公路边坡加固预应力锚索施工技术

徐江红

（连云港市永恒交通工程有限公司， 江苏 连云港 222000）

0 引言

公路开挖后会破坏原来的山体应力平衡，为了避免这些破坏对人的安全造成严重的威胁，防止山体边坡变形，所以我们就需要采取边坡加固措施——预应力锚索施工技术，保证安全性。预应力锚索施工技术可以将岩石紧密的连成一体，增加抗滑力，从而对山体进行由表及里的加固，稳定边坡，这也大大的增加了安全性。

1 预应力锚索受力特点

公路工程施工过程中部分地质会存在山丘、或是降雨集中地湿润区，导致开凿难度大，建造困难，还容易造成山体滑坡等。所以我们需要采取弃土放坡、加固挡土墙等等传统措施，而对于高、大的边坡地形，则要采取预应力锚索施工技术，因为这种方法更够取得加固的最强效果，对人的生命安全也更加有保障。

2 锚索施工技术的工作原理及作用机理

1、工作原理：在采用预应力锚索技术时，施工人员必须要了解这项技术的工作原理，这样才能更好地掌握这项技术，保障安全。在这项技术中，通过利用锚索的张拉的预应力，能够让锚具锁定在桩身上，而锚索也会产生反作用力，桩身会将这股反作用力传递给土体，这样能够有效的维护土体的稳定性。锚索的预应力由锚固段和桩身两部分共同承受，锚索中间段会穿过破裂的土体，使他们拥有足够大的承受力，避免作用力过大造成坍塌，这也是预应力锚索施工技术的工作原理。

2、作用机理：公路边坡加固机理有三种，葫芦串机理、骨架机理、组合机理。葫芦串机理，指锚索穿入山体后，将碎裂的山体串在一起，就像葫芦串一样连在一起，串联分布，这样更能够保证山体的稳定性。骨架机理，指锚索穿入山体后，各个端点相互连接，在边坡中形成了一种骨架，这种形式特殊，但也极其受用。组合机理，指将砂浆注入到锚索孔中，用这种方法将注满砂浆的锚索孔与周围的岩石连接起来，进而将两个部分组合成为新一个整体，维持山体稳定性。

3 施工技术

3.1 施工准备

预应力锚索施工技术实施之前要做好充分的准备，首先就是做好施工前的组织设计，还要明确施工方法、施工工艺、工作流程顺序等，明确人员组织、施工材料、设备、实验以及安排监测和安全检查、质量管理。开始施工的条件包括准备开工报告、锚筋材料及实验、浆体材料实验、张拉设备及有关器具经过标定等等。

3.2 边坡开挖

有两个原则：一是按线开挖原则，必须严格按照设计的坡率、坡高放线，按线开挖，有严格的标准，不可逾越。二是减少人为干扰原则，当坡体已经处于不稳定状态时，我们要采取静态、控制爆破等方式。

3.3 脚手架搭设与放样

用测量仪器按设计图纸放出孔位，然后根据孔位搭设脚手架。但在施工过程中，我们必须保证脚手架满铺在坡面，只有这样才能保证施工的正常进行。而且一定要扣在坡面上，紧密连接扣件，进行加固。并且要求派专业人员定期检查是否有晃动的情况。施工时要求钻机必须是上下错开的，并且搭有稳固的操作平台，这样才能够保证钻机打出的孔的质量和实用性。

3.4 造孔

（1）锚孔测放：我们根据施工的要求，要设计并确定锚孔在坡面放置的准确位置，再用铁钎和油漆将这个位置涂上，准确确定该位置。并保证孔位在坡面上的误差前后不超过20mm，尽量减小误差，保证精确。

（2）钻孔设备：为了能够更好的施工，我们要选择最合适的钻孔设备。钻孔设备的选择，要根据地质情况、锚索孔径、和施工现场的现实情况而选择钻孔。

（3）钻进方式：在钻机摆放就位后，锚孔要在没有水的情况下钻进，因为在没有水的情况下，可以避免在加固锚索施工过程中，边坡岩石地质恶化，给现有的施工情况带来更多的未知难度，还可以保证安全性的同时，增加孔壁的粘结性。

