范雄周

摘 要：預應力錨索施工技術是加固不穩(wěn)定巖層的一種有效措施，在各種巖土工程中有著廣泛應用，預應力錨索的錨固力大小直接決定著其應用效果，而錨固力大小主要取決于鉆孔、灌漿質量。文章結合工程實例，分析復雜地質預應力錨索錨固力的影響因素，提出針對不同地質條件通過采用降水、跟套管和鋼花管二次劈裂注漿等措施提高預應力錨索的錨固力的方法，為預應力錨索施工提供借鑒。

關鍵詞：復雜地質；預應力錨索；錨固力；二次劈裂注漿

中圖分類號：TU476 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）05-0155-01

近些年來，隨著社會經濟的不斷發(fā)展，土建、水利等各種建設工程數(shù)量不斷增加，工程施工中的巖層穩(wěn)定是一項重要施工內容。預應力錨索技術在巖層加固中應用較為廣泛，其施工水平會對整個工程建設周期、造價等產生極大影響[1]。保證錨固力達到設計值是預應力錨索施工成敗的一個關鍵工序，所以，研究錨固力影響因素，探索錨固力實現(xiàn)措施，有著重要現(xiàn)實意義。本文就京臺線建甌至閩侯高速公路福州段JTA3合同段K111+060～K111+130段左側邊坡研究分析。

1 工程概況

京臺線建甌至閩侯高速公路福州段JTA3合同段K110+060～K111+130段左側邊坡最高約45 m，邊坡最高為5階，原設計采用拱形骨架防護。由于強降雨影響，邊坡第一階坡面出現(xiàn)裂縫，坡體開裂下錯，拱形骨架開裂，邊坡坡面有大量地下水滲出。查閱設計資料邊坡地質為上覆薄層的坡積粘土，厚度約2.9 m，殘積粘土厚度約5 m，砂土狀強風化（晶屑）熔結凝灰?guī)r厚度約2.2 m，碎塊狀強風化（晶屑）熔結凝灰?guī)r厚度約 10.2 m，中風化（晶屑）熔結凝灰?guī)r厚度約4.1 m，下伏微風化（晶屑）熔結凝灰?guī)r?，F(xiàn)場調查發(fā)現(xiàn)邊坡上山體匯水面積大、地表植被茂密，地下水豐富，坡體孤石多，坡體地質情況很復雜。

經專家研究決定，在K111+060～K111+130段第1階坡面增設滿布8 m×8 m預應力錨索框架；采用6束預應力錨索，孔徑為Ф150 mm，錨索總長30 m，錨固段長度12 m。

預應力錨索鉆孔施工出現(xiàn)的問題有成孔和注漿困難等，不僅會造成經濟、工期損失，而且也難以保證錨索錨固力滿足設計要求。

2 復雜地質預應力錨索錨固力的影響因素

根據(jù)京臺線預應力錨索施工經驗分析預應力錨索錨固力低的主要影響因素有以下兩方面因素。

2.1 地下水因素

現(xiàn)場鉆孔時發(fā)現(xiàn)地下水非常豐富，采取常規(guī)鉆孔施工時，地下水和鉆渣結合形成泥漿，泥漿會封堵鉆頭處的風眼，沉渣無法吹出，錨孔成孔拔出鉆桿后，鉆造的孔馬上被泥漿填充，錨索安裝困難，注漿液無法滲透地層形成錨固段，錨索錨固力比較低。

2.2 巖層破碎和孤石因素

在預應力錨索鉆孔時，有些段落鉆孔需要穿過風化不均勻并夾雜大量孤石的巖層，受巖層破碎和孤石的影響，經常容易出現(xiàn)鉆孔坍塌情況，導致卡鉆，造成鉆孔中止，錨索長度無法滿足設計長度，注漿量達不到設計要求，為保證錨索長度和注漿量，保證錨固力滿足設計要求，必須采取相應的施工措施。

3 復雜地質預應力錨索錨固力提高的有效措施

3.1 設置排水孔、降低地下水位

地下水豐富造成泥漿堵塞風眼難于成孔問題，可以采取設置排水孔、降低地下水位的方式來解決。就本工程而言，可以通過在第1和第2階坡腳處設置仰斜式排水孔，其仰角為6 °，孔直徑為100 mm，孔間距4 m，孔深20 m，可以有效減少目標地層的含水量，地下水位顯著下降，確保錨索長度按設計安裝施工，注漿液容易滲入周圍地層并形成錨固段。

3.2 采取套管跟進鉆孔施工方式

本工程巖層破碎、穩(wěn)定性差、存在大量孤石的特點，采取套管跟進的方式，預防不穩(wěn)定的石塊進入到鉆造好的錨索孔中，給鉆機鉆進過程造成干擾，從而保證錨孔達到設計深度。

