王彥光

摘 要：預(yù)應(yīng)力錨索是近幾年高邊坡防護應(yīng)用較多的施工工藝之一，高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工能有效縮短工期，節(jié)約投資。文章對預(yù)應(yīng)力錨索高邊坡加固施工質(zhì)量控制進行了詳細分析。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力錨索；質(zhì)量控制；高邊坡

隨著人們對環(huán)境要求的提高，高速公路項目中傳統(tǒng)的高邊坡防護已無法滿足要求，但預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)的日益成熟，解決了這一難題。預(yù)應(yīng)力錨索使巖體結(jié)構(gòu)面呈壓緊狀態(tài)，改變滑動面的抗滑力，提高巖體的整體性，使邊坡得以加固、穩(wěn)定。

1 工程概況

山西省某一級公路路塹高邊坡全長252m，最大坡高46m，自下而上每8m分為一級，共6級。該邊坡強風(fēng)化層較厚，巖體破碎不穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造作用強烈，可見貫穿整個坡面的擠壓破碎帶，地層錯動10～100cm不等，斷層帶內(nèi)巖體破碎，擠壓錯動痕跡明顯。根據(jù)邊坡動態(tài)設(shè)計原則，其中第三、四級采用壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索加固，每級兩排，上下排各兩束錨索與框架共同組成錨固結(jié)構(gòu)體，每束錨索設(shè)計拉力為700kN，錨固段12～13.5m，自由段8～16.5m，設(shè)計孔深20～30m，孔徑13cm，總共施工錨索80根。

2 預(yù)應(yīng)力錨索的工作原理

2.1 預(yù)應(yīng)力錨索的作用機理

預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)最大的特點是能夠充分利用巖土體自身強度和自承能力，大大減輕結(jié)構(gòu)自重，節(jié)省工程材料，是一種高效和經(jīng)濟的加固技術(shù)。預(yù)應(yīng)力錨索防護是利用一定強度的水泥砂漿在有效深度的錨孔底端與周邊巖石形成具有一定強度的錨固體，而后在預(yù)應(yīng)力作用下，將不穩(wěn)定的山體與穩(wěn)定山體組成整體，確保邊坡的穩(wěn)定，不使滑移體裂隙進一步發(fā)展，從而達到防護的目的。預(yù)應(yīng)力錨索預(yù)先主動對邊坡松散巖層施加正應(yīng)力，增大滑動面的正應(yīng)力，從而增加抗滑力，使坡體趨于穩(wěn)定。

2.2 預(yù)應(yīng)力錨索的結(jié)構(gòu)

錨固段：錨固段為錨索通過破裂面伸入穩(wěn)定巖土體內(nèi)的孔段，依靠砂漿與鋼絞線及孔壁的固結(jié)，增加摩阻力，使孔周巖體成為承受預(yù)應(yīng)力的載體。

自由段：自由段是錨索穿過被穩(wěn)定破裂土體，連接錨固段和張拉段的索體部分。自由段錨索的鋼絞線必須能夠自由伸縮，通過對錨索的張拉，使自由段鋼絞線產(chǎn)生彈性變形，從而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力并傳遞到錨固段。

張拉段：張拉段是錨索實現(xiàn)張拉和鎖定的部位，包括斜托、鋼絞線、錨具和封頭，是錨索反力的承載體。通過錨索的鎖定，使自由段鋼絞線產(chǎn)生彈性變形，從而將預(yù)應(yīng)力傳遞到錨固段。

2.3 預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝及質(zhì)量控制

2.3.1 邊坡開挖。邊坡開挖施工應(yīng)該遵循“逐級開挖，逐級支護”的原則，也就是邊開挖邊加固，開挖一級防護一級，不得一次開挖到底。開挖一級后用人工及時修整坡面，盡量保持邊坡壁面的平整。

2.3.2 鉆孔。鉆孔是錨固工程費用最高、控制工期的作業(yè)，因此，它是影響錨固工程經(jīng)濟效益的主要因素。鉆孔是錨固工程費用最高、控制工期的作業(yè)，因此，它是影響錨固工程經(jīng)濟效益的主要因素。在鉆孔前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求和底層條件，確定出孔位并做好標(biāo)記，如遇坡面不平順或者特殊困難場地時，需經(jīng)設(shè)計監(jiān)理單位認(rèn)可，在確保坡體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全的前提下，適當(dāng)放寬定位精度或調(diào)整錨孔定位。鉆孔機具的選擇應(yīng)根據(jù)錨固底層的類別、孔徑、錨孔深度以及施工場地條件等來選擇鉆孔設(shè)備。鉆孔要求干鉆，禁止采用水鉆，確保錨索施工不影響邊坡巖體的工程地質(zhì)條件并保證孔壁的粘結(jié)性能。

