薛恩波

摘要：預(yù)應(yīng)力錨索框架梁加固技術(shù)，施工簡便，隨邊坡開挖逐次分段實施作業(yè)，自上而下分層施工，不占或少占單獨作業(yè)時間，施工效率高。這一點對順層邊坡尤其重要，對邊坡的保護也非常有利。尤其是施工場地狹小、放坡困難或大型施工機械不能進場時，該技術(shù)更能顯示其優(yōu)越性。本文分析了預(yù)應(yīng)力錨索與框架梁結(jié)合施工工藝及其注意事項。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力錨索;鋼筋混凝土框架梁;施工方法工藝

一、預(yù)應(yīng)力錨索框架梁加固邊坡原理

預(yù)應(yīng)力錨索是通過對錨索體的張拉，在邊坡體上施加應(yīng)力，使之在可能的滑動面上產(chǎn)生正壓力和切向抗力，借此平衡順層下滑力，以提高軟弱結(jié)構(gòu)面上的物理力學(xué)性能。巖體坡面以框架梁與錨索連成整體?？蚣芰旱脑O(shè)計原理與路塹邊坡框架梁的原理基本相同，即將固定框架梁的錨桿嵌入邊坡體，從而使加固邊坡形成嵌固效應(yīng)。

二、錨索施工

1.錨索施工施工準備

施工準備包括施工前的技術(shù)資料準備和現(xiàn)場的機械設(shè)備兩部分。技術(shù)資料準備主要為技術(shù)交底，機械設(shè)備有風(fēng)動潛孔錘沖擊鉆機2臺（100D鉆機）、空壓機2臺（每臺空氣壓塑量為13m3）、UB3C型灰漿泵2臺，YCN25—200穿心式千斤頂2臺，OVM15—4型錨具706套，電焊、氧氣、張拉設(shè)備各2套。

2.預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)及工藝

2.1 邊坡土石方開挖。邊坡土石方開挖是錨索框架施工最關(guān)鍵的工序之一直接影響到邊坡的穩(wěn)定與安全，也控制著框架梁的施工進度和質(zhì)量。在開挖過程中按照分層、分段開挖、分級支護原則，同時做好坡面排水施工。

2.2 鉆孔。錨索孔的鉆鑿，根據(jù)設(shè)計要求的里程、標高定出孔位，鉆機就位后重新復(fù)核孔位，孔位誤差不得超過±0.2m。同時，用羅盤定出鉆孔傾斜角度，在本工程中傾角a為20度，誤差控制在±2度。鉆孔深度為：12.5+0.2米 。鉆孔采用風(fēng)動施工法，錨孔鉆進宜采用無水干鉆，以確保錨索施工不至于惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件，并保證孔壁的粘結(jié)性能。

3.施工過程特殊處理

3.1 塌孔與卡鉆處理。解決此問題主要采取跟套管的鉆進技術(shù)。由于雙管同步推進，鉆具外有保護管，可以有效地防止因孔壁坍塌而造成的卡鉆事故。由于雙管鉆進，高壓風(fēng)以正循環(huán)的方式從內(nèi)管進入，由內(nèi)管外管之間的環(huán)行空間排出，大大減少了沿地層裂隙“跑風(fēng)”的現(xiàn)象。加上反向排風(fēng)清孔器，可完全清除孔內(nèi)滯留的巖渣，確保錨固段孔壁干凈清潔，孔內(nèi)不滯留巖渣。

3.2 鉆孔完成后，必須使用高壓風(fēng)將孔中巖粉及水全部清除出孔外，以免降低水泥漿與孔壁巖體的粘結(jié)強度。

4.錨索制安

鋼絞線的下料、綁扎編束、導(dǎo)向頭焊接按照設(shè)計要求進行，同時將加工好的錨索統(tǒng)一編號，掛上標識牌，放置在硬化地面上，防止泥水污漬、生銹，并加蓋保護，防止塑料管破損。鉆孔成孔并確認達到設(shè)計深度后經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)主管級現(xiàn)場監(jiān)理檢測后即進行錨索安裝。安裝時，預(yù)留錨索張拉工作長度，盡量保證錨索在軸線位置。

三、注漿

注漿質(zhì)量的好壞直接影響整個錨索能否達到設(shè)計承載力，設(shè)計采用M40水泥砂漿灌注，使用PO42.5及以上普通硅酸鹽水泥。漿液的拌合成分、質(zhì)量和注漿方式在很大程度上決定了錨索的粘結(jié)強度和防腐效果。本段錨索注漿采用孔底返漿法一次性注漿，一次注漿的配合比將拌合好的漿液貯存在泥漿池中備用，利用高壓注漿管將水泥漿從一次注漿管注入孔底，漿液從孔底向上反向孔口灌注，水泥漿將孔內(nèi)的泥漿和水排擠出來，待孔口溢出正常的漿液后暫停注漿。注漿壓力保持在0.3～0.6 MPa之間。

