公路高边坡预应力锚索施工技术研究

李俊俊

摘 要：公路工程建设中，预应力锚索施工技术作为重要施工形式，不仅能够满足高边坡施工多元化需求，还能提高公路整体施工质量，具有良好的应用价值，受到业内人士的高度重视。施工单位要不断优化预应力锚索施工技术，进一步规范施工工艺，严格控制施工质量，通过该技术的应用加固坡体结构，有效增强其整体稳定性，从而推进公路建设事业持续、健康发展。本文以某公路高边坡工程为例，对预应力锚索施工技术要点进行了探讨，以期能为有关方面的需要提供借鉴和参考。

关键词：公路高边坡；预应力锚索施工；工程概况

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）16-0122-02

近年来，随着我国国民经济的持续增强，公路工程建设规模不断扩大，人们对公路施工技术有着更高的要求。预应力锚索施工技术因其特有优势被广泛应用于公路施工中，其具有较高的安全性、较短的施工周期以及便捷的施工方式等特点，能够充分发挥岩土能量对公路高边坡进行高效防护，最大程度的保障公路安全，促进工程质量的提升。因而从某种程度上说，预应力锚索施工技术在公路高边坡施工中发挥着至关重要的作用。

1 工程概况

本文以某公路工程为例，该路段全长3.8km，其中部分路段为高35m的高边坡，这部分路段紧邻隧道进口，具有较高的边坡高度和陡峭的自然坡率，且施工区域地质相对复杂，具有较大的挖方数量。通过地质分析得知，该段坡体为强风化砂岩，其中有潜在滑移面存在于坡面岩体中，另外需要采取预应力锚索格梁对中下部坡体进行边坡加固，从而避免表层滑塌，提高高边坡稳定性。锚索施工段具有较大的地形起伏，山坡侧底部冲沟发育，路塹傍山开挖，自然坡率陡峭，强风化砂岩结构比较松散，局部已成为半岩半土状，一旦受到雨水冲刷，容易降低路基强度，导致崩塌、滑塌以及滑坡地质病害的出现。

2 预应力锚索施工准备工作

（1）根据高边坡施工要求，在坡面准确测放锚孔位置，如果坡面存在不平顺或特殊困难，需要综合考虑施工区域的地质结构，确保坡体稳定的情况下对锚孔定位或对施工精度进行适当调整，为顺利施工提供良好条件。

（2）根据锚索施工的地层类别、锚孔孔径以及施工条件合理选择施工机械设备，以保障公路高边坡施工质量。配备2台SET230RK型全站仪进行边坡测绘；配备3台DSZ2型水准仪进行施工放样；配备3个50m钢尺进行施工测量；配备4台YQ100型锚索钻机进行钻孔作业；配备2套液压注浆设备进行锚孔注浆；配备3套空压机进行压缩气体；配备5套YCD-200型穿心式液压千斤顶进行群锚整体张拉；配备1套强制式砂浆拌和机进行混合拌和；配备3辆5T的自卸汽车进行混合料运输。

（3）施工材料选择。预应力锚索施工中，所用注浆材料一般为水泥砂浆，在拌和混合料时需要适当控制水灰比例，浆液强度控制在30N以上，所选用砂石一般为粗砂，细度在3mm以上，实际操作中选用强度较大的钢绞线产品。

3 公路高边坡预应力锚索施工技术要点分析

3.1 边坡修整及锚孔测放

施工人员在锚索施工前需要做好高边坡的修整工作，按照“从上而下”的工序进行分层修坡，边开挖边防护。开挖至锚索格梁边坡时，可以将锚索上下横梁间距作为每层开挖高度，然后再开挖格梁基础并施作锚索。同时，及时处理区域内破碎边坡，整平边坡不平整区域，清理干净施工区域内部的岩渣，将障碍物及时拆除，有效加固缺乏稳定性的部分区域，确保高边坡坡面能够平缓过渡。在进行边坡施工时需要边开挖边加固，按照实际情况对锚孔的位置进行准确测放，锚孔位置偏差要控制在15mm-20mm范围内。对于特殊施工区域，可以将锚孔测放的精准度适当放宽，但测放后锚孔精度要控制在100mm以内，用油漆对测放的锚孔进行编号标示。

