预应力锚索在高边坡防护施工技术的探讨

巫超平

（龙岩市公路局永定分局　福建　永定　364100）

预应力锚索在高边坡防护施工技术的探讨

巫超平

（龙岩市公路局永定分局福建永定364100）

预应力锚索技术已成熟应用于各类地质灾害治理、边坡支护等工程中，但针对具体项目而言，施工各环节还应根据工程实际进行专题研究，以实现设计意图为前提，制定可行的施工方案。

预应力锚索；高边坡防护；施工技术

引言

随着我国公路建设要求和技术的不断提高，特别是我省福建地形山岭重丘，城市道路对高边坡的施工技术的要求也越来越高，预应力锚索技术一方面有利于降低施工的成本，提高施工的安全性：另一方面能够确保施工的效率，确保施工的安全性和稳定性，降低施工的难度，确保行车行人安全。因此，该技术在高边坡施工中的使用也得到进一步的推广，同时在施工过程之中，设计人员需要对施工的环境进行实地调研，确保设计数据的真实性和有效性。再则，施工人员需要依据实际情况选择合适的设备，确保施工质量，按照施工组织设计有序的进行施工，避免意外事件的发生，确保公路整体建设的质量和使用寿命。

1　预应力锚索技术

该技术主要是运用水泥砂浆和较深的锚孔底端及其较为完整的岩石共同形成的锚固体。该固体与孔壁之间在摩擦力的作用下，生成一种反作用力，再利用相应的预应力，使用框架岩坡面将主动应力传给稳定岩层，进而对其进一步加固，确保施工的质量。该技术主要是为了保证高边坡稳定性和安全性的重要技术，其对公路整体的施工质量、使用寿命、安全性、稳定性等功能有着直接的影响，因此，随着科学技术的不断进步，该技术也越来越受到人们的重视。

同时，该技术在公路施工过程中有着重要的积极意义，对高边坡施工的钻孔、锚索、灌浆等环节的施工质量等有着重要的作用和使用的意义。当实际的公路高边坡的高度偏大，坡度值较大时，需要依据具体的施工环境选择合适的施工设备，例如：YG800型号的钻孔机，该设备本身的重量偏低，并且能够很好的保证施工的效率，其灵活性较高，施工人员可以依据具体的设计文件数据对施工的技术等进行调节，进而确保了施工的质量，有利于降低施工的总成本。将该设备与预应力锚索技术相结合，既能够保证整体的施工效率和质量，也能够确保施工人员的安全，降低施工的总成本，进而获取较高的总效益。

2　工程概况

永定县城城东环城过境路段改建工程（西北B段），起点为K2+700，终点为K6+705，全长3.92km，在全线两侧挖方边坡高于32m低于44m路段，第四级边坡采用框架预应力锚索防护，主要工程数量左侧13140m，右侧6420m，边坡工程地质评价路线区处于构造强活动部位，岩石风化作用较强烈，残坡积土层和全风化岩层厚度大。据设计资料，本路段边坡开挖高度较大，开挖高度多在30～50m之间，所属地层多为残坡积土和全风化岩，开挖易塌，应有安全坡率并加强防护措施，部分高边坡部位采用抗滑桩或预应力锚索处理。结论与建议沿线花岗岩类岩石普遍风化厚度大，上部坡残积土和强风化岩厚度较大，开挖边坡高度大，边坡稳定性较差，应加强支护；按要求放坡外，部分高边坡部位采用预应力锚索处理。具体见边坡治理工程一般设计图1～2。

图1　边坡治理工程一般设计图<一>

图2　边坡治理工程一般设计图<二>

3　预应力锚索在高边坡防护施工中的应用技术

3.1锚孔钻孔

锚孔施工前，先依据锚孔部位搭设能满足施工相应承载力和牢固条件的脚手架，根据设计要求测量放出孔位并标明孔位准确位置。钻机就位，用地质罗盘测量孔的方位角和倾角以保证将钻孔的精度控制在设计要求的范围内，钻孔的开孔偏差不得大于10cm，锚索孔在任何一个方向上的入口偏差不得大于2.5°，在钻进长度方向上的孔斜偏差不得大于孔深的2％。钻孔采用风动干钻法，钻孔不能用水冲钻和冲洗孔壁。钻孔过程中，要认真做好施工记录，如返渣、地下水及地层情况等，钻孔直径设计为110mm，钻孔深度通过钻杆的根数控制，采用PVC管（或其他检孔器）复核，钻孔的实际孔深应大于设计孔深，终孔孔深宜大于设计孔深40cm。

施工中对于孔深大于40m的孔为防止其发生孔斜，钻孔采用刚度大、材质好的粗径钻杆，钻杆上每隔5～8m安装一个导正器对粗径钻杆扶正，以保证钻具、钻杆始终在钻孔中间。采用JXY-2型罗盘测斜仪每5～8m测量一次孔斜，随时纠偏，以保证全孔孔斜在设计允许范围内。钻孔达到设计深度后不能立即停钻，应稳钻3min以上。钻进过程中，应使用高压空气将孔内的岩（土）粉和积水全部清除出孔外，确保孔壁干净，从而有利于浆体与岩壁之间的粘结。完成钻孔并经检查合格后应及时进行锚筋的安装和锚孔注浆，避免搁置时间较长而导致塌孔。造孔时塌孔的处理。遇钻孔塌孔情况后，立即停止钻进并提钻，拔出钻杆后进行固结灌浆，待浆体达到一定强度后再进行钻进。

