高邊坡錨索框架施工

李德勝

(貴州路橋集團有限公司)

高邊坡錨索框架施工

李德勝

(貴州路橋集團有限公司)

結合大思高速公路某段的左側邊坡治理，介紹了高邊坡治理工程中預應力錨索的應用，闡明預應力錨索在邊坡加固中的原理和破壞形式，對預應力錨索框架的施工工藝做了闡述。

高邊坡;錨索框架;施工工藝;防護

1 高邊坡防護工程概況

某段左側路基挖方最大開挖高度為56 m，巖體為中—強風化碳質頁巖，裂隙發育、巖石破碎，遇水易軟化，開挖邊坡引起邊坡失穩。邊坡治理設計分為五級邊坡防護，第一級邊坡設置錨拉樁且兩端為上擋墻支擋，擋墻高度5.5～9 m;第二～四級邊坡設井字形框架錨索進行錨固，錨索長度為25 m，錨索間距6.3 m×3.5 m，第五級直立巖體采用錨索十字板防護，錨索長30 m，并對該段坡面采用錨噴網封閉。

2 錨索框架防護原理

在高邊坡防護中，利用預應力錨索框架技術是一項較為有效的措施。它的防護原理是利用框架結構，將錨索錨固在框架結構上后產生的錨固力作用到巖體上，再通過這種作用力給巖體帶來附加應力，從而改變巖體內應力環境，以達到防護目的。這一技術將預應力錨索的優點與框架結構融合在了一起，既保留了預應力錨索防護的優點，又用框架結構彌補了其缺點。當只利用預應力錨索時，由于作用面較小，錨索可能會造成邊坡的表層變形，較大的變形又會反作用于錨索，造成錨索預應力損失。但是利用框架結構之后，框架會起到錨墩的作用。此時，框架與坡面的有效接觸面積變大，從而可以有效的控制由于錨索作用導致的坡體變形情況。

3 施工技術

高邊坡錨索框架施工主要包括鉆孔、錨索制安以及注漿三個流程。

3.1 錨孔試驗

在錨索框架的施工前要進行錨孔試驗。利用這一工序可以有效的驗證將要采取的錨索的性能以及設計階段所確定的施工技藝、安全技術等是否實用、有效。此外，還可以為施工時會遇到的一些實際問題，如搬運、儲存等提供參考。試驗錨孔位置的選擇應該依據工程的實際來確定。

3.2 鉆孔

鉆孔工序是高邊坡錨索框架施工中的一個重點，首先要確定出錨孔的位置。也就是計算錨孔坐標，將錨孔位置準確測放在坡面上。其次要為鉆孔選擇合適的設備。鉆孔的設備應該按照錨固地層等工程實況來進行科學的選擇。通常情況下，為了提高鉆孔效率以及鉆孔的質量，會選擇采用潛孔沖擊式鉆機。

(1)鉆進方式

在高邊坡防護工程中應用預應力錨索框架技術對邊坡進行加固，確保有關工程邊坡巖體的穩定。因此，在鉆進時必須要注意避免對邊坡巖體造成影響，否則會造成邊坡巖體地質條件惡化，達到與目的相反的效果。一般而言，錨索孔的鉆進方式宜使用干鉆的方法，應嚴格杜絕水沖。

(2)鉆進過程

鉆進過程中，首先要注意的是鉆進的速度，以避免錨孔鉆完后出現扭曲或者變徑的現象。鉆進速度要按照鉆機性能、錨固地層等工程實際情況來進行掌控。其次，鉆孔時，要加強檢測，盡量確保鉆桿與錨桿方向一致。如兩者方向出現偏離，則要采取一定的措施進行糾偏，最終確保錨索孔的鉆進能夠符合規范。第三，還要加強鉆進過程的質量管理與控制，對鉆進過程進行仔細的記錄。當鉆進過程遇到難題時，必須要能夠及時提出應急策略，及時解決，保證鉆進質量。

(3)孔徑孔深

錨孔的直徑以及深度是影響錨孔鉆進質量的一個重要因素。實際鉆進過程中，必須要確保孔徑孔深的參數符合規范。例如，成孔的深度以大于設計孔深0.5 m左右為宜，而孔徑的控制也要盡量大于設計值。