3.2 钻孔施工

在预应力锚索施工前，施工人员需要根据锚固地层的种类、锚孔孔径及其深度等因素对钻孔设备进行适当选择，岩层中采用YQ100型潜孔锚索钻机冲击成孔，破碎岩层或松软泡水的易塌缩孔可采用根管钻进技术，保障成孔质量和地层结构稳定。锚孔钻采用干钻，难以钻进时可采用水钻，钻进过程中要对脚手架合理搭建，使其满足钻孔、下锚和注浆施工所需的承载能力，根据坡面对锚索孔位进行准确测放，对固定钻机进行准确安装，适当调整钻机机位，将锚孔开钻的纵横误差控制得50mm以内，高程误差控制在100mm以内，钻孔倾角误差控制在1.0°左右，方位误差控制在2.0°左右。在钻孔时，施工人员要根据施工区域地层条件及钻机性能来确定钻孔的速度，避免新钻孔扭曲问题的出现，影响正常下锚。钻孔过程中要对现场施工情况进行详细记录，一旦出现塌孔缩孔等不良钻进现象要及时采取0.2MPa的压力进行孔道固壁灌浆处理，浆液为水泥砂浆，置放24h后重新钻孔。钻孔的深度以及孔径要确保与施工标准相符合，钻头直径必须大于设计孔径，实际孔深需要超过设计孔深0.2m左右。

3.3 锚孔清理及检验

当钻进深度达到设计深度后，需要进行1-2min的稳钻后方可停钻，确保孔径达到设计要求。在完成钻孔后要及时清理孔壁，不允许存在沉渣及水体粘滞，同时使用0.4MPa的高压风清理干净孔内岩粉及水体，防止孔壁岩土体与水泥砂浆的粘结强度出现下降。在钻孔结束后，需要对孔径、孔深等进行检查，要求平顺推进钻头进行验孔，确保推进过程中钻机不会出现抖动或冲击，而且钻孔深度大于设计值，且退钻比较顺畅（表1）。

3.4 锚索安装及注浆

预应力锚索体一般由两部分构成：一是钢筋，二是钢绞线。在安装锚索前需要对锚孔编号进行再次核对，确保无误后通过高压风吹孔，然后在孔內同时放入锚索和注浆管，对于外露的钢绞线用钢尺测量其长度，对孔内锚索的长度进行计算，误差不得超过50mm，有效控制锚固长度，注浆管距离孔底的位置控制在10cm左右。锚索注浆需要使用普通硅酸盐水泥拌和水，水灰比为0.5，水泥砂浆强度控制在40MPa以上。施工人员要在水泥砂浆初凝前注入锚孔内，并将适当的膨胀剂加入其中。注浆作业分为两个阶段，第一阶段是锚固段注浆，第二阶段是填充孔壁中的缝隙以及自由段锚索。

3.5 预应力锚索张拉

施工人员要严格按照施工顺序进行作业，浆体和格梁达到80%的强度后进行张拉。张拉施工前，需要对锚斜托台座承压面的平整度进行检查，准确标定和调试校准张拉机具和仪器仪表，张拉工作分5次施加，每一次取设计值的0.3、0.5、0.75、1.0和1.1倍进行逐级张拉，每级施加载荷的观测时间控制在10min以上。锚索稳定48h后如果没有出现应力松弛现象，则需要进行张拉补偿。张拉的质量控制需要采用“双控法”进行。

3.6 锚索锁定

锚索锁定环节的主要施工工具是夹片以及锚具，根据钢绞线数量选择适当的工具。在将钢绞线对准处理做好后，在钢绞线中穿入锚具，使其同钢板的特征保持一致，在安装完千斤顶后，需要通过适合钢管的应用做好夹片同锚具的夹紧处理，在完成压紧作业后及时拆掉。

3.7 封锚

锚索锁定后做好标记，观察3d没有异常情况可用手提砂轮机将留长的10cm钢绞线切割掉。最后将锚垫板及锚头各部分空隙用水泥砂浆注满，并按照设计要求支模，用C25砼做好锚头的封闭。

4 结语

综上所述，在高边坡支护中，预应力锚索施工技术发挥着越来越重要的作用，不但能够提升坡体结构的稳定性，而且能够增强高边坡的整体稳定性。施工单位要综合考虑气候、水文以及地质条件等因素，选择科学有效的边坡防护方式，合理化安排施工场地和时间，严格控制各个施工环节，有效避免出现临空面现象，从而提高公路的整体建设水平。

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