預應力錨索技術在公路高邊坡施工中的應用

摘要：伴隨公路工程建設事業的迅速發展，作為新型邊坡加固技術，預應力錨索技術在公路高邊坡施工中的廣泛應用，不僅能夠提升承載力，為工程建設提供可靠受力條件，還能降低工程造價，提升公路高邊坡施工的整體質量。為此，文章通過工程實例對預應力錨索的作用機理、施工流程進行了分析，以期全面推動公路交通事業的可持續發展。

關鍵詞：預應力錨索技術；公路工程；高邊坡施工；作用機理；施工流程；公路建設 文獻標識碼：A

中圖分類號：U213 文章編號：1009-2374（2016）10-0106-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.10.052

傳統高邊坡防護主要包含護面墻、擋土墻及護坡等硬性結構物，但隨著社會經濟水平的不斷提升，人們對環境的要求也越來越高，此類高邊坡防護方式已無法滿足社會經濟發展需求，預應力錨索技術在公路高邊坡施工中的運用極大地提高了公路工程的質量。

1 預應力錨索的作用機理

預應力錨索是指從鉆孔向軟弱巖層、滑動面穿過，在較為堅硬的巖層內錨固其中一端，隨后張拉施工于另一自由端，進而以巖層施加壓力錨固不穩定巖體。錨索結構的構成成分一般分為3類：幅度錨頭、錨索體與外錨頭。內錨頭為巖體內錨固并進行預應力供給的基礎，其被叫做錨固段、錨根。按照結構類型可進行機械類與膠結類劃分。

外錨頭是將張拉噸位、鎖定位置提供給錨索的主要結構，被叫做外錨固段。根據種類劃分包括錨塞類、螺紋類等多種形式。作為內外錨頭有機結合、連接的部件，錨索體不僅需要承受張拉力，還需將預應力提供給錨索體張拉。高強度鋼筋、鋼紋線與螺紋鋼筋為組成錨索體的主要構件。作為一個復雜的結構，安裝完成預應力錨索后需及時進行主動后張預應力場的建立，以此降低、減少天然力場對工程構造物的影響。在穩定邊坡等工程中預應力錨索技術得到了廣泛的運用。公路高邊坡加固施工中預應力錨索技術的應用可對工程地質穩定性進行有效改善，并避免塌滑現象出現于不穩定塊體內，以此對塑性區擴展問題進行有效遏制，達到邊坡穩定性全面提升的目的。

2 工程實例

某高速公路工程為國家重點干線路段，其右側路塹邊坡為中低山區地貌類型，其地形結構為低山，溝谷交錯分布，具有極大的地勢起伏，紫紅色細砂巖夾薄層泥巖、砂礫巖等為其主要巖性，5～6米為其全風化、強風化層厚度；淺黃色、軟硬塑狀亞黏土分布于溝谷間，7.4～9米為其厚度，因其屬于順層坡，極易出現順向滑塌現象。此處可分為6級邊坡，45.3米為最大高度，為避免滑坡現象的出現，必須做好預應力錨索支護施工。

3 公路高邊坡預應力錨索的施工流程

伴隨社會經濟的快速發展，道路交通運輸量大幅度提升，行車密度與車輛載重逐漸增大，作為影響國民經濟增長的重要因素，為推動社會經濟的快速發展，必須重視公路基礎設施建設。近年來，預應力錨索技術在公路工程建設中也得到了廣泛的應用與推廣。為全面提升高邊坡加固質量，必須做好施工準備工作，規范施工流程，具體如下：

3.1 準備工作

按照圖紙與施工現場實際情況，對各類施工人員實施技術培訓及交底，以此對現場實際狀況和技術規定全面掌握。根據地質剖面圖、地下水等實際情況，則選取的灌漿參數也不盡相同，只有確保參數選擇的合理性，才能確保灌漿的均勻性與密實度。深層硬土，可通過壓力、流量增加或降低旋轉、提升速度等方式進行施工質量的控制。

3.2 鉆孔

作為錨索施工質量控制的重點，鉆孔深度需與有關設計規定相符，一般選取沖擊回轉鉆進施工方式。孔位定位、鉆進與鉆孔沖洗為鉆孔工藝流程：

第一，定位是指鉆孔施工前，選取尺子實施測量作業，并將鉆機專用鋼管安裝于腳手架上，遵循圖紙設計相關規定，進行準確定位與測量放樣。安裝鉆機并準確就位后，需對其傾斜角度、方位角度進行適當調節，確保其與設計規范相符后，才能進行鉆進及復查施工。

第二，鉆進施工前必須合理選擇鉆桿，按照錨索設計長度對鉆桿長度加以確定，并做好整齊排列工作，放置時不能存有歪斜情況。各個鉆桿應逐個鉆孔，要求鉆孔深度滿足施工要求。鉆進施工中需對工作風壓、地質條件加以充分考慮。按照施工現場實際情況，實施調整。如對軟弱地層實施鉆孔施工，需及時對鉆進速度進行合理調整，防止塌陷問題的出現。

