于然東

（路橋集團國際建設(shè)股份有限公司，北京 100000）

對于山區(qū)高速公路，由于工程挖方量大，路塹邊坡高，地質(zhì)比較差的地段容易誘發(fā)大型的工程滑坡。在治理這一類滑坡體的成功經(jīng)驗中，采用預(yù)應(yīng)力錨索為主的工程治理，再輔以防排水的處理措施進行綜合治理，是當(dāng)前我國基礎(chǔ)建設(shè)工程越來越普遍采用的邊坡病害治理方案。

1 施工工藝

預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝流程見下圖1。

圖1 預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝流程圖

1.1 施工準(zhǔn)備

（1）機械設(shè)備的選擇。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及設(shè)計要求選擇合適的機具，比如該段邊坡巖體即自由段深度范圍內(nèi)，為覆蓋碎石土及風(fēng)化嚴重的板巖，錨索孔成孔困難，考慮選擇大功率潛孔鉆機，并適當(dāng)增加部分跟管鉆進工具及配套設(shè)備，減少卡鉆埋鉆及塌縮孔等工程問題，從而提高施工綜合效率。本段施工選用YG-60全液壓驅(qū)動的鉆機，并配備偏心式單動力風(fēng)動潛孔錘套管跟進機具，選用20立方的電動空壓機配套使用，從而達到最佳的組合效果。

（2）錨孔的測設(shè)及鉆機就位。根據(jù)設(shè)計資料，測放錨索孔位，打入標(biāo)樁、標(biāo)明鉆孔編號，孔位偏差不得超過±1 cm。搭建鉆孔工作平臺，固定鉆機，確定鉆孔方向，該段邊坡設(shè)計錨孔下傾與水平夾角為25°，鉆孔傾角偏差不得超過±2°。

（3）進行錨索的拉拔試驗。在現(xiàn)場找與設(shè)計錨固段相似地質(zhì)的巖層進行錨索拉拔試驗，以確定實際錨固力的大小，驗證設(shè)計錨索參數(shù)的選擇是否合理，并根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果加以修正，從而能夠正確地指導(dǎo)施工，達到最好的治理效果。

1.2 鉆機鉆進、成孔

（1）采用干鉆法造孔。禁止水鉆，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和保證孔壁的黏結(jié)性能。鉆孔速度根據(jù)使用鉆機性能和錨固地層情況嚴格控制，防止鉆孔扭曲或變徑，造成下錨困難或其他意外事故；對巖層破碎松散的地段，采用鋼套筒跟進，防止塌孔。

（2）鉆進過程中，應(yīng)對每孔地層變化（根據(jù)巖粉情況）、進尺速度（鉆速、鉆壓等）地下水情況以及一些特殊情況作現(xiàn)場記錄。若遇塌孔縮孔等不良鉆進現(xiàn)象時，應(yīng)立即停鉆，及時進行固壁灌漿處理，待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進。

（3）錨孔鉆孔質(zhì)量指標(biāo)主要是鉆孔彎曲率和巖心采取率。因此，鉆孔要求每次采取率達到90%，以確定不穩(wěn)定土體厚度或滑動面的位置，根據(jù)鉆孔揭示的實際地質(zhì)情況對錨孔長度和位置做適當(dāng)調(diào)整，一定要保證錨固段（即深入中風(fēng)化巖層10m），錨孔長度比設(shè)計值多鉆進1.0m作為沉渣段，防止被土屑擠占孔底，影響錨固長度。錨孔圓直，不得彎曲，鉆孔過程中要及時測斜，必要時每5m測一次，發(fā)現(xiàn)孔斜，立即糾正。

（4）錨孔清理。鉆進達要求深度后，不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆1min～2min，防止孔底尖滅，達不到設(shè)計孔徑。終孔后必須使用高壓空氣（風(fēng)壓0.2MPa～0.4MPa）清孔，將孔內(nèi)的巖粉或地下水清除出孔，以保證錨索、水泥砂漿、孔壁巖體間的黏結(jié)強度。清孔后及時對孔口進行暫時封堵。

