預應力錨索高邊坡防護施工要點探析

張鐵權

摘 要：預應力錨索通過特殊手段將鋼絞線奕成長期處于高溫狀態下的受拉結構體，以此來增強被土體錨固強度，改善巖體應力狀態，達到提高巖體穩定性目的。這項技術優點明顯，目前在各等級的公路深挖高邊坡防護中已被廣泛采用。本文論述了預應力在錨索高邊坡防護的施工要點，為錨索在施工中提供一定的操作經驗，以供參考。

關鍵詞：預應力錨索，高邊坡防護施工

在有些地區的公路施工中，路塹邊坡較高，土石方開挖方量大，有些地質條件很差，坡體巖層松散、破碎，高邊坡的開挖擾動直接可以影響破壞原地層結構，因為開挖邊坡會將坡體的天然支擋部位切掉，對邊坡的穩定性造成破壞，容易引發山體滑坡，巖塌等地質災害，會直接影響施工及運營安全。因此，采用先進的預應力錨索對高邊坡進行支擋防護施工的新技術，對防排水進行綜合治理，是目前普遍采用的邊坡治理方案。

一、預應力錨索高邊坡防護施工要點

目前我國的預應力錨索施工工藝已經成熟，主要采用的是潛孔鉆機進行鉆孔，進行錨索的制作安裝，然后采用灰漿泵對錨孔進壓漿封閉，澆筑框架梁后采用滿足設計噸位的千斤頂進行張拉鎖定。

總的來說，施工順序為：施工準備——測量放樣——工作平臺搭設——成孔——制作錨索——安裝錨索——注漿——縱、橫地梁施工——張拉和鎖定——封錨。

1.成孔

錨索孔位確定后進行鉆孔，孔徑應該當吻合設計值，鉆孔傾角按設計取定，誤差幅度不得大于2。由于沉渣影響，實際鉆孔深度大于設計深度的0.5m。為確保鉆孔施工不會導致較差邊坡地質條件進一步惡化，錨索成孔禁止帶水鉆進。為了防止鉆孔彎曲和變徑，下索困難，必須嚴格控制鉆孔速度，勻速鉆進，不能高出鉆機本身標準鉆速的1%～2%。鉆進達到設計深度后，不能立即停鉆，必須在停止進尺的情況下，穩鉆1min～2min，防止孔底端部尖滅，達不到設計的錨固直徑。在鉆進過程中，視巖粉情況，對每孔地層變化、進尺速度、地下水情況以及一些特殊情況作現場記錄。如遇塌孔，應立即停鉆，進行固壁灌漿處理，注漿36h后重新鉆進。

2.清孔

為了保證水泥砂漿與巖體的黏結力，在鉆孔完成后，采用高壓風進行清孔，孔壁不得有黏土或粉砂滯留。鉆孔清孔完成后，應將孔口暫時封堵，封堵應該密閉以免碎屑及雜物等進入孔內，同時保證封堵物容易取出。

3.錨索的制作與安裝

3.1錨索下料

對鋼絞索進行調直，根據錨索長度L=L1+1.2m截取鋼絞線，其中L1為終孔長度。為避免損傷鋼絞線，鋼絞線切割必須要用切割機進行，不準用電焊或者氣焊切割。

3.2錨索制作

對除銹、除油污的鋼絞線進行嚴格質量檢查，合乎要求后按設計量出錨固段和張拉段長度，并且作好標記進行編組。在錨固段上每米設置一個隔離對中支架，對中支架應該保證其所在位置處錨索體的注漿覆蓋層厚度不小于10mm，對中支架表面基本平滑，避免損傷鋼絞線。

3.3錨索安裝

下錨前核對錨索編號與孔位編號，進行清孔，終孔后，用高壓風（0.2MPa～0.4MPa）將孔中余碴、巖粉及水全部清除出孔外，人工緩慢將錨索插入孔內，不能左右擺動及扭轉，注意錨索順直，用鋼尺量出孔外露出的鋼絞線長度，在保證錨索錨固段長度的基礎上，計算也內錨索長度。由于錨索入孔后注漿管會有無法插入孔底的情況發生，必須將注漿管綁在錨索張拉段PVC管上，從錨固段隔離對中支架鋼管內穿過，管口距離孔底約30～50m，注漿管應隨錨索同時入孔安裝，以避免此類情況發生。另外，安裝錨索時，無對中支架的面朝上，以防止索體扭壓彎曲。

