预应力锚索锚杆框架梁在边坡支护中的综合应用研究

张敏

（莆田市公路局　福建　莆田　351100）

预应力锚索锚杆框架梁在边坡支护中的综合应用研究

张敏

（莆田市公路局福建莆田351100）

预应力锚索锚杆框架梁结构可以充分发挥其锚固作用，在边坡加固工程中的应用获得了良好的效果。本文在实际工程背景下，对预应力锚索在边坡防护中的施工展开了详细的分析，同时重点介绍了其施工方法，还对施工中的注意事项进行了阐述，希望本文的研究可以为同行人士的工作提供一些帮助。

预应力；锚索锚杆；框架梁；边坡支护

预应力锚索主要在路堑挖方段使用，可以使开挖工程量得到有效减少，对边坡开挖之后出现的坡面稳定问题进行解决。在预应力锚索的作用下，整个边坡会呈现一种钢骨架式的结构，这样就可以对边坡失稳的情况进行有效防治。鉴于此，本文结合工程实例，从准备工作到施工技术等方面对这种预应力锚索锚杆框架梁在工程施工中的应用进行了分析。

1　工程概况

某高速公路高边坡锚固工程桩号及数量如下：K114+380～ K114+565段锚索试验孔：试验孔共3个，孔径φ150mm6束预应力锚索，长度12m、14m、16m各一个，共42m，锚固段长度分别为4m、6m、8m，自由段长度为8m。无粘结钢绞线324kg，HRB335钢筋555.9kg，HPB235钢筋62.1kg，C25框架梁混凝土1.8m3，M40水泥浆2.2m3。K114+408～K114+527段左侧第1阶边坡，9m×8m非预应力锚杆框架，φ32mm非预应力锚杆，孔径90mm，锚杆重量9118kg，框架梁HRB钢筋12945kg，HPB钢筋3627kg，C25框架梁混凝土102m3，M30水泥浆32m3，M7.5浆砌片石镶边22m3；K114+448～K114+506段左侧第2阶边坡，8m×8m预应力锚索框架，孔径φ150mm6束预应力锚索，长度540m，无粘结钢绞线4148kg，框架梁HRB钢筋16475kg，C25框架梁混凝土110.7m3，M40水泥浆28.7m3。K114+448～K114+490左侧第3阶边坡边坡8m×8m预应力锚索框架，孔径φ150mm6束预应力锚索，长度216m，无粘结钢绞线1642kg，框架梁HRB钢筋5700kg，C25框架梁混凝土38.5m3，M40水泥浆11.4m3。

2　开工前的准备工作

2.1施工准备

待锚索工程防护中坡面开挖成型并得到验收之后，应该尽快对锚索防护工程进行布置，完成锚索防护施工之后进行加固，这样才能展开下级边坡的开发与开户施工作业。在开始施工之前应该相应的展开预应力锚索试验，待完成预应力锚索试验之后，对试验报告进行填写，并将其提交给相关设计代表或者监理工程师，等到试验报告标准得到批准之后对锚固参数进行相应的调整，这样才能展开预应力锚索防护施工。锚索试验孔位置的确定应该结合图纸要求进行施工，在试验孔设置过程中应该注意到试验孔可以对工程孔锚固地层的实际情况进行准确的反映。值得注意的是，不能在试验孔进行自由段注浆，这样可以有效防止将浆袋设置在自由段和锚固段之间，同时可以将排气管设置在锚固段的外侧，注意排气管伸入的距离大约在5～10cm之间，并保证注浆填充的方法是与工程孔是相同的。对施工现场进行整理的过程中，应该针对已经完成的坡面进行相应的测量，最后对预应力锚索的位置进行确定。在对钻机进行安装的过程中，应该严格按照施工设计图使用全站仪进行放线，对孔位进行确定，并做好标记。

2.2施工放样

锚索框架防护施工前应做好施工测量工作，其内容包括锚索防护地段的边坡坡率和平面位置、坡面上的孔位以及锚孔方位角等，施工测量的精度应符合交通部颁布实施的《公路路线勘测规程》的要求。

2.3施工前的实验

按所备的锚索、锚具、砂、石和水泥等材料，在监理见证取样送样的前提下进行各种材料的试验。

2.4上报资料

根据工地各项准备情况、材料试验情况和施工放样申请批复单上报《分项工程开工申请报告》，获批准后开始施工。

3　边坡支护的施工工序

3.1预应力锚索施工基本工序

在对自由段无套管预应力筋进行使用的过程中应该采用二次浆基本施工工序，在使用自由段带套管预应力筋的过程中，应该通过同步一次性全段的方式在锚固段之内进行注浆，同时高压劈裂压浆仅限于设计要求提高地层锚固力或其它特殊要求时采用（如图1）。