1.3 錨孔檢驗

造孔結(jié)束后，須經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理檢驗合格后，方可進行下一道工序。孔徑、孔深檢查一般采用設(shè)計孔徑、鉆頭和標(biāo)準(zhǔn)鉆桿在現(xiàn)場監(jiān)理旁站的條件下退孔，要求驗孔的過程中鉆頭平順推進，不產(chǎn)生沖擊或抖動，鉆桿驗收長度滿足錨孔深度，退鉆要求順暢，用高壓風(fēng)吹驗不存在明顯飛濺塵渣及水體現(xiàn)象。同時要求復(fù)查錨孔孔位、傾角和方向，全部錨孔施工分項工作合格后，即可認為錨孔鉆造檢驗合格。

1.4 錨索體制作及安裝

（1）錨索采用8股ΦS15.2mm高強度低松弛的1860級鋼絞線組成，錨索下料時，采用砂輪切割機切割，不得電焊切割，實際長度要比設(shè)計長度增加2.0m的張拉端。（根據(jù)張拉所采用的千斤頂決定）

（2）防腐處理及編束。自由段（張拉端）涂抹黃油并套波紋管封閉，確保防護效果，并防止注漿液體進入；錨固段必須除銹、除油污以保證錨固效果。鋼絞線必須平順，不能相互交疊，以防止張拉的時候受力不均勻，為此在錨固段錨束沿軸線方向每隔1m交替設(shè)置架線環(huán)與緊箍環(huán)，在自由段每隔3m設(shè)置一道架線環(huán)，在緊箍環(huán)處使鋼絞線間有一定的間隙，以保證灌漿時能將錨束空隙充填密實，鋼絞線得到充分的握裹和保護。

（3）錨索安裝。確認核對錨孔無誤后，人工緩慢將錨索體放入孔內(nèi)，用鋼尺量出外露的鋼絞線長度，計算孔內(nèi)的錨索長度（誤差在±5 cm范圍內(nèi)），確保錨固段長度。穿索時應(yīng)防止錨索扭壓、彎曲，注漿管和錨索一同放入鉆孔，注漿管頭部距孔底適宜為50mm～100mm。錨索一經(jīng)安放，不得隨意敲擊，不得懸掛重物，防止土屑將孔堵塞，并應(yīng)立即注漿。

1.5 注漿錨固

注漿采用水泥砂漿，砂漿強度不低于30MPa。經(jīng)試驗比選后確定施工配合比為水泥：砂：水：減水劑=1∶1.25∶0.47∶0.006.注漿方法采用孔底到孔口返漿式注漿，采用錨固段和自由段同時一次性壓注完成，注漿壓力不低于0.25MPa。漿液應(yīng)攪拌均勻，隨攪隨用，漿液應(yīng)在初凝前用完，防止石塊雜物混入漿液，由于漿液可能沿縫隙亂竄，可能壓出坡面，所以隔一段時間后壓注，直至注漿壓力達到或超過設(shè)計壓力為止。

1.6 鋼筋混凝土框架的施工

鋼筋混凝土框架是錨索張拉時直接受力構(gòu)件，所以應(yīng)該保證坡面平整，框架梁所在位置低洼處，采用漿砌片石填補，并且支架模板要有足夠的剛度及穩(wěn)定性，以保證梁底與坡面的密貼，確保梁體均勻受力，避免應(yīng)力集中拉裂梁體?？蚣芰翰捎肅25混凝土就地整體澆注，施工時注意預(yù)埋錨具及穿束鋼管的位置，確保整條錨索束的順直及錨墊板平面與錨索束的垂直。澆注混凝土?xí)r對錨孔周圍、錨墊板下、鋼筋密集的部位要仔細振搗，保證混凝土質(zhì)量。兩片框架之間設(shè)置2 cm的伸縮縫，內(nèi)填浸瀝青木板。

