预应力锚固技术在岩土工程施工中的应用

蔡岸锋

广东省地质局第一地质大队 广东 珠海 519000

随着我国工程项目数量的逐渐增多，锚固技术在工程施工中应用广泛，主要被用于边坡、基坑以及隧道等施工。预应力锚固技术逐渐在岩土工程中应用，并且能够起到较好的加固作用，能够达到有效抑制岩土地层变形等情况，降低岩土工程在施工出现施工风险的概率，保证岩土工程施工质量。

1 锚固技术概述

锚固技术就是利用锚固构件对岩土结构进行加固，从而保证岩土结构稳定性的技术。锚固技术具有较为广泛的应用范围，并且能够保证工程施工质量，提高岩土结构的稳定性。锚固技术经常用于岩土工程中边坡加固，不仅施工周期短，还能够降低施工过程中的经济投入。岩土工程施工过程中需要面对越来越复杂的地质环境，并且对于岩土施工要求也不断提升的情况下，锚固技术的种类也开始增多，如预应力锚固技术、短锚杆技术等。预应力锚固技术在岩土工程中应用，可以取代传统的立桩支护技术，施工使用范围较广，能够满足岩土工程的施工需求，因此，在岩土工程施工中被广泛应用。预应力锚固技术不仅可以保证岩土工程施工质量，还能够对岩土工程资源配置进行优化，降低施工单位经济投入，可以为施工单位创造更多的经济效益，降低施工过程中产生的资源浪费。技术人员在应用预应力锚固技术开展岩土施工时，要能够掌握技术施工应用要点，与各个部门人员协同施工，促进岩土工程施工的顺利完成[1]。

预应力锚固技术对于应用环境具有较强的适应能力，对于多种不同的岩土层都能够适应，如黏土层、砂层以及碎石层等，可以对岩土不稳定的区域进行支护加固，保证岩土结构的稳定性。施工人员在施工过程中，应做好预应力锚固技术应用准备工作，严格按照施工顺序进行施工，如必须在打入钢直立柱后才能够锁定预应力锚杆。锚杆在使用一段时间后，施工人员应能够掌握好锚杆质量地能够各项参数出现的变化，并对岩土层进行观察，确保其没有出现沉降、裂缝等问题，如果发现存在上述问题，应及时对其进行处理，避免影响岩土结构的稳定性，导致岩土工程施工出现质量问题。进行边坡支护的过程中，可以采取直立式钢筋混凝土板桩，维护边坡稳定性的同时，可以降低支护过程中产生的资金成本，并可以使支护效果呈现出最优状态。

2 预应力锚固技术设计

2.1 锚杆结构

预应力锚杆主要是由内锚固段、张拉段、外锚固段构成。内锚固段可以分成两种不同类型，一种是黏结式；另一种是机械式。黏结式内锚固段能够应用在多种不同的环境当中，并且承载速度较为缓慢；机械式内锚固段应用范围较小，但是施工周期较短，因此也经常被用于内锚固段当中。张拉段作为锚杆的核心段，张拉的过程中会受到多种因素的影响，主要影响因素包括张拉设备吨位、拉伸率等。施工人员在应用锚杆的过程中，应保证锚杆处于自由的状态，并需要做好锚杆张拉段的隔离和防护，降低各类因素对于张拉段的影响。外锚固段主要作用就是对岩层进行固定，也为其他岩土检测设备提供应用空间。

2.2 内锚头

施工人员在确定内锚头时，应能够充分考虑影响内锚头锚固力大小的因素，保证预应力锚固技术的应用可以取得预期的效果。内锚头放置位置以及内锚头角度对于锚固力都有较大的影响，施工人员必须根据岩土工程实际情况选择。如果岩土工程施工区域岩层较为坚固，必须保证内锚头锚固力持续性以及平稳性[2]。

2.3 外锚头稳以及张拉机具

随着预应力锚固技术应用越来越广泛，岩土工程施工要求逐渐增多，施工中可以选择的外锚头种类也开始增加。施工人员在选择外锚头时，要保证张拉施工的准确性，按照张拉段实际情况选择外锚头型号以及机具类型。施工人员选择外锚头应从多个角度进行考虑，如外锚头的实用性、安全性等，从而加强预应力锚固技术的应用效果。张拉机具的选择要经过多次对比在进行确定，可以达到优化张拉段张拉效果的目的[3]。

3 预应力锚固技术在岩土工程施工中的应用要点

3.1 预应力锚固体检测

预应力锚固技术在岩土工程施工中，需要施工人员做好锚固体的检测工作，并对锚固体所产生的预应力进行记录，选择最合适锚固状态开展施工工作，如果锚固力不符合岩土施工要求，可以根据记录信息进行调整，从而使其符合岩土工程施工标准。施工人员可以制定合适的检测方案，保证检测工作的规范性，能够为岩土工程施工提供信息参考，加强预应力锚固技术的应用效果。检测过程中，对于锚索应用、锚杆张拉力变化等进行记录，为预应力锚固技术在岩土工程施工中应用提供依据。岩土工程施工完毕后，应持续对锚固体系使用情况进行检测，如果发现锚固体系出现问题，可以采取应急处理方案对其进行处理，保证岩土结构的稳定性和安全性。

