預應力錨索在高邊坡防護中的應用研究

李海濱

（湖南省交通規劃勘察設計院有限公司，湖南 長沙 410000）

就預應力錨索技術來看，主要從邊坡土層抗剪強度入手，以錨索為支持來對壓力進行傳遞。在高邊坡防護施工中，以預應力錨索技術為支持，能夠增強地表強度，改善邊坡底層力學性能，緊密連接結構與地層，提高滑移面的抗剪強度，滑坡幾率也明顯降低，因此在高邊坡防護中可充分發揮預應力錨索的應用價值。

1.預應力錨索施工技術簡介

就預應力施工技術來看，錨固體的形成主要依靠水泥砂漿、巖石和錨孔底端，摩擦力存在于錨固體與孔壁之間，這就促進了反作用力的形成，主動應力發生變化，自框架巖坡面向穩定巖層轉移，得以實現有效加固，便于加強工程施工質量控制。在公路工程建設中，以預應力錨索施工技術為支持，能夠保證施工質量與安全，提高公路工程的穩定性，延長公路的使用壽命。公路高邊坡的特點在于，存在較大的高度與坡值，為確保施工設備選擇的合理性，需要就施工環境進行具體分析。就鉆機來看，型號不同的鉆機其性能也存在顯著差異。YG800鉆機機身重量輕，但靈活性，施工效率高，可結合工程設計文件、工程實際及施工技術來對鉆機型號進行合理調節，保證施工質量，減少不必要的成本消耗。

2.預應力錨索在高邊坡防護中的具體應用

高邊坡工程中，山體潛在滑體的下滑力超出抗滑力，會造成滑移與破壞。巖體較為堅硬，斷層、節理、裂隙等軟弱結構面極易出現剪切面。就土層來看，砂性土大多呈現出平面滑面，而黏性土呈現出圓弧狀滑面。若僅僅通過削坡或擋墻的方式很難真正實現加固，并且毫無經濟性可言，而通過預應力錨索的方式能夠對高邊坡進行加固，連鎖結構與地層，促進復合體形成，保證邊坡穩定性，對拉力與剪力加以承受，滑移面抗剪強度得到明顯提升，山體位移也能夠得到有效阻止。

2.1 準備工作

在高邊坡防護中應用預應力錨索技術，需要做好充分的施工準備。在原材料準備方面，需要測定原材料指標性能，保證質量可靠，滿足施工要求。鋼絞線、鋼筋、水泥、碎石等都是重要的施工材料，需要在使用之前開展規范測試，確保滿足力學要求，就材料進行合理分類，以保證施工的規范化。材料準備充分后，依照施工標準配比材料，評估材料性能，保證材料配比科學，促進錨索施工的順利進行。

在抗拔試驗過程中，獲取錨索支護相關參數，以便科學制定預應力錨索施工方案，為施工作業的有序進行奠定基礎。為確保設備具有良好的使用性能，需要在測試過程中進行綜合分析，基于設備各項情況出發，有重點的測試設備加載、測量、反力等裝置，保證其性能參數符合工程要求，以確保施工規范有序進行。基于工程要求確定具體測試方法，在錨索拉拔試驗中，關注荷載等級增加與矛頭位移情況，保證荷載增加的有序性，就位移量進行精準測量，進而確定工程參數，強化數據支持，保證施工的準確性。

為促進預應力錨索施工的順利進行，在預應力錨索設計階段，需要把握工程項目實際情況，明確滑坡預應力錨固力，找準滑坡體具體方向并確定相關參數。施工中對工程預應力錨固技術加以科學化應用，通過實驗確定施工方案的可行性，經試驗確定結果可靠性，這是控制預應力錨固施工質量的關鍵。

2.2 錨孔鉆孔

為確保高邊坡防護施工的順利進行，在錨孔施工之前就腳手架進行搭設，確保與工程施工承載力要求及牢固條件相符合。依據設計要求確定孔位，規范測量放樣，保證孔位精準且符合要求。鉆機就位后，測量孔的方位角，基于設計要求控制鉆孔精度，鉆孔開孔偏差不可超出10cm，錨索孔入口偏差不可超出2.5°，與孔深相比，鉆進長度孔斜偏差應低于其2%。以風動干鉆法為支持進行鉆孔，做好施工記錄，鉆孔直徑為110mm，鉆孔深度控制主要以鉆桿深度為支持，與設計孔深相比，鉆孔實際深度超出40cm左右。施工過程中為保證鉆孔質量，以高品質與高剛度的鉆桿為支持，導正器安裝間隔在5-8cm之間，令鉆具及鉆桿處于孔洞中間，以防范孔深孔洞傾斜。以JXY-2型羅盤測斜儀為支持，鉆進5-8m后及時就孔斜進行測量，就傾斜進行糾正，確保孔斜處于設計允許范圍內。待鉆孔深度滿足設計深度后，繼續鉆進，以高壓空氣清除孔洞內的積水及巖土等，提高孔壁清潔度，促進漿體與巖壁有效粘結。待鉆孔完成后，及時檢查孔洞，確認合格后安裝錨筋并規范注漿，切不可間隔過長時間，否則極易出現孔洞坍塌的情況。一旦發現孔洞坍塌，需停鉆，取出鉆桿后固結灌漿，確保漿體強度達標，之后方可繼續實施鉆孔。

