淺談高邊坡防護中的預應力錨索技術

（中國市政工程西南設計研究總院，四川成都 610000）

錨索結構一般由幅度錨頭、錨索體和外錨頭三部分共同組成。內錨頭又稱預應力錨固段或錨根，是錨索錨固在巖體內提供預應力根基，按結構形式分為機械式和膠結式兩大類，膠結式又分為砂漿膠結和樹脂膠結兩類，砂漿式又分二次灌漿和一次灌漿式。外錨頭又稱外錨固段，是錨索借以提供張拉噸位和鎖定的部位，其種類有錨塞式、螺紋式、鋼筋混凝土圓柱體錨墩式、墩頭錨式和鋼構架式等；錨索體，是連結內外錨頭的構件，也是張拉力的承受者，通過對錨索體的張拉來提供預應力，錨索體由高強度鋼筋、鋼紋線或螺紋鋼筋構成。預應力錨索是一種較復雜的錨固工程，需要專門知識與經驗，施工監理人員，應具有更豐富理論和經驗。在高速公路的高邊坡工程中，在的滑體沿剪切滑動面的下滑力超過抗滑力時，會發生沿剪切面的滑移以及破壞。而相對于堅硬的巖體之中時，剪切面出現斷層、節理、裂隙等在軟結構面上。

1 錨索施工工藝流程

預應力錨索施工之前首先需要做好施工組織設計，同時明確施工方法，施工工藝，工序流程，人員組織以及施工設備，與此同時還應當做好材料、實驗和檢測安排。其次，需申請單項工程的開工報告，錨筋材料實驗，漿體材料實驗以及配合比實驗等等。同時需要注意的是，張拉設備以及有關機具是否經過標定。應驗證設計采用的工作錨索的性能、施工工藝、設計合理性以及所提供的安全儲備，與此同時需要考慮到相關于搬運，存儲，安裝以及施工過程中的抗物理破壞能力。在批準了單項工程之后，進行錨索的基本實驗，也就是抗拔拉破壞試驗。之后，在錨固漿體達到28d的齡期同時錨墩混凝土強度達到80%后進行試驗。在實驗孔實驗的過程中需要注意，實驗孔選擇的位置要根據監理以及設計代表來現場確定之后而確定。同時需要注意的是實驗孔的自由段不需要注漿，在錨固段和自由段之間需要設置止漿袋，在錨固段的外側需要設引排氣管，排氣管需要深入到錨固段之中，深度為5～10cm。各種實驗都需要詳細記錄各個相關的數據，在工程錨索施工之前上報給設計單位，從而為之后的驗證和調整設計做鋪墊。

2 錨孔鉆造

設計樁號需要采用拉線尺量以及水準測量的方法，同時使用鐵釬和油漆標記的方法標出錨孔的具體位置。錨孔需向下傾斜并與水平線之間的夾角為35，之后安裝鉆機，同時不斷調整機位以達到最佳效果。使用測角量具的方法來控制好角度，從而確保夾角度數上下偏差 1 左右，同時方位角的度數偏差在2 上下。鉆機需要嚴格的按照相應的設計孔位，傾角以及方位就位。鉆機采用無水干鉆的 方法，在鉆孔的同時需要嚴格控制好鉆孔的速度，從而防止鉆孔時發生偏斜、扭曲等等情況的發生。在此過程中必須做好相應的詳細施工記錄。記錄好鉆壓，轉速等等具體情況。在遇到意外時需要做好相應的措施，如發生塌孔時，需要立即停止鉆孔，同時立即上報給監理工程師，之后采用注漿固壁的方法進行處理。在事后24h 進行重新的鉆進。在錨孔結束后需要使用高壓空氣將孔中的巖粉以及水全部清除出去，在通過了監理檢驗合格之后，再進行下步工序。

3 錨索制安

在下料的時候需要做到整齊準確，可以有誤差，但是誤差需要控制在50mm 之間。預留1.5m 的張拉段鋼絞線，鋼筋錨桿的長度為0.5m。鋼絞線必須采用機械切割下料，絕對不可使用電弧來切割。鋼絞線采用φj15.24mm 和φj12.7mm 高強度低松弛無粘結預應力鋼絞線。安裝前，要確保每根鋼絞線順直，不扭不叉，排列均勻，除銹、除油污，對有死彎、機械損傷及銹坑處剔出。鋼絞線沿錨索體軸線方向每1.0～1.5m 設置一架線環，保證錨索體保護層厚度不小于20mm。

3.1 承載體的安裝

在鋼絞線的下端頭安裝承載體，其位置在錨固段中心的沒4m 和5m 處。距離做到準確無誤。鋼絞線需要通過擠壓簧以及擠壓套對稱地錨固于鋼質承載體上，它的強度必須滿足設計使得要求。預應力錨索體由錨梁、自由段、錨固段和安全段四部分組成。采用壓力分散型錨索，由三個單元錨索組成，每個單元錨索分別由兩根無粘結鋼絞線內錨于鋼質承載體組成，鋼絞線通過特制的擠壓簧和擠壓套對稱地錨固于鋼質承載體上，要求單根的連接強度大于200KN。鋼質承載體要求采用45 號鋼材加工制作，其厚度不小于2cm。

