巫超平

（龍巖市公路局永定分局　福建　永定　364100）

預(yù)應(yīng)力錨索在高邊坡防護(hù)施工技術(shù)的探討

巫超平

（龍巖市公路局永定分局福建永定364100）

預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)已成熟應(yīng)用于各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害治理、邊坡支護(hù)等工程中，但針對(duì)具體項(xiàng)目而言，施工各環(huán)節(jié)還應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行專(zhuān)題研究，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖為前提，制定可行的施工方案。

預(yù)應(yīng)力錨索；高邊坡防護(hù)；施工技術(shù)

引言

隨著我國(guó)公路建設(shè)要求和技術(shù)的不斷提高，特別是我省福建地形山嶺重丘，城市道路對(duì)高邊坡的施工技術(shù)的要求也越來(lái)越高，預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)一方面有利于降低施工的成本，提高施工的安全性：另一方面能夠確保施工的效率，確保施工的安全性和穩(wěn)定性，降低施工的難度，確保行車(chē)行人安全。因此，該技術(shù)在高邊坡施工中的使用也得到進(jìn)一步的推廣，同時(shí)在施工過(guò)程之中，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)施工的環(huán)境進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，確保設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性。再則，施工人員需要依據(jù)實(shí)際情況選擇合適的設(shè)備，確保施工質(zhì)量，按照施工組織設(shè)計(jì)有序的進(jìn)行施工，避免意外事件的發(fā)生，確保公路整體建設(shè)的質(zhì)量和使用壽命。

1　預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)

該技術(shù)主要是運(yùn)用水泥砂漿和較深的錨孔底端及其較為完整的巖石共同形成的錨固體。該固體與孔壁之間在摩擦力的作用下，生成一種反作用力，再利用相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力，使用框架巖坡面將主動(dòng)應(yīng)力傳給穩(wěn)定巖層，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)一步加固，確保施工的質(zhì)量。該技術(shù)主要是為了保證高邊坡穩(wěn)定性和安全性的重要技術(shù)，其對(duì)公路整體的施工質(zhì)量、使用壽命、安全性、穩(wěn)定性等功能有著直接的影響，因此，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，該技術(shù)也越來(lái)越受到人們的重視。

同時(shí)，該技術(shù)在公路施工過(guò)程中有著重要的積極意義，對(duì)高邊坡施工的鉆孔、錨索、灌漿等環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量等有著重要的作用和使用的意義。當(dāng)實(shí)際的公路高邊坡的高度偏大，坡度值較大時(shí)，需要依據(jù)具體的施工環(huán)境選擇合適的施工設(shè)備，例如：YG800型號(hào)的鉆孔機(jī)，該設(shè)備本身的重量偏低，并且能夠很好的保證施工的效率，其靈活性較高，施工人員可以依據(jù)具體的設(shè)計(jì)文件數(shù)據(jù)對(duì)施工的技術(shù)等進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而確保了施工的質(zhì)量，有利于降低施工的總成本。將該設(shè)備與預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)相結(jié)合，既能夠保證整體的施工效率和質(zhì)量，也能夠確保施工人員的安全，降低施工的總成本，進(jìn)而獲取較高的總效益。

2　工程概況

永定縣城城東環(huán)城過(guò)境路段改建工程（西北B段），起點(diǎn)為K2+700，終點(diǎn)為K6+705，全長(zhǎng)3.92km，在全線兩側(cè)挖方邊坡高于32m低于44m路段，第四級(jí)邊坡采用框架預(yù)應(yīng)力錨索防護(hù)，主要工程數(shù)量左側(cè)13140m，右側(cè)6420m，邊坡工程地質(zhì)評(píng)價(jià)路線區(qū)處于構(gòu)造強(qiáng)活動(dòng)部位，巖石風(fēng)化作用較強(qiáng)烈，殘坡積土層和全風(fēng)化巖層厚度大。據(jù)設(shè)計(jì)資料，本路段邊坡開(kāi)挖高度較大，開(kāi)挖高度多在30～50m之間，所屬地層多為殘坡積土和全風(fēng)化巖，開(kāi)挖易塌，應(yīng)有安全坡率并加強(qiáng)防護(hù)措施，部分高邊坡部位采用抗滑樁或預(yù)應(yīng)力錨索處理。結(jié)論與建議沿線花崗巖類(lèi)巖石普遍風(fēng)化厚度大，上部坡殘積土和強(qiáng)風(fēng)化巖厚度較大，開(kāi)挖邊坡高度大，邊坡穩(wěn)定性較差，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)；按要求放坡外，部分高邊坡部位采用預(yù)應(yīng)力錨索處理。具體見(jiàn)邊坡治理工程一般設(shè)計(jì)圖1～2。

圖1　邊坡治理工程一般設(shè)計(jì)圖<一>

圖2　邊坡治理工程一般設(shè)計(jì)圖<二>

3　預(yù)應(yīng)力錨索在高邊坡防護(hù)施工中的應(yīng)用技術(shù)

