邊坡高壓注漿預應力錨固技術(shù)在高速公路滑坡治理中的應用

趙思云

（云南交投集團云嶺建設(shè)有限公司，云南 昆明 650224）

現(xiàn)階段，預應力錨固技術(shù)在邊坡工程中取得廣泛應用，是提升高速公路施工質(zhì)量的關(guān)鍵。基于該技術(shù)的應用，可將高強度鋼材組合為穩(wěn)定性較好的受拉結(jié)構(gòu)，使其保持高應力狀態(tài)，隨后再通過固定措施使其穩(wěn)定在邊坡上，提升巖土體的穩(wěn)定性[1]，為高速公路施工作業(yè)創(chuàng)造良好條件。

1 工程概況

H5 號滑坡位于賓川至南澗高速公路SJ-2 合同段測設(shè)里程K105+405 右17m～K105+635 處，根據(jù)現(xiàn)場條件，于滑坡體前緣架設(shè)橋梁以達到繞行通過的效果。該滑坡體發(fā)生于線路右側(cè)，與新建線路間距較近，最遠處未超過17m，為不影響線路穩(wěn)定施工，在K105+570～K105+635 段滑坡體上通過。為創(chuàng)造安全施工環(huán)境，需對滑坡問題采取處理措施。

2 治理方案

根據(jù)現(xiàn)場勘察結(jié)果，滑坡體形態(tài)清晰，H5-1、H5-2 出現(xiàn)較明顯的滑坡壁，受人工開挖的影響致使前緣臨空面出現(xiàn)陡坎，現(xiàn)場降雨量偏大，該處出現(xiàn)局部垮塌現(xiàn)象。H5-3 后緣較為完整，坡面平順且未出現(xiàn)明顯裂縫，通過對前緣的人工改造手段后形成較寬廣的平臺。于三個剖面中部分別設(shè)置錨索，其中H5-1 處6 排、H5-2 處28 排、H5-3 處8 排，錨索采取分級張拉方式。

3 預應力錨固

3.1 錨索框架

1） 根據(jù)錨索框架施工要求確定合適的工序：測量放樣→鉆進成孔→錨索安裝→注漿作業(yè)（形成框架梁） →設(shè)置錨頭鋼墊板→封錨。施工現(xiàn)場見圖1。

2） 以設(shè)計圖紙為準，在指定位置依次設(shè)置錨索孔位。為提升鉆機運行穩(wěn)定性需將場地整平，處理松土。

3） 鉆孔作業(yè)時控制好孔位偏差，加強檢測，將誤差控制在合理范圍內(nèi)。本工程中孔位傾斜偏差＜1%，孔口位置偏差≤±50mm，深度偏差≤+200mm。施工中產(chǎn)生的沉碴也會帶來不良影響，為不影響錨索深度需在設(shè)計深度的基礎(chǔ)上加大1.0m，將其作為實際鉆孔深度，并在孔口處增設(shè)吸塵裝置以滿足環(huán)保施工的要求。

4） 若出現(xiàn)塌孔或是縮孔等質(zhì)量問題需暫停鉆進作業(yè)，采取固壁灌漿處理措施（此部分灌漿作業(yè)時，要求壓力穩(wěn)定在0.1～0.3MPa），檢驗水泥砂漿狀態(tài)，當初凝后需再次鉆進，將各項施工信息記錄好。鉆進作業(yè)時加強對現(xiàn)場情況的分析，如地層變化、反渣程度等，根據(jù)實際情況采取處理措施。

5） 錨索鉆孔過程中要及時跟管鉆進。要求錨索長度足夠合理，適當加大鉆孔深度，即在設(shè)計值的基礎(chǔ)上增加1.0m。提供高壓空氣以便給鉆孔作業(yè)創(chuàng)造良好條件，要求風壓維持在0.2～0.4MPa，有效處理孔內(nèi)巖粉等物質(zhì)，此舉可提升水泥砂漿使用效果，提升與孔壁巖土體的粘結(jié)穩(wěn)定性。

6） 錨索孔灌注施工時選擇M30 水泥砂漿材料，遵循隨拌隨用的原則做好防護工作，以免出現(xiàn)石塊雜物混入的情況。關(guān)于錨索孔注漿現(xiàn)場見圖2。

3.2 預應力錨索

1） 錨索材料的選擇將直接影響到施工質(zhì)量，此處為預應力鋼絞線，要求其具備高強度、低松弛的特性，直徑15.2mm，不可出現(xiàn)損傷或是死彎現(xiàn)象。注漿環(huán)節(jié)選擇42.5#普通硅酸鹽水泥，控制原材料質(zhì)量，砂粒徑不可超過2mm。此外錨具、箍線環(huán)等材料的規(guī)格都要與設(shè)計要求相符。

2） 鋼絞線要經(jīng)過除銹與除油污處理，不可出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。做好錨索自由段的防護工作，于該處刷涂防腐油脂并套上螺紋管，綁扎鐵絲以提升穩(wěn)定性，并使用膠帶緊密纏封。

3） 根據(jù)施工要求加工錨索，選擇砂輪切割機，不可采取電焊切割措施。為滿足錨索張拉工藝要求可適當加大下料長度，即在設(shè)計長度的基礎(chǔ)上多留1.0m。