3.2 注漿管的安裝

注漿管需要有強度，其必須滿足設計時的要求，能夠避免注漿時發生的堵塞，爆管以及破損拉斷的情況的出現。注漿管捆扎的位置是在錨筋體的中軸的位置。在捆扎的時候應當避免使用鍍鋅的材料。

3.3 隔離架的安放

將加工好的隔離架安裝在錨固段和自由段的相隔范圍有不同之處，在錨固段范圍為每1.0m 安裝一個隔離架，而在自由段是每1.5m 安裝一個隔離架，在綁扎的時候與捆扎注漿管一樣，需要避免使用鍍鋅的材料。

4 錨索運輸以及進孔

4.1 錨索運輸

對于錨索的運輸近來都是需要人工在仔細檢查壓漿設備，其是否通暢完好。在連接好管路之后需要采用清水壓注的方法檢查管路的運轉狀況。注漿采用水泥砂漿，經試驗比選后確定施工配合比。實際注漿量一般要大于理論的注漿量，或以錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結束的標準。如一次注不滿或注漿后產生沉降，要補充注漿，直至注滿為止。注漿結束后，將注漿管、注漿槍和注漿套管清洗干凈，同時做好注漿記錄。在注漿的時候也要注意攪拌均勻，及時使用，防止其他雜物的進入。在注漿結束之后需要將各個設備清洗干凈，使以后能夠及時重復使用。

6 錨筋張拉鎖定

通過現場張拉試驗，確定張拉鎖定工藝。錨索的張拉及鎖定分級進行，嚴格按照操作規程執行。在設計張拉完成6～10d 或者其強度>Mpa 的時候再進行一次補償張拉，然后加以鎖定。補償張拉后，從錨具量起，留出長5～10cm 鋼絞線，其余部分截去，須用機械切割，嚴禁電弧燒割。最后用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙，然后對錨頭采用不低于20MPa 的混凝土進行封錨，防止銹蝕和兼顧美觀。

在張拉之前需要進行檢查，檢查孔口的鋼墊板，鋼絞線、限位板以及確認編號的鋼絞線。

在正式的張拉之前還需要設計張拉值進行預拉1～2 次，這樣會使得各個設備的各個部位得以接觸緊密。進行正式的張拉的時候需要將其分為兩次，其作業值各半。每次張拉需要分5～6 級進行，每級張拉的之間為5min，同時測量記錄好伸長量。在張拉的時候順序采取先左后右，先上下后中間的原則。

結語

在錨孔測放時還需注意邊坡施工邊挖邊加固，即開挖一級，防護一級，不得一次開挖到底。根據各工點工程立面圖，按設計要求，將錨孔位置準確測放在坡面上，孔位誤差不得超過±50mm。如遇既有刷方坡面不平順或特殊困難場地時，需經設計監理單位認可，在確保坡體穩定和結構安全的前提下，適當放寬定位精度或調整錨孔定位。另外，在鉆進的過程中還需注意，鉆進過程中對每個孔的地層變化，鉆進狀態（鉆壓、鉆速）、地下水及一些特殊情況作好現場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進現象時，須立即停鉆，及時進行固壁灌漿處理（灌漿壓力 0.1～0.2MPa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進。總之預應力錨索技術工序多且繁瑣，對技術型要求、安全度的要求都比較高，施工工人在施工過程中需有足夠的重視。

混凝土進行封錨，防止銹蝕和兼顧美觀。

在張拉之前需要進行檢查，檢查孔口的鋼墊板，鋼絞線、限位板以及確認編號的鋼絞線。

在正式的張拉之前還需要設計張拉值進行預拉1～2 次，這樣會使得各個設備的各個部位得以接觸緊密。進行正式的張拉的時候需要將其分為兩次，其作業值各半。每次張拉需要分5～6 級進行，每級張拉的之間為5min，同時測量記錄好伸長量。在張拉的時候順序采取先左后右，先上下后中間的原則。

結語

在錨孔測放時還需注意邊坡施工邊挖邊加固，即開挖一級，防護一級，不得一次開挖到底。根據各工點工程立面圖，按設計要求，將錨孔位置準確測放在坡面上，孔位誤差不得超過±50mm。如遇既有刷方坡面不平順或特殊困難場地時，需經設計監理單位認可，在確保坡體穩定和結構安全的前提下，適當放寬定位精度或調整錨孔定位。另外，在鉆進的過程中還需注意，鉆進過程中對每個孔的地層變化，鉆進狀態（鉆壓、鉆速）、地下水及一些特殊情況作好現場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進現象時，須立即停鉆，及時進行固壁灌漿處理（灌漿壓力 0.1～0.2MPa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進。總之預應力錨索技術工序多且繁瑣，對技術型要求、安全度的要求都比較高，施工工人在施工過程中需有足夠的重視。

[1]張勇.預應力自由錨索對深埋地下洞室的加固效果[J].巖土工程學報，1992（增刊）.

[2]楊俊.簡述巖質邊坡穩定性分析的有限元法[J].山西建筑.2008，34(13)：90-91.

[3]邱玉良.高大邊坡防護預應力錨索施工技術[J].鐵道標準設計.2007(7)：20-25.