4.注漿

一般采用二次注漿，第一次注漿是在錨索安裝完成后及時在錨固段注漿，漿體為M30水泥砂漿，常壓壓漿。在已注漿體初凝時，進行第二次注漿，高壓注漿，確保漿體灌注密實。注漿管端頭到孔底距離宜為15～20cm，管底在注漿前應臨時密封，二次注漿管在錨固段沿管身每米螺旋型鉆六、七個注漿孔，孔外用透明膠帶密封。

5.錨墊墩及框架梁澆筑

錨墊墩及框架梁采用整體澆筑法施工，按照圖紙，注意框架梁嵌入邊坡體的深度。現場澆筑時，注意混凝土振搗，為保證混凝土密實，應該在錨孔周圍鋼筋較密處仔細振搗。注意兩相鄰框架梁入預留2～3cm伸縮縫，每隔10.5m設置一道，縫內用瀝青木板填填，伸縮縫設在橫梁中部。

在錨索框架梁施工有三個施工要點：第一，在進行鋼筋安裝錨墊板時，有一個重要的工序，即錨斜托的安裝，制作專用的錨板使錨斜托突出框架梁的表面，與錨索方向垂直；第二，在做砂漿墊層時，在需要做鋼絞線砼框架處的坡面上要進行平整，凸出的地方要刻槽，遇到局部架空處要用漿砌片石進行填補；第三，需采用組合鋼模板，以保證框架梁體尺寸準確。

6.張拉和鎖定

錨索張拉和鎖定的條件是框架梁、肋砼強度達到設計強度的85%以上，錨索孔內砂漿強度達到設計強度的80%。錨索張拉作業前必須對張拉設備進行標定。張拉采用整體超張拉，五級張拉，每次加載與卸載的速率要平緩，作好加荷和觀測變形記錄。

7.錨索封頭

錨索張拉鎖定后，切除多余的鋼絞線，及時進行封閉錨頭處理。因為張拉的鋼絞線是采用夾片限制鋼絞線位移，以達到鎖定的目的，所以，在鋼絞線張拉后及時封錨。隨著氣溫、外界環境干擾因素的影響，鋼絞線與夾片之間的接觸易產生空隙，摩阻力損失，導致鋼絞線拉應力減小，使錨索達不到設計的張拉應力鎖定荷載的數值，因此，早封錨的錨索預應力損失比不封錨或者晚封錨預應力損失減少一半左右。

二、預應力描索高邊坡防護的注意事項

1、錨索張拉前必須把承壓支撐物件表現整平，安裝好墊墩、錨墩和錨具，與錨索軸線方向垂直。千斤頂軸線與錨索軸線在一條直線上，錨頭部分不能壓彎。鋼絞線受力特征以抗拉為主。

2、按標定數據進行張拉，在安裝前對千斤頂進行標定。為避免在張拉時油泵工作的不正常而造成張拉不到位，在張拉時，應在事先檢查油泵各閥門的工作情況，以及油管的暢通情況。

3、在施工時，應該根巖體的情況對錨索進行補償張拉，以補償前期張拉的預應力損失。間隔的時間一般為第一次張拉鎖定后30～45天，被撐張拉守成就可以進行下一道工序。作為自由段鋼絞線的防腐措施之一，在被張拉完成后，要對自由段進行注漿，注漿要飽滿，漿液配比同錨固段注漿液。

4、高邊坡一般設計坡率為1：0.75～1：1.0，設計框架梁平面坡率與邊坡一致。在設計施工時，框架應盡可能設計為輕型錨墩或者尺寸較小的框架，只要能夠承受錨索張拉鎖定荷載作用即可。框架染的豎肋底部應直接伸入邊坡平臺內，以抵抗框架梁混凝土下滑，防止錨索被剪斷。

三、結束語

近年來，我國的公路迅猛發展，很多地區地質條件相當惡劣，高邊坡防護就顯得尤其重要，如果采取的防護措施不當，或者施工技術欠佳，都能夠導致公路的運行存在著很大的安全隱患。預應力錨索在高邊坡加固中有著相當的現實意義，尤其對于有軟弱或者不利結構面，高度較大，穩定性較差的高邊坡的防護更加有著其不可替代的作用。隨著我國錨索施工工藝的逐漸成熟，工藝技術的不斷提高，預應力錨索高邊坡防護將會為公路建設及其他基礎建設提供更好的技術保障、安全保障，以此來實現更高的經濟價值。

參考文獻

[1]彭愛紅，曾雅敏，黎維升.路塹高邊坡采用預應力錨索防護探討[J].預應力技術，2006（6）：28.

[2]陳文鋒，框架錨索高邊坡防護施工技術探討[J].中國高新技術企業，2010（18）：46.