淺談?lì)A(yù)應(yīng)力錨索、錨桿組合梁在高邊坡滑坡處治中的應(yīng)用

【摘 要】南方某高速公路邊坡多是灰黑色泥巖、頁巖邊坡，易風(fēng)化，遇雨易崩解塌方，必須及時(shí)防護(hù)。為增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性，同時(shí)兼顧通行和綠化的要求，采用了預(yù)應(yīng)力錨索、錨桿組合梁的方式對邊坡進(jìn)行了加固，實(shí)踐證明該施工方法不僅技術(shù)可行，而且取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效果。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力錨索；錨桿組合梁；滑坡處治；應(yīng)用

1前言

南方某高速公路K52+328-K52+530段右側(cè)滑坡，為侏羅系下統(tǒng)自流井組和三疊系須家河組粉砂質(zhì)泥巖，局部夾灰黑色炭質(zhì)頁巖，產(chǎn)狀水平。炭質(zhì)頁巖呈透鏡體產(chǎn)出，零星分布，連續(xù)性差，其層間充填有高嶺土、伊利石、蒙脫石等黏土礦物，十分滑膩，雨水浸潤后其抗剪強(qiáng)度極低，由于側(cè)向卸荷、降雨、地下水影響，加之堆載卸載，造成巖體順炭質(zhì)頁巖層面錯(cuò)動(dòng)，在距離路肩上方6～8m處剪出，坡口線外側(cè)產(chǎn)生平行于路線方向的裂縫。針對以上情況，為增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性，同時(shí)兼顧通行及綠化的要求，本段邊坡滑坡應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力錨索、錨桿組合梁予以整體處治，并取得了良好的效果。

2先期準(zhǔn)備情況：

2.1工程特點(diǎn)：

2.1.1本段錨桿錨索工程工程量巨大，施工工序復(fù)雜多樣，在高邊坡上作業(yè)，施工工作面大，屬高空作業(yè)，危險(xiǎn)系數(shù)大，安全防治工作難度大。

2.1.2施工場地布置，施工安全管理、工程質(zhì)量控制工作、施工前后工序組織安排等是本工程施工管理的關(guān)鍵。

2.1.3本工程邊坡多是灰黑色泥巖、頁巖邊坡，易風(fēng)化，遇雨易崩解塌方，必須及時(shí)防護(hù)。

2.1.4經(jīng)常出現(xiàn)不可預(yù)測的突發(fā)事故，工程質(zhì)量難以控制，同時(shí)來不及采取任何安全防患措施。

2.1.5從外觀地形地貌很難判斷高邊坡是否穩(wěn)定。

2.2技術(shù)保證條件：

2.2.1施工總的原則：開挖一級、防護(hù)加固一級；逐級開挖，逐級防護(hù)。

2.2.2對高邊坡地下水足夠重視，完善綜合排水設(shè)施。

2.2.3施工開挖過程中隨時(shí)進(jìn)行地質(zhì)核查，對邊坡穩(wěn)（滑坡）定性進(jìn)行施工監(jiān)測。發(fā)現(xiàn)實(shí)際地質(zhì)情況有異常變化應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)措施

2.2.4施工前在現(xiàn)場條件下對每坡面不小于2根錨索做嚴(yán)格的抗拔力試驗(yàn)。

2.2.5路基開挖后的邊坡如不能及時(shí)防護(hù)，在坡面上覆蓋塑料薄膜，避免雨水沖刷坍塌。

3施工方法詳述

3.1錨索、錨桿組合梁（以錨索施工為例）施工工藝流程

3.2施工方法

3.2.1錨孔測放

根據(jù)各點(diǎn)工程立面圖，按設(shè)計(jì)要求，將錨孔位置準(zhǔn)確測放在坡面上，孔位誤差不得超過±50mm。如遇既有刷方坡面不平順或特殊困難場地時(shí)，在確保坡體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全的前提下，適當(dāng)放寬定位精度或調(diào)整錨孔定位。

3.2.2鉆孔設(shè)備

鉆孔機(jī)具的選擇，根據(jù)錨固地層的類別、錨孔孔徑、錨孔深度、以及施工場地條件等來選擇鉆孔設(shè)備。巖層中采用潛孔沖擊成孔；在巖層破碎或松軟飽水等易于塌縮孔和卡鉆埋鉆的地層中采用跟管鉆進(jìn)技術(shù)。

3.2.3鉆機(jī)就位

錨孔鉆進(jìn)施工，搭設(shè)滿足相應(yīng)承載能力和穩(wěn)固條件的腳手架，根據(jù)坡面測放孔位，準(zhǔn)確安裝固定鉆機(jī)，并嚴(yán)格認(rèn)真進(jìn)行機(jī)位調(diào)整，確保錨孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50mm，高程誤差不得超過±100mm，鉆孔傾角和方向符合設(shè)計(jì)要求，傾角允許誤差位±1.0°，方位允許誤差±2.0°。

3.2.4鉆進(jìn)方式

鉆孔要求干鉆，禁止采用水鉆，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和保證孔壁的粘結(jié)性能。鉆孔速度根據(jù)使用鉆機(jī)性能和錨固地層嚴(yán)格控制，防止鉆孔扭曲和變徑，造成下錨困難或其它意外事故。

3.2.5鉆進(jìn)過程

鉆進(jìn)過程中對每個(gè)孔的地層變化，鉆進(jìn)狀態(tài)（鉆壓、鉆速）、地下水及一些特殊情況作好現(xiàn)場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進(jìn)現(xiàn)象時(shí)，須立即停鉆，及時(shí)進(jìn)行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.1-0.2MPa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進(jìn)。