3.2 边坡治理

岩土边坡岩层稳如果为黏土岩或者是玄武岩，容易受到外界风力以及内部水流的影响，导致岩层出现位移等情况，可能会引发安全事故。针对上述情况，施工人员在施工过程中，要能够做好自身以及边坡安全防护措施，避免边坡岩层出现滑落的情况。预应力锚固技术在边坡加固中应用，施工人员需要加强与技术人员的沟通，按照岩土边坡的实际情况，选择更加符合施工需要的技术类型，并能够严格按照预应力锚固技术的应用要求在施工中落实，维护岩土边坡的稳定性。施工人员在开展岩土工程施工前，应做好施工准备工作，提前准备好施工所需材料，按照施工实际需求对施工材料量进行计算，避免施工过程中出现施工材料不足的情况。施工人员应按照材料存放要求将施工材料存放于指定区域，可以避免施工材料由于存放不当出现质量问题，也可以为施工中材料利用提供便利。施工人员准备好施工材料后，需要进行钻孔工作，主要目的是能够固定锚杆以及锚索，保证两者应用过程中的稳定性，加强锚固体系所产生锚固力。同时，合理控制锚固秆的张拉参数，如果张拉过程中无法满足岩土施工中对于预应力的要求，可以对锚固秆张拉参数进行调整。

施工人员在进行锚固杆体系加固施工时，应确定锚固体系需要加固的施工范围，并可以搭建施工作业棚，方便加固施工工作的开展。锚固秆在温度以及湿度较高的空间当中，容易出现生锈腐蚀的现象，会导致锚固秆性能出现问题，不利于保证边坡加固质量。锚固秆加固前，应做好锚固秆的清洁工作，并设置隔离层以及防腐层，保证锚固秆整体质量。锚固钻孔施工过程中，应能够按照钻孔顺序进行，施工人员首先需要确定钻孔位置，之后进行测量放线，最后进行钻空，可以保证钻空符合岩土施工要求。严格选择钻机，必须保证钻机性能较好，并在钻机运行期间对钻机进行清理，维持钻机运行速度，完成钻孔后需要施工人员对孔洞进行检查，保证孔洞符合岩土工程施工标准后，即可进行锚秆、锚索固定。施工人员在开展锚孔灌浆时，应选择质量较好的施工材料，并按照实际要求对材料进行配比，保证建筑材料性能。灌浆施工必须连续进行，否则会对灌浆效果产生较大的影响。

3.3 预应力锚杆挡墙

锚杆挡墙要能够根据岩土工程挡墙位置的不同自由选择的挡墙类型，如竖向预应力锚杆挡墙、重力式挡墙等。竖向预应力挡墙所需要要用到的材料有混凝土、预应力锚杆等，预应力两端分别位于墙身和岩质地基当中，锚杆拉力主要来自于锚具。如果采取重力式挡墙的方式进行施工，锚杆要位于墙背的同一侧位置，才能够保证锚杆的加固效果。

3.4 地下工程支护

随着岩土工程项目的逐渐增多，地下施工区域也逐渐增加，为了保证岩土工程中地下施工的安全性，可以利用预应力锚固技术完成地下支护，避免施工中发生安全事故。进行地下连续墙施工的过程中，施工人员要能够严格按照建筑支护施工标准进行，规范钢筋制作、混凝土浇筑等施工流程，保证连续墙的施工效果。地下施工过程中必须做好放水工作，避免地下水与施工材料接触产生腐蚀，给地下结构稳定性造成影响，施工人员要能够了解地下水位位置，采取合适的防水办法，保证施工过程中的经济性和有效性。施工人员在进行土方施工时，应采取分层均匀的开挖方式进行，缓解周边土体在开挖过程中产生的荷载力，为支护施工稳定性奠定基础。结构洞口加固施工作业，需要施工人员根据洞口大小选择钢筋混凝土边梁，可以保证最后的加固效果。预应力锚固技术在结构洞口加固施工中应用，可以借助机械设备辅助进行灌浆，可以加快灌浆速度的同时，提高灌浆质量。

4 预应力锚固技术在岩土工程施工中的应用

4.1 预应力锚索施工准备工作

预应力锚索施工过程中，对于其施工的技术以及工艺要求较为严格，施工人员必须按照施工流程进行，避免出现施工错误的情况发生。为了保证预应力锚索施工效果，应能够做好施工准备工作。施工单位在开始施工前，应对施工图纸以及施工现场环境进行了解，合理安排施工中所涉及到的人力资源和机械设备，规范施工流程，选择合适的施工工艺，为预应力锚索施工做好准备。

预应力锚索施工之前，应做好所用材料以及设备的质量检验工作，保证符合岩土工程施工标准，保证施工质量水平，施工材料以及施工机械设备应具备质量检测证书、合格证书以及第三方检测报告。同时，做好锚索施工前的试验工作，如锚索性能试验、锚索材料试验等，根据实际的试验结果，不断对施工方案进行优化以及完善，促进锚索施工能够顺利开展。为了能够保证锚索施工质量，施工单位应在施工过程中配备专业的技术人员、质量检测人员等，避免施工中出现质量等问题。

