預應力錨索技術在公路高邊坡施工中的應用

王高生 劉夢奇

摘 要： 在公路施工中，預應力錨索技術能夠起到一定的防護作用，在高邊坡施工的時候，合理應用預應力摸索技術，能夠使邊坡得到穩定性和堅固性得到增強。必須在結合實際情況的基礎上，對施工中的各個環節進行控制，使施工步驟的合理性和科學性得到最大程度的保障。通過一系列切實有效的方式，提高施工的質量，實現良好的施工效果。

關鍵詞： 預應力錨索;公路工程;高邊坡;應用

傳統高邊坡防護主要包含護面墻、擋土墻及護坡等硬性結構物，但隨著社會經濟水平的不斷提升，人們對環境的要求也越來越高，傳統的高邊坡防護方式已經不能對人們的需求進行滿足，預應力錨索技術在公路工程高邊坡施工中的大量應用，極大地提高公路工程的質量。為此施工企業必須準確掌握預應力錨索技術施工的要點，只有這樣才能確保公路高邊坡施工質量符合施工要求，才能確保公路工程施工的整體質量，充分實現公路工程的經濟效益與社會效益。

一、預應力錨索技術原理

使用預應力錨索技術來進行公路工程的施工時，所使用的最基礎也是最重要的原理便是加固原理。將該原理落實到具體的工作中就是對公路邊坡不穩定的巖體區域鋪設適當數量的預應力錨索，所鋪設的這些預應力錨索就會產生一定大小的預應力，該力能夠極為有效的避免巖體內部發生破壞或者是形變。不僅如此，科學合理、高效的預應力錨索技術還可以借助錨固和巖體兩者之間所產生的預應力來保證巖體整體結構的鑲嵌強度以及坡體結構的穩定性和坡體的整體的質量，這不僅可以提高公路基層結構的穩定性，還可以將各種公路病害產生的可能降到最低。但應用這項技術時要把握好工作中的關鍵點，比如在使用預應力錨索技術開展實際工作時，具體操作人員必須要在土體的內部設置適當數量的仰斜干孔，這樣能降低惡劣水文地質環境對公路地基的不良影響，防止由于地表水的下滲或地下水的活動而產生風化剝落現象，影響正常的施工進度，降低公路工程的質量。

二、工程案例

某條高速公路某處路塹高邊坡全長252m，最大坡高46m，自下而上每8m分為一級，共6級。該邊坡強風化層較厚，巖體破碎不穩定，地質構造作用強烈，可見貫穿整個坡面的擠壓破碎帶，地層錯動10～100cm不等，斷層帶內巖體破碎，擠壓錯動痕跡明顯。根據該高速公路高邊坡動態設計原則，其中第三、四級采用壓力分散型預應力錨索加固，每級兩排，上下排各兩束錨索與框架共同組成錨固結構體，每束錨索設計拉力為700kN，錨固段12～13.5m，自由段8～16.5m，設計孔深20～30m，孔徑13cm，總共施工錨索80根。

三、預應力錨索技術在公路高邊坡施工中的應用

1、成孔

準確定位每個錨索孔的位置，搭設腳手架的，安裝及穩固鉆孔機。應借助專業儀器測量傾角，之后進行鉆孔導向架的安裝。通常情況下，夾角與水平面保持在30度為宜，在鉆孔的過程中，必須實時測量傾斜角，最大程度的減少誤差。錨索施工時，通常選用的是無水干鉆的方式，提高邊坡的地質條件，出現塌孔現象時，需要停止鉆井的繼續進行，開始注漿固壁施工，保證注漿壓力值在0.1到0.2Mpa之間。這個工序結束后，開始進行鉆孔工序。對相近的兩個錨索施工位置進行準確的調整，使施工更具針對性，提高鉆機的穩定性和安全性。鉆孔施工方式有很多，一般采用的是回轉鉆進的方式，高壓風由高性能空氣壓縮機連續傳送進鉆孔內，使孔內的碎物在高壓作用下得到有效排出。使施工過程中的每一道工序都符合相關的規定和標準，促進施工的順利進行。