第三，完成鉆孔作業后，需沖洗鉆孔，以此保證鉆孔壁和漿體黏度符合施工規定。并選取高風壓管向孔底插入，同時進行插入與吹風作業，以此徹底清理孔內

雜物。

3.3 組裝錨索

鋼絞線為組裝錨索的主要材料，鋼絞線下料長度=錨固段長度+自由段長度+張拉段長度。5厘米為下料長度誤差最大值。如鋼絞線存有銹跡現象，需做好除銹工作，隨后在組裝臺上順直放置。自由段需進行防銹漆的預先涂刷，并進行油脂的涂抹。最后將PR防護管穿上，并選取封口膠帶將鋼絞線自由端、錨固段連接位置進行充分纏繞，利用鐵絲做好綁扎作業，防止管內有水泥漿流入。根據施工規定順序做好鋼絞線排列組裝作業，并在錨索之間放置注漿管，以此保證錨固段以核狀形式呈現，隨后將導向帽添加到錨索前，完成錨索組裝工作后，需將編號牌掛上，并做好堆放工作。安裝錨索具體情況如圖1所示：

圖1 錨索組裝示意圖

3.4 安放錨索

安放錨索時，需利用硬塑料管向孔底伸入，隨后通過壓縮空氣將孔內巖屑吹出，隨后在孔內平順放入錨索，要求外露長度滿足施工要求。吹孔施工時，應對碎石掉塊問題加以重視，只有這樣才能順利放入錨索。與此同時，為避免地下水大量滲出，可選取清水、壓縮空氣等進行重復性沖洗作業，完成沖洗施工后即可實施灌漿施工。

3.5 錨索灌漿

因水泥砂漿具有較差流動性，為避免注漿管堵塞現象，需選取純水泥漿實施錨索灌漿，如錨固段存有土質、沙土狀風化巖層問題，可利用二次高壓劈裂注漿工藝施工，進而對地層錨固力進行全面提升。完成錨孔鉆進施工后，需做好安裝錨索與錨孔注漿作業。二次劈裂注漿法通過注漿強度對劈裂注漿時間加以控制，并做好封塞錨固段與花孔設置工作。在二次注漿實施后，需選取鍍鋅鐵管、鋼管等作為高壓注漿管，根據摻入量規定進行注漿材料添加。

3.6 澆筑框架

正方形為錨索框架的主要形式，一般選取C30混凝土對框架實施澆筑作業。鋼筋在人工綁扎后，需做好模板支立工作，并將PVC管套在錨索位置上，如錨索和框架箍筋不存在相互交錯影響情況，可對箍筋間距實施局部調整，同時進行定向箍筋、定位管與固定錨墊板安裝。在澆筑框架的同時，還應做好振搗作業及養護工作。

3.7 錨索張拉

錨索張拉作業需錨索錨固段漿體、承壓地梁等固結一周后進行。大面積防護施工，需做好極限抗拔力試驗，進而取得準確的錨索抗拔力參數。一般分兩次實施錨索張拉作業：第一次張拉力進行4級劃分，與預應力相比，設計張拉力為其10%、20%、40%、60%，同時每次張拉后，持續時間可定為3分鐘；第二次張拉力需進行3級設計，在完成第一次張拉力3日后實施，其功能為第一次張拉不足的有效補充，與預應力相比，設計張拉力為其80%、100%、110%，持續時間與第一次相同。張拉施工中，應確保兩端千斤頂具有相同的升降速度，避免偏心壓力過大致使基礎產生較大側彎情況。在張拉分批進行時，先張拉的預應力筋必須對其他預應力筋導致的彈性壓縮預應力損失情況進行充分考慮。

4 結語

綜上所述，伴隨交通運輸事業發展速度的不斷提升，公路工程建設地位越來越高。預應力錨索技術作為公路工程高邊坡施工的重要技術之一，其技術水平的高低將直接影響到公路工程施工的整體質量。將其應用到公路工程施工中，可有效延長工程的使用壽命，提升工程建設整體質量，是實現公路工程經濟效益最大化的重要條件。

參考文獻

[1] 劉蔚.預應力錨索技術在公路高邊坡施工中的應用分析[J].城市建設理論研究（電子版），2013，6（23）.

[2] 李兵，吳國發，孫福田.滬蓉西高速公路高邊坡預應力錨索動態設計與施工的實例[J].科技資訊，2012，（7）.

[3] 龍麗芳，黃柳云，李海民，李麗芬，黃世斌.預應力錨索樁板墻計算研究[J].廣西工學院學報，2009，（1）.

[4] 朱晗迓，孫紅月，汪會幫，陸錫銘，尚岳全.邊坡加固錨索預應力變化規律分析[J].巖石力學與工程學報，2004，（16）.

[5] 羅雪峰，楊淑潔.淺析山區高速公路預應力錨索施工工藝及注意事項[J].中國城市經濟，2011，（8）.

[6] 羅碧玉，王敏，王軍琪.預應力錨索在滑坡體防護中的應用[J].水利與建筑工程學報，2007，（4）.

作者簡介：趙予榮（1975-），女，河南漯河人，供職于漯河市公路工程建設總公司，研究方向：公路工程試驗檢測及監理。

（責任編輯：王 波）