船闸工程锚索护坡施工技术

符业晃

摘 要：船闸工程建设易受到现场地质环境的影响，边坡失稳现象较为普遍，需通过锚固措施提高边坡的稳定性，营造安全的边坡开挖环境。对此，文章结合工程实例，围绕边坡预应力锚索施工技术展开探讨，首先提出总体施工方案，并针对其中施工要点进行具体分析，包括钻孔作业、锚索制安、注浆、张拉作业、锚头封堵等内容，最后总结质量检验标准及施工控制措施，旨在提升船闸工程质量。

关键词：船闸工程;锚索护坡;边坡处理;预应力锚索

中图分类号：U641           文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2020）10-0139-02

预应力锚索的应用可有效保证边坡的稳定性，但施工难度较大，对工艺水平提出较高的要求，施工期间存在诸多潜在干扰因素，因此必须依据规范做好相关施工作业。在合理应用预应力锚索后，有助于维持边坡的稳定性，达到保质增效的效果。

1工程概况

广西柳江红花水利枢纽二线船闸工程土建Ⅲ标位于柳州里雍镇红花村，两线船闸中心距120m，按照2000t级标准组织船闸建设工作，船闸有效尺寸280m×34m×5.8m（长×宽×门槛水深），主体段长度387m，具体包含上闸首长52m，下闸首长65.0m以及闸室长270.0m。边坡锚索设置在下游引航道左侧，锚索长度采取41m和51m两种标准。

2锚索护坡的总体施工方案

下游引航道左侧施工中，于桩号船1+200～船1+318高程74.0m～84.0m范围、船1+246～船1+318高程64.0m～74.0m处采取预应力锚索护坡措施，选择的是压力分散型预应力锚索，统一按照4m的间距依次布设，总体呈梅花形。所用锚索长度标准为40m，各锚索均设置4级承载体，各级所具备的抗拔力达400kN，单根锚索拉拔力按照1600kN设置。考虑到稳定性要求，锚索锚固段需要设置在中风化岩内，若遇到溶洞等特殊地质条件，宜通过孔洞灌浆的方式加以处理。

下游引航道桩号船1+200～船1+246，84.0m～94.0m高程边坡稳定性不足，已发生坍塌等事故，对此采取的是预应力锚索护坡的方式，选用的是压力分散型预应力锚索，布设方式为4m梅花形布置。此外，桩号船1+246～船1+318，84.0m～124.0m高程，桩号船1+318～船1+400，84.0m～104.0m高程的锚索施工工艺均与之相同。所用锚索长度均为40m，单根锚索拉拔力按照1600kN设置。考虑到穩定性要求，锚索锚固段需要设置在中风化岩内，若遇到溶洞等特殊地质条件，宜通过孔洞灌浆的方式加以处理。图1为项目边坡典型锚索支护断面图。

3锚索护坡施工技术分析

锚索施工具体流程为：开挖完成→测量放样→搭设脚手架→钻孔施工→锚索制安→锚索孔注浆→锚索张拉锁定→拆除脚手架。

3.1钻孔作业

钻孔所用设备为70液压锚索钻机，统一按照200mm的直径控制标准钻进成孔。施工人员转运钻机，使其就位于排架施工平台处并统一安装，保证钻机维持稳定状态，调整钻机姿态，确保钻孔角度与设计孔向不存在偏差，技术人员会同质检员共同检查，确保孔位、孔向等指标都可达到标准，要求孔位偏差≤100mm，孔径误差<10mm，孔深以200mm为宜。若各项孔位指标都达标，即可将钻机转移至下一孔位处。

钻孔期间存在扰动性影响，应尽可能避开前期施工锚杆，以免锚杆出现受损的情况。钻孔过程中加强检测，及时掌握施工现场的实际情况，若遇到锚杆则应随即暂停钻进，将实际情况如实上报监理工程师，该钻孔不具备使用价值，应做报废孔处理，同时需借助M25砂浆封堵。检验砂浆强度情况，若实测值达到设计值的70%，可向周边适当移动20cm（视现场情况合理调整），于该处钻进新孔。

3.2锚索制作

锚索承载体拉拔力为400kN，施工现场的边坡较陡，因此结束锚索制造后难以快速将其安装到位，施工过程中伴有较明显的安全隐患，对此，现场配备吊车或挖机，利用该设备将施工所需的钢绞线转至加工平台处，于该处完成制安作业，再由施工人员转至指定的安装孔位处。

本工程选用无粘结钢绞线，其具有高强度、低松弛的基本特征，以设计要求为准利用砂轮切割机合理下料，应确保切口处不出现散乱的现象。清理锚固段钢绞线，重点处理锚固段20cm内的钢绞线，将该处的聚乙烯塑料套剥离，而后再采取脱脂除污处理措施，挤压P锚并有效防护。

