預應力錨索套管成孔技術在堆積體邊坡加固中的應用

劉雷洋

摘要：為了有效促進有關預應力錨索成孔技術在堆積體邊坡支護工程建設中的廣泛應用，特結合某大型城市快速互通立交西側高邊坡錨索支護工程建設中的預應力錨索邊坡加固技術應用實例，詳細致地介紹有關預應力錨索邊坡加固技術工程施工的技術基本原理、施工工藝操作流程、施工管理方法、以及邊坡施工過程中的一些注意事項等，希望本文能為今后的類似堆積體邊坡錨索加固邊坡工程施工技術提供參考借鑒。

關鍵詞：預應力錨索，套管成孔技術，邊坡支護

近年來，我國公路建設水平取得了飛速發展 ，許多新的施工材料、新的制造工藝、新的工程技術不斷出現并得到了廣泛應用，預應力錨索加固技術在各類堆積體邊坡支護及山地滑坡等地質災害預防中已經得到了普遍應用。與其他傳統巖體抗滑樁施工技術相比，預應力錨索加固施工技術主要具有以下優點：可廣泛用于巖土工程實踐;力學性能好，能最大限度地有效降低對施工巖體的外力擾動，避免施工過程中出現二次災害。

一、預應力錨索的基本原理

將加固邊坡內表面的松散破碎巖體與加固邊坡深處的穩固的巖體使用高壓預應力錨索和高壓鋼筋砼坡體網格錨固在一起，并通過高壓預應力的施加，將坡體范圍內的軟弱松散巖體緊密結合，阻止邊坡開裂以及巖體縱向位移，提高松散巖層間的橫向摩擦力和正穩壓力，實現邊坡加固的目的;對邊坡松散巖層預先施壓正定壓力，從而有效增大加固坡體對具有滑移趨勢坡面的正穩壓力，同時也有效增大了坡體的抗壓止滑力，增強邊坡的穩定性。對錨索孔通過水泥注漿的方法，使混凝土充分填充坡體內的空隙和裂隙，提高了坡體內部松散巖體的強度，另外，通過水泥與砂漿的高壓凝固作用，使由松散巖體構成的邊坡連成了一個整體，增強結構的整體性和穩定性，從而真正達到加固邊坡的目的。

二、預應力錨索施工工藝流程

預應力錨索構件施工前，根據施工設計方案圖紙或按工程監理師和工程師傅的指示，對錨索構件進行鉆孔施工工藝質量試驗，通過工藝試驗可以確定各種適合于本地區邊坡隧道開挖施工支護的錨索及其鉆孔施工機具、設備和測量儀表等的配置及錨索的整體布孔結構形式、錨固帶的長度、注漿液與漿液的配比等相關技術參數。錨索機的框架安裝施工一般按片模式進行，其中的施工準備工序一般為：首先開始進行孔位施工首先準備孔位測量擺放并在孔位位置鉆孔之后進行清理孔位鉆孔，然后開始進行錨索的施工制做和框架安裝。安裝工作完成后需要進行鋼筋注漿施工作業，然后進行挖槽、支模并同時完成施工綁扎二次鋼筋，之后用鋼筋混凝土注漿進行二次鋼筋砼主體框架和主梁面的澆筑，完成鋼筋混凝土施工養護后需要進行錨索張拉、鎖定，最后再在完成二次鋼筋注漿后進行封錨，完成整個工藝流程。

三、預應力錨索施工方法

1.施工準備。預應力錨索加固改造工程在整體施工前應認真做好整體施工過程組織方案，明確施工組織、施工工藝、工序操作流程。組織施工人員、材料和各種施工機械設備按時進場，并定期做好各種材料的施工試驗以及檢測驗收工作。對施工場地進行封閉，搭建能滿足相應場地承載力與穩固運行能力的腳手架并配備操作運行平臺、運輸運行通道及自動升降機等設備。防止過多的人員同時進入施工現場交叉進行作業，造成混亂和危險。場地四周道路采用多道圍擋形式封閉，場內分別設置鋼筋加工區、砼材料輸送區和泵區、機械設備作業區、場區人行道路、材料設備堆置處理區、機械車輛停放放置區等。

2.測量放樣。根據設計圖紙對錨固孔進行定位，定位操作使用全站儀等精密設備進行，以保障錨索的位置、傾角等參數的正確。

3. 鉆造錨孔。鉆孔前，根據鉆孔平面情況確定孔位并準確位置安裝電動鉆機。采用無水干式滾鉆方式鉆進，錨索孔誤差深度應當小于于孔深的2%，鉆孔機的位置、走向、進深等參數均按施工設計圖要求執行。鉆孔工作完成后，利用高壓水和空氣將孔內巖粉及注漿清除，鉆孔過程中如出現塌孔、縮孔等不良現象，應立即停止開鉆，及時對其進行加固和灌漿防水處理。注漿24小時后重新開始鉆孔。

4.錨索制作和安裝。預應力錨索復合材料鉸線采用24mm、1860mpa的預應力不銹鋼鉸線。錨索長20至25m，其中有約12m作為錨固段。制作錨索前，應當搭建防雨棚，確保離地50公分以上。錨索的下料位置應整齊準確，誤差應小于±50mm。

錨索連接材料一般采用1860mpa級優質高強度不銹鋼絞線，其錨索直徑、強度、延伸率均能夠滿足工程設計中的規定技術要求。錨索線在編束前，應嚴格確保每根不銹鋼絞線順直、不交叉、排列均勻。錨固段線必須經防腐除銹和基層涂油加固處理，并按國家技術規定安裝捆綁錨固箍線連接環和錨固架線連接環。錨索在安裝時按照設計標準規定必須做好固定裝置。

錨索在制作完成并經現場安裝監理員和工程師檢驗認可后，方可進行吊裝安放。安裝時，要避免出現扭曲、擠壓、或彎曲，其開孔方位和橫向傾角要求與安裝錨孔的橫向方位和傾角保持一致，錨索送錨孔的過程應當平順、均勻，防止發生扭曲、抖動，避免散束。

5.錨孔注漿。錨孔孔底注漿作業應盡量采用優質純水性混泥漿，水泥注底返漿作業采用水泥孔底壓力返漿作業方法，注漿時應當避免人員觸碰輸漿器導管防止出現灌漿不均勻的情況，確保所有孔口水泥漿面液體完全充滿。

6.錨索張拉、鎖定。預應力錨索張拉宜設計采用1.1一1.2倍的超張拉。錨索張拉設計第一至二階段張拉至設計張拉力的50%，第二至三階段張拉至設計超張拉力值。每一個階段張拉持荷可按5一6級順序進行，第一級張拉中的穩定荷載持荷持續時間為30min，其它各級別的穩定荷載持荷持續時間5min，必須及時準確記錄各級穩定荷載所需相對應的錨索值和伸長持荷值。

7.二次排水注漿及人工封錨。在注漿預應力錨索張拉注漿完成后，即開始進行第二次脫水注漿。錨索完全鎖定并二次下水注漿后，外露錨索處應保留長5到10cm，以防錨索拽滑，多余錨索須用電動砂輪機進行鋸削切割，不得直接采用任何電弧明火燒割，防止出現銹蝕并同時兼顧美觀。

綜上所述，預應力錨索技術作為高危地區邊坡墻體加固的一種有效控制措施，將在今后各種高危邊坡加固工程中能夠得到更廣泛的實際應用。

參考文獻：

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（作者單位：浙江天舟環境建設有限公司）