2、錨索組裝

錨索的組裝采用的是鋼絞線，鋼絞線的下料長度應該等于錨固段的長度加上自由段的長度再加上張拉段的長度。下料的長度誤差應該小于5厘米。鋼絞線要經過除銹處理，然后順直的放在組裝臺上，自由段應該先進行刷一層防銹漆，同時還需要涂上一層油脂。最后穿上PR防護管，鋼絞線的自由端與錨固段的相交接的地方應該采用封口膠帶進行纏繞，使用鐵絲將其扎緊，避免水泥漿進入到管中。鋼絞線應該按照順序進行排列組裝，注漿管應該放在錨索之間，使錨固段呈現核狀，錨索前應該加上導向帽。錨索在組裝完之后，掛上編號牌，堆放等待使用。

3、錨索安放

對錨索進行安放時應該注意：數人將其抬放到孔口邊，錨孔成孔之后再加入錨索。在放置錨索時，應該先使用硬塑料管伸到孔底，采用壓縮空氣吹出孔內的巖屑，最后將錨索平順的放在孔內，要有足夠的外留長度。在進行吹孔的過程中，時常會遇到這種情況：吹孔之后，碎石就掉塊，以致于錨索不能夠順利的放進去。因此，在鉆孔的過程中如果發現此類孔，鉆孔之后，應該立即放入錨索再進行吹孔。為了防止由于大量地下水滲出，巖屑以及地下水對鉆桿的攪動，使用清水以及壓縮空氣進行反復沖洗，一直洗到清水為止，洗完之后再進行灌漿。

4、注漿施工

錨索注漿施工中，必須對水泥砂漿質量、漿液性能等進行充分了解。水泥漿體材料選擇必須遵循設計規定進行，根據本工程實際情況，可選用普通硅酸鹽水泥進行施工。漿液攪拌施工中，應確保水泥正常凝結及硬化過程中不存在有害物質。根據施工規定進行砂料含泥量的計算，其偏差控制在3%以上，以細砂作為該工程砂料，其含水量可控制在3%以上。連續進行注漿施工，一般可同時進行提升與灌注施工，應確保注漿管管頭向漿液液面以下50厘米到80厘米的范圍內插入，避免斷桿情況出現在導管拔出過程中，確保實際注漿量在設計量以上，注漿充盈系數必須控制在1.0以上。連續球型錨索注漿可通過二次高壓注漿形成，從孔底進行一次常壓注漿施工，確保孔口有漿液溢出，在一次注漿的基礎上，進行二次高壓注漿施工，其順序為從下往上，并按照錨索體積進行注漿壓力與注漿時間的確定。

5、張拉、鎖定錨索

選用高強度、低松弛鋼絞線作為預應力錨索邊坡施工的材料。520.8kN為錨索張拉控制力，張拉程度與設計規定相比，應多出10%。按照錨索材料與鎖定力大小進行張拉設備的選擇，選擇過程中應對其通用性能進行充分考慮。張拉設備在張拉施工前必須進行標定，千斤頂小于1000kN標定時，可選用2000KN的壓力機，標定數據和設計規定偏差必須控制在2%以下。張拉速度控制在每分鐘40KN左右，相比設計拉力，張拉力為其20%以下，逐級增加張拉荷載，直至完成張拉作業。

6、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，其試驗成果見表2、表3.試驗結果表明，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。

結束語

在公路施工中，高邊坡施工是一項重要的內容，必須采取預應力錨索技術，增強高邊坡的防護效果。在施工的過程中，必須提高施工人員的技術，對施工中的各個環節進行控制，使施工的整個過程得到最大程度的保障，避免出現路基塌陷的情況。同時需要采取一定的措施對施工質量進行控制，為人們提供一個安全的出行環境，實現理想的經濟效益和社會效益。

參考文獻

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