試析預應力錨索技術在公路高邊坡施工中的應用

門 博

(河南中原高速公路股份有限公司)

1 施工前的預應力錨索基本實驗

1.1 試驗目的

通過基本試驗，對公路工程施工設計中應用的預應力錨索的性質、性能等進行確定。并對錨索抗拉拔承載能力、荷載與變形等問題進行分析與探究。如發(fā)現(xiàn)問題，必須選用行之有效的措施進行設計變更及完善。

1.2 試驗方法及步驟

(1)選點:依據(jù)不同地層、不同高度在公路工程施工現(xiàn)場選用具有代表性的孔位，其數(shù)量必須在錨索總數(shù)的5%以上，也就是必須大于3 點，間距必須在2.5 m 以上.

(2)實驗裝置的選定:加載裝置的定額壓力應比試驗壓力大;檢測裝置與精度要求相符。

(3)分級加載:在公路工程高邊坡施工中，根據(jù)施工要求，其錨索應選用強度高、預應力松弛度低的鋼絞線，如直徑15.24 mm，強度為1 860 MPa。每級加載的大小為鋼絞線的0.1Rb，相隔5 min 進行一次觀測，觀測總數(shù)要在3 次以上。通常情況下實驗最大荷載要小于鋼絞線的0.8 Rb。

(4)試驗的終止。如出現(xiàn)錨頭位移不收斂，從巖層中錨固體拔出或從錨固體中錨索拔出;錨頭總位移在設計允許位移量范圍外;拉斷錨索材料等情況，必須停止試驗，以此避免產生更大的破壞。

1.3 試驗結果

先取3 個試驗孔進行預應力錨索施工前的基本試驗，據(jù)相關試驗數(shù)據(jù)顯示，試驗孔錨索具有良好的性能，錨固體較為牢固，設計質量必須與高邊坡防護加固需求相符合，錨索抗拔承載力必須滿足防護加固的要求，錨固加固后必須確保預應力施工工藝的規(guī)范性，進而為其他錨索施工提供一個可靠地保障。

2 施工設備選擇

2.1 成孔設備的選擇

如公路高邊坡施工需要加固的部位邊坡較陡且具有較大高度，必須根據(jù)施工具體情況，選擇較強適應性的輕型設備，如QZ－120K 全風動潛孔鉆機。這種鉆機可隨意對鉆機的方位和傾角進行調整，能夠對設計角度要求進行最大限度地滿足。由于鉆機具有較輕的質量，提升時可選用1.5 噸到2 噸的氣動絞車進行施工。QZ－120K 型鉆機具有較為簡單的結構，鉆機的動力是全風動的，具有單一的動力，便于移動，操作簡便。鉆機動力在孔底，鉆進效率高，鉆孔時具有較快的速度，在公路高邊坡施工中這種機械在鉆孔施工得到了極大的應用。鉆孔施工中依據(jù)設計要求的規(guī)定不能用水，因此在施工過程中還可以選用無水鉆進工藝，這樣可以對鉆孔配套設備進行一定程度地簡化，不僅可以對成本進行有效降低，還可以提升施工效率。

2.2 動力設備的選擇

鉆機的動力設備為空壓機，空壓機對鉆機的鉆孔速度和成孔質量起到直接的決定性作用。依據(jù)鉆機耗風量的要求，用2 臺12 m3移動式空壓機供2 臺鉆機工作。

2.3 灌漿與張拉設備

因為單孔灌漿量少，選用砂漿泵灌注砂漿，張拉設備選用YCD－1500 型千斤頂和配套高壓油泵。

3 預應力錨索技術在公路高邊坡施工中的應用

高邊坡施工是公路工程施工的重要環(huán)節(jié)，是公路工程施工的一項重要內容，其施工質量的優(yōu)劣將對公路工程的使用年限等造成極大的影響。隨著市場經濟體制的不斷完善，人們生活水平的不斷提升，對公路工程高邊坡施工質量有了更高地要求。在具體工作中，往往會出現(xiàn)各種問題，為對此問題進行有效解決，必須提高預應力錨索技術水平，規(guī)范施工工藝，只有這樣才能提高公路高邊坡施工的質量。

