預(yù)應(yīng)力錨索在巖土邊坡工程治理中的應(yīng)用研究

李華平 核工業(yè)江西工程勘察研究總院有限公司

在山區(qū)交通建設(shè)不斷發(fā)展的當(dāng)下，基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目中的巖土邊坡施工安全引起了人們的廣泛關(guān)注，為保障其內(nèi)部穩(wěn)定性，施工人員應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力錨索來進(jìn)行工程治理，降低其產(chǎn)生災(zāi)害的概率，全面改進(jìn)巖土抗剪力的強(qiáng)度與邊坡穩(wěn)定。

一、預(yù)應(yīng)力錨索的主要運(yùn)用類型

一般來講，在進(jìn)行巖土邊坡工程治理期間，施工人員會(huì)采用不同形式的預(yù)應(yīng)力錨索，而在該類項(xiàng)目施工中，主要有三種預(yù)應(yīng)力錨索形式，即拉力集中、壓力集中與壓力分散類錨索。

其一，在開展巖土邊坡工程治理的過程中，相關(guān)人員會(huì)采用拉力集中類錨索，具體來看，該類錨索結(jié)構(gòu)束體需運(yùn)用粘結(jié)形式或機(jī)械固定，在實(shí)行邊坡治理期間，該類錨索會(huì)運(yùn)用二次注漿法，也就是說在完成首次注漿后，會(huì)生成內(nèi)錨固段，在保持2 日后開展張拉與對(duì)應(yīng)性注漿。針對(duì)漿液與錨筋之間的剪力來說，施工人員可利用錨索荷載值，利用其深度的改變來削弱內(nèi)錨漿體中的拉應(yīng)力。

其二，對(duì)于壓力集中類錨索而言，在使用該項(xiàng)技術(shù)期間，施工人員可利用無粘結(jié)類絞線當(dāng)作筋體，并讓其與錨固段內(nèi)的注漿體不發(fā)生直接接觸，借助特殊的承載體來完成對(duì)應(yīng)性連接工作。在實(shí)行巖土邊坡治理的過程中，若采用壓力集中類錨索，施工人員可看出其具體荷載多存于錨索的底部或根部，借助巖體內(nèi)部的抗壓強(qiáng)度可真正改善巖土邊坡施工的穩(wěn)定度。

其三，針對(duì)壓力分散類錨索來說，在開展巖土邊坡項(xiàng)目施工時(shí)，由于此類錨索的錨固段被設(shè)定在擠壓套與承壓板中，施工人員應(yīng)對(duì)無粘結(jié)鋼絞線實(shí)行不同程度的分段錨固，在進(jìn)行漿體灌注以后，其還會(huì)獲取更多的承載體與其對(duì)應(yīng)的分段張拉，利用分段張拉來分散、縮減工程項(xiàng)目中的錨固力[1]。

二、巖土邊坡工程治理中預(yù)應(yīng)力錨索的實(shí)際運(yùn)用

（一）巖土邊坡工程概況

為掌握預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的運(yùn)用效果，廣大施工人員應(yīng)將該技術(shù)放置到巖土邊坡項(xiàng)目治理中，研究人員以某巖土邊坡工程為例，準(zhǔn)確探索出該技術(shù)在項(xiàng)目施工中的運(yùn)用過程，以完善巖土邊坡工程的治理質(zhì)量。

具體來看，該巖土邊坡項(xiàng)目的開挖高度在235m 左右，依照施工人員的具體勘察，該工程項(xiàng)目周圍的地質(zhì)水文條件較復(fù)雜，該類邊坡的治理難度較高且規(guī)模較大，在完成初步勘測(cè)后，其確認(rèn)具體的施工方案，并主動(dòng)運(yùn)用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)，巧妙融合深層與淺層相結(jié)合的支護(hù)方式，借助拉力無粘結(jié)類的預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行相關(guān)邊坡的深層支護(hù)。

（二）科學(xué)制定預(yù)應(yīng)力錨索施工計(jì)劃

在確定具體的施工技術(shù)后，施工人員應(yīng)依照該巖土邊坡工程項(xiàng)目的實(shí)際建設(shè)情況來制定預(yù)應(yīng)力錨索施工計(jì)劃。

在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)的運(yùn)用前，施工人員應(yīng)科學(xué)找尋與該技術(shù)相契合的施工設(shè)備，該設(shè)備內(nèi)部的具體參數(shù)值如表1所示。

表1 預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)備參數(shù)

