试析预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用

周游

（湖南省高速公路管理局　湖南长沙　410000）

试析预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用

周游

（湖南省高速公路管理局湖南长沙410000）

近些年来，随着我国预应力锚索技术的不断成熟，这使得其在公路高边坡施工中的应用越来越广泛。预应力锚索防护技术是一种利用水泥泥浆在有效深度的锚孔底端与周边完整的岩层处形成毛固体，然后再通过锚固体与孔壁间形成的摩擦力，提供一个反作用力，并在锚索预应力的帮助下，由框架岩坡面将主动应力传递给稳定岩层，最终实现加固公路高边坡的目的。本文在此背景下，对预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用进行了一定的研究，进而为之后的应用提供一些有效的依据。

预应力；锚索技术；公路；高边坡施工

引言

随着我国社会经济的快速发展，公路事业也得到了较大的发展。但立足于已建公路的现状，其在行车方面依旧存在诸多问题，且这些问题的大量存在将导致路面出现损坏的情况，有些甚至会造成极大的财产损失和人员伤亡。而高边坡作为公路施工的重要组成部分，其施工质量的优劣直接影响着公路施工的整体质量，因此必须有效提升公路施工的整体质量。

1　工程概况

本工程的公路路堑边坡位于中低山地貌区，坡度在25～30°之间，沿公路方向地形倾斜程度比较大，相对倾斜差在67cm左右，平均地面标高在740～840cm之间。根据地质勘查报告，此处边坡的开挖最大深度不应超过55cm。此外，本工程边坡附近的岩土层结构稳定性比较差，在强降雨天气下容易发生泥化现象，由于岩土层强度不够，长期遭受着风化的侵蚀。同时，本公路道路工程边坡的岩体位于滑岩层，而且在公路滑坡地段还广泛分布着地下水。这些都是在公路高边坡施工中需要考虑到的因素。

2　施工设备选择

①成孔设备的选择。在公路高边坡施工中，若需要加固的部位边坡较陡且具有较大高度，此时必须根据施工具体情况，选择较强适应性的轻型设备，例如QZ-120K全风动潜孔钻机。这种钻机可随意调整钻机的方位和倾角，进而最大限度的满足工程设计角度要求。同时，由于钻机具有较轻的质量，提升时可选用1.5～2t的气动绞车进行施工。此外，QZ-120K型钻机还具有较为简单的结构的特征，且钻机的动力是全风动的，具有单一的动力，便于移动，操作简便。除了上述优势之外，此种钻机动力在孔底，钻进效率较高，在钻孔时还具有较快的速度，所以这种机械在公路高边坡钻孔施工得到了极大的应用。在钻孔施工中，因设计要求的规定不能用水，所以还可选用无水钻进工艺，进而对钻孔配套设备进行一定程度地简化，这样不仅可以有效降低工程施工成本，还可提升施工效率。②动力设备的选择。钻机的动力设备为空压机，空压机对钻机的钻孔速度和成孔质量起到直接的决定性作用。根据钻机耗风量的要求，可采用2台12m3移动式空压机供2台钻机工作。③灌浆与张拉设备。因单孔灌浆量较少，所以此时应选用砂浆泵灌注砂浆，且张拉设备选用YCD-1500型千斤顶和配套高压油泵。

3　预应力锚索技术的作用分析

在公路高边坡施工中，预应力锚索的技术具有很强的应用性。同时，钻孔、安放、灌浆、锁定、锚索组装以及封锚等高速公路边坡施工中使用的施工工艺，其中，目前我国使用的锚索结构包括张拉型锚索（如图1）、压力型锚索（如图2）以及载荷分散型锚索，且这些施工工艺都会涉及到预应力锚索技术。尤其是对于公路边坡的高度与坡度较大的项目，应尽可能的选用那些适用的、实用的轻型设备。这里以某高边坡工程的施工为例，该工程施工选取的是YG800型的质量较轻的全风动的潜孔钻机，该设备的应用随意性较大且灵活性较强，能够随意的对钻机倾斜角度进行灵活调整，再加上预应力锚索技术的应用，使得公路高边坡的施工要求得到了满足，与此同时还确保了施工的质量与进度，对整个施工的企业也具有积极有效的促进作用。

