預應力錨索施工關鍵技術探討

黃宜普

摘 要：經濟社會形式的轉變為各項基礎工程的發展提供了全新的方向，隨著基礎建設工程的增多，我國更為重視各基建工程的質量，引進了多種作用效能的高端技術，從而使得整體施工的質量和效率得以穩步提升。其中預應力錨索施工中所引入的關鍵技術能夠使得結構更為穩固，其是由預應力錨索加固和格構梁加固的技術演變而來，目前已經在高速公路和水利工程的邊坡支護階段加以利用，本文將結合廈沙高速A2標的預應力錨索施工對此種技術進行闡釋，并說明其中的關鍵技術。

關鍵詞：預應力錨索施工;關鍵技術;應用

0 引言

采用傳統的辦法作用于需要保持穩定性的結構上，不僅耗費了人力和物力，而且所獲得的效果并不如預期，因而要引進更為先進的技術，在保證施工質量的基礎上，完成成本等多種效益的管控目的。高速公路和水利工程施工中采用預應力錨索技術，其能夠應對地質條件較差的區域，提升邊坡的穩定性，由此可見研究預應力錨索施工的關鍵技術十分必要。

1 預應力錨索施工的簡述

廈沙高速A2標現場工程地質調查和鉆探顯示，場址區表層覆蓋薄層坡積含礫粉和粉質黏土，下部基巖為侏羅系上統南園組凝灰熔巖，路墊由第四系覆蓋層。針對此類巖石土層較為松軟的區域，其自身結構所具備的穩固性能不佳，要借助預應力錨索框架作用于原有的結構中，從而能夠將深層穩定的巖石與松軟的巖土相結合，減緩了表面脫離情況出現的時間。通過分析所形成的聯合結構，發現其中的受力體為錨索樁和錨固段，在力的支撐下，可以穿透土體，將深層土與淺層土相合，所形成的受力面更為穩固，從而保證整體邊坡加固的成效。對于高邊坡的地理區域而言，其通過引入錨索技術能夠將滑面摩擦力提高，由此提升抗滑摩阻力，為達到相應的效果，需要使用水泥砂漿，將巖石、錨孔底部連接成統一的結構，其能夠發揮出錨固體的作用，從而使得穩定和不穩定的山體結構均能保持穩定的狀態，降低裂縫變深的幾率[1]。

2 預應力錨索結構的主要特點

目前在高速公路和水利工程中對預應力的應用更為廣泛，通過路基支護、邊坡支護等施工活動證明了借助此種應力所形成的錨頭結構更為符合質量管控的要求，其在格梁的支持下，即便是在松散的層邊坡依舊能夠均勻的傳遞預應力，降低了壓縮變形問題發生的幾率。預應力錨索結構的設計是確保各項技術發揮效用的基礎，因此要明確格構梁、預應力錨索工作和錨索編號的具體作業原理。格構梁是垂直于坡面的結構，其借助橫縱梁產生，而錨索結構的設置位置是橫縱梁交叉的預應力位置，要想維持錨索結構的穩定性，則需要首先分析格構以及其下部巖體的整體作用。通過力學理論分析出，要運用彈性地基模型法將格構梁和周圍巖土間所產生的作用力加以計算，才能夠形成地基模型[2]。由于在實際應用預應力錨索施工辦法的環境中，其存在著邊坡地質略為復雜的結構，有些結構設計過程并未考慮格構梁邊坡結構間的內在聯系，因而收效甚微。編號階段要將鋼制絞線表面的污垢去除，截取放置于架子上，按照逐個檢查的方式，對低松弛、高強度的無粘結鋼制絞線編號。

3 預應力錨索施工的關鍵技術

3.1 施工要點

此施工屬于隱蔽工程，其質量的管控與技術的應用效果間的關系十分密切，因此要按照技術驗收的規范完成作業任務。主要的施工流程包括準備階段、成孔、制安、為錨孔注漿、澆灌、驗收等，最為關鍵的環節是錨孔注漿和錨孔成孔，要就這兩個環節中控制的關鍵點深入探索，防止出現卡鉆、孔壁坍塌的問題，將地下水體、巖土渣、空氣等排出，使得注漿作業的質量得以提升[3]。