在精準(zhǔn)了解與掌握預(yù)應(yīng)力錨索施工設(shè)備后，施工人員需設(shè)定出合適的施工計(jì)劃，將該技術(shù)與對(duì)應(yīng)性設(shè)備相結(jié)合，適時(shí)提升施工過程的合理性與安全性。比如，在使用錨索鉆機(jī)、泥漿泵、攪拌車、千斤頂與電動(dòng)油泵期間，施工人員不但要合理掌控其內(nèi)部參數(shù)，還要理解各項(xiàng)器械設(shè)備的使用方法，及時(shí)調(diào)整設(shè)備內(nèi)部可能產(chǎn)生問題的參數(shù)，利用對(duì)應(yīng)性技術(shù)來保障該類設(shè)備使用的科學(xué)性。在制定預(yù)應(yīng)力錨索施工計(jì)劃期間，設(shè)計(jì)人員需增加與施工人員、項(xiàng)目管理者的溝通力度，切實(shí)提升設(shè)備運(yùn)用效果[2]。

（三）預(yù)應(yīng)力錨索施工過程

1.開展鉆孔施工

在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)前，施工人員應(yīng)全面了解該巖土邊坡工程的治理現(xiàn)狀，找出該邊坡內(nèi)部存有的真正問題，并及時(shí)探尋對(duì)應(yīng)性的解決措施。一般來講，鉆孔施工為巖土邊坡項(xiàng)目處理的首要任務(wù)，相關(guān)人員應(yīng)借用全站儀來實(shí)行科學(xué)放樣，通過水平儀器來管控鉆機(jī)的傾斜角度，并依照施工圖紙來完成對(duì)應(yīng)的鉆孔作業(yè)。在進(jìn)行鉆孔施工期間，若深孔達(dá)到具體的設(shè)計(jì)要求，且仍處在軟弱層內(nèi)時(shí)，相關(guān)人員需實(shí)行持續(xù)性鉆進(jìn)，將錨固段放置在穩(wěn)定巖層中。

2.安裝預(yù)應(yīng)力錨索

在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索的安裝時(shí)，施工人員需依照適宜的鉆孔深度來確認(rèn)鋼絞線內(nèi)的下料長度，也就是說讓錨固段組的整體形態(tài)呈現(xiàn)棗核狀態(tài)。在安裝預(yù)應(yīng)力錨索前，相關(guān)人員需科學(xué)清理與檢查該階段的鉆孔情況，利用機(jī)械與人工相結(jié)合的方式來完成預(yù)應(yīng)力錨索的安裝，其預(yù)應(yīng)力錨索在入孔以前其索體的彎曲半徑要保持在5m 以上，在入孔以后要立即開展對(duì)應(yīng)的注漿活動(dòng)，并在完成注漿工序的15 日后進(jìn)行張拉作業(yè)。從預(yù)應(yīng)力錨索的安裝程序上看，施工人員需合理安排相關(guān)錨索的安裝順序，精準(zhǔn)掌握各項(xiàng)安裝技術(shù)，利用各項(xiàng)安裝程序的合理性、科學(xué)性來管控安裝過程，從而提升預(yù)應(yīng)力錨索安裝的整體效果。在完成預(yù)應(yīng)力錨索安裝后，相關(guān)人員還需開展必要的檢查工作，借助對(duì)各環(huán)節(jié)的合理管控來提升項(xiàng)目整體的安裝質(zhì)量。

3.澆筑混凝土墊墩

在完成預(yù)應(yīng)力錨索的安裝以后，施工人員需開展混凝土墊墩的澆筑工作。具體來看，相關(guān)人員在鉆孔與錨墊板間安設(shè)了薄壁類鋼管，該類鋼管要保持在鉆孔內(nèi)部的50-100cm 之間，其承壓錨墊板下的鋼管需與鋼管外段保持焊接動(dòng)作，在實(shí)行墊墩時(shí)需采用C30 類型的混凝土。在進(jìn)行混凝土的正式澆筑前，相關(guān)人員需明確適宜的混凝土材料與內(nèi)部成分，在進(jìn)行該類材料的攪拌時(shí)其內(nèi)部各項(xiàng)數(shù)值需保持在合理范圍內(nèi)，從而有效提升混凝土的應(yīng)用質(zhì)量。在開展混凝土澆筑期間，施工人員應(yīng)合理安排該澆筑順序，利用相關(guān)順序的合理性來確保混凝土澆筑水準(zhǔn)，增進(jìn)預(yù)應(yīng)力錨索施工的科學(xué)性。

