公路高邊坡加固中預應力錨索技術的應用

彭慶遠，卓雪銀

(1.河南高速公路發展有限責任公司南陽分公司，河南南陽473000;2.唐河縣公路管理局，河南唐河473400)

1 預應力錨索技術的施工原理

在公路開挖施工后，會對自然應力造成重大改變，這是造成邊坡失穩的直接原因。預應力錨索的一端連接工程結構物質，而另一端則在地基的巖層或土層中錨固，用來對結構物的拉拔力、土壓力以及上拉力進行承受，運用地層的錨固力作用于地梁上，從而使邊坡達到穩定狀態。

當錨索注漿完成之后，應與地基相互膠結，此外加上局部的漿液向地層裂縫當中擴散，使地基的摩阻系數增加，對預應力錨索抗拔力的傳遞產生有利作用。在張拉錨索之后，擠壓錨索長度值范圍內巖層，使巖層板間的摩擦阻力得到大大增加，造成撓度與內應力變小，進一步增加了錨索范圍內巖體的整體抗彎壓能力。由于相鄰錨索椎體壓縮而相互重疊，有一定厚度的連續壓縮帶產生，使無粘結力的碎石體能夠對相當負荷的重量進行承受，主要在預應力錨索的擠壓加固作用中得到表現。

2 預應力錨索技術的施工工藝

2.1 鉆造錨孔

設計樁號應運用拉線尺量以及水準測量的方法，通過鐵釬和油漆標記的方式將錨孔的具體位置標出。將錨孔向下傾斜，與水平線之間保持在35°夾角，然后對鉆機進行安裝，同時對機位實施不斷調整，使其保持在最佳效果即可。運用測角量具使角度得到有效控制。嚴格按照相應的設計孔位，將鉆機的傾角和方位就位。運用無水干鉆的方法，鉆機在鉆孔的同時應對鉆孔的速度進行嚴格控制，避免在鉆孔時有偏斜、扭曲等情況產生。在該過程中，必須做好相應的詳細施工記錄。將鉆壓、轉速等具體情況進行準確記錄，在有意外問題產生時，應對相應的措施做好。當出現塌孔問題時，應對鉆孔進行立即停止，并及時向監理工程師進行上報，運用注漿固壁的方式對其進行處理。在事后24 h 后開展重新鉆進。在完成錨孔施工之后，應運用高壓空氣徹底清除孔內存在的巖粉和水，當監理人員檢驗達到合格要求之后即可對下部工序進行操作。

2.2 錨索的制作及安裝

在下料的過程中，應做到整齊且準確，可以有誤差存在，但應將誤差保持在50 mm 以內。對1.5 m 的張拉段鋼絞線進行預留，鋼筋錨桿的長度保持在0.5 m。鋼絞線必須運用機械進行切割下料，避免運用電弧實施切割。在鋼絞線安裝之前，應保障每根鋼絞線的順直，避免有扭曲和交叉的現象產生，均勻排列，對其進行除銹、除油污處理，剔除存在死彎、機械損傷及銹坑的問題。沿錨索體軸線方向，應每1.0 ～1.5 m 對鋼絞線進行一架線環的設置，確保錨索體保護層的厚度保持在20 mm以上。

1)安裝承載體。在鋼絞線的下端頭對承載體進行安裝，位置應控制在錨固段中心4 m 和5 m 的位置。將距離保持得極為準確。應通過擠壓簧和擠壓套在鋼質承載體上將鋼絞線實施對稱錨固，其剛度必須與設計要求相滿足。預應力錨索體的組成主要包括四部分:錨梁、錨固段、自由段及安全段。對壓力分散型錨索進行運用，由三個單元錨索構成。其中，每個單元錨索的組成又包括兩根無粘結鋼絞線在鋼質承載體上內錨，通過特制的擠壓簧和擠壓套，在鋼質承載體上將鋼絞線進行對稱錨固，要求單根的連接強度應超過200 kN。要求運用45 號鋼材加工制作產生鋼質承載體，其厚度應保持在2 cm 以上。

2)安裝注漿管。要求注漿管應有一定的強度，必須與設計時的要求相滿足，能夠避免注漿過程中有堵塞現象產生，從而出現爆管及破損拉斷的問題。捆扎注漿管的位置應位于錨筋體的中軸，在綁扎的過程中，應避免對鍍鋅材料進行使用。

3)安放隔離架。在錨固段和自由段的相隔范圍內對加工好的隔離架進行安裝，會有不同之處存在。在錨固段范圍內每1.0 m 對一個隔離架進行安裝，而自由段則應每隔1.5 m 安裝一個隔離架。綁扎施工與注漿管捆扎一樣，都應避免對鍍鋅材料進行使用。

2.3 運輸錨索

運輸錨索時要求人工對壓漿設備進行仔細的檢查，檢查其是否處于通暢完好狀態。在管路連接好之后，應運用清水壓注的方法對管路的運轉狀況進行詳細檢查。

運用水泥砂漿實施注漿，通過試驗比選，將施工配合比得到確定。通常情況下，實際注漿量應大于理論注漿量，或將錨具排氣孔不再出現排氣，且孔口有濃漿溢出作為注漿完成的判定標準。若一次注不滿或注漿后有沉降產生時，應實施補充注漿，直到注滿即可。結束注漿之后，應徹底清洗注漿管、注漿槍和注漿套管，并對注漿記錄工作做好。在注漿的過程中應實施均勻攪拌，并及時進行使用，避免有其他雜物進入的現象產生。在完成注漿之后，應徹底仔細清洗各個設備，使其能夠及時且重復進行使用。

2.4 張拉鎖定錨筋

在現場進行張拉試驗，對張拉鎖定的工藝實施有效確定。分級進行錨索的張拉及鎖定，嚴格按照操作規定。在完成張拉設計6 ～10 d 時，應開展一次補償張拉施工，然后進行鎖定。在補償張拉之后，應從錨具量起，對5 ～10 cm 的鋼絞線進行留出，截去其余部分，通過機械實施切割，避免運用電弧燒割。最后運用水泥凈漿對錨墊板和錨頭各部分空隙實施注滿，然后運用20 MPa 以上的混凝土對錨頭進行封錨，避免銹蝕現象產生，且達到美觀的效果。在張拉之前，應對孔口鋼墊板、限位板、鋼絞線以及確認編號的鋼絞線進行檢查。

在正式張拉之前，還需要對張拉值進行1 ～2 次的張拉，使各個設備的各個部分達到緊密接觸。應分兩次開展正式的張拉。應分5 ～6 級對每次張拉進行操作，每級張拉之間應保持在5 min，同時對伸長量實施測量記錄，在張拉施工時，應運用先左后右、先上下后中間的原則進行作業。

3 結語

在公路高邊坡施工中，預應力錨索施工技術已經得到廣泛的應用，并發揮著極為重要的作用。不僅能夠使邊坡的結構穩固得到保障，而且還能增強高邊坡整體的穩定性。因此，在公路工程施工中，預應力錨索技術的發展空間相對較大，結合自身潛在的優勢，在未來公路工程項目施工中能夠創造較高的經濟和社會效益。

［1］徐至鈞，李智宇，張亦農. 預應力混凝土管樁設計施工及應用實例［M］.中國建筑工業出版社，2009.