预应力锚索框架梁在高边坡中的应用

闫锐

摘要：通过10d高速高边坡的加固阐述了预应力锚索框架梁在边坡加固中的应用，为同类工程的边坡加固、方案设计提供参考。

关键词：预应力锚索；框架梁；应用

中图分类号：U417.1 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0304-01

预应力锚索框架梁是由预应力锚索和框架梁共同构成的一种新型体系。通过成孔把钢绞线固定于地层深部，锚索端部通过张拉产生预应力，从而达到边坡稳定和限制其变形的目的，通过10d高速高边坡的加固浅谈锚索框架梁的施工。

1 工程概况

陕西境白河至安康高速K59+200-K59+315左侧，设计为三级边坡，防护形式为C20混凝土窗孔式护面墙，二级平台顶设置抗滑桩。在二级边坡和三级边坡防护施工完毕后，一级边坡开挖部分高度后，二级边坡发生了不同程度的垮塌。

2 治理方案

2.1 原因分析

边坡垮塌主要原因是坡体地层以松散状碎石土和全强风化绢云母石英片岩为主，结构疏松，粘结性低，自稳能力差，山体破碎，施工开挖减少了坡脚支撑，并受降雨的影响，坡体产生了滑塌破坏。

2.2 治理方案

治理施工顺序的安排：先进行未坍塌的边坡加固，然后施工塌方段，塌方段施工时清理出一榀框架梁的位置，立即进行锚索及框架梁的施工，然后清理下一榀框架梁的位置，如此反复施工。

加固措施布设如下：①在未坍塌的二级窗孔护面墙坡脚，边坡中部各增设一道锚索横梁，锚索间距3m，坡脚横梁锚索长度为25m、边坡中部横梁锚索长度为30m，在三级窗孔护面墙坡脚增设一道锚索横梁，锚索位置和二级边坡一二排锚索交错布置，间距3m，长度40m：②一级边坡及二级边坡坍塌部分采用锚索框架梁加固，一级边坡锚索长度为25m、30m，二级边坡锚索长度分别为30m、35m，边坡坍塌部分采用同框架梁同宽度加深至垮塌坡面，加深部分采用同标号混凝土嵌补，有利于锚索框架梁的受力稳定，并在抗滑桩顶向下1m处增设一道钢筋混凝土隐形横梁连接抗滑桩，横梁施做时先凿出抗滑桩钢筋，使横梁钢筋与抗滑桩钢筋连接，其目的是所有抗滑桩成为一受力整体，框架梁中间部分采用编织袋装土码砌，表面种草绿化；③锚索规格：锚索采用8根φ15.24mm钢绞线编束，内锚固长度为10～15m，角度为25°，设计张拉力为800kN；④排水：坡顶设置山坡截水沟，平台顶设置平台截水沟，平台剩余部分采用混凝土封面处理，防止雨水下渗，坡脚设置路基边沟、盲沟，并且在第一、二、三级坡面抗滑桩之间设置三排仰斜式排水孔，每排到坡脚平台的铅垂距离分别为1m、3.5m和6m，每根长20m。

3 施工药店

（1）锚索工程

①施工顺序为：锚索成孔（锚索制作）→锚索安装→锚孔注浆→框架梁的施工→锚索张拉→锚头封闭。

⑦锚索成孔前首先清理场地，测量技术员按照设计位置在边坡坡面准确放出锚索孔的位置，并用喷漆明确标示，顺着边坡搭设水平宽度为2.0m的脚手架，特别在锚索孔位置的水平钢管要精确定位，便于锚索机器准确、方便的定位，在此层脚手架上铺设木板形成工作平台，木板要固定牢靠，成孔机器用倒链或其它起吊设备起吊至平台，先准确定出钻头位置，然后根据设计要求的倾角升降钻架，保证倾角符合設计要求后，开钻钻进（钻头为15cm），钻进过程中宜采用风动钻进。钻孔应加长0.5m沉渣段，钻孔完毕后用高压风清孔。

③锚索成孔后要及时验孔，孔径一般采用直尺量测及钻进前对钻头的量测，孔深采用单根钢绞线穿孔进行量测，最后还要量测孔位及倾角。

④为了保证成孔后能够及时按设锚索，防止塌孔，在钻孔过程中同时（或者提前）加工锚索，锚索按照设计长度增加0.7m进行下料制作（0.7m为张拉时的工作长度），锚索自由端用直径稍大钢绞线直径的软塑料管逐根包裹，确保压浆后自由端能够伸缩，每两米设置一架线环，架线环固定锚索时逐根固定，防止互相缠绕，并且在架线环中间设置一根能抽拔的PVC管，保证锚孔底能够完全注浆，锚索端头设置一导向尖壳，便于穿束，锚索安装就位后，及时进行注浆，用已有的注浆管和原来预留的注浆管进行对接，注浆管管口压力≥0.5MPa，边注浆边缓慢抽出预留的注浆管，砂浆初凝后应及时进行二次补浆，保证钻孔砂浆饱满。

⑤锚索施工完毕后进行框架梁的施工，框架梁施工时重新进行放样，梁体内钢筋安设要横平竖直，便于模板准确定位，伸入框架梁部分的锚索束用PVC管包裹，防止混凝土包裹锚索，混凝土采用吊车浇筑，伸缩缝处加设泡沫板。

⑥锚索张拉应在注浆强度及框架梁强度达到设计强度80%以上进行，采取单根分级张拉，张拉至设计拉力的105%，持荷5min，卸荷至设计拉力100%，进行锁定，最后采用与框架梁同标号的混凝土封锚。

（2）施做锚索横梁、锚索框架梁时，必须先将坡面危石及框架梁与坡面接触地方的虚方清除，同时应注意治理工程与两侧坡体的平顺过渡，保证线型顺直美观。

（3）施工时设置监测点，并且及时进行监测，并做好记录，作为现场调整依据。

（4）治理工程施工中，应注意治理段落内的排水系统与原设计平顺衔接，保证排水畅通。

4 结束语

该工程通过预应力锚索加固边坡，保证边坡稳定，达到设计要求。通过分析，可总结如下经验为类似工程提供借鉴和参考：①首先应查明边坡工程地质条件及水文地质条件，然后根据实际情况提出加固方案；⑦通过预应力锚索对边坡的加固，改善了边坡坡体内的位移分布形式，同时也减小了位移的数量值，到达了加固的目的；③通过预应力锚索对边坡的加固，明显提高了边坡的稳定系数，使稳定系数达到了规范的规定值，确保了高边坡的整体安全。