在套管跟進鉆孔施工中，其主要技術要點有：

首先，做好鉆機的安裝。挖土并大致整平場地，調整鉆孔機鉆臂架的水平位置、高度、方位和傾角，使鉆桿和套管夾具對準孔位，調整方位和傾角符合設計要求。

其次，安裝管靴及第一節(jié)鉆桿和第一節(jié)套管。第一節(jié)鉆桿和第一節(jié)套管的前端鑲有鉆頭，后端為絲扣。將鉆桿插入套管中，置于鉆臂架上，前端對準孔位；開動鉆機，動力頭正轉，先安裝第一節(jié)鉆桿，再安裝第一節(jié)套管。

第三，動力頭同時帶動鉆桿和套管回轉鉆進。當遇有碎塊狀和孤石時，采用回轉和沖擊雙作用鉆進；鉆進時從鉆桿中用空壓機壓入空氣吹出石渣，當?shù)谝还?jié)鉆桿和套管鉆到位后，安裝第二接套管[3]。

第四，安裝第二節(jié)鉆桿和第二節(jié)套管，鉆進清查，安裝以后各節(jié)鉆桿和套管，直至鉆到設計要求深度。

最后，在安裝錨索后，將鉆桿逐節(jié)拉出并拆除。

3.3 注漿采用鋼花管二次劈裂注漿

由于地下水影響，在錨孔成孔安裝完錨索后，整個錨孔被泥漿填充，因泥漿護壁和潤滑作用，導致注漿的漿液很難擴散到周圍土體中，造成錨固力無法達到設計值700 kN，需要通過二次劈裂注漿來解決此問題。

在二次劈裂注漿中，PVC管材質注漿管無法承受二次劈裂注漿的高壓力，影響漿液擴散效果，對此，本文采取鋼花管二次劈裂措施，確保漿液通過高壓泵壓入周圍土體，增加錨固段和土體的粘結力來提高錨固力。鋼花管二次劈裂注漿其主要技術要點有：

首先，劈裂注漿管取壁厚2.0～2.5 mm的Φ22mm鍍鋅鋼管，注漿距端頭0.5 m至錨固段范圍內梅花形布置孔徑5mm間距 50 cm的出漿眼，鋼花管每根長3.5 m，每個管之間用管接頭連接，鋼花管鉆孔處用塑料膠帶封閉，以防第一次注漿時漿液滲入鋼花管影響二次劈裂注漿。

其次，錨索安裝時，先安裝第一節(jié)鋼花管，待管尾離孔口 1 m左右時，安裝第二節(jié)鋼花管，依次安裝完成。

第三，第一次用PVC注漿管利用水泥漿的壓力和浮力將鉆孔泥漿壓出孔外，注漿時注意觀察孔口流出漿液的顏色，當流出的漿液為純水泥漿時，即停止注漿，使水泥漿液和錨索在錨固端粘結。

第四，當注漿漿液初凝時開始，采用水灰比0.5～0.6水泥漿，鋼花管連接高壓注漿管，打開排氣閥，逐漸加壓注漿，排出管內氣體或殘留水，當排氣閥流出水泥漿液時，將排氣閥封堵，繼續(xù)加壓注漿，注意觀察、記錄注漿量和孔口壓力表的變化，注漿體在孔周圍內的土體縫隙中延伸，擴散的漿體和土體形成錨固段，起到錨固作用，有效增大錨固力。

在本工程中，通過采取降水、套管跟進、鋼花管二次劈裂注漿的方式，可以有效解決錨索在復雜地質中錨固力低的問題。經張拉試驗后，錨索錨固力已經完全滿足設計要求，達到了預應力錨索框架加固塌方邊坡的效果，本次搶險工程按工期要求保質保量的完成。

4 結 語

綜上所述，預應力錨索施工技術是現(xiàn)代工程建設中的一項重要技術，屬于整個工程建設的環(huán)節(jié)，保證預應力錨索施工在預定工期內完成，對整個工程施工順利進行有著重要意義。預應力錨索錨固力高低是決定預應力錨索工程關鍵因素，了解復雜地質條件下錨固力低的相關影響因素，采取合適的措施加以解決，確保錨索的施工質量，提高錨固力，有著十分重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1] 高小魚，許水潮.松散堆積體預應力錨索鉆孔施工措施[J].土工基礎，

2009，（1）.

[2] 李世春，王浩.地下洞室頂拱預應力錨索快速施工技術[J].云南水力發(fā) 電，2012，（6）.

[3] 李秀龍.高邊坡預應力錨索鉆孔精度控制技術[J].云南水力發(fā)電，2014，

（S1）.