3.1錨孔鉆孔

錨孔施工前，先依據(jù)錨孔部位搭設(shè)能滿(mǎn)足施工相應(yīng)承載力和牢固條件的腳手架，根據(jù)設(shè)計(jì)要求測(cè)量放出孔位并標(biāo)明孔位準(zhǔn)確位置。鉆機(jī)就位，用地質(zhì)羅盤(pán)測(cè)量孔的方位角和傾角以保證將鉆孔的精度控制在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)，鉆孔的開(kāi)孔偏差不得大于10cm，錨索孔在任何一個(gè)方向上的入口偏差不得大于2.5°，在鉆進(jìn)長(zhǎng)度方向上的孔斜偏差不得大于孔深的2％。鉆孔采用風(fēng)動(dòng)干鉆法，鉆孔不能用水沖鉆和沖洗孔壁。鉆孔過(guò)程中，要認(rèn)真做好施工記錄，如返渣、地下水及地層情況等，鉆孔直徑設(shè)計(jì)為110mm，鉆孔深度通過(guò)鉆桿的根數(shù)控制，采用PVC管（或其他檢孔器）復(fù)核，鉆孔的實(shí)際孔深應(yīng)大于設(shè)計(jì)孔深，終孔孔深宜大于設(shè)計(jì)孔深40cm。

施工中對(duì)于孔深大于40m的孔為防止其發(fā)生孔斜，鉆孔采用剛度大、材質(zhì)好的粗徑鉆桿，鉆桿上每隔5～8m安裝一個(gè)導(dǎo)正器對(duì)粗徑鉆桿扶正，以保證鉆具、鉆桿始終在鉆孔中間。采用JXY-2型羅盤(pán)測(cè)斜儀每5～8m測(cè)量一次孔斜，隨時(shí)糾偏，以保證全孔孔斜在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后不能立即停鉆，應(yīng)穩(wěn)鉆3min以上。鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)使用高壓空氣將孔內(nèi)的巖（土）粉和積水全部清除出孔外，確?？妆诟蓛?，從而有利于漿體與巖壁之間的粘結(jié)。完成鉆孔并經(jīng)檢查合格后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行錨筋的安裝和錨孔注漿，避免擱置時(shí)間較長(zhǎng)而導(dǎo)致塌孔。造孔時(shí)塌孔的處理。遇鉆孔塌孔情況后，立即停止鉆進(jìn)并提鉆，拔出鉆桿后進(jìn)行固結(jié)灌漿，待漿體達(dá)到一定強(qiáng)度后再進(jìn)行鉆進(jìn)。

3.2錨索的制作與安裝

預(yù)應(yīng)力錨筋采用高強(qiáng)度、低松馳、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，強(qiáng)度等級(jí)為1860MPa，直徑15.2mm，單根鋼絞線由7根直徑為5mm的鋼絲組成；輔件選用硬質(zhì)的PVS塑料管道支架，材料中不含氯化物和其他易引起鋼材腐蝕和氫脆的成分，灌漿管采用直徑25mm的PVC增強(qiáng)塑料管，承受壓力為0.7MPa以上；工作錨具應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范中的質(zhì)量要求，保證錨索張拉時(shí)不產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中。工作應(yīng)力不能超過(guò)使用材料的允許應(yīng)力，也不得產(chǎn)生明顯的變形。原材料的品種、質(zhì)量、規(guī)格及用量直接影響到工程的耐久、適用、堅(jiān)固及經(jīng)濟(jì)性能，且在一定程度上影響到結(jié)構(gòu)形式和施工方法，因此，對(duì)原材料的質(zhì)量控制在施工過(guò)程中具有非常重要的作用。本標(biāo)工程在原材料質(zhì)量控制方面實(shí)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制跟蹤檢查。

按設(shè)計(jì)要求下料，采用砂輪切割機(jī)進(jìn)行切割，錨索預(yù)留張拉段鋼絞線長(zhǎng)度不得小于1.5m。下料時(shí)應(yīng)注意各單元錨索長(zhǎng)度不同。按設(shè)計(jì)要求量出錨固段長(zhǎng)度后，將錨固段PE套管剝?nèi)ィコ摻g線面層保護(hù)油脂，先用鋸木屑清除保護(hù)油脂，然后用柴油及汽油反復(fù)清洗，清洗干凈后使用棉紗擦干，直到手感無(wú)油膩且表面光亮，用手?jǐn)f有澀滯感為止，并對(duì)裸露的鋼絞線進(jìn)行防護(hù)。

