格构梁预应力锚索逆作法边坡支护技术

周　毅　（安徽省第二建筑工程公司，安徽　合肥　230011）

格构梁预应力锚索逆作法边坡支护技术

周毅（安徽省第二建筑工程公司，安徽合肥230011）

系统地介绍了格构梁预应力锚索逆作法边坡支护的施工技术，着重阐述了施工工艺，可作为类似工程施工的参考。

格构梁；预应力；锚索；逆作法；山体边坡支护

0　前言

随着我国山区建设的迅猛发展，出现很多建筑物临近山体，山体边坡支护问题非常突出，其山体边坡支护方案选择不仅关系到工程的施工工期、建筑施工和建筑物的安全，而且影响工程的经济效益和社会效益。采用格构梁预应力锚索逆作法边坡支护技术，具有开挖山体边坡面积小，对周边生态环境影响小，保护自然环境；同时施工进度快，安全可靠，缩短施工工期，使其在高边坡支护中得到广泛应用。

1　工程概况

安徽岳西农商合作银行金融大厦工程地上19层，地下2层，建筑面积35423m2，根据岩土工程勘察报告，结合工程永久防护和经济原则，确定北侧地面以上部分，采用格构梁预应力锚索逆作法边坡支护方案，格构梁锚索支护高度约10m。

格构梁支护剖面示意图

2　工艺原理

将边坡体的剩余下滑力或土压力、岩石压力通过格构梁分配给格构结点处的锚索，然后通过锚索传递给稳定地层，从而使边坡体在由锚索提供的锚固力的作用下处于稳定状态，而格构间混凝土挡板，在滑动体表面形成钢筋混凝土板体结构，使松散的边坡体固定为一个整体，以达到彻底根治滑坡的目的。

采用逆作法施工，施工操作高度低，边坡稳定，安全可靠，加快了施工工序和材料周转，节约施工成本。

3　工艺流程

施工准备→测量放线→边坡开挖→钻孔→锚索制作→锚索安装→注浆→脚手架搭设→格构梁、挡板施工→锚索的张拉、封锚→排水系统设置

4　主要施工方法

4.1施工准备

①组织管理人员学习相关规范、标准，认真熟悉施工现场和图纸，编制施工方案，明确施工工艺，对施工班组进行技术交底和操作培训。

②对施工所需的施工机具和材料提出供应计划及进场时间，并对进场材料的数量、规格、质量等标准严格把关，按规格分类堆码和保护；对进场的施工机具进行验收、安装调试，使用后进行维护保养。

4.2测量放线

①复测基准点坐标和标高，核对无误后，引入工程现场使用。

②根据图纸设计，将边坡顶部第一层格构梁的纵横向轴线逐一投测到边坡上，纵横线交点即为锚索孔位的中心坐标，同时将纵横轴线引测到土方开挖范围外侧，用坚固材料做控制桩并加以保护。

4.3边坡开挖

采用逆作法施工，分层分段、由上而下，即将格构梁从上到下根据不同标高划分成若干施工段，分段从上往下施工，每层施工高度宜为2～3m，宽度宜为20～25m，直至格构梁下独立基础，完成山体边坡支护。

4.4钻孔

施工中应匀速钻进，以防止钻孔弯曲和变径，造成下锚困难。钻孔过程中，在土层及土夹石段应采用无水钻进，防止塌孔，在因岩石软弱破碎而导致坍孔时，可进行灌浆固壁；在堆积体边坡的松散体内钻孔时，为防止坍孔应采取钢套管全程跟进方式钻孔，直至不坍孔段为止，钻孔深度超过锚索设计长度不得小于0.5m。

钻孔达到设计深度后，要求稳钻1～2min，防止孔底尖灭或沉渣，达不到设计孔径。钻孔完成后，采用高压空气清孔，清除孔内积水、石粉和石渣等。

4.5锚索制作

在平整的下料场地上按下料长度进行下料，每根钢绞线长度误差控制在10cm左右。钢绞线下料长度=设计孔深+格构梁厚度+混凝土台座厚度+钢垫板+千斤顶工作长度+截长误差（约100mm）。下料要求用砂轮切割机，切割好后，钢绞线全段除锈除油污，用钢卷尺量出自由段和锚固段，作出标记。在自由段涂抹黄油，作防腐处理后再外套PVC管。锚固段沿轴线方向每隔1.5m绑扎一道铁丝，两道铁丝中间设一隔离支架，使之形成梭形，能减少送索时索体与孔壁的摩擦阻力。锚索体钢绞线应平行顺直、绑扎牢固。灌浆管采用PVC管，绑扎在锚索体中间，灌浆管头部距锚索体端部50～100mm。绑扎好的锚索体顶部要安装导向帽，以方便穿索。锚索制作完成后要编号，分类存放在专用场地并加以保护。

4.6锚索安装

安装锚索体前，认真核对锚索体编号是否与锚孔编号一致，确认无误后，即可用人工将锚索体缓缓穿入锚孔，当外露部分满足工作长度时即到位，停止穿索。锚索体往孔内穿时，索体必须平顺，不得扭绞，同时应避免损伤PVC管。

4.7注浆

①注浆采用M30水泥砂浆，水灰比为0.4～0.45，灰砂比宜取0.5～1.0，为改善浆体的和易性，提高其硬化凝结速度，减水增强，在浆体中加入0.6%减水剂和10%膨胀剂。