（4）钻进过程及锚孔孔径孔深：在钻进的过程中，岩石的每个阶层地质都有着不同的差异，这些都影响着钻进的状态，所以我们要对地质层、地下水等等，此类特殊情况的钻进情况做好现场的施工记录。锚孔孔深和孔径是不能够小于设计值的。

（5）锚孔清理：当钻进达到设计的深度后，我们需要对锚孔进行清理，而后再继续作业施工。对锚孔进行清理时，要注意不能立即停下来，需要稳钻1～2min在停下来，因为这样更能够保证孔径的精确，避免孔径内出现灰尘。而在清理锚孔，孔壁也需要使用高压空气进行清理，要将孔壁内的残渣和水体粘带清理干净。这样能够有效降低水泥砂浆和岩石土体的粘结性。

（6）锚孔检验：钻孔完成后，要对钻头和钻杆进行检验，检验过程要求钻孔必须平顺推进，尽量不产生冲击或震动。在钻头退出时，也要用高压风吹检不存在明显的尘渣和水体现象。而且对孔位、方位、倾角也要进行复查，检查合格后，即可认定锚孔钻造检验合格。

3.5 锚索体制作及安装

在锚索体完成隔离支架和紧箍环的组装后，要在锚索体底端接装导向帽，导向帽使用铁丝连接固定。锚索体由三个单元锚索组成，每个单元锚索由两根钢绞线内锚与橡胶承载。而将锚索体安放时，要防止锚索体被挤压、扭转或者是弯曲。还要保证锚索体的入体倾角和方位与锚索孔的一样，所以入体就要求我们也要平顺推进，保证精确，无误差。

3.6 锚索注浆

锚索注浆前需要一定的准备，除了要认真完成需要准备原材料的配比和准备必要的设施外,还要在浆注作业开始和中途停止较长时间，再开始作业要采用水或水泥浆，润滑注浆泵和注浆管道。注浆水泥需要严格按照设计进行配比，搅拌充分均匀，现配现用，保证在水泥初凝前用完，这样才能使水泥的作用发挥到最大，并严格防止石块、杂物混入。注浆时也要保持注浆压力大于0.6 或0.8mpa。直到锚孔溢出后才能停止注浆，避免锚索体内含气泡。同时，我们也要及时记录注浆过程中的数据，检验注浆强度。

3.7 锚索张拉、锁定、及封锚

当注浆水泥强度达到设计强度的75%以上时，即可进行张拉、锁定作业。张拉作业要求全部同时进行，保证受力均匀，防止部分变化导致整体改变。张拉作业虽然是同时进行，但锁定作业不同，两者是分级进行的，有严格的控制。张拉和锁定作业完成后，就要进行补浆和封锚了。封锚要使用混凝土，将其注入到锚索体锚具的空隙中，直到补浆满溢为止，最后用水泥浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，并按封锚设计处理。

4 质量控制要点

公路开凿首先要想到排水、安全等各个方面的问题，事先做好排水沟可以防止急流冲击对边坡施工的影响。锚索边坡开挖要采取静态爆破，从上往下挖，注意加固稳定，保证安全性。锚索孔要按施工设计施工，精确定位，保障精准。钻机要保证倾角、机位准确，稳定牢固，在反作用力下，可以保证钻机的钻进方向不改变。锚索施工过程中所需材料保证达标，甚至高于设计的标准。确保水泥砂浆的强度和作用效果，在有效的时间内用完水泥。张拉作业前，要检查锚头，锚具等设备，确保实验设备良好，合格。张拉、锁定要分级作业，结束后锚头涂漆防腐，再用混凝土和水泥浆补浆并封锚。

5 结束语

现代交通，保障公路的安全性、耐久性，做好边坡加固无疑是最优先的办法，而合理采用边坡预应力加固锚索施工技术，这一问题就可以妥善解决。制定预应力锚索加固方案，结合施工现场的地质条件，降低成本，这样更有助于提高公路的施工效益。做好边坡加固工作，改善施工技术，才能够保证公路的耐久性和长期使用。