3.2锚索的制作与安装

预应力锚筋采用高强度、低松驰、无粘结预应力钢绞线，强度等级为1860MPa，直径15.2mm，单根钢绞线由7根直径为5mm的钢丝组成；辅件选用硬质的PVS塑料管道支架，材料中不含氯化物和其他易引起钢材腐蚀和氢脆的成分，灌浆管采用直径25mm的PVC增强塑料管，承受压力为0.7MPa以上；工作锚具应满足设计规范中的质量要求，保证锚索张拉时不产生严重的应力集中。工作应力不能超过使用材料的允许应力，也不得产生明显的变形。原材料的品种、质量、规格及用量直接影响到工程的耐久、适用、坚固及经济性能，且在一定程度上影响到结构形式和施工方法，因此，对原材料的质量控制在施工过程中具有非常重要的作用。本标工程在原材料质量控制方面实行严格的质量控制跟踪检查。

按设计要求下料，采用砂轮切割机进行切割，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。按设计要求量出锚固段长度后，将锚固段PE套管剥去，去除钢绞线面层保护油脂，先用锯木屑清除保护油脂，然后用柴油及汽油反复清洗，清洗干净后使用棉纱擦干，直到手感无油腻且表面光亮，用手撵有涩滞感为止，并对裸露的钢绞线进行防护。

编锚时，应严格按照设计图纸对中支架、隔离支架及注浆管等正确安装，每隔1.5m设置一个架线环以保证锚索的“平、直、顺”。锚索编制或绑扎时应使用铅丝，在锚索体外侧安置塑料或钢制对中架，将预应力锚索体在钻孔内居中放置。锚固段顶部安装导向帽，对组装好的锚索按照对应的锚索孔进行编号并妥善放置备用。锚索编制完成后，经监理工程师检测各项指标满足设计规范要求并签发单项验收合格证。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。

3.3锚索注浆

通过锚索注浆管注浆。锚孔注浆必须采用孔底返浆法，注浆过程中，当出浆管排浆比重与灌浆比重相同时进行屏浆，注浆使用水泥浆，水灰比≤0.4，浆体强度等级为C35。为达到锚固段胶结材料的快凝、早强、无腐蚀等性能，在浆液中按规定掺入了膨胀剂以产生侧向应力，加强锚固效果；为增加浆液的流动性，易于泵送，还在浆液中按规定掺入了高效减水剂。进浆必须连续，如因各种原因使进浆中断时间超过1h，必须采取措施重新灌注，达到设计要求后结束。为保证浆液的锚固质量，当浆体未达到设计强度的70％时，不允许在锚索周围20m范围内进行任何爆破或振动工作。

3.4锚索地梁

在预应力锚索注浆完成后即可进行锚索地梁的施工。首先清理坡面，锚索纵横向地梁采用C30混凝土整体浇注。钢筋制作安装时，钢筋接头需错开，同一截面钢筋接头数不超过钢筋总根数的1/2，如锚索与竖梁箍筋相干扰，可局部调整箍筋的间距。混凝土浇注时，尤其在锚孔周围，钢筋较密集，一定要仔细振捣，保证质量，地梁间采用人字型衬砌拱植草防护。

3.5锚索的张拉与锁定

张拉前，先对千斤顶、电动油泵、压力表等进行标定并绘制出张拉吨位与压力表读数之间的关系曲线图。张拉器具按以下程序安装：工作锚具安装→限位板→千斤顶→自动工具锚安装→张拉。

张拉时，先进行单根预应力钢绞线的预紧，使锚索各股预应力钢绞线的应力均匀后，再进行整索张拉。预紧应力为张拉控制应力的0.2～0.3。锚索分级加载和整索张拉程序按：0.2、0.25、0.5、0.75、1、1.05～1.1倍于张拉控制应力6级荷载逐级张拉。为保证预应力锚固力效果，在正式封孔注浆前，若锚索锁定后保存的预应力低于设计张拉力的90％时必须补偿张拉；待其达到设计要求的锚固力后方可封孔注浆。

3.6锚头防护

当张拉锁定完成后，应及时对锚索进行补浆和封锚。外锚头先用手砂轮切割机按距夹片后端3～5cm切除多余的钢铰线，严格去锈除油后及时采用与锚墩混凝土同标号的混凝土进行封锚，防止锈蚀破坏。

4　结束语

通过上文的分析我们得知，预应力锚固技术经过多年的发展，俨然成为一项十分优秀的技术。在以后的工作中还会继续的优化。通过平时的工作我们得知，在众多的技术中，预应力技术凭借其自身的独特优点，在很多的行业中有着非常强大的竞争水平。随着经济和科技的高速发展，我们坚信该项技术一定可以不断的优化发展，进而更好的为国家的发展贡献力量。

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U416.14

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1673-0038（2015）27-0280-02

2015-6-21