路橋施工中高邊坡預應力錨索施工技術分析

牛占月+孟鐵莊

摘 要：路橋建設是現代交通基礎設施建設中重要部分，其施工質量受到越多人的關注，為了保證路橋的通行安全性，建設施工中各個環節都應十分注意。本文探討了路橋施工中預應力錨索施工作用機理，結合工程經驗，對路橋施工中高邊坡預應力錨索施工技術的施工流程進行了分析，以供參考。

關鍵詞：路橋施工；高邊坡預應力錨索

1 預應力錨索的作用機理

錨索就是高挖方路段為了減少對原狀土的挖方數量，保護生態環境而設計的一種特殊擋防結構，主要解決破裂面至土體臨空面之間破裂土體的穩定，其作用原理是：預應力錨索框架加固防護是把破碎松散巖體錨固在地層深部穩固的巖體上，另一端錨固在滑動面以內的穩定巖體中穿過邊坡滑動面的預應力鋼絞線，直接在滑面上產生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使結構面處于壓緊狀態，以提高邊坡巖體的整體性。預先主動對邊坡松散巖層施加正壓力，增大坡體對滑移面的正壓力和抗滑力，使坡體趨于穩定。通過錨索孔的高壓注漿，漿液能充填坡體內的空隙，提高了坡體內破碎巖體的強度。由于水泥漿的凝固作用使破碎的巖體連成整體，有效地控制巖體的位移，促使其穩定。

2 路橋施工中高邊坡預應力錨索施工流程

1、鉆孔

錨孔測放要求按照設計樁號采用拉線尺量，結合水準測量進行放線，并用鐵釬和油漆標記準確定位。鉆孔采用QZJ-100B型潛孔鉆機（成孔直徑130mm），耗風量11～13m3/min.預應力錨索鉆孔要求孔深、孔徑不小于設計值，孔軸線傾角±﹤1o，孔軸線方位±﹤2o，施工中孔深、孔徑比較容易控制，而孔向（孔軸線傾角及孔軸線方位）的誤差不易控制，當超過允許誤差時，錨索張拉時容易在孔口處發生彎折，這對錨索的受力極為不利。為此，施工中采取如下措施：

（1）加大鉆桿剛度，加長巖心管長度，及時校正變形的巖心管。

（2）加強鉆機平臺的牢固度，認真校核鉆具軸線，確保開孔段傾角準確，孔壁平順。

（3）采用加大節點（每一個鉆桿接頭處增設一個彈子盤支撐），使全孔沿程都有可靠的支撐點，且不加大鉆機負荷，能確保鉆桿只能在鉆孔中心圓周運動，不再自由抖動及敲打孔壁。

（4）每鉆進5m檢測一次孔向誤差，發現偏差及時糾正。

錨孔鉆進采用無水干鉆，鉆進時根據底層變化調整鉆進速度，并記錄底層變化及地下水情況。孔深鉆進達到設計要求后，不能立即停鉆，要穩鉆3～5min，防止孔底尖滅，且應及時進行錨孔清理。

2、錨索的制作和安裝

（1）預應力錨索制作由錨頭、錨索體、內錨段三部分組成。設計預應力錨索傾角20°，錨索由7×7φ5鋼絞線組成，單索公稱直徑15.24mm，下料長度21.5～31.5m，其長度由下式計算：

L=Ls+Lm+Ld+a

式中，L—預應力鋼絞線下料長度；

Ls—錨索實際孔深（含承壓墊座厚度）；

Lm—錨具厚度；

Ld—張拉設備工作長度；

a—調節長度（含張拉設備以外的外露長度）。

錨索下料采用砂輪機切割，避免電焊切割，對有死彎、機械損傷者應剔除。錨固段必須除銹、除油污，按設計要求綁扎架線環和箍線環，架線環間距原則為1m，最大不超過1.5m，且錨孔孔口位置必須設置一個；箍線環采用φ8鋼筋焊成內徑為4.0cm的圓環，鋼絞線由其內穿過。自由段除銹后，立即加套軟塑料管套管，套管兩端綁扎封口。

（2）錨索的安裝采用吊裝法施工。吊點不少于5處，其中三個布置在錨固段內，兩個布置在自由段內。錨索入孔前，用高壓風槍清除孔內灰塵及雜物。錨索安裝時要求按設計傾角和方位平順推進，嚴禁抖動、扭轉和串動，防止中途散束和卡阻。安裝完成后不得隨意敲擊或懸掛重物。