图1　张拉型锚索结构

图2　压力型锚索结构

4　预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用

4.1钻孔

在公路高边坡施工中，钻孔工艺主要包括孔位定位、钻进以及钻孔冲洗。具体施工措施如下：①定位。在进行实际的钻孔施工之前，应利用尺子进行测量，并将钻机专用钢管安装在脚手架上，然后再根据施工设计图纸中的有关规定，进行测量放样定位。此外，在安装钻机并现场就位后，要适当的调整其倾角和方位角，确保其符合施工要求；随后固定钻进，并进行复查，确保其与相关标准相符之后，才能进行钻进作业。②在钻进施工中，必须选用与钻机配置相符的统一定尺钻杆，且对于钻杆长度，必须遵循锚索设计长度进行准确确定，同时，其必须整齐排列，不能存在放置歪斜的情况。钻孔要对每一根钻杆逐一行，用完钻杆后，孔的深度必须与施工要求相符合。在钻进施工中，必须对工作风压以及地址情况进行有效确定。然后再根据实际施工情况，进行相关对策的调整。在钻孔过程中，如果底层较为软弱或存在破碎带，必须及时调整钻进速度，进而防止坍塌事故的发生。③在完成钻孔工作后，要冲洗钻孔，并对钻孔壁和浆体的粘度进行确定。同时在孔底插入高风压管，且插入与吹风要同时进行，然后将孔内的残渣和粉末吹净。

4.2锚索组装

在选用钢绞线进行锚索组装作业时，应符合以下方面的要求：①锚固段长度+自由段长度+张拉段长度必须与钢绞线下料长度相符。②对于下料长度间存在的误差，必须控制在5cm以下。③必须对钢绞线进行除锈作业，随后在组装台上进行顺直放置，且自由段必须进行一层防锈漆的涂刷，同时还要进行油脂涂抹。④将PR防护管穿上，并选用封口胶带将钢绞线自由端和锚固段相交位置进行缠绕。此外，为了防止水泥浆进入管道内，必须选用铁丝将其扎紧，但此时还必须按照一定的施工顺序将钢绞线进行排列组装，并将注浆管放置在锚索之间，而为了确保锚固段以核状为主要表现形式，必须将导向帽锚索前加上。在完成组装锚索后，必须挂上编号牌、堆放以备后期运用。

4.3锚索安放

在进行锚索安放工作时，应注意以下事项：①应安排数人将锚索抬放到孔口边，然后在锚孔成孔之后再加入锚索。②在进行锚索的放置时，应先利用硬塑料管伸到孔底，并采用压缩空气将孔内的岩屑吹出。③将锚索平顺的放在孔内，同时还需保证其有足够的外留长度。④在吹孔的过程中，往往都会遇到此种情况：吹孔之后，碎石就掉块，进而导致锚索无法顺利放入。因此，在钻孔的过程中，如果发现此类孔，钻孔之后，应立即放入锚索，然后再进行吹孔。⑤除了上述操作之外，为了防止因大量地下水渗出导致岩屑、地下水对钻杆的搅动，此时应使用清水、压缩空气对其进行反复的冲洗，一直洗到清水为止，并在洗完后再进行灌浆。

4.4灌浆、预应力张拉以及封锚施工操作

公路高边坡灌浆施工主要有两种分类：自由段灌浆与锚固段灌浆。而作为预应力锚索技术施工中的关键性环节，灌浆质量会直接影响到预应力锚索技术的稳定性。在灌浆施工中，其主要将水泥浆作为灌浆材料，这种材料的优势主要体现在强度高、灌注简便、膨胀性小等，且无腐蚀作用，更便于进行灌浆作业。通常情况下，对于灌浆施工，必须在严格遵循施工要求的情况下进行。此外，在完成张拉施工之后，有效提高预应力锚索施工质量，必须选用封锚施工，进而确保岩体内部应力符合施工要求，而为了延长公路使用周期，注浆压力必须在0.1～0.2MPa之间进行控制，封锚作业要选用砂浆作业施工材料，为确保顺利进行封锚作业，可以将润滑油涂抹在锚头外部。

5　结语

在公路高边坡施工中，若采用预应力锚索技术，可较好地保证公路高边坡的稳定性，只有具有较好的稳定性，才不会在竣工投入使用之后，出现任何异常情况。通过多次实践可知，通过实践证明，预应力锚固技术可有效防护公路的边坡，进而确保公路的安全。同时，因预应力锚索技术具有造价低廉、施工简便等优点，其在以后的公路高边坡的施工会得到越来越广泛的应用。

[1]白秋俊.预应力锚索技术在某公路高边坡施工中的应用浅析[J].河南科技，2013（10）：55～56.

[2]张杨，曹成建.试析路桥施工中高边坡预应力锚索施工技术措施[J].民营科技，2014（1）：207.

[3]陈浩.预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用分析[J].黑龙江交通科技，2014（20）：285.

U416.14

A

1673-0038（2015）38-0291-02

2015-7-20

周游（1985-），男，助理工程师，本科，主要从事公路工程工作。