预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用

刘立

摘要：运用预应力锚索的施工技术，实现公路高边坡施工质量控制，促进公路事业的发展。需要在结合实际情况的基础上，结合相关施工规范，对施工的各个步骤进行严格有效的控制，实现良好的建设效果。

关键词：公路；高边坡防护；预应力锚索技术

一、预应力锚索技术简介

（一）技术原理

预应力锚索技术利用加固原理开张工作。大多在公路高边的坡体内的岩体需要特别的加固，主要就是通过预应力锚索技术原理布设合理的预应力锚索以便起到加固的作用。预应力锚索不仅可以起到加固的作用，而且同时可以减少边坡的变形和损害。预应力锚索技术可以通过设置锚固和岩体预应力锚索达到保障边坡岩体的整体强度，增强坡体的稳固性和安全性，减少坡体的损害发生率，降低成本的目的。

（二）在施工中的意义

预应力锚索技术对不稳定的岩层施加压力，固定岩石。这种技术在公路高边坡的施工中应用十分广泛，能够对高边坡中不稳定岩层起着很好的稳定作用在施工过程，很多时候会出现高边坡，施工难度比较大，并且无法使用大型设备，只能使用小型设备，全风动潜孔钻机能够适应不同坡度，方便调节钻孔角度和方位。并且预应力锚索技術工程量小并且成熟稳定，更主要的可以保护公路的环境保证施工安全和效益。

二、工程实例

某高速公路工程为国家重点干线路段，其右侧路堑边坡为中低山区地貌类型，其地形结构为低山，沟谷交错分布，具有极大的地势起伏，紫红色细砂岩夹薄层泥岩、砂砾岩等为其主要岩性，5-6米为其全风化、强风化层厚度；浅黄色、软硬塑状亚黏土分布于沟谷间，7.4～9米为其厚度，因其属于顺层坡，极易出现顺向滑塌现象。此处可分为6级边坡，45.3米为最大高度，为避免滑坡现象的出现，必须做好预应力锚索支护施工。

三、预应力锚索的技术应用和技术分析

（一）钻孔技术

预应力锚索钻孔施工工艺作为公路高边坡施工过程中最为基本的施工环节之一，对整个公路高边坡施工工程质量起到决定性的因素，钻孔的施工质量对于整个工程的施工质量都有着直接的影响。在具体的预应力锚索施工过程中，其由于受到气候环境以及地质环境等多种因素的影响，因此，在进行钻孔施工之前，对公路高边坡施工的情况进行充分的了解与掌握，以地质地形的实际情况为主要出发点进行钻孔方法的选择，在钻孔中必须要严格按照施工规范性流程进行。

（二）锚孔清理

钻进达到设计深度后不能立即停钻要求稳钻1-2分钟防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞必须清理干净在钻孔完成后使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出待水压、水量变小后方可下安锚索与注浆必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。

（三）组装锚索

在钻设锚固孔的基础上，就需要进行预应力锚索的制作与安装。在制作过程中，应确保下料准确而又整齐，切实加强对其误差的控制，利用切割机对钢绞线进行切割。而在安装过程中，首先就是安装其承载体，一般是在处理后的钢绞线的下端进行承载体的安装，具体的尺寸应符合设计的需要，利用挤压装置将钢绞线对称地锚固在承载体上且连接强度达标。其次就是安装注浆管，主要是确保其强度达标，以确保整个注浆过程顺利实施，挤压的就是确保注浆管牢固的安装。最后是在安装隔离架时，主要就是在锚固段内安装预制的隔离架，安装的间距应结合实际情况来确定。

（四）安放锚索

在众人的合力下，将锚索抬放到孔口旁边，在锚孔出来之后再把锚放进去。放置之前，需要利用硬塑料管将孔内部岩屑清理干净，再将锚索放置到孔内，要保证锚索留有一定的长度在空孔外侧。如果在对孔进行岩屑的清理时，发生碎石落下的情况，会导致锚索没有办法顺利地放进去，这个时候，需要在钻孔结束之后就将锚索放入孔内，再进行孔内岩屑的清理。而且为了尽可能避免地下水的渗出，要用清水或者压缩空气进行不断地冲洗，直到洗成了清水再结束，洗完之后再开始灌浆的工作。

（五）锚索注浆

注浆采用一次注浆法，将自由段涂满防锈油，套上波纹管，管内注满黄油，并严格封闭两端，一次将锚索的锚固段和张拉段注满，不能留空隙。灌浆材料采用水灰比为1：0.45的M40砂浆，水泥采取525普通硅酸盐水泥#。浆体强度不小于40MPa注浆压力保持在0.4-0.6MPa。实际注浆量一般要大于理论的注浆量，以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。注浆结束后，将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净，施工过程中，做好注浆记录。边注浆边缓慢抽拔注浆管保证注浆管口处于浆液面一下。并保证浆体密实、饱和达到设计浆体强度。待孔口溢出清晰的浆体即可停止注浆。注浆过程中要做好相关记录并做好试验块。

（六）对锚索实施预应力张拉

在预应力锚索张拉之前，必须对其所有的张拉设备进行严格检查，确保孔口钢垫板与钢绞线等得到有效清理，确保其承压面平整，按照顺序将锚垫块和锚夹片以及限位板等依次下入，对钢绞线的编号进行再次确认，再将张拉设备进行吊装就位，为预应力张拉做好充分准备。且在正式的张拉之前，按照设定张拉值的10%进行预张拉，第二次预张拉应采用设定张拉值的20%，从而确保其每个部位都能紧密接触，确保钢绞线平整后进行整体张拉。在正式张拉过程中，也应分成两侧进行张拉。在第一次张拉时，采用设计值的50%进行张拉，而第二次张拉则采用设计值进行张拉，持续30min，且对张拉的伸长量进行记录。在对相同结构进行预应力锚索张拉时，应确保其同步实施，才能促进结构受力的均匀性，且在整个张拉过程中应确保安全，加强对千斤顶的观察，将实际的伸长值和设计值比较之后，对其误差进行有效控制，促进整个锚固张拉的质量提高整个高边坡的防护质量。

四、结语

总之，预应力锚索技术在公路高边坡过程中扮演着重要的角色。在施工过程中，使用预应力锚索技术，需要按照规定的标准，合理的选择施工设备，充分发挥预应力锚索的作用，实现良好的施工效果。在施工的过程中，需要对各个步骤进行严格有效的控制，使施工的各个环节能够符合相关的规定，实现良好的经济效益与社会效益。