3.2造孔

锚孔测放：在锚固工程施工过程中，应该与施工设计图纸相结合，对锚孔位置进行准确的确定，同时将孔位的横纵误差控制在±50cm的范围之内，如果在施工过程中遇到坡面不平顺以及其他特殊问题的时候，得到设计监理单位的确定之后，应该保证结构的安全性和稳定性，并在此前提下对对锚孔定位进行适当调整或者适当将定位精度放宽。

图1　预应力锚索施工基本工序示意图

钻孔设备：在对钻孔机进行选择的时候，应该结合锚固地层类别、毛静深度等因素，合理选择钻孔设备。在施工过程中应该选择潜孔钻机或者锚杆钻机进行钻孔，如果没有得到允许不能选择地质钻机进行成孔。在一些容易出现塌缩孔或者卡钻埋钻的地层（例如岩层破碎或松软饱水），应该使用跟管钻进技术。

钻机就位：在锚孔钻进施工的过程中，应针对脚手架的承载能力进行考虑，一定要选择合适的脚手架，同时结合坡面测放孔针对固定钻机进行准确无误的安装，并对其进行相应的调整，锚孔开钻就位纵横误差和高程误差分别不得超过±50mm和±100mm，钻机倾角（倾角允许误差为±1°）和方向（方位允许误差±2.0）应符合设计要求。

钻进方式：选择无水干钻的锚孔钻进方式，不能选择开水钻进的方式，这样才能在施工过程汇总不出现恶化等情况，同时对孔壁的粘结性能进行保证。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制。

钻进过程：准钻进的过程中应集合每个孔地层变化，针对出现的一些特殊情况，将施工记录做好。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，应做到立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa）。

3.3锚索制作与安装

应该选择钢绞线或者高强钢丝作为预应力锚索，一般来说比较适用于预应力值较大和锚固较深的工程情况。锚筋体组装：锚筋体的组装应遵守下列规定：当采用钢绞线或高强钢丝作锚筋体时，锚索编束前确保每根钢绞线或高强钢丝顺直，排列均匀，严格按照设计尺寸下料，每股长度误差不大于±50mm。钢绞线要求采用机械切割，严禁采用电弧切割，并经除油和除锈处理合格，对有死弯、机械损伤及锈坑材料应剔除。若采用压力分散型锚索或其它荷载分散型锚索，应严格按照设计相关下料和编制。

4　施工注意事项

严格按施工图放线、定位，以确保孔位正确。钻机就位要按设计要求保证20°的倾角，钻进过程中严格按规程操作，保证钻孔顺直。严格按照施工图中的大样图进行锚索制作，特别要注意钢绞线的防腐处理和钢质承载体的安装。严格按设计配合比配制水泥浆，保证水泥浆强度大于设计强度。采用孔底返浆法注浆，保持注浆压力不低于0.4MPa，保证孔内注浆饱满。严格按设计要求进行张拉。锚索锁定后48h以内，若发现有明显松驰现象，应进行补偿张拉。预应力锚索施工属于隐蔽工程，每一道工序完成后，先经过自检，自检合格后，再通知监理工程师验收。经监理工程师检查合格后，方可进行下道工序的施工。

5　结语

综上所述，本文结合笔者多年从事工程建设的工作经验，首先，对施工背景与工程概况进行了简要的阐述，然后对施工前的准备工作（包括施工准备、施工放样、施工前的实验等）进行了探讨，并将本文的重点放在对边户支护的施工工序的分析上，最后提出了施工过程中的几点注意事项，通过以上几方面对预应力锚索锚杆框架梁在边坡支护中的应用展开了一系列的研究，供同行人士进行参考。

[1]李忠，陈思阳，朱彦鹏，高建香.基于开挖过程稳定性的框架预应力锚杆边坡加固计算方法研究[J].岩石力学与工程学报，2014（1）：2964～2970.

[2]韩爱民，李建国，肖军华，徐洪钟.预应力锚杆框架梁的支护力学行为研究[J].岩土力学，2010（9）：2894～2900.

[3]苏杭，周海清，李鹏举，赵帅军.基于FLAC～（3D）的岩土边坡施工效应研究[J].后勤工程学院学报，2014（6）：1～6.

[4]方理刚，段靓靓，梁锴，曲广琇.横观各向同性岩体边坡与预应力锚索框架梁相互作用研究[J].岩石力学与工程学报，2008（1）：135～143.

U416.1+4

A

1673-0038（2015）12-0233-02

2015-3-5

张敏（1980-），男，工程师，本科，主要从事高速公路建设工作。