四、框架梁施工

框架梁施工與一般鋼筋混凝土施工工序大致相同?？蚣芰菏┕で皯?yīng)整平坡面，使之平整、順適，以保證框架梁充分發(fā)揮作用。施工時應(yīng)根據(jù)實際情況調(diào)整平臺附近框架梁長度，使錨索、錨桿框架梁單元處于每級邊坡中央。沉降縫與伸縮縫在一起，間距8m，縫寬為2 cm?？蚣芰簯?yīng)做得順直、美觀，框架梁施工完畢要及時澆注錨墩。

緊固頭由斜托（墊墩）、鋼墊板和錨具組成。斜托由C30混凝土制作，并在距其頂面5 cm處加一層 8mm的鋼筋網(wǎng)。網(wǎng)的鋼筋間距為16 cm，并不與預(yù)留孔相沖突。斜托頂面與鉆孔軸線必須垂直，確保埋設(shè)張拉時千斤頂?shù)膹埨εc錨索在同一軸線上。錨具應(yīng)符合國家現(xiàn)行《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ 85—2002）的規(guī)定。

五、錨索張拉鎖定

錨索張拉是對錨索施加預(yù)應(yīng)力的一項工序，同時檢驗施工錨索能否達到設(shè)計抗拔力的要求。對預(yù)應(yīng)力錨索的張拉要求，也不能等同于預(yù)應(yīng)力混凝土施工。錨固段注漿和外錨墩澆注養(yǎng)護達到設(shè)計強度的70% （一般為15～20 d）后，方可進行預(yù)應(yīng)力張拉錨固。為避免相鄰錨索張拉的應(yīng)力損失，可采用“跳張法”，即隔一拉一的方法。當(dāng)采用“跳張法”時，超張拉力宜為設(shè)計張拉力值的1.1倍，以確保前期預(yù)應(yīng)力值。

1.錨具采用OVM15-4錨具，為國家技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督局檢驗考核的定點生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的錨具，并經(jīng)檢驗合格。

2.對張拉設(shè)備的要求：千斤頂選用YCW100B型、油泵，選用精度為0.5級，表盤最大讀數(shù)為50Mpa的油壓表、穿心千斤頂、油壓表按檢定周期校驗，千斤頂校正系數(shù)不大于1.05。

3.鋼絞線張拉：框架梁的混凝土強度，孔內(nèi)錨固段注漿的強度達到設(shè)計強度的70%時方可進行張拉，并通過檢驗后的鋼絞線的彈性模量來計算各束錨索的伸長值。

4.張拉采用單端張拉，張拉程序：0—25%P —50%P—75%P—100%P—110%P—回油、錨固。

5.為避免發(fā)生安全事故，使預(yù)應(yīng)力錨索張拉作業(yè)不受到干擾，在進行錨索張拉的全過程中，作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)所有與張拉操作無關(guān)的材料、設(shè)備進行撤離。同時與張拉作業(yè)有干擾的其他施工項目也停止施工，以確保錨索張拉工作順利進行。

六、頂板鋼絞線伸長值有關(guān)技術(shù)參數(shù)的計算

預(yù)應(yīng)力管道成形為鋼波紋管，試驗檢測管道摩擦系數(shù)μ=0.14，管道偏差系數(shù)Κ=0.0008/m。設(shè)計張拉控制應(yīng)力，混凝土強度達到設(shè)計強度的85%時，方可張拉。預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計噸位402KN，即單束錨索（四根鋼絞線）的控制為：P=σk×Ag×1/1000=402KN，單束錨索的張拉力402 KN/9.8=41t。千斤頂選用YCW100B型。鋼絞線的彈性模量E=1.95×105Mpa（根據(jù)該批鋼絞線實際試驗數(shù)據(jù)求平均值） 單根鋼絞線的截面積A=140mm2。

七、封錨

張拉鎖定結(jié)束后，錨頭外留置8-10cm的防滑端，其余鋼絞線用切割機切除，用鋼絲刷除錨具、鋼絞線、鋼墊板上的銹跡，按設(shè)計尺寸用C30混凝土將錨頭澆筑密封。

八、結(jié)束語

合武客運專線自2009年4月1日運行以來，通過觀測，邊坡穩(wěn)定，預(yù)應(yīng)力錨索框架梁起到了設(shè)計應(yīng)有的效果。因其具有工程效果好、施工靈活和經(jīng)濟合理等優(yōu)點，因此被越來越多地應(yīng)用在特殊條件下巖土工程地質(zhì)病害問題的處理中。

參考文獻：

[1]楊志慶，虞黎均，諸葛盛世.預(yù)應(yīng)力錨索+框架梁結(jié)構(gòu)在邊坡防治中的應(yīng)用[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2005（2）.