3.2 控制要點

3.2.1 出渣

經過調研，在實際應用預應力錨索施工工藝的環節中，受到土層含水量等因素的影響，很容易會出現鉆機跟進困難的問題，具體產生的原因是：一般鉆進需要轉入到40 m以下的位置上，但部分邊坡結構的含水量較大，其因土體相互黏合，存在著黏聚力大、可塑性強的特點，直接附著在孔壁、鉆桿上，其上的出渣泥土無法滿足出渣的需求，造成出渣困難的問題，因而會導致無法跟進的情況發生。造成以上不良情況的可能原因是：首先可能為空壓機型號或者錨桿鉆機的選用并不能符合施工和地質條件的需求，所產生的功率無法契合吹渣壓力的切實需要，進而引發清孔難題。除了以上的可能性要素外，還可能因邊坡泥巴的粘聚力過大，其直接附著在孔壁和鉆桿上，即便是沖入了高壓氣體，但其無法將全部孔渣吹出。面對上述問題要求先對機型予以考量，選用全液壓錨固鉆機、空壓機等較為符合錨索結構生成的設備，使用大功率的設備，增強其在工作時所產生的壓力和鉆進效率，助力清孔工作。實際作業環節要細化施工的流程，找準鋼板焊接的位置，選擇依照間距為1.5 m的垂直于鉆桿方向的位置將鋼板焊接牢固，減緩鉆進的速度，隨著鋼板在高速旋轉的鉆桿的輔助下，其能夠攪碎黏土，并且在高壓空氣的推動下鉆桿做往復運動，有利于出渣。

3.2.2 鉆孔

實際施工階段容易出現因出水量大導致孔壁卡鉆、塌孔和縮孔的問題，作業中采用停止鉆進，處理完畢后繼續施工作業的辦法，或者將根管鉆進工藝應用其中維持正常的工作狀態。在注漿固壁處理環節，要保持已經注漿超過24 h，漿體符合相應的強度需求，整體作業具備周期長的特點，因而要保證漿液擴散的效果和風化問題，注意操作。由于土體條件的限制，注漿的漿液擴散的效果不佳，需要重復作業幾個輪回才能夠保證長錨索施工的質量，并且要觀察裂縫風化的程度，在碎塊狀巖石破碎帶被穿過的施工中，要保證漿液持續停留在作業區域，切勿注漿過多，導致因量大流出的問題發生。根管施工工藝的作用特點是周期短、鉆進效果顯著，其工作的原理是跟進鋼管，從而達到孔壁被保護的效果。運用此種施工技術的環節中要管控整體耗費的成本，避免因鋼管斷裂提高成本輸出量，相較于過去所使用的管壁較薄的鋼管，目前已經將管壁的厚度調整為10 mm，區別于之前的5 mm，此種鋼管不容易斷裂，自然保證了在輪回使用中的質量，提升了利用率，有效控制施工成本。使用偏心錘頭，作用于根管穿透孤石層的情況下，有利于將孔壁擴大，達到鋼管跟進的目標。孤石層鉆進是預應力錨索施工中的重要階段，由于在高速公路和水利工程中所涵蓋的地基其存在地質分布不均、填料不均的問題，施工區域含有大量的破碎巖層和石塊，其有一定的厚度，使得鉆進去過程更為艱難，尤其是在對相鄰的孔位進行鉆孔的環節中，很容易導致巖石破裂，使得高壓空氣無法作用于鉆孔，帶來竄孔的問題，出渣更為困難，鉆進受到制約。遇到以上情況要采取停止鉆進的辦法，將其中的一個注漿孔封閉，靜待24 h后，對另一個鉆孔實施鉆進辦法，降低高壓氣體流失的可能性。利用根管作業的辦法，將孤石層的適宜位置實施擴孔作業，并就施工人員的自身素養加以控制，要求其能夠對地質條件有高水平的判斷，使用較為適當的鉆進速度。

3.2.3 壓漿控制

一般選用孔底返漿的辦法，管控壓漿壓力，發現孔口有新鮮漿液溢出后，并觀察30 min的回落情況，若回落，則需要繼續補漿，維持飽滿的漿體狀態。合理設定拔管的時間，考量到其可能會造成縮孔等問題，采取邊拔管邊壓漿的辦法，稍晚于壓漿作業，觀察孔口漿體的狀態，初凝前需要完成拔管的工作。

4 結束語

綜上所述，將預應力錨索施工應用于基建工程中能夠起到質量有效管控的作用，因此上文給出了關鍵技術的研究內容，希望其他參建人員積極找尋其中可加以完善的部分，提出改進意見。

參考文獻：

[1]陳彬.八達嶺長城站超大斷面過渡段暗挖施工新技術[J].隧道建設（中英文），2018，38（S2）：261-267.

[2]陳彬，肖承倚.八達嶺長城站預應力錨索施工關鍵技術[J].企業技術開發，2019，38（1）：8-12.

[3]程鵬.安康山區高速公路互通式立交的施工關鍵技術研究[D].長安大學，2017.