预应力锚索框架在深路堑高边坡施工中的应用研究

蒋东磊

（中铁十八局集团第一工程有限公司 河北涿州 072750）

预应力锚索框架在深路堑高边坡施工中的应用研究

蒋东磊

（中铁十八局集团第一工程有限公司 河北涿州 072750）

随着高速公路建设进程的加快，施工过程以及工后的各种安全防灾治理始终是一项重要的内容，尤其是高边坡的相关治理。针对深路堑高边坡的具体治理过程，有必要探析预应力锚索框架在治理边坡中的重要应用思路。结合边坡治理的真实情况，给出适当的治理流程和方式，确保边坡治理的成效性。

预应力锚索框架 深路堑 高边坡

1 引言

针对深路堑的边坡，复合式的混凝土框架和锚索结构可以发挥最佳的加固实效。从组成特征来看，预应力锚索框架包含了混凝土的框架梁以及预应力锚索这两部分。针对高边坡深路堑的具体治理，能够获得较长期的治理效果[1]。然而，高边坡治理的整体过程都表现出复杂性，其中包含了交叉性的治理步骤。在具体应用时，相关人员有必要考虑到高边坡深路堑的地质情况，从而选择最适合用于治理的一种方式。适当运用预应力锚索框架的相关技术，才能在更大程度上防控边坡的地质隐患，确保边坡治理的成效性。

2 工程概况

龙川至怀集之间的高速公路 TJ12标，位于广东省河源市连平县元善镇。标段全长 8.13km，共有路堑高边坡20段，最高边坡垂直总高度达54m，高边坡多为夹有软弱岩层的顺倾山坡，属不良地质段，防护以锚杆、锚索框架梁防护为主，采用钢混结构制成的框架现浇梁，在现浇梁的外侧设置了矩形框架，截面尺寸设置为50cm*50cm，混凝土标号为C30。

3 预应力锚索框架的基本原理

锚索框架梁用于高边坡加固，根本原理为主动加固。针对各类的滑坡体，都可以用来加固。具体的做法为：对于施工中的岩体，需要实时调整岩层强度，在这种基础上就能够形成具有推力的滑坡体。在框架梁的传动作用下，内部较稳定的岩层就可以接受来自框架梁的推力。这种状态下，滑坡体就改变了原先的应力构成，用这种方式来确保边坡本身的稳固性。通常来看，锚索框架梁包含了内部的框架梁和锚索。在这之中，锚索本身具备很强的锚固作用力，框架梁则具备分散力和张拉力。因此，框架梁能够平衡滑坡体自身的推力作用，同时也改变了内部的应力状态[3]。

对于岩质的高边坡和较深的路堑，可以使用预应力锚索以及框架梁的具体加固方式。同时，这种加固还可以用在滑坡和顺层区域或者软岩区域。对于锚杆加固来讲，依照了同样的加固流程和根本原理。对于较高边坡而言，锚索框架梁以及锚杆的加固方式具备主动性。这是因为，锚索框架梁可以确保边坡本身的稳固，因此也调动了自稳的性能。由此可知，锚索框架的预应力技术方式也能够在本质上改善应力。这种结构具备轻巧和美观的特征，同时也表现出突显的经济效益。相比于常用的结构，锚索框架更适合用在治理边坡的进程中。

4 预应力锚索框架梁技术要点

图1 锚杆框架

4.1 钻探锚孔

先布置150mm的孔径，锚孔调整为20°的倾斜角。钻探的过程中，允许1°的钻孔偏差。杜绝水钻的方式，最好选择干钻。为了确保合适的钻孔深度，在真正施工时需要超出0.5m的设计钻探深度。如果出现了塌孔，则暂停钻探并且给予灌浆护壁的相关处理，在这个步骤中需要设置 2MPa的灌浆压力。等到初凝结束，再进入后期的钻进和扫孔[4]。完成钻孔之后，还需要清除小孔内侧残留的水体和岩层碎屑。在这个步骤中，可以选择吹入高压空气的方式。这样做，就能够避免孔壁与砂浆的粘结。

