公路高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的應(yīng)用探討

韓耀華

摘要：改革開放以來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平也日益發(fā)展，成功地推動(dòng)了我國(guó)公路的蓬勃發(fā)展。高邊坡作為公路施工中的重要部分，其施工質(zhì)量的好壞必然會(huì)對(duì)整個(gè)公路施工的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。文章對(duì)公路高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以此為同類工程施工提供可靠的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：公路工程；高邊坡；預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)；施工質(zhì)量；公路建設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U213 文章編號(hào)：1009-2374（2016）24-0099-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.24.049

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度在不斷提升，同時(shí)，我國(guó)的公路建設(shè)事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。將預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)應(yīng)用到公路高邊坡施工中，可有效提升工程質(zhì)量，縮短工期。所謂錨索，是將滑動(dòng)土體所產(chǎn)生的拉力逐漸傳遞給穩(wěn)定巖土層里面有關(guān)的結(jié)構(gòu)體系中的一種高邊坡結(jié)構(gòu)，其主要由三部分組成：錨頭、錨固段以及自由段，同時(shí)包括注漿塞、支架等多種配件結(jié)構(gòu)。錨頭主要是由錨具、墊板和保護(hù)帽組成，是在錨索外端，其作用是對(duì)錨索張拉固定施工作業(yè)的位置進(jìn)行固定；錨固段是將遠(yuǎn)端拉力傳遞到較穩(wěn)定的巖土里面；自由段主要包括注漿體、防腐結(jié)構(gòu)兩個(gè)部分，是將錨頭拉力逐漸傳遞到錨固段中間的位置。只要確保錨索能夠承受一些外力，整個(gè)高邊坡施工就能順利地進(jìn)行，土體加固的作用也會(huì)得到充分的發(fā)揮。

1 高邊坡設(shè)計(jì)原則及穩(wěn)定性的分析

1.1 高邊坡設(shè)計(jì)原則

對(duì)于高邊坡來(lái)說(shuō)，其加固工藝最好能夠一次完成，在確保其穩(wěn)定性和安全性時(shí)應(yīng)對(duì)排水、抗災(zāi)以及穩(wěn)固等綜合發(fā)展進(jìn)行注意，這樣可以確保其通車后長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀況。

1.2 高邊坡穩(wěn)定性的分析

一般情況下，對(duì)高邊坡穩(wěn)定的分析方式有兩種：極限平衡、有限元。首先，極限平衡根據(jù)摩爾及精力平衡-庫(kù)倫準(zhǔn)則，將具有滑動(dòng)性質(zhì)的巖體當(dāng)作剛體，使用該方法能夠?qū)ζ浒踩禂?shù)進(jìn)行測(cè)定。有限元根據(jù)摩爾-庫(kù)倫強(qiáng)度理論，將其他當(dāng)作可變形體，按照巖石的變形規(guī)律，對(duì)內(nèi)部力的變化進(jìn)行分析，從而可以將坡體的穩(wěn)定情況計(jì)算出來(lái)。

根據(jù)上述內(nèi)容，可以得到計(jì)算方法：條方法、不平衡推力傳遞法。另外，當(dāng)開展工程時(shí)，應(yīng)結(jié)合邊坡的實(shí)際情況，尤其是底層的組成、坍塌、受風(fēng)的影響程度以及含水量等，避免意外的發(fā)生。

2 預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備

在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索施工前，應(yīng)做好施工組織設(shè)計(jì)工作，對(duì)施工方法、施工工藝、工序流程、施工設(shè)備和材料、試驗(yàn)、監(jiān)測(cè)安排以及質(zhì)量管理等進(jìn)行明確。對(duì)于其設(shè)計(jì)的驗(yàn)證，可以通過(guò)錨索的性質(zhì)、設(shè)計(jì)質(zhì)量、施工工藝以及所提供的各種安全儲(chǔ)備等方式來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)，要充分考慮施工過(guò)程中抗物理破壞的能力，此外，按設(shè)計(jì)的要求先進(jìn)行錨索基本試驗(yàn)。

2.2 鉆孔

在預(yù)應(yīng)力錨索施工中，鉆孔是整個(gè)施工環(huán)節(jié)和工程質(zhì)量的關(guān)鍵性因素，這就要求鉆孔的設(shè)計(jì)和深度必須滿足規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。鉆孔的工藝可以通過(guò)沖擊回轉(zhuǎn)的方法來(lái)進(jìn)行鉆進(jìn)。其工藝流程包括孔位的定位、鉆進(jìn)和沖洗。在進(jìn)行鉆孔之前，首先要進(jìn)行測(cè)量，并在腳手架上安裝鉆機(jī)的專用鋼管，同時(shí)要依照設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行測(cè)量、放樣、定位。在鉆機(jī)就位之后，為了確保符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)當(dāng)對(duì)傾角和方位角進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在固定鉆進(jìn)之后，需要對(duì)其進(jìn)行復(fù)查，直到達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)孔位時(shí)，需要采用鉆機(jī)統(tǒng)一配置鉆桿進(jìn)行鉆孔，并且采用統(tǒng)一的鉆尺，保證其能夠排列整齊且放置不斜歪，同時(shí)還要保證每一個(gè)鉆孔的深度都必須符合相關(guān)的規(guī)定。此外，在進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)時(shí)刻注意工作風(fēng)壓和地質(zhì)情況，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在鉆孔結(jié)束后，沖洗鉆孔也是鉆孔流程中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)鉆孔進(jìn)行沖洗能夠提高鉆孔壁與漿體的黏度。如果用高風(fēng)壓管插入孔底，就要一邊插入一邊吹風(fēng)，并且保證能夠?qū)⒖變?nèi)的殘?jiān)胺勰┣逑锤蓛簟?/p>