2.3.3 清孔。鉆孔孔壁不得有沉碴及水體粘滯，必須清理干凈，在鉆孔完成后，使用高壓空氣（風(fēng)壓0.2～0.4MPa）將孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強度。除相對堅硬完整之巖體錨固外，不得采用高壓水沖洗。若遇錨孔中有承壓水流出，待水壓、水量變小后方可下安錨筋與注漿，必要時在周圍適當(dāng)部位設(shè)置排水孔處理。如果設(shè)計要求處理錨孔內(nèi)部積聚水體，一般采用灌漿封堵二次鉆進等方法處理。

2.3.4 注漿。注漿質(zhì)量的好壞，直接影響到錨索的抗拔力，也對日后錨索應(yīng)力的保持起到關(guān)鍵的作用。錨索的注漿液必須達到規(guī)定的稠度和均勻性。該工程設(shè)計水泥砂漿的灰砂比為l：1，水灰比為0.4～0.45。采用的方法是孔底返漿法（注漿管不拔出），當(dāng)孔口出現(xiàn)水泥砂漿時停止注漿。注漿后觀察漿液的回落情況，若有回落應(yīng)及時補漿。實際注漿量不少于設(shè)計錨索的理論計算量，即注漿充盈系數(shù)不小于1.0。在注漿過程中應(yīng)該做好注漿記錄，同時對每批注漿采樣進行強度試驗。

2.3.5 澆筑框格梁。框格梁施工前，需要對部分邊坡進行修整，土質(zhì)邊坡用人工開挖地梁槽，石質(zhì)邊坡用風(fēng)鎬開鑿地梁槽?？蚋窳旱氖┕ひ话銘?yīng)當(dāng)在錨索注漿7d后開始施工。鋼筋骨架的安裝平整后，開始立模和混凝土的澆筑。安裝模板時要注意保護層的控制和模板的加固牢靠，用短錨桿固定在邊坡上，澆筑時注意混凝土的振搗和豎梁尺寸的控制。尤其是在孔周圍，應(yīng)該仔細振搗，保證質(zhì)量。

2.3.6 錨索張拉。錨索張拉前必須確保張拉設(shè)備已經(jīng)標(biāo)定校核過，錨索的張拉砂漿強度達到100%，框格梁的強度達到設(shè)計強度85以上才可以進行。張拉分級進行，不得一次張拉到設(shè)計荷載，預(yù)應(yīng)力錨索的張拉按設(shè)計要求進行。本工程張拉分30%、60%、100%、110%、4級進行，存在10%的超張拉防止預(yù)應(yīng)力損失。前三級穩(wěn)定10min，后一級穩(wěn)定5min。

2.3.7 封錨。在張拉完成后應(yīng)該立即封錨，錨具外應(yīng)預(yù)留10cm的鋼絞線，其他多余的預(yù)應(yīng)力錨索要使用機械的方法切割，然后，用與框格梁相同標(biāo)號的混凝土將錨頭封閉，以防風(fēng)化侵蝕。

3 預(yù)應(yīng)力錨索施工中的注意事項及控制方法

邊坡開挖時要做好排水設(shè)施的挖設(shè)，因為水對邊坡工程的危害是相當(dāng)嚴(yán)重的，本文所提到的這個工程，就是在雨水過后出現(xiàn)的邊坡部分垮塌。邊坡開挖要遵循開挖一級支護一級，同時，也要避免開挖暴露時間過長，使邊坡松弛范圍變大，造成新病害。

鉆孔的好壞關(guān)系整個預(yù)應(yīng)力錨索框架防護工程的防護效果，這一步驟要特別注意。在下錨之前要復(fù)查錨孔孔位、傾角和方位，全部錨孔施工分項工作合格后，即可認(rèn)為錨孔鉆造檢驗合格。

編制預(yù)應(yīng)力錨索的時候要在搭設(shè)的制作平臺上進行，嚴(yán)禁在地面上直接進行編索。鋼絞線在存放時要避免直接露天，造成鋼絞線被雨水澆淋和氧化銹蝕。錨索的切割嚴(yán)禁使用電弧燒割，應(yīng)該使用機械切割。

在注漿和張拉的過程中做好現(xiàn)場施工的記錄，保證孔道注漿飽滿，并且在注漿強度達到設(shè)計值的100，框格梁的強度達到設(shè)計值的80以后才可以進行張拉。張拉采用雙控法，以油表讀數(shù)為主，以實際伸長量為驗算指標(biāo)。若出現(xiàn)過大偏差，應(yīng)找出問題并解決后再繼續(xù)進行張拉。

由于預(yù)應(yīng)力錨索是一種隱蔽工程，在現(xiàn)實的施工過程中容易出現(xiàn)問題，需要加強監(jiān)督和管理，可以引入第三方檢測制度，對預(yù)應(yīng)力錨索的灌漿密實度，預(yù)應(yīng)力錨索的下料長度以及預(yù)應(yīng)力損失進行檢測。這樣，可以提高施工單位的責(zé)任意識，及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題，采取措施進行補救。

4 結(jié)語

綜上所述，預(yù)應(yīng)力錨索在高速公路高邊坡上的應(yīng)用，較好地解決了高邊坡施工周期長、穩(wěn)定性差的問題，縮短了施工周期，減少了施工干擾。

參考文獻

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