4） 檢查鉆孔狀況，無誤后方可安裝錨索，其長度應與孔深相適應并全面檢驗排氣管的工作狀況，一旦漏氣需及時更換。安排專員推進錨索，此過程中錨索體不可扭曲。

5） 結(jié)束錨索安裝作業(yè)后再對錨固段注漿，此環(huán)節(jié)砂漿強度應達到30MPa（根據(jù)施工要求可適當提高），水灰比0.4～0.5。設(shè)置注漿管泵，采取孔底至孔口返漿式注漿工藝方法，整個階段注漿壓力應維持在0.3～0.5MPa，加強對錨固段長度的檢測，其應與設(shè)計要求相符。注漿過程中伴隨漿液的升高需適當提升注漿管（遵循緩慢、勻速的原則），結(jié)束第一次注漿作業(yè)并且水泥砂漿達到凝固收縮狀態(tài)后對孔口處補漿。

6） 為確保錨索張拉鎖定效果，在此之前要標定張拉設(shè)備。試張拉尤為關(guān)鍵，此舉可為正式張拉作業(yè)提供指導[2]，此處荷載應達到設(shè)計荷載的0.1 倍。正式張拉作業(yè)采取分級的方式，首次張拉可分為三個階段，即設(shè)計荷載的0.25、0.5、0.70 倍，結(jié)束此項工作且經(jīng)過三天后即可組織第二次張拉作業(yè)，此環(huán)節(jié)分為兩個階段，即達到設(shè)計荷載的1.0、1.1倍。較特殊的是最后一次張拉作業(yè)應維持10～20min，其余階段張拉均維持5min。結(jié)束張拉后檢驗錨索變形情況，無誤后卸荷并鎖定。經(jīng)張拉處理后部分鋼絞線不具備利用價值，需將其切除干凈并封閉錨頭。

7） 組織錨索拉拔試驗，分析所得結(jié)果是否滿足設(shè)計要求，若存在誤差應將實際情況告知監(jiān)理工程師，對錨索設(shè)計參數(shù)做靈活的調(diào)整，無誤后正式展開錨索施工作業(yè)。

3.3 錨索拉拔試驗

為準確掌握錨固力，建議在正式施工前組織人員展開錨索拉拔試驗。以所得結(jié)果為參考復核錨索工藝參數(shù)，根據(jù)實際情況決定管是否要修改錨索設(shè)計參數(shù)，如錨固段長度等。存在此方面需求時交給專業(yè)設(shè)計人員做出靈活的調(diào)整。本工程中于滑坡周邊同巖性坡體處展開試驗，對此提出如下幾點要求：

1） 共設(shè)置3 個試驗孔，該處的錨索結(jié)構(gòu)要與工程實際情況相同。根據(jù)需求確定錨固段長度，即3m、4m、5m；設(shè)置自由段，此部分長度8m。應當注意錨索自由段不注漿。

2） 以設(shè)計深度為參考，實際鉆孔深度需在該值基礎(chǔ)上增加0.5m，將此部分作為沉渣段，設(shè)置鋼絞線時必須預留1.0m，將其作為張拉段。調(diào)整好鉆孔角度，偏差控制在±1°以內(nèi)；張拉作業(yè)分兩級完成，底部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工所用材料為素混凝土，尺寸至少要達到1.5m×1.5m×0.8m；上部結(jié)構(gòu)施工所用材料為C30 鋼筋混凝土，此處采取雙面布筋的方式，此結(jié)構(gòu)尺寸至少要達到0.8m×0.8m×0.4m。

3） 采取合適的方法完成錨索拉拔試驗，具體為分級循環(huán)荷載法。實際操作中對錨索施加初始荷載，經(jīng)檢測后獲得錨索端頭位移初讀值，隨后即可加載作業(yè)，每結(jié)束一級加載后及時記錄錨索位移數(shù)據(jù)，按荷載等級依次完成加載與卸載作業(yè)，每結(jié)束一級加載后均要給予一段持荷時間。

4） 以鋼絞線標準強度為參考，要求每級荷載大小均為該值的0.1 倍，單次操作的間隔時間為5min，檢驗相鄰的錨頭位移量，未超過0.1mm 時則具備施加下一級荷載的條件。

5） 錨索張拉試驗必須得到檢測裝置的支持，要求各設(shè)備具有較高的精度；利用測力計檢驗張拉設(shè)備明確其工作能力。

6） 為掌握極限抗拔力的實際情況還要對錨索進行破壞試驗，根據(jù)本工程情況提出了錨索的破壞標準，具體體現(xiàn)在如下三方面：錨索位移不收斂；因最后一級荷載導致的錨頭位移量為前一級的2 倍；試驗過程中鋼絞線出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。

4 結(jié)語

邊坡工程是決定高速公路整體質(zhì)量的關(guān)鍵，基于預應力錨固技術(shù)的應用有助于提升邊坡穩(wěn)定性。但該技術(shù)的應用過程較為復雜，涉及到諸多要點，工程人員要從實際情況出發(fā)確定合適的錨固體系，實際操作中做好質(zhì)量控制工作，全面確保邊坡工程穩(wěn)定性，以便給各環(huán)節(jié)施工以及后續(xù)運營創(chuàng)造良好條件。