3、注漿

錨孔鉆造完成后，應及時進行錨索安裝和錨孔注漿，原則上不超過24h。注漿液采用水灰比0.43的純水泥漿，強度不低于40Mpa。錨孔注漿必須采用孔底防漿方法（注漿壓力一般為2.0MPa左右），直至孔口溢漿，嚴禁抽拔注漿管或孔口注漿，如發現孔口漿面回落，應在30min內進行孔底壓注補漿2～3次，確保孔口漿體充滿。對錨固段較差的地層，施工中采用了二次劈裂注漿技術，以提高地層錨固力。

4、框架、地梁砼澆筑

錨索框架砼澆筑是錨索張拉質量的重要保證。兩根豎梁及其所連橫梁組成一片框架，每片框架整體澆筑，一次完成，澆筑時預埋QM錨墊板及孔口PVC管，錨墊板安裝應與鋼筋角度垂直，不能與豎梁平面一致。

5、張拉和鎖定

錨索的張拉和鎖定在錨固段注漿及框架砼強度達到設計強度的80%后才能進行，采用壓力表讀表為主，伸長量校核為輔的施工方法施工。張拉前先對千斤頂壓力表等張拉機具設備進行檢驗和標定，且保證錨具、夾片等檢驗合格。錨索正式張拉前，應取10～20%的設計張拉荷載，對其預張拉1～2次，使其各部位接觸緊密，鋼絞線完全平直。張拉機具采用YCW250型群錨穿心千斤頂，公稱張拉力2500kN，配套油泵型號ZB4/500.錨索張拉時應按設計次序分單元采用差異分步張拉，根據設計荷載和錨筋長度計算差異荷載。錨索的預應力在補足差異荷載后分5級進行張拉，每級荷載分別為設計張拉力的25%、50%、75%、100%、110%.除最后一級需穩定10～20min外，其余每級穩定5min.

張拉完畢后卸載的同時，錨環及夾片即完成鎖定。考慮到夾片回縮對預應力的影響，采取超張拉至設計荷載的110%后鎖定的施工方法補償預應力的內損耗。錨索鎖定后48h內，若發現明顯的預應力損失現象，應及時進行補償張拉。

6、錨索封錨

當全部工作錨索經抽樣進行驗收試驗并合格后，方可進行封錨作業。封錨時，應將錨頭砼鑿毛后，用C25細石砼封閉，以防止錨索銹蝕并保持美觀。封錨前，應對錨頭空隙進行補充注漿充填密實。

7、預應力錨索驗收試驗

驗收試驗，也稱現場驗收試驗或質量控制實驗，其目的是獲知錨索受力大于設計荷載時的短期錨固性能，以及滿足設計條件時錨索的安全系數，它是針對所有工作的錨索進行的。驗收試驗錨索數量不少于工作錨索總數的5%，且不少于3根，并要根據普遍性和代表性的原則隨機抽樣。本段預應力錨索加固工程隨機抽取4孔進行驗收試驗，試驗表明，各孔的50%試驗荷載到最大試驗和在所測的錨頭位移變化量，均大于該荷載范圍內的錨索理論伸長量的80%，且小于自由段與1/2錨固段長度之和的錨索理論彈性伸長量，說明錨索的抗拉拔承載力達到本路段高邊坡的加固要求。安全性滿足本路段的地質情況，說明本路段預應力錨索采用的施工工藝及質量控制措施是可行，施工質量是合格的。

3 結束語

綜上所述，隨著我國城市化的迅速發展，城市道路等基礎設施建設工程項目正不斷開展。路橋施工建設中，高邊坡施工十分常見。在高邊坡施工技術中，傳統的施工方式主要是采用修建護面墻、擋土墻等措施，這類修筑方式通常使用硬性結構物，這在面對當前城市緊張而復雜的用地空間時不僅達不到理想的邊坡加固效果，而且對邊坡周邊環境影響較大。近年來，隨著施工技術的不斷發展，預應力錨索技術逐步發展起來，由于其固坡效果穩定、對環境影響小等優點，在路橋建設工程高邊坡施工中得到了廣泛的應用，極大地提高了路橋工程施工科學合理性。預應力錨索技術作為公路高邊坡施工中的重要技術之一，其施工技術水平的高低將對公路整體質量起到關鍵性的作用，為此施工企業必須準確掌握預應力錨索技術施工的要點，把握施工過程中每一個技術環節，并規范施工工藝流程，確保預應力錨索施工的順利進行。

參考文獻

[1]李東升.談高邊坡預應力錨索施工技術[J].山西建筑.2012（02）