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        預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工中的應(yīng)用

        2019-10-21 07:19:00王高生劉夢奇
        科學(xué)與財富 2019年8期
        關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力錨索高邊坡公路工程

        王高生 劉夢奇

        摘 要: 在公路施工中,預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)能夠起到一定的防護作用,在高邊坡施工的時候,合理應(yīng)用預(yù)應(yīng)力摸索技術(shù),能夠使邊坡得到穩(wěn)定性和堅固性得到增強。必須在結(jié)合實際情況的基礎(chǔ)上,對施工中的各個環(huán)節(jié)進行控制,使施工步驟的合理性和科學(xué)性得到最大程度的保障。通過一系列切實有效的方式,提高施工的質(zhì)量,實現(xiàn)良好的施工效果。

        關(guān)鍵詞: 預(yù)應(yīng)力錨索;公路工程;高邊坡;應(yīng)用

        傳統(tǒng)高邊坡防護主要包含護面墻、擋土墻及護坡等硬性結(jié)構(gòu)物,但隨著社會經(jīng)濟水平的不斷提升,人們對環(huán)境的要求也越來越高,傳統(tǒng)的高邊坡防護方式已經(jīng)不能對人們的需求進行滿足,預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路工程高邊坡施工中的大量應(yīng)用,極大地提高公路工程的質(zhì)量。為此施工企業(yè)必須準(zhǔn)確掌握預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)施工的要點,只有這樣才能確保公路高邊坡施工質(zhì)量符合施工要求,才能確保公路工程施工的整體質(zhì)量,充分實現(xiàn)公路工程的經(jīng)濟效益與社會效益。

        一、預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)原理

        使用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)來進行公路工程的施工時,所使用的最基礎(chǔ)也是最重要的原理便是加固原理。將該原理落實到具體的工作中就是對公路邊坡不穩(wěn)定的巖體區(qū)域鋪設(shè)適當(dāng)數(shù)量的預(yù)應(yīng)力錨索,所鋪設(shè)的這些預(yù)應(yīng)力錨索就會產(chǎn)生一定大小的預(yù)應(yīng)力,該力能夠極為有效的避免巖體內(nèi)部發(fā)生破壞或者是形變。不僅如此,科學(xué)合理、高效的預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)還可以借助錨固和巖體兩者之間所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力來保證巖體整體結(jié)構(gòu)的鑲嵌強度以及坡體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和坡體的整體的質(zhì)量,這不僅可以提高公路基層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,還可以將各種公路病害產(chǎn)生的可能降到最低。但應(yīng)用這項技術(shù)時要把握好工作中的關(guān)鍵點,比如在使用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)開展實際工作時,具體操作人員必須要在土體的內(nèi)部設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的仰斜干孔,這樣能降低惡劣水文地質(zhì)環(huán)境對公路地基的不良影響,防止由于地表水的下滲或地下水的活動而產(chǎn)生風(fēng)化剝落現(xiàn)象,影響正常的施工進度,降低公路工程的質(zhì)量。

        二、工程案例

        某條高速公路某處路塹高邊坡全長252m,最大坡高46m,自下而上每8m分為一級,共6級。該邊坡強風(fēng)化層較厚,巖體破碎不穩(wěn)定,地質(zhì)構(gòu)造作用強烈,可見貫穿整個坡面的擠壓破碎帶,地層錯動10~100cm不等,斷層帶內(nèi)巖體破碎,擠壓錯動痕跡明顯。根據(jù)該高速公路高邊坡動態(tài)設(shè)計原則,其中第三、四級采用壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索加固,每級兩排,上下排各兩束錨索與框架共同組成錨固結(jié)構(gòu)體,每束錨索設(shè)計拉力為700kN,錨固段12~13.5m,自由段8~16.5m,設(shè)計孔深20~30m,孔徑13cm,總共施工錨索80根。

        三、預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工中的應(yīng)用

        1、成孔

        準(zhǔn)確定位每個錨索孔的位置,搭設(shè)腳手架的,安裝及穩(wěn)固鉆孔機。應(yīng)借助專業(yè)儀器測量傾角,之后進行鉆孔導(dǎo)向架的安裝。通常情況下,夾角與水平面保持在30度為宜,在鉆孔的過程中,必須實時測量傾斜角,最大程度的減少誤差。錨索施工時,通常選用的是無水干鉆的方式,提高邊坡的地質(zhì)條件,出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象時,需要停止鉆井的繼續(xù)進行,開始注漿固壁施工,保證注漿壓力值在0.1到0.2Mpa之間。這個工序結(jié)束后,開始進行鉆孔工序。對相近的兩個錨索施工位置進行準(zhǔn)確的調(diào)整,使施工更具針對性,提高鉆機的穩(wěn)定性和安全性。鉆孔施工方式有很多,一般采用的是回轉(zhuǎn)鉆進的方式,高壓風(fēng)由高性能空氣壓縮機連續(xù)傳送進鉆孔內(nèi),使孔內(nèi)的碎物在高壓作用下得到有效排出。使施工過程中的每一道工序都符合相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),促進施工的順利進行。