2.3 錨索索體的組裝與安放

2.3.1 當(dāng)進(jìn)行錨索索體的組裝時(shí)，應(yīng)做好內(nèi)錨頭端部裝配與防腐處理工作，采用防腐瀝青對(duì)內(nèi)錨板和駁除套管的鋼鉸線進(jìn)行處理，并將水泥漿注入在端帽內(nèi)，具體如圖1所示：

2.3.2 錨索應(yīng)按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行制作，通過(guò)在錨索桿上進(jìn)行中架或隔離架的安設(shè)，這樣就可以確保錨索處于鉆孔中心。

2.3.3 當(dāng)進(jìn)行錨索的組裝時(shí)，要確保鋼筋、鋼絲的平直和順直。

2.3.4 對(duì)于錨索索體的安裝，應(yīng)確保索體不得出現(xiàn)扭曲、壓彎現(xiàn)象，應(yīng)將注漿管隨錨索一同放入孔內(nèi)，確保索體放入的角度與鉆孔傾角相一致，并確保錨索索體處于鉆孔中心。

2.3.5 一旦有孔壁坍塌的發(fā)生，應(yīng)重新進(jìn)行透孔、清孔，直到能夠?qū)㈠^索順利送入其中為止。

2.4 錨索灌漿

導(dǎo)致注漿管堵塞發(fā)生的主要原因是水泥砂漿的流動(dòng)性較差，再加上在錨索成孔之后，孔內(nèi)出現(xiàn)的積水也比較嚴(yán)重，這樣就造成水泥砂漿在遇到水之后產(chǎn)生離析，無(wú)法保證錨固段的強(qiáng)度。因此，錨索灌漿要采用純水泥漿，為了提高地層的錨固力，如果錨固段遇到了土質(zhì)或砂土狀的風(fēng)化巖層，就可以通過(guò)采用二次高壓劈裂注漿的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)地層錨固力提高的目的。在錨孔鉆造完成之后，還需要對(duì)錨索體進(jìn)行及時(shí)地安裝以及對(duì)錨孔進(jìn)行注漿，以上工序都必須要確保在一天之內(nèi)完成。然而，就二次劈裂注漿法而言，主要是通過(guò)控制注漿強(qiáng)度和劈注的時(shí)間，進(jìn)行封塞二次注漿管的錨固段。另外，在進(jìn)行二次注漿時(shí)，需要注意的一點(diǎn)是要在高壓注漿時(shí)使用鋼管或鍍鋅鐵管。

2.5 框架的澆筑

就澆筑框架來(lái)說(shuō)，按照正方形的錨索框架進(jìn)行澆筑的同時(shí)，采用C30的混凝土來(lái)澆筑是其常用手法。當(dāng)完成鋼筋綁扎之后，可以支立模板，并且將PVC管套在錨索的位置上。如果錨索與框架的箍筋之間存在干擾因素，則需要對(duì)箍筋之間的距離進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并安裝固定的錨墊板、定向箍筋和定位管。進(jìn)行框架澆筑時(shí)，應(yīng)通過(guò)分段澆筑的方式，只有這樣才能保證框架之間的厚度符合有關(guān)規(guī)定，同時(shí)要使用瀝青模板來(lái)進(jìn)行填塞。此外，要想確保框架澆筑的質(zhì)量，應(yīng)該加強(qiáng)振搗，做好平日的養(yǎng)護(hù)工作。

2.6 錨索張拉

在錨索錨固段的漿體、錨墩混凝土以及承壓地梁凝固一個(gè)星期之后，方可進(jìn)行錨索的張拉。相對(duì)于大面積的防護(hù)工程來(lái)講，施工前，必須進(jìn)行抗拔力的試驗(yàn)，確保錨索抗拔力參數(shù)的真實(shí)性。通常在設(shè)置公路高邊坡的時(shí)候，需要把錨索分為兩次來(lái)進(jìn)行張拉，首次錨索的張拉力可以分為4個(gè)等級(jí)，分別為預(yù)應(yīng)力的10%、20%、40%、60%，并且要保證每次的張拉力保持在3min左右。第二次的張拉力需要在第一次張拉力的三天后才可以進(jìn)行，目的在于彌補(bǔ)第一次因底層受壓或者錨墩所產(chǎn)生的位移引起的預(yù)應(yīng)力造成的受損情況，其張拉力的設(shè)計(jì)可以為3級(jí)，分別為預(yù)應(yīng)力的80%、100%、110%，且每次張拉也應(yīng)保持在3min左右。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工扮演的角色越來(lái)越重要，憑借著能夠提高坡體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性以及增強(qiáng)整個(gè)高邊坡的穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，并且使施工難度得到了有效的降低，在公路高邊坡施工中得到了廣泛的應(yīng)用。為了能夠更好地控制公路高邊坡施工質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)公路高邊坡的實(shí)際情況，依照施工的技術(shù)要求進(jìn)行施工，同時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)備加以合理地選擇，不斷加強(qiáng)施工人員的學(xué)習(xí)，使其預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的施工水平得以提高，以此確保整個(gè)公路高邊坡工程的施工質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)公路事業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化的目標(biāo)。

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（責(zé)任編輯：小 燕）