3.1 鉆孔

鉆孔工藝主要包含孔位定位、鉆進及鉆孔沖洗。

第一，定位。在鉆孔前，應利用尺子進行測量，將鉆機專用鋼管安裝在腳手架上，依據(jù)施工設計圖紙中的有關規(guī)定，進行測量放樣定位。在安裝鉆機并現(xiàn)場就位后，對其傾角及方位角進行調整，確保其符合施工要求，隨后固定鉆進，并進行復查，確保其與相關標準相符后，才能進行鉆進作業(yè)。第二，在鉆進施工中，必須選用與鉆機配置相符的統(tǒng)一定尺鉆桿，鉆桿長度的確定必須遵循錨索設計長度進行準確確定，其必須整齊排列，不能存在放置歪斜的狀況。鉆孔要對每一根鉆桿逐一進行，用完鉆桿后，孔的深度必須與施工要求相符合。在鉆進施工中必須對工作風壓及地址情況進行有效確定。依據(jù)實際施工情況，進行相關對策的調整。在鉆孔過程中，如底層較為軟弱或存在破碎帶，必須將鉆進速度進行及時調整，防止坍塌事故的出現(xiàn)。第三，在完成鉆孔工作后，要沖洗鉆孔，對鉆孔壁和漿體的粘度進行確定。同時在孔底插入高風壓管，插入與吹風要同時進行。吹凈孔內的殘渣及粉末。

3.2 錨索組裝

選用鋼絞線進行錨索組裝作業(yè)，錨固段長度+自由段長度+張拉段長度必須與鋼絞線下料長度相符。下料長度誤差必須控制在5 cm 以下。必須對鋼絞線進行除銹作業(yè)，隨后在組裝臺上進行順直放置，自由段必須進行一層防銹漆的涂刷，還要進行油脂涂抹。最后將PR 防護管穿上，選用封口膠帶將鋼絞線自由端和錨固段相交位置進行纏繞，為防止水泥漿進入管道內，必須選用鐵絲將其扎緊。必須遵循一定施工順序將鋼絞線排列組裝，在錨索之間進行注漿管的放置，確保錨固段以核狀為主要表現(xiàn)形式，必須將導向帽錨索前加上。在完成組裝錨索后，必須掛上編號牌、堆放以備后期運用。

3.3 錨索安放

在安裝錨索時，將其在孔口邊放置，錨孔成孔后要將錨索加入。在錨索放置時，必須先使用硬塑料管伸到孔底，孔內的巖屑必須選用壓縮空氣徹底吹出，最后在孔內平順放置錨索，并外留充足的長度。在吹孔作業(yè)進行中，如出現(xiàn)碎石、掉塊，將不能順利進行錨索放置工作。

3.4 灌漿、預應力張拉以及封錨施工操作

公路高邊坡灌漿作業(yè)可以分為兩種:自由段灌漿和錨固段灌漿，作為預應力錨索技術施工的關鍵性環(huán)節(jié)，灌漿質量的優(yōu)劣將直接影響到預應力錨索技術的穩(wěn)定性。灌漿施工中主要將水泥漿作為灌漿材料，這種材料的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在強度高、灌注簡便、膨脹性小等，無腐蝕作用，更便于灌漿作業(yè)。通常在灌漿必須嚴格遵循施工要求進行。在完成張拉施工后，為對預應力錨索施工質量進行有效提升，必須選用封錨施工，確保巖體內部應力符合施工要求，為延長公路使用周期，注漿壓力必須在0.1～0.2 MPa 之間進行控制，封錨作業(yè)要選用砂漿作業(yè)施工材料，為確保順利進行封錨作業(yè)，可以將潤滑油涂抹在錨頭外部。

4 結束語

綜上所述，伴隨公路工程規(guī)模的不斷擴大，其施工難度也隨之增大，傳統(tǒng)施工技術已經無法對公路高邊坡施工要求進行有效滿足，預應力錨索技術在公路工程高邊坡施工中的大量應用，可以對公路工程中面臨的諸多問題進行有效解決。基于此，施工企業(yè)必須對預應力錨索施工工藝進行準確把握，只有這樣才能有效提高公路工程的高邊坡質量，才能推動企業(yè)的發(fā)展。

［1］劉蔚.預應力錨索技術在公路高邊坡施工中的應用分析［J］.城市建設理論研究(電子版)，2013，6(23):156－157.

［2］歐長虹.淺析公路高邊坡加固中預應力錨索技術的應用［J］.城市建設理論研究(電子版)，2011，(18):89－90.

［3］李應濤.預應力錨索技術在某公路高邊坡施工中的應用淺析［J］.城市建設理論研究(電子版)，2011，(33):123－124.

［4］陳健.公路高邊坡加固中預應力錨索技術的應用［J］.城市建設理論研究(電子版)，2011，(21):156－157.