1.7 錨索張拉、鎖定、封錨

框架梁混凝土的強度達到80%以上并且注漿強度到達100%時即可進行張拉，由于在張拉時，錨固段的靠近上端部分錨索和膠結(jié)體之間的剪應(yīng)力存在嚴重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，如果施加預(yù)應(yīng)力速度太快，會造成結(jié)合面局部黏結(jié)破壞，甚至引起整個錨固段的嚴重破壞，故張拉時采用分級加載，為了抵消坡面不平及張拉壓縮造成的預(yù)應(yīng)力損失，根據(jù)設(shè)計要求超張拉20%。為避免單束錨索張拉時造成的框架梁橫移，錨索束上部彎折，造成錨索受剪力，甚至破壞，采用每根橫梁的兩束錨索同步張拉。

（1）錨索的張拉。采用YCW150B穿心式千斤頂整束同時張拉。在張拉前清理錨墊板面上的水泥砂漿等，保證錨環(huán)與其密貼。安裝千斤頂?shù)臅r候要保證千斤頂?shù)妮S線方向與錨索軸線方向在一條直線上，不可使千斤頂壓彎錨頭部分。

張拉時按標(biāo)定的荷載-油表讀數(shù)換算關(guān)系，計算出分五級加載時相應(yīng)的油表讀數(shù)數(shù)值進行分級張拉，分別采用設(shè)計荷載的0.25、0.5、0.75、1.0、1.2倍五個數(shù)據(jù)作為控制標(biāo)準(zhǔn)，張拉到相應(yīng)的每個油表讀數(shù)均要持荷5min，同時記下錨索的伸長值。張拉過程采用雙指標(biāo)控制：拉應(yīng)力和伸長量同時控制，相互校核。要求張拉完成以后理論伸長值和實際伸長值之差不超過6%。否則需要查找原因采取相應(yīng)的措施進行處理。

（2）驗收檢驗。在正式大批量錨索張拉生產(chǎn)工序時，首先要進行錨索的驗收試驗，試驗的錨索數(shù)量一般為總數(shù)的3%～5%。驗收試驗主要是檢測拉應(yīng)力和伸長值是否達到設(shè)計值。驗收試驗的初次荷載取50 kN；每級加載時間內(nèi)，測讀錨頭位移的次數(shù)不應(yīng)小于3次，加至最大荷載觀測15min后，再卸荷至50 kN量測位移，然后加荷鎖定。

（3）張拉錨索的鎖定。當(dāng)荷載加到設(shè)計值的120%，觀測5min～15min，如果錨索變形后無變化，油泵上的壓力表指針無返回現(xiàn)象，就可以進行荷載鎖定作業(yè)。荷載鎖定嚴格執(zhí)行規(guī)范要求，必須使用專用的工具將螺母擰緊，直到壓力表指針稍有擺動為止，鎖定后，如果有明顯的預(yù)應(yīng)力損失，應(yīng)該進行補償張拉。

（4）封孔注漿及封端。錨索張拉鎖定后，為了保證整個的注漿效果和對鋼絞線的有效包裹，必須進行補漿，同時對錨具封孔，注漿從預(yù)留孔注入，直到管口流出濃漿為止。

封孔注漿后，從錨具量起，預(yù)留50mm～100mm鋼絞線，其余部分割除，需要注意的是必須機械割除，同時用C25混凝土封錨，永久防護。

2 施工質(zhì)量通病

（1）根據(jù)設(shè)計要求和地質(zhì)條件，認真編制施工組織設(shè)計，選擇合理的鉆進方法，認真操作，防止發(fā)生鉆孔坍塌、掉塊、涌砂和縮徑，保證錨索順利安插和順利注漿。

（2）按設(shè)計要求正確組裝錨索，正確綁扎，認真安插，確保錨索安裝質(zhì)量。

（3）按設(shè)計要求嚴格控制水泥漿水泥砂漿配合比，掌握攪拌質(zhì)量，并使注漿設(shè)備和管路處于良好工作狀態(tài)。

（4）根據(jù)所用錨索類型正確選用錨具，并正確安裝承壓板和張拉設(shè)備，保證試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。