3.2.6孔徑孔深

鉆孔孔徑、孔深要求不得小于設(shè)計(jì)值。為確保錨孔直徑，要求實(shí)際使用鉆頭直徑不得小于設(shè)計(jì)孔徑。為確保錨孔深度，要求實(shí)際鉆孔深度大于設(shè)計(jì)深度0.2m以上。

3.2.7錨孔清理

鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆1-2分鐘，防止孔底尖滅、達(dá)不到設(shè)計(jì)孔徑。鉆孔孔壁不得有沉碴及水體粘滯，必須清理干凈，在鉆孔完成后，使用高壓空氣（風(fēng)壓0.2-0.4MPa）將孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度。

3.2.8錨孔檢驗(yàn)

錨孔鉆造結(jié)束后，孔徑、孔深、孔位、傾角和方位須經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行下道工序。

3.2.9錨索體制作及安裝

錨索采用4根φS15.2的鋼絞線制作，鋼絞線強(qiáng)度Rb=1860Mpa，用OVM15-4型錨具鎖定。錨索制作時(shí)，其長度應(yīng)增加1.5m的張拉段。錨索錨固段要求涂強(qiáng)力防腐涂料，自由段套φ20-φ22mm的PVC管，套管長度范圍內(nèi)用黃油充填，外繞工程膠布固定。

3.2.10錨固注漿

注漿采用水灰比=0.4-0.5純水泥漿或M30水泥砂漿常壓灌注，對于錨固段位于水量較大、泥化地層或錨固力不足時(shí)采用二次劈裂注漿工藝，錨固段二次劈裂注漿在已注漿體初凝時(shí)進(jìn)行。

3.2.11框架梁制作?？蚣芰翰捎肅25混凝土整體澆注?；A(chǔ)先鋪墊2cm砂漿調(diào)平層，再進(jìn)行鋼筋制作安裝，鋼筋接頭需錯(cuò)開，同一截面鋼筋接頭數(shù)不得超過鋼筋總根數(shù)的1/2，且有焊接接頭的截面之間的距離不得小于1m。

3.2.12錨索張拉及鎖定、封錨

通過現(xiàn)場張拉試驗(yàn)，確定張拉鎖定工藝。錨索的張拉及鎖定分級進(jìn)行，嚴(yán)格按照操作規(guī)程執(zhí)行。在設(shè)計(jì)張拉完成30-45d后再進(jìn)行一次補(bǔ)償張拉，然后加以封錨。

補(bǔ)償張拉后，從錨具量起，留出長5-10cm鋼絞線，其余部分截去，須用機(jī)械切割，嚴(yán)禁電弧燒割。最后用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙，然后對錨頭采用不低于20MPa的混凝土進(jìn)行封錨，防止銹蝕和兼顧美觀。

3.3錨索錨桿質(zhì)保措施

3.3.1錨索張拉機(jī)具應(yīng)配套使用，不得混用。張拉系統(tǒng)和量測儀器使用前要進(jìn)行標(biāo)定，且每6個(gè)月應(yīng)重新標(biāo)定一次。

3.3.2以工序質(zhì)量控制為重點(diǎn)，進(jìn)行全過程跟蹤監(jiān)督。在鉆進(jìn)過程中隨時(shí)檢查傾角和方位角誤差，并及時(shí)記錄鉆進(jìn)速度、孔口返風(fēng)、排碴等情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。

3.3.3錨索鉆孔前按設(shè)計(jì)圖紙對錨孔孔位定位放線，檢查鉆具是否配套，是否符合設(shè)計(jì)孔徑要求，然后按設(shè)計(jì)的孔位、傾角和方位角固定鉆機(jī)，并采用專用穩(wěn)桿器以保證鉆孔精度。

3.3.4應(yīng)按分序加密的原則進(jìn)行鉆孔，成孔后及時(shí)進(jìn)行錨固段固結(jié)灌漿，以保證成孔質(zhì)量。

3.3.5當(dāng)注漿強(qiáng)度達(dá)到強(qiáng)度以后開始張拉錨索。張拉設(shè)備要求配套使用，并通過有關(guān)認(rèn)證機(jī)構(gòu)的標(biāo)定，繪制壓力表讀數(shù)—張拉力關(guān)系曲線。

3.3.6錨索張拉采用單根預(yù)緊后再分級整體張拉的施工方法。為確保鋼絞線理順并受力均勻，張拉前應(yīng)按設(shè)計(jì)荷載的10%進(jìn)行單根鋼絞線預(yù)緊。正式張拉采用整體張拉，按設(shè)計(jì)值的25%、50%、80%、100%分5級荷載逐級增大。荷載施加均勻，加載速率每分鐘不宜超過設(shè)計(jì)應(yīng)力的0.1，每一級張拉后穩(wěn)壓5min，同時(shí)量測索體伸長值并做好記錄。若實(shí)際伸長值大于理論伸長值的10%或小于5%時(shí)，應(yīng)停止張拉查明原因并采取補(bǔ)救措施后方可繼續(xù)張拉。張拉荷載按設(shè)計(jì)要求達(dá)到設(shè)計(jì)荷載的110%后穩(wěn)壓10-20min進(jìn)行鎖定。

3.3.7進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)收試驗(yàn)，檢驗(yàn)錨索的錨固性能（如錨索體的伸長、預(yù)應(yīng)力大小等）。在錨索驗(yàn)收時(shí)測試的數(shù)據(jù)應(yīng)與錨索受力性能試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對比，并以錨索試驗(yàn)結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)判斷被檢驗(yàn)錨索是否合格。

4結