了保证各个工序能够顺利协调衔接以及工程按期完工，还应将奖惩明确到人。

四、结束语

预应力锚索挡墙作为在岩土工程施工实践过程中逐渐兴起的一种支挡结构，广泛运用于30m以上稳定黄土地段和较完整软质岩石地段的边坡支挡工程，它具有施工速度快、设备灵活易操作、降低工程造价和施工效果明显等优点，因而值得大范围推广，本文作者结合自身工程实践，详细介绍了预应力锚索在扶壁式挡墙中的施工技术，以期能对同行有所帮助。

【参考文献】

【1】 雷 用 王 平 吴曙光 扶壁式挡墙的安全性鉴定探讨及加固 四川建筑科学研究 2004

【2】 陈犹斌 罗 磊 预应力锚索在扶壁式挡墙中的施工技术 重庆建筑大学学报 2003

【3】 雷 用 陆 新 许 健 重庆市某高填方——扶壁式挡墙工程加固实例 第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集 2004

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。