公路高边坡施工中预应力锚索技术的应用

王亮+许亚朴

摘 要：预应力锚索技术对公路具有一定的防护作用，将预应力锚索技术合理应用到公路高边坡施工中，可以使公路边坡保持稳定性，有效降低了施工难度。在预应力锚索技术施工中，要想实现公路高边坡施工质量控制，就要根据公路高边坡实际状况，结合相关施工规范，按照具体施工步骤进行各项施工操作，同时还要选择合适的机械设备加以辅助，实现公路高边坡的高质量施工建设。

关键词：预应力锚索；公路工程；高边坡

传统高边坡防护主要包含护面墙、挡土墙及护坡等硬性结构物，但随着社会经济水平的不断提升，人们对环境的要求也越来越高，這种高边坡防护方式已经不能对人们的需求进行满足，预应力锚索技术在公路工程高边坡施工中的大量应用，极大地提高公路工程的质量。为此施工企业必须准确掌握预应力锚索技术施工的要点，只有这样才能确保公路高边坡施工质量符合施工要求，才能确保公路工程施工的整体质量，充分实现公路工程的经济效益与社会效益。

一、工程概况

某条高速公路某处路堑高边坡全长252m，最大坡高46m，自下而上每8m分为一级，共6级。该边坡强风化层较厚，岩体破碎不稳定，地质构造作用强烈，可见贯穿整个坡面的挤压破碎带，地层错动10～100cm不等，断层带内岩体破碎，挤压错动痕迹明显。根据该高速公路高边坡动态设计原则，其中第三、四级采用压力分散型预应力锚索加固，每级两排，上下排各两束锚索与框架共同组成锚固结构体，每束锚索设计拉力为700kN，锚固段12～13.5m，自由段8～16.5m，设计孔深20～30m，孔径13cm，总共施工锚索80根。

二、公路高边坡工程预应力锚索施工流程

1、钻孔施工

锚孔测放要求按照设计桩号采用拉线尺量，结合水准测量进行放线，并用铁钎和油漆标记准确定位。钻孔采用QZJ-100B型潜孔钻机（成孔直径130mm），耗风量11～13m3/min.预应力锚索钻孔要求孔深、孔径不小于设计值，孔轴线倾角±﹤10，孔轴线方位±﹤20，施工中孔深、孔径比较容易控制，而孔向（孔轴线倾角及孔轴线方位）的误差不易控制，当超过允许误差时，锚索张拉时容易在孔口处发生弯折，这对锚索的受力极为不利。为此，施工中采取如下措施：首先，加大钻杆刚度，加长岩心管长度，及时校正变形的岩心管。其次，加强钻机平台的牢固度，认真校核钻具轴线，确保开孔段倾角准确，孔壁平顺。再次，采用加大节点（每一个钻杆接头处增设一个弹子盘支撑），使全孔沿程都有可靠的支撑点，且不加大钻机负荷，能确保钻杆只能在钻孔中心圆周运动，不再自由抖动及敲打孔壁。？最后，每钻进5m检测一次孔向误差，发现偏差及时纠正。锚孔钻进采用无水干钻，钻进时根据底层变化调整钻进速度，并记录底层变化及地下水情况。孔深钻进达到设计要求后，不能立即停钻，要稳钻3～5min，防止孔底尖灭，且应及时进行锚孔清理。

2、锚索组装

锚索的组装采用的是钢绞线，钢绞线的下料长度应该等于锚固段的长度加上自由段的长度再加上张拉段的长度。下料的长度误差应该小于5厘米。钢绞线要经过除锈处理，然后顺直的放在组装台上，自由段应该先进行刷一层防锈漆，同时还需要涂上一层油脂。最后穿上PR防护管，钢绞线的自由端与锚固段的相交接的地方应该采用封口胶带进行缠绕，使用铁丝将其扎紧，避免水泥浆进入到管中。钢绞线应该按照顺序进行排列组装，注浆管应该放在锚索之间，使锚固段呈现核状，锚索前应该加上导向帽。锚索在组装完之后，挂上编号牌，堆放等待使用。

3、锚索安放

对锚索进行安放时应该注意：数人将其抬放到孔口边，锚孔成孔之后再加入锚索。在放置锚索时，应该先使用硬塑料管伸到孔底，采用压缩空气吹出孔内的岩屑，最后将锚索平顺的放在孔内，要有足够的外留长度。在进行吹孔的过程中，时常会遇到这种情况：吹孔之后，碎石就掉块，以致于锚索不能够顺利的放进去。因此，在钻孔的过程中如果发现此类孔，钻孔之后，应该立即放入锚索再进行吹孔。为了防止由于大量地下水渗出，岩屑以及地下水对钻杆的搅动，使用清水以及压缩空气进行反复冲洗，一直洗到清水为止，洗完之后再进行灌浆。

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可以分为自由段灌浆与锚固段灌浆，灌浆是预应力锚索技术施工中的重要施工环节，其质量与预应力锚索技术的稳定性有着直接性联系。灌浆中常采取的灌浆材料为水泥浆，其具有高强度、易灌注、膨胀性小等优势，并且无腐蚀作用，益于灌浆施工。预应力张拉施工一般应选择在灌浆一周之后，在预应力张拉试验亲，需要对抗拉力进行试验，试验合格后需要按照相关施工规范进行操作，张拉施工操作完毕后，为了进一步提升预应力锚索施工质量，应采取封锚施工操作，使岩体内部应力与施工要求保持一致性，为了保证公路使用寿命，注浆压力应控制在0.1～0.2 MPa范围内，利用相应的砂浆进行封锚操作，为了封锚的顺利性，应在锚头外部涂抹润滑油。

5、预应力锚索验收试验

验收试验，也称现场验收试验或质量控制实验，其目的是获知锚索受力大于设计荷载时的短期锚固性能，以及满足设计条件时锚索的安全系数，它是针对所有工作的锚索进行的。验收试验锚索数量不少于工作锚索总数的5%，且不少于3根，并要根据普遍性和代表性的原则随机抽样。本段预应力锚索加固工程随机抽取4孔进行验收试验，其试验成果见表2、表3.试验结果表明，各孔的50%试验荷载到最大试验和在所测的锚头位移变化量，均大于该荷载范围内的锚索理论伸长量的？80%，且小于自由段与1/2锚固段长度之和的锚索理论弹性伸长量，说明锚索的抗拉拔承载力达到本路段高边坡的加固要求。安全性满足本路段的地质情况，说明本路段预应力锚索采用的施工工艺及质量控制措施是可行，施工质量是合格的。

三、结束语

综上所述，高边坡施工是公路工程施工的重要环节，是公路工程施工的一项重要内容，其施工质量的优劣将对公路工程的使用年限等造成极大的影响。随着市场经济体制的不断完善，人们生活水平的不断提升，对公路工程高边坡施工质量有了更高地要求。在具体工作中，往往会出现各种问题，为对此问题进行有效解决，必须提高预应力锚索技术水平，规范施工工艺，只有这样才能提高公路高边坡施工的质量。

参考文献

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