公路高邊坡施工中預應力錨索技術的應用

王亮+許亞樸

摘 要：預應力錨索技術對公路具有一定的防護作用，將預應力錨索技術合理應用到公路高邊坡施工中，可以使公路邊坡保持穩定性，有效降低了施工難度。在預應力錨索技術施工中，要想實現公路高邊坡施工質量控制，就要根據公路高邊坡實際狀況，結合相關施工規范，按照具體施工步驟進行各項施工操作，同時還要選擇合適的機械設備加以輔助，實現公路高邊坡的高質量施工建設。

關鍵詞：預應力錨索；公路工程；高邊坡

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，這種高邊坡防護方式已經不能對人們的需求進行滿足，預應力錨索技術在公路工程高邊坡施工中的大量應用，極大地提高公路工程的質量。為此施工企業必須準確掌握預應力錨索技術施工的要點，只有這樣才能確保公路高邊坡施工質量符合施工要求，才能確保公路工程施工的整體質量，充分實現公路工程的經濟效益與社會效益。

一、工程概況

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。該邊坡強風化層較厚，巖體破碎不穩定，地質構造作用強烈，可見貫穿整個坡面的擠壓破碎帶，地層錯動10～100cm不等，斷層帶內巖體破碎，擠壓錯動痕跡明顯。根據該高速公路高邊坡動態設計原則，其中第三、四級采用壓力分散型預應力錨索加固，每級兩排，上下排各兩束錨索與框架共同組成錨固結構體，每束錨索設計拉力為700kN，錨固段12～13.5m，自由段8～16.5m，設計孔深20～30m，孔徑13cm，總共施工錨索80根。

二、公路高邊坡工程預應力錨索施工流程

1、鉆孔施工

錨孔測放要求按照設計樁號采用拉線尺量，結合水準測量進行放線，并用鐵釬和油漆標記準確定位。鉆孔采用QZJ-100B型潛孔鉆機（成孔直徑130mm），耗風量11～13m3/min.預應力錨索鉆孔要求孔深、孔徑不小于設計值，孔軸線傾角±﹤10，孔軸線方位±﹤20，施工中孔深、孔徑比較容易控制，而孔向（孔軸線傾角及孔軸線方位）的誤差不易控制，當超過允許誤差時，錨索張拉時容易在孔口處發生彎折，這對錨索的受力極為不利。為此，施工中采取如下措施：首先，加大鉆桿剛度，加長巖心管長度，及時校正變形的巖心管。其次，加強鉆機平臺的牢固度，認真校核鉆具軸線，確保開孔段傾角準確，孔壁平順。再次，采用加大節點（每一個鉆桿接頭處增設一個彈子盤支撐），使全孔沿程都有可靠的支撐點，且不加大鉆機負荷，能確保鉆桿只能在鉆孔中心圓周運動，不再自由抖動及敲打孔壁。？最后，每鉆進5m檢測一次孔向誤差，發現偏差及時糾正。錨孔鉆進采用無水干鉆，鉆進時根據底層變化調整鉆進速度，并記錄底層變化及地下水情況。孔深鉆進達到設計要求后，不能立即停鉆，要穩鉆3～5min，防止孔底尖滅，且應及時進行錨孔清理。

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。下料的長度誤差應該小于5厘米。鋼絞線要經過除銹處理，然后順直的放在組裝臺上，自由段應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。鋼絞線應該按照順序進行排列組裝，注漿管應該放在錨索之間，使錨固段呈現核狀，錨索前應該加上導向帽。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該注意：數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，應該先使用硬塑料管伸到孔底，采用壓縮空氣吹出孔內的巖屑，最后將錨索平順的放在孔內，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現此類孔，鉆孔之后，應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沖洗，一直洗到清水為止，洗完之后再進行灌漿。

4、灌漿、預應力張拉以及封錨施工操作

公路高邊坡灌漿施工可以分為自由段灌漿與錨固段灌漿，灌漿是預應力錨索技術施工中的重要施工環節，其質量與預應力錨索技術的穩定性有著直接性聯系。灌漿中常采取的灌漿材料為水泥漿，其具有高強度、易灌注、膨脹性小等優勢，并且無腐蝕作用，益于灌漿施工。預應力張拉施工一般應選擇在灌漿一周之后，在預應力張拉試驗親，需要對抗拉力進行試驗，試驗合格后需要按照相關施工規范進行操作，張拉施工操作完畢后，為了進一步提升預應力錨索施工質量，應采取封錨施工操作，使巖體內部應力與施工要求保持一致性，為了保證公路使用壽命，注漿壓力應控制在0.1～0.2 MPa范圍內，利用相應的砂漿進行封錨操作，為了封錨的順利性，應在錨頭外部涂抹潤滑油。

5、預應力錨索驗收試驗

驗收試驗，也稱現場驗收試驗或質量控制實驗，其目的是獲知錨索受力大于設計荷載時的短期錨固性能，以及滿足設計條件時錨索的安全系數，它是針對所有工作的錨索進行的。驗收試驗錨索數量不少于工作錨索總數的5%，且不少于3根，并要根據普遍性和代表性的原則隨機抽樣。本段預應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情況，說明本路段預應力錨索采用的施工工藝及質量控制措施是可行，施工質量是合格的。

三、結束語

綜上所述，高邊坡施工是公路工程施工的重要環節，是公路工程施工的一項重要內容，其施工質量的優劣將對公路工程的使用年限等造成極大的影響。隨著市場經濟體制的不斷完善，人們生活水平的不斷提升，對公路工程高邊坡施工質量有了更高地要求。在具體工作中，往往會出現各種問題，為對此問題進行有效解決，必須提高預應力錨索技術水平，規范施工工藝，只有這樣才能提高公路高邊坡施工的質量。

參考文獻

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