4.完善預(yù)應(yīng)力錨索注漿

在進(jìn)行混凝土澆筑期間，施工人員應(yīng)仔細(xì)審查該混凝土澆筑的各項(xiàng)質(zhì)量，利用其內(nèi)部強(qiáng)度的管控來增進(jìn)混凝土施工質(zhì)量。在混凝土強(qiáng)度達(dá)到相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)后，相關(guān)人員需開展全孔灌漿施工，在應(yīng)用該項(xiàng)工序時(shí)可借助純水泥漿，其具體的灌漿壓力需管控在0.3-0.5MPa 之間，且閉漿時(shí)間需在15min之后。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索注漿的過程中，施工人員需合理控制注漿順序，即依照合理順序來完成對(duì)應(yīng)性的注漿工作，并在注漿時(shí)密切注視其存有的壓力值，只有壓力值處在合理范圍，且適宜關(guān)閉注漿時(shí)間才能保證一次灌漿的效果，提升該項(xiàng)施工作業(yè)的合理性。

5.實(shí)行張拉程序

在完成預(yù)應(yīng)力錨索注漿后，施工人員需及時(shí)檢查混凝土墊墩的具體強(qiáng)度，在其強(qiáng)度值符合75%的設(shè)計(jì)要求值后，可實(shí)行不同程度的張拉作業(yè)，并利用整束群頂、單股預(yù)緊的方式進(jìn)行張拉，合理管控該施工程序中的張拉作業(yè)，其上升荷載、卸除荷載與下降荷載值都需低于10%/min。在施工人員完成預(yù)應(yīng)力錨索張拉后，可看出其內(nèi)部存有應(yīng)力損失等不良問題，要依照當(dāng)前具體的測(cè)試結(jié)果來掌握其實(shí)際的張拉值，再利用該項(xiàng)數(shù)值來判斷張拉值的補(bǔ)償數(shù)目，若預(yù)應(yīng)力的損失超出10%的設(shè)計(jì)張拉力時(shí)，應(yīng)明確張拉補(bǔ)償步驟，通過對(duì)其的推算來探索出補(bǔ)償張拉值，該項(xiàng)施工需在查出問題的3-7 日內(nèi)開展，借助補(bǔ)償張拉施工來切實(shí)改進(jìn)張拉施工效果，保障預(yù)應(yīng)力錨索的施工質(zhì)量[3]。

6.注漿補(bǔ)封

在確認(rèn)張拉后的數(shù)值后，施工人員需對(duì)孔口段開展注漿補(bǔ)封，利用該項(xiàng)作業(yè)可適時(shí)去除多項(xiàng)鋼絞線，及時(shí)保證預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的施工效果。在開展巖土邊坡項(xiàng)目施工注漿時(shí)，相關(guān)人員需確定注漿數(shù)量與施工日期，借用對(duì)注漿項(xiàng)目的合理管控來提升項(xiàng)目施工水準(zhǔn)。

（四）巖土邊坡工程的治理效果

一方面，利用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)完成巖土邊坡工程治理后，施工人員需合理觀察該項(xiàng)目的各環(huán)節(jié)質(zhì)量。從注漿與造孔的質(zhì)量上看，該工程項(xiàng)目共運(yùn)用1889 根預(yù)應(yīng)力錨索，依照當(dāng)前技術(shù)的檢測(cè)分析，項(xiàng)目管理者可看出其具體的孔斜達(dá)標(biāo)率為100%，其具體的灌漿數(shù)量也與此前的設(shè)計(jì)要求相符合。另一方面，項(xiàng)目管理者在確保了造孔和注漿質(zhì)量后，已確認(rèn)了該項(xiàng)目施工的整體水平，通過該項(xiàng)數(shù)值其還能探索錨索張拉的質(zhì)量，其具體數(shù)值如表2 所示，當(dāng)錨索長度為35、40、50 與55KN 時(shí)，其伸長值的平均值分別為135.7、169.0、212.5、235.6mm，該類數(shù)值的伸長度在131.0-215.5mm 之間，根據(jù)相關(guān)測(cè)算，其伸長率也保持在-4.3-6.9%之間，該項(xiàng)數(shù)值與此前的要求規(guī)范相符。

表2 張拉施工的測(cè)試結(jié)果

在了解錨索張拉的具體質(zhì)量后，項(xiàng)目管理人員已明確該巖土邊坡工程的治理效果，繼而確認(rèn)預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在該工程項(xiàng)目施工中的適宜性。

三、總結(jié)

綜上所述，在開展巖土邊坡項(xiàng)目治理期間，施工人員需科學(xué)采用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)，將該技術(shù)運(yùn)用到工程治理的各個(gè)方面，借助適宜的土坡勘察來確認(rèn)科學(xué)的施工方案，并挑選出對(duì)應(yīng)的施工材料，借用對(duì)各項(xiàng)施工工序的落實(shí)來增進(jìn)邊坡治理效果。