編錨時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)中支架、隔離支架及注漿管等正確安裝，每隔1.5m設(shè)置一個(gè)架線環(huán)以保證錨索的“平、直、順”。錨索編制或綁扎時(shí)應(yīng)使用鉛絲，在錨索體外側(cè)安置塑料或鋼制對(duì)中架，將預(yù)應(yīng)力錨索體在鉆孔內(nèi)居中放置。錨固段頂部安裝導(dǎo)向帽，對(duì)組裝好的錨索按照對(duì)應(yīng)的錨索孔進(jìn)行編號(hào)并妥善放置備用。錨索編制完成后，經(jīng)監(jiān)理工程師檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范要求并簽發(fā)單項(xiàng)驗(yàn)收合格證。制作好的錨索體在運(yùn)輸及安裝過(guò)程中不能出現(xiàn)死彎折，不得損壞隔離架、注漿管及鋼絞線外包的涂塑層。

3.3錨索注漿

通過(guò)錨索注漿管注漿。錨孔注漿必須采用孔底返漿法，注漿過(guò)程中，當(dāng)出漿管排漿比重與灌漿比重相同時(shí)進(jìn)行屏漿，注漿使用水泥漿，水灰比≤0.4，漿體強(qiáng)度等級(jí)為C35。為達(dá)到錨固段膠結(jié)材料的快凝、早強(qiáng)、無(wú)腐蝕等性能，在漿液中按規(guī)定摻入了膨脹劑以產(chǎn)生側(cè)向應(yīng)力，加強(qiáng)錨固效果；為增加漿液的流動(dòng)性，易于泵送，還在漿液中按規(guī)定摻入了高效減水劑。進(jìn)漿必須連續(xù)，如因各種原因使進(jìn)漿中斷時(shí)間超過(guò)1h，必須采取措施重新灌注，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后結(jié)束。為保證漿液的錨固質(zhì)量，當(dāng)漿體未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％時(shí)，不允許在錨索周?chē)?0m范圍內(nèi)進(jìn)行任何爆破或振動(dòng)工作。

3.4錨索地梁

在預(yù)應(yīng)力錨索注漿完成后即可進(jìn)行錨索地梁的施工。首先清理坡面，錨索縱橫向地梁采用C30混凝土整體澆注。鋼筋制作安裝時(shí)，鋼筋接頭需錯(cuò)開(kāi)，同一截面鋼筋接頭數(shù)不超過(guò)鋼筋總根數(shù)的1/2，如錨索與豎梁箍筋相干擾，可局部調(diào)整箍筋的間距?；炷翝沧r(shí)，尤其在錨孔周?chē)?，鋼筋較密集，一定要仔細(xì)振搗，保證質(zhì)量，地梁間采用人字型襯砌拱植草防護(hù)。

3.5錨索的張拉與鎖定

張拉前，先對(duì)千斤頂、電動(dòng)油泵、壓力表等進(jìn)行標(biāo)定并繪制出張拉噸位與壓力表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線圖。張拉器具按以下程序安裝：工作錨具安裝→限位板→千斤頂→自動(dòng)工具錨安裝→張拉。

張拉時(shí)，先進(jìn)行單根預(yù)應(yīng)力鋼絞線的預(yù)緊，使錨索各股預(yù)應(yīng)力鋼絞線的應(yīng)力均勻后，再進(jìn)行整索張拉。預(yù)緊應(yīng)力為張拉控制應(yīng)力的0.2～0.3。錨索分級(jí)加載和整索張拉程序按：0.2、0.25、0.5、0.75、1、1.05～1.1倍于張拉控制應(yīng)力6級(jí)荷載逐級(jí)張拉。為保證預(yù)應(yīng)力錨固力效果，在正式封孔注漿前，若錨索鎖定后保存的預(yù)應(yīng)力低于設(shè)計(jì)張拉力的90％時(shí)必須補(bǔ)償張拉；待其達(dá)到設(shè)計(jì)要求的錨固力后方可封孔注漿。

3.6錨頭防護(hù)

當(dāng)張拉鎖定完成后，應(yīng)及時(shí)對(duì)錨索進(jìn)行補(bǔ)漿和封錨。外錨頭先用手砂輪切割機(jī)按距夾片后端3～5cm切除多余的鋼鉸線，嚴(yán)格去銹除油后及時(shí)采用與錨墩混凝土同標(biāo)號(hào)的混凝土進(jìn)行封錨，防止銹蝕破壞。

4　結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上文的分析我們得知，預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，儼然成為一項(xiàng)十分優(yōu)秀的技術(shù)。在以后的工作中還會(huì)繼續(xù)的優(yōu)化。通過(guò)平時(shí)的工作我們得知，在眾多的技術(shù)中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)憑借其自身的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在很多的行業(yè)中有著非常強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)水平。隨著經(jīng)濟(jì)和科技的高速發(fā)展，我們堅(jiān)信該項(xiàng)技術(shù)一定可以不斷的優(yōu)化發(fā)展，進(jìn)而更好的為國(guó)家的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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U416.14

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1673-0038（2015）27-0280-02

2015-6-21