(4)錨孔清理

在鉆孔達到一定的深度后，就可以將鉆桿以及鉆具取下，進入到錨索孔的清理過程。清理工作的要求就是要將錨孔孔壁內的沉渣以及水體清除出去，確保水泥砂漿與孔壁巖體能夠有效的粘合。清理時，一般可以借助高壓空氣，風壓一般要控制0.2～0.4 MPa之間。此外，實際的清理工作還要根據實際情況，選用合適的方法。例如，遇到孔內積水時，采用灌漿封堵二次鉆進方法進行處理。

3.3 錨索制作

本工程中使用6根Φs15.24 mm鋼絞線制作錨索。鋼絞線沿錨索體軸線方向每2 m設置一道架線環，確保錨索體保護層厚度大于2 cm。錨索體采用人工安裝，安裝時緩緩將錨索體放入孔內，用鋼尺量出孔外露出的鋼絞線長度，計算孔內錨索長度，確定錨固長度。然后，依據要求長度對鋼絞線進行切割，用冷彎機將無粘結鋼絞線彎曲成U型并固定在承載體上，然后按設計荷載體間距組裝完成整個錨索體。

3.4 錨索安裝

錨索的安裝可以分為下傾錨索安裝、上傾錨索安裝以及水平錨索安裝三類。下傾錨索的安裝較為簡單，但是上傾錨索以及水平錨索的安裝過程中錨索較長、較重，且邊坡高，因此，下錨入孔應盡量慢，要保持錨索在孔內平直不扭。錨桿安裝后，不得敲擊、搖動、不得在錨桿上懸掛重物。

3.5 注漿

錨索注漿是錨索框架施工中的關鍵工序之一，它會對錨索的錨固能力以及永久性產生直接的影響。依據工程實際以及設計要求，為本工程選擇排氣注漿法進行注漿，選用的注漿材料為M35砂漿。另外，工程在設計階段對注漿的實際參數提出了明確的要求，即要求注漿體強度高于35 MPa，注漿的壓力要大于0.3 MPa。實際注漿時，為了達到設計要求，對砂漿的配比以及材料的摻加進行了試驗，最后確定水灰比為0.4～0.5，在材料中加入了一定量的減水劑以及早強劑。注漿時，將注漿管插入孔底，砂漿從孔底進入，空氣從錨索孔排出;上傾或者水平錨孔，砂漿由孔口進入，空氣由孔底進入排氣管排出孔外，當排氣孔不排氣時，表明砂漿注滿。但是不能立即停止注漿，要待孔口溢漿且持續2 min以后，才可停止。

3.6 混凝土框架梁施工

框架梁是預應力錨索框架施工中的一個重要部分，它起到了限制坡體變形的作用。因此，其施工要嚴格按照規范進行，確保施工質量。首先，要對框架梁施工部位的坡面進行清理，清理干凈之后，利用人工綁扎鋼筋并將模板支牢，安裝定向筋、定位管以及錨墊板。本工程中混凝土強度等級為C30，封錨混凝土強度等級為C30。實際采用的是分段澆筑混凝土方法。

3.7 錨索的張拉

砂漿以及框架梁結構達到標準的強度之后，可實施錨索張拉工序。這道工序也是高邊坡錨索框架施工的最后一個步驟。本工程錨索設計張拉力為750 kN，通過現場張拉試驗，為工程確定實施工藝。

錨索張拉時嚴格按照規范分四級進行，將分級循環張拉力張拉到110%的設計值。張拉工序采用“雙控法”控制，以張拉油壓為主，校核伸長值。在設計張拉完成6～10 d后再進行一次補償張拉，最后加以鎖定。

4 結束語

采用錨索框架梁對挖方高邊坡進行防護，能夠起到很好的效果。同時還能夠節省工程材料和工程造價。在今后的高速公路項目中要推廣使用錨索框架施工技術，以發揮出更大的經濟效益和社會效益。

［1］王文輝.預應力錨索框架施工工藝和方法的研究［J］.西部探礦工程，2006，(10).

［2］白偉峰.高邊坡預應力錨索框架的應用施工及施工工藝［J］.科技創新導報，2012，(27).

［3］何正文.預應力錨索框架的試驗研究［J］.鐵道建筑，2008，(12).

U418.9

C

1008-3383(2014)03-0028-01

2013-10-16

李德勝(1982-)，男，重慶江津人，工程師，主要從事公路橋梁施工研究。