②水泥砂浆应搅拌均匀，注浆必须连续，注浆速度控制在100L/min左右，注浆压力控制在0.5～1.5MPa，注浆应持续至孔口流出浆液为止，即完成第一次灌浆。

③待第一次注浆浆液达到初凝强度并固结体强度达到5MPa后，进行第二次注浆，注浆浆液采用水灰比0.45～0.50的水泥砂浆，注浆压力控制在2.0～3.0MPa之间，并稳定10min以上。通过高压注浆对土体的挤压和渗透作用，增大了锚固体与周围土体的摩擦接触面积，提高了土体的力学指标。

4.8脚手架搭设

本工程脚手架搭设双排钢管脚手架，用于格构梁模板支撑体系和浇筑混凝土操作平台。

4.9格构梁、挡板施工

①格构梁、挡板按照设计图纸绑扎钢筋、安装模板、浇筑混凝土，并振捣密实。

②格构竖梁筋必须从底部预留出一定长度，与下层格构竖梁钢筋连接，使之上下连接贯通。首层格构梁混凝土达到设计强度后，进行锚索张拉，完成后即可进入下层格构梁施工。最底层格构梁施工时，竖梁底部为混凝土独立柱下基础。

4.10锚索的张拉、封锚

①待锚孔注浆体强度和格构梁混凝土强度达到设计要求后，即可进行张拉。张拉锚索前应对张拉设备进行检验，压力表应进行标定，合格后方可使用。

②在安装工作锚板前将锚索顺直，并按隔离支架中锚索的顺序依次穿入工作锚板中，将工作锚板贴紧钢垫板，插入工作锚夹片，然后安装限位板、千斤顶、工具锚、工具锚夹片。

③正式张拉前对锚索进行预张拉2次，张拉力为设计荷载的10%，以保证锚索各部位接触紧密，消除锚索的隐蔽变形量。张拉控制应力不宜超过0.65倍锚索的强度标准值，张拉荷载分6级逐步施加，分别为0.10Nt、0.25Nt、0.50Nt、0.75Nt、1.00Nt、1.05Nt（Nt为锚索设计轴向张拉荷载），最后一次张拉将荷载增加到1.05倍设计荷载，持荷观测10～15min，如果变形无变化，锚索保持原状，油泵上压力表指针无返回现象，方可卸载到设计荷载，进行锁定作业；锚索锁定24h后，如发现预应力损失大于10%时，应进行张拉补偿。预应力张拉采用“双控法”控制，以张拉油压为主，伸长值进行校核。当出现异常情况时，必须停止作业进行检查，查明原因后方可继续进行作业。

④根据设计及规范要求，应对预应力锚索进行抗拔力试验检测，试验按要求随机抽样，其抽检率为5%且不得少于3根，检测试验应在锚索固结体强度达到设计强度的75%后进行，当锚索张拉值达到设计值的1.4倍且未破坏即为合格。

⑤锚索张拉完成后，外留5cm长度锚索，其余用切割机截去。对锚具经除锈、涂防腐漆三度后，采用不低于C30混凝土浇筑封闭保护。

⑥边坡支护监测应由具有相应资质的第三方监测单位承担，选用的监测项目及其监测部位应能够反映支护结构的安全状态和基坑周边环境受影响的程度。监测项目主要包括：支护结构顶部水平位移、边坡周围地面沉降、支护结构沉降、锚索拉力、地下水位等。当监测数据达到设计预警值的80%时，监测单位必须及时通报监理、建设、施工、设计等相关单位，并立即加密观察频次，以便及时采取必要的加固措施。4.11排水系统设置

①格构梁顶部和底部分别设置混凝土截水沟和排水沟，截面为矩形和梯形，底宽和顶宽不宜小于500mm，沟底纵坡泛水不宜小于0.3%。

②格构梁框内挡板中部均设置泄水管，可采用不小于Φ50PVC管，上下泄水管位于同一直线上，水平间距为2～6m，泄水管插入土内深度1m，倾角不宜小于0.5%，泄水管出口接入Φ50PVC立管，使坡体内的水进入泄水管，通过立管、排水沟，流入集水井，由水泵排出。格构梁顶部边坡表面雨水通过坡顶截水沟流至集水井。

5　结束语

格构梁预应力锚索逆作法边坡支护适用于坡度较陡、整体稳定性较差、滑坡推力较大，或前沿坡面须防护和美化的山体边坡支护。该边坡支护技术具有土方开挖量少，边坡变形小，对周边生态环境影响小，有利于保护自然环境；采用的逆作法施工，具有操作高度低，边坡稳定，安全可靠，加快了施工工序和材料周转，节约了施工成本。根据对各项监控数据的监测，均在规范允许范围内，满足设计和规范要求，极好地保证了山体边坡支护的安全和稳定，具有很好的经济、环保和社会效益。

［1］GB50330-2013，建筑边坡工程技术规范［S］.

［2］JGJ120-2012，建筑基坑支护技术规程［S］.

［3］GB/T5224-2014，预应力混凝土用钢绞线［S］.

TU43

B

1007-7359（2016）04-0073-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.027

周毅（1966-），男，浙江人，硕士，高级工程师。