图2 锚索的锚固段

4.2 制作锚索

在制作锚索时，施工人员最好选用松弛度较低而强度较高的钢绞线作为锚索材料，同时还要遵循特定的技术标准。在本次施工中，相关人员设计了500KN的单孔吨位，锚索锚具包含了螺旋筋、夹片和锚垫板三种。进行编束操作之前，应当反复核验钢绞线的排列情况和垂直度，杜绝钢绞线打弯或者沾有油污的现象发生。若发现机械损伤、死弯或者锈蚀的现象，则需要及时消除。紧箍环以及锚固段最好间隔 1m，最少缠绕两圈。每隔 1.5m，就要增设自由段的架线环。这样做，就能确保钢绞线本身的平整。

4.3 劈裂注浆

具体在注浆时，可以选用特定规格的水泥砂浆当作注浆材料，依照测试得出的数据来确定比例。例如：若选择了M30型号的砂浆，那么最好选择孔底返浆的注浆方法，同时还需要设置1MPa的最小注浆压力。针对锚孔注浆，应当确保浆液是饱满且均匀的。若遇到地质状态不良的高边坡，则可以选择二次劈裂的方式用来注浆。在这时，就应当设置2MPa的最低注浆压力[5]。

4.4 锁定以及张拉

预先张拉锚索之前，先要确保符合了框架梁以及锚孔砂浆的设计强度。标定并且调整张拉仪器之后，再进入具体的张拉过程。应当注意的是：钢绞线必须具备均衡的受力，同时也应当布置平直的锚索体。针对单根钢绞线，最好选择较小的千斤顶用来张拉。对于锚固体本身而言，应当确保各个部位都密切接触。针对多余的钢绞线，应当予以机械切除，但是不要用电切割。在切割过程中，最好留出10cm左右长度的钢绞线，这样做是为防止钢绞线滑脱。完成张拉之后，就可以用碎石混凝土来封闭锚孔。

图3 锚索框架梁穿索施工图片

5 应用注意事项

锚索编束过程中，施工人员应当均匀排列各个钢绞线，确保线条的平直。对于发生锈蚀的钢绞线应当及时去除。在选用扩张环时，最好选择工程塑料环，因为这种扩张环来源于批量的工厂制作。具体购买时，还需要反复查看扩张环与钢绞线总数是否相符。

对于紧箍环而言，可以选择铁扎丝或者较薄的铁皮制成。钢绞线的自由段需要用较软的塑料套管来包裹，对于端头位置可以留出适当的张拉长度。等到完成张拉，再去掉余留的钢绞线部分。浇注锚头时，优先选择C30类型的混凝土。

图4 锚索框架梁施工照片

6 结论

针对路堑高边坡的特殊地质条件，应当给予全方位的防护，这种基础上才能突显边坡加固的意义和作用。在施工进行中，也应当在根本上确保边坡和路堑的稳定性。预应力锚索框架的支挡加固符合了深路堑和高边坡的独特地质状况，因此表现出很强的适用性。在具体应用时，相关人员还需要设置适当的施工流程，选用配套的技术方式。这样做，能够节省边坡加固的更多成本，进而在根本上提高路堑边坡的安全性以及稳定性。

[1]潘雪峰,乔粉剑.预应力锚索框架在深路堑高边坡中的应用[J].西南公路,2013(02):142-145+149.

[2]田晓军.预应力锚索框架在深路堑边坡防护中的应用[J].经营管理者,2011(11):355.

[3]李冠明.预应力锚索框架梁砼边坡防护技术在路堑高边坡防护中的应用[J].中国新技术新产品,2012(09):87-88.

[4]池旭珍.浅谈预应力锚索在公路路堑高边坡加固施工中的应用[J].福建交通科技,2014(03):23-26.

[5]宋翠英.预应力锚索框架梁在路基边坡防护中的应用[J].山西交通科技,2013(03):1-2+8.

Application of Prestressed Anchor Cable Frame in Construction of Deep Road Cutting and High Side Slope

JIANG Dong-lei
(No.1 Engineering Corporation Limited of China Railway 18th Bureau Group Co. Ltd Zhuozhou Hebei 072750 China)

With the accelerating of construction of highway, construction process and various safeies and disasters prevention management have been most significant aspects, particularly for management of high side slope. Aiming at the actual management process of deep road cutting and high side slope, the application thoughts of prestressed anchor in controlling side slope is needed to be analyzed. Combining with the real situation of management of high side slope, this paper brings forward suitable management procedure and methods, so as to guarantee effectiveness of side slope control.

prestressed anchor cable frame deep road cutting high side slope

A

1673-1816(2017)01-0007-04

2016-03-19

蒋东磊（1979-），男，学士，工程师，研究方向土木工程。