以锚索结构图为准合理编制锚索，内隔离架间设置束线环，此部分的涂层材料不可使用任何类型的有色金属，也不可出现钢绞线交叉的情况。选取φ20mm PVC注浆管，将其通过绑扎的方式与锚索杆体稳定连接，调整注浆管的位置，要求其与孔底间距保持在100mm～200mm。保证承压板可安装至指定位置并维持稳定，锚固段顶部设置导向帽。结束编束作业后全面检查，不可出现受损等异常情况。

3.3锚索安装

做好锚索安装前的各项准备工作，利用高压气清孔，将内部的残渣清理干净，以便给后期的下锚作业创造良好条件，若孔内无任何钻渣，此时应持续保持5min的清孔作业，最后结束清孔。

检查锚索铭牌信息，将其与设计锚索参数对比分析，检测中支架的位置，若与预期存在偏差则要灵活调整，确保附加件不出现受损现象，若无误即可正式穿束。此处的锚索安装作业选择的是人工穿索的方式，下锚期间应加强对锚索附件的有效防护，确保锚束体能够被有效推至指定深度处，同时保证注浆管足够顺畅。对于注浆管不通畅的情况，应及时将锚索体拔出，清理后再次安放。穿束期间的各项信息都要得到完整的记录，在通过监理工程师的检验后方可注浆。

3.4注浆

遵循一次性灌浆到位的原则，选用普通硅酸盐水泥，拌制所得的浆料水灰比应稳定在0.36～0.4，严格控制水泥结块的强度，要求5d至少达到40.0MPa，事先组织水灰比试验，以便确定合适的控制标准，将所得结果交由监理工程师审批，若无误即可将该标准作为正式施工的指导。无粘结锚索安裝到位后，将其与灌浆管绑扎成整体，配套3SNS-A型灌浆泵，保证全程的灌浆压力都可稳定在0.3MPa～0.5MPa。检测排气管内浆液的比重情况，若该值与灌浆比重保持一致，则需要屏浆15min～20min，最终结束灌浆作业。

3.5锚索张拉

张拉设备选择的是YCW200t型千斤顶，张拉的前提条件在于浆液抗压强度≥30MPa，采取单根单锚张拉的方式。

做好锚索张拉前的准备工作，即预张拉作业，此阶段应确保预紧力稳定在30kN～50kN，张拉后钢绞线要具有平直的特点，若无误即可将荷载锁定至工作锚板上。各钢绞线的长度具有差异性，因此宜采取单拉单锚的方式，遵循由内向外的原则依次张拉，各级张拉控制标准为0～40%～60%～80%～100%～115%锁定。除控制张拉力外，还需及时检测伸长量，利用该值辅助检验张拉效果，每结束一级张拉作业后应持荷5min（最后一级的持荷时间延长至10min～20min），各级张拉效果都完全符合预期要求后即可锁定。

3.6锚头封堵

外锚头利用混凝土加强防护，可使用C30微膨胀砼，具体操作流程为：清理→利用油脂充填→橡胶密封圈包裹→砼封堵。

4施工质量检验

全面检验各质量控制指标，包含预应力锚索的孔位、孔径、锚固长度、混合料强度等，结果表明各项指标的实测值均与设计要求相符。随机抽取5根锚索，通过张拉的方式检测其锚固力，该值完全满足设计要求，合格率达到100%，施工效果符合预期。

5预应力锚索施工的质量控制措施

预应力锚索施工具有系统性，各道工序紧密衔接，施工期间的各项信息都要得到完整的记录，可创建工程联网信息管理系统，以便及时反馈真实可靠的施工信息，将实际结果与设计方案对比分析，采取合适的调整措施，正确指导现场施工作业，在安全的环境下有序锚固到位。锚索孔位的测放精度应有所保证，可使用测量仪检测，严格控制孔位、孔深等相关参数的误差，其必须在合理范围内。孔轴设置的基本依据是与钢绞线滑动方向相反，同时其夹角至少应达到45°，确保开孔偏差≤10cm。配置导向仪，利用该仪器检测信息并作为锚孔制作的依据，根据所得信息判断施工情况，再合理采取纠偏措施，若孔深、倾斜度等指标超出合理范围，则必须视为废孔处理，该处应使用M25水泥灌浆回填。严格控制锚孔施工质量，以孔深为基准，要求端头锚孔斜率误差不超过该值的2%，对穿锚孔斜率误差不超过该值的1%。严格依据规范选择质量良好的钢绞线，与具有资质的厂商合作，要求各批次材料都出具质量检验报告，加强进场时的质量抽检，按照规范制作锚索，同时调整好进浆和回浆的速率。锚索施工的关键在于确保灌浆质量，在此之前应深度清理锚索孔内的杂物与积水，达到洁净、干燥的状态后方可下入锚索。

6结语

综上所述，本文围绕锚索护坡施工技术展开探讨，施工中选用无粘结钢绞线制作锚索，使用人工穿索方式进行安装，一次灌浆到位，有效地保证了锚索护坡施工质量，同时在施工效率、安全性等方面都有较好的表现，可作为典型案例使用，从而给类似的锚索护坡施工作业提供技术参考。