2.3 錨索制作安裝

以鋼絞線制作預應力錨筋，要求鋼絞線強度較高，不可存在粘結情況，強度需達到1860MPa，單根鋼絞線由直徑5mm的7根鋼絲組成，以PVS塑料管道支架為輔件，管道材料中不可存在氯化物等，否則極易引起鋼材氫脆和腐蝕。以PVC增強塑料管為灌漿管材料，直徑25mm的灌漿管可對0.7MPa以上壓力進行承受。基于工程要求對工作錨具進行選擇，張拉錨具階段不可存在嚴重應力集中。為避免材料出現嚴重變形，需在材料允許范圍內控制工作應力。結合工程實際出發，明確原材料規格、品質對于工程耐久性、堅固性等的影響，合理選擇施工方法，高度重視原材料質量控制。基于設計要求進行下料，以砂輪機切割材料，合理預留鋼絞線長度，考慮到單元錨索長度差異，保證下料的規范性。基于張拉工藝要求出發，錨索下料階段實際錨索長度的計算公式為：L錨=L錨固段+L自由段+L張拉段。

基于設計要求計算錨固段長度，在將PE套管去除后，清理鋼絞線面層保護油脂，保證表面光亮，不可存在油膩感，有效保護裸露的雙絞線。編錨過程中，各部件安裝需嚴格依照施工圖紙進行，保證錨索的平直性。以鉛絲綁扎錨索，將對中架安裝于錨索外側，鋼制或塑料對中架皆可，在鉆孔中居中放置錨索。組裝錨索后就孔洞進行編號。待錨索編制后由監理工程師簽字確認，驗收合格并發放合格證，運輸及安裝階段錨索體不可出現死彎折，否則極易破壞隔離架與鋼絞線涂塑層，確保錨索制作安裝規范。

2.4 錨索注漿

為確保錨索注漿操作的規范化，一般以注漿管為輔助，確保孔底返漿工藝，若注漿過程中灌漿比重等同于出漿管排漿比重，則需應用屏漿措施。以水泥砂漿為支持開展灌漿操作，水灰比不超出0.4。錨固段膠體不可存在腐蝕，且應當具有早強與快凝特點，將膨脹劑添加于膠液中，切實改善錨固效果。將高效減水劑輔助性物質加入到漿液中，能夠提高漿液的流動性，可實現連續進漿，一旦灌漿施工受到其他因素影響而中斷，且中斷時間在1h以上，則需要重新進行灌漿操作。待漿體滿足設計強度70%以上時，周邊切不可存在振動或爆破等施工作業，以免對錨固質量造成不必要的影響。

2.5 錨索地梁

在錨索注漿之后可開展錨索地梁施工，在這一環節需要妥善清理坡面，確保滿足施工要求，之后以C30混凝土為主要材料開展澆筑施工。鋼筋制作過程中需錯開鋼筋接頭，在鋼筋截面相同的情況下令其接頭數量低于鋼筋總數量的一半，一旦發現箍筋與錨索互相干擾，需合理調整箍筋間距，以便加強施工質量控制。混凝土澆筑過程中，需密切觀察錨孔周邊鋼筋情況，鋼筋密集的情況下需要開展規范振搗，這是提高澆筑施工質量的關鍵。

2.6 錨索張拉與鎖定

為確保錨索順利張拉，需要準確標定設備位置，比如千斤頂等，就張拉噸位與壓力表變化曲線圖形進行繪制。選擇適合的安裝錨具，就限位板、千斤頂及自動工具錨進行安裝，確保張拉器具安裝的規范化。張拉施工中需要把握預應力鋼絞線的具體情況，做好預緊處理，確保錨索各段鋼絞線保持均勻受力，之后對整索進行張拉。封孔灌漿之前檢測錨索鎖定厚度預應力，確保達到設計預應力的90%，否則應當及時采取補償措施，確保符合設計要求，提高預應力效果，之后進行封孔灌漿，確保預應力錨固質量可靠。

2.7 錨頭防護

待張拉鎖定之后，需把握錨索狀況，及時進行補漿和封錨。找準外錨頭關鍵點，以手砂輪切割機為主要設備，切除夾片后多出的鋼絞線，依照規范去除油和銹。封錨階段所采用的混凝土標號應當與錨墩混凝土標號一致，以防后期使用過程中出現銹蝕破壞的情況。

3.結語

現如今社會基礎設施建設有序推進，對于高邊坡防護工程也提出了較高的要求，以預應力錨索技術為支持，能夠改善高邊坡防護施工質量，提高邊坡的穩定性。在區域復雜的地質條件下，關鍵工程技術存在較大難度，在應用預應力錨索技術的應用過程中，需要客觀分析現場條件，密切監測坡體情況，保證各施工環節的規范化，保證預應力錨索施工實效，改善高邊坡防護整體效果，維護整個工程項目的綜合效益。