4.2 锚孔钻造技术

锚孔钻造的过程中，需要施工人员严格按照施工方案进行。施工人员需要对锚孔进行测量放线，为了保证测量放线工作的精确性可以借助检测仪器进行。确定测量放线位置后可以利用红油漆等进行标记定位，尽量降低测量过程中所产生的误差，参考施工方案中的孔位以及角度，保证锚孔钻造角度正确，符合岩土工程的施工要求。锚孔钻进方式对于锚孔质量以及施工进度会产生较大的影响，施工人员必须要选择合适的钻进方式，保证锚孔质量以及施工进度不受影响。施工人员可以选择潜孔锤钻机，该钻机具有钻进速度快、清孔干净等优点，但是需要考虑钻孔区域是否存在地下水，如果地下水位较高会对钻机运行情况产生影响。

施工人员应能够合理控制钻孔深度、角度以及直径，避免钻孔与施工要求存在较大的偏差，影响预应力锚固技术的应用效果。钻孔施工过程中，应按安排记录人员对钻孔情况、时间以及问题进行详细记录，如果后续钻孔质量出现问题，可以按照记录对钻孔进行修复。锚孔施工完毕后，施工人员应测量好孔洞深度，并检查钻孔内部清洁度，避免钻孔中存在杂质等，影响后续的施工工作。锚孔钻孔过程中如果遇到风化情况较为严重的岩体，可以选择套管施工的方式进行施工，在进行套管安装前，应检查好套管直径与锚孔直径一致，并对准锚孔孔位，降低锚孔出现塌陷问题的概率。如果锚孔内部出现掉块、排渣困难等情况，证明锚孔内部地质条件存在问题，不及时对其进行处理，会影响后续的灌浆施工效果。 如果锚孔区域岩体破碎较为严重的，施工人员可以选择固结灌浆的方式进行灌浆作业，并在浆液中添加凝固剂，能够促进浆液迅速凝固，减少浆液泄露量。

4.3 锚索制做与安装

进行锚索制做的过程中，应保证锚索尺寸等符合锚杆张拉段的应用需要。锚索中的钢绞线在下料前，施工人员需要对其表面进行检查，确保钢绞线表面不存在缺陷，如果发现钢绞线表面存在问题或者是出现打结的情况，需要及时进行处理和更换，避免影响锚索制做质量。对钢绞线切割时，必须使用专门的切割机械设备进行，否则会造成钢绞线切口不平整、散头的情况出现。锚索张拉段需要刷涂防腐漆，等防腐漆全部干透后，利用沥青玻纤布对其缠绕，装入到保护套当中，保护套两端可以使用黄油填充以及工程胶带进行固定。施工人员需要按照锚孔间隔设置隔离架，并将钢绞线放入到隔离架制定位置，利用铁丝做好其加固工作。锚固段底部应能够紧密与钢绞线联系在一起，施工人员要避免其出现分叉的情况，避免下锚施工时锚索无法顺利插入孔洞内。锚索制作完毕后，应及时开展施工工作，如果长时间存放容易导致锚索出现质量问题。锚索安装的过程中，应做好锚索整体检查工作，保证锚索上部钢绞线和钢丝没有出现弯曲的情况。锚索在运输过程中应避免与其他硬物出现碰撞以及摩擦，否则会损伤锚索外部套管，影响锚索后续的安装工作。安装时，要将锚孔内部进行清理，确保锚孔内部无杂质。锚孔安装要尽量选择人工安装稳的方式，有利于施工人员掌握安装力度，能够避免出现用力较大损坏锚孔的情况。

4.4 锚孔灌浆

锚孔灌浆过程中，不仅需要做好锚孔灌浆的浆液配比工作，还要能够保证灌浆施工的连续性，灌浆过程中施工人员停止施工时间较长，会给灌浆工作质量造成较大的影响。如果施工人员受到不可抗力因素的影响，在灌浆施工过程中出施工停止的情况，需要重新调配浆液，可以浆液中加入水泥浆，缓解浆液的凝固状态。锚孔灌浆工作在短时间内完成才能够保证灌浆质量。如果灌浆过程中出现浆回落的问题，需要施工人员进行补浆，并做好补浆记录。

4.5 张拉锁定锚孔

岩土工程施工中应用预应力锚固技术的最后环节就是张拉锁定锚孔，也是解决锚固技术应用质量的重要阶段。岩土工程中进行锚固施工，应保证锚固承压面处于较为平整的状态，并与锚筋处于垂直状态。施工人员在确定张拉锁定施工前，需要严格按照施工流程以及具体要求进行，并逐渐加大张拉力度，保证张拉符合岩土工程施工，施工完毕后，需要施工人员做好锚索张拉锁定的保护工作。

5 结束语

综上所述，岩土工程施工中应用预应力锚固技术，能够解决传统加固技术中存在的问题，保证岩土结构稳定性，促进施工作业的顺利进行。同时，预应力锚固技术还能够降低施工中资金的投入，提高岩土工程施工效率，使岩土工程施工质量获得提升。