        2、錨索組裝

        錨索的組裝采用的是鋼絞線,鋼絞線的下料長度應(yīng)該等于錨固段的長度加上自由段的長度再加上張拉段的長度。下料的長度誤差應(yīng)該小于5厘米。鋼絞線要經(jīng)過除銹處理,然后順直的放在組裝臺上,自由段應(yīng)該先進行刷一層防銹漆,同時還需要涂上一層油脂。最后穿上PR防護管,鋼絞線的自由端與錨固段的相交接的地方應(yīng)該采用封口膠帶進行纏繞,使用鐵絲將其扎緊,避免水泥漿進入到管中。鋼絞線應(yīng)該按照順序進行排列組裝,注漿管應(yīng)該放在錨索之間,使錨固段呈現(xiàn)核狀,錨索前應(yīng)該加上導(dǎo)向帽。錨索在組裝完之后,掛上編號牌,堆放等待使用。

        3、錨索安放

        對錨索進行安放時應(yīng)該注意:數(shù)人將其抬放到孔口邊,錨孔成孔之后再加入錨索。在放置錨索時,應(yīng)該先使用硬塑料管伸到孔底,采用壓縮空氣吹出孔內(nèi)的巖屑,最后將錨索平順的放在孔內(nèi),要有足夠的外留長度。在進行吹孔的過程中,時常會遇到這種情況:吹孔之后,碎石就掉塊,以致于錨索不能夠順利的放進去。因此,在鉆孔的過程中如果發(fā)現(xiàn)此類孔,鉆孔之后,應(yīng)該立即放入錨索再進行吹孔。為了防止由于大量地下水滲出,巖屑以及地下水對鉆桿的攪動,使用清水以及壓縮空氣進行反復(fù)沖洗,一直洗到清水為止,洗完之后再進行灌漿。

        4、注漿施工

        錨索注漿施工中,必須對水泥砂漿質(zhì)量、漿液性能等進行充分了解。水泥漿體材料選擇必須遵循設(shè)計規(guī)定進行,根據(jù)本工程實際情況,可選用普通硅酸鹽水泥進行施工。漿液攪拌施工中,應(yīng)確保水泥正常凝結(jié)及硬化過程中不存在有害物質(zhì)。根據(jù)施工規(guī)定進行砂料含泥量的計算,其偏差控制在3%以上,以細砂作為該工程砂料,其含水量可控制在3%以上。連續(xù)進行注漿施工,一般可同時進行提升與灌注施工,應(yīng)確保注漿管管頭向漿液液面以下50厘米到80厘米的范圍內(nèi)插入,避免斷桿情況出現(xiàn)在導(dǎo)管拔出過程中,確保實際注漿量在設(shè)計量以上,注漿充盈系數(shù)必須控制在1.0以上。連續(xù)球型錨索注漿可通過二次高壓注漿形成,從孔底進行一次常壓注漿施工,確??卓谟袧{液溢出,在一次注漿的基礎(chǔ)上,進行二次高壓注漿施工,其順序為從下往上,并按照錨索體積進行注漿壓力與注漿時間的確定。

        5、張拉、鎖定錨索

        選用高強度、低松弛鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力錨索邊坡施工的材料。520.8kN為錨索張拉控制力,張拉程度與設(shè)計規(guī)定相比,應(yīng)多出10%。按照錨索材料與鎖定力大小進行張拉設(shè)備的選擇,選擇過程中應(yīng)對其通用性能進行充分考慮。張拉設(shè)備在張拉施工前必須進行標(biāo)定,千斤頂小于1000kN標(biāo)定時,可選用2000KN的壓力機,標(biāo)定數(shù)據(jù)和設(shè)計規(guī)定偏差必須控制在2%以下。張拉速度控制在每分鐘40KN左右,相比設(shè)計拉力,張拉力為其20%以下,逐級增加張拉荷載,直至完成張拉作業(yè)。

        6、預(yù)應(yīng)力錨索驗收試驗

        驗收試驗,也稱現(xiàn)場驗收試驗或質(zhì)量控制實驗,其目的是獲知錨索受力大于設(shè)計荷載時的短期錨固性能,以及滿足設(shè)計條件時錨索的安全系數(shù),它是針對所有工作的錨索進行的。驗收試驗錨索數(shù)量不少于工作錨索總數(shù)的5%,且不少于3根,并要根據(jù)普遍性和代表性的原則隨機抽樣。本段預(yù)應(yīng)力錨索加固工程隨機抽取4孔進行驗收試驗,其試驗成果見表2、表3.試驗結(jié)果表明,各孔的50%試驗荷載到最大試驗和在所測的錨頭位移變化量,均大于該荷載范圍內(nèi)的錨索理論伸長量的?80%,且小于自由段與1/2錨固段長度之和的錨索理論彈性伸長量,說明錨索的抗拉拔承載力達到本路段高邊坡的加固要求。安全性滿足本路段的地質(zhì)情況,說明本路段預(yù)應(yīng)力錨索采用的施工工藝及質(zhì)量控制措施是可行,施工質(zhì)量是合格的。

        結(jié)束語

        在公路施工中,高邊坡施工是一項重要的內(nèi)容,必須采取預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù),增強高邊坡的防護效果。在施工的過程中,必須提高施工人員的技術(shù),對施工中的各個環(huán)節(jié)進行控制,使施工的整個過程得到最大程度的保障,避免出現(xiàn)路基塌陷的情況。同時需要采取一定的措施對施工質(zhì)量進行控制,為人們提供一個安全的出行環(huán)境,實現(xiàn)理想的經(jīng)濟效益和社會效益。

        參考文獻

        [1] 段軍. 公路高邊坡施工中預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的應(yīng)用探討[J]. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(09).

        [2] 陳紅文. 預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工中的應(yīng)用[J]. 交通世界. 2016(34).

        [3] 唐霞. 預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工中的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用[J]. 中國標(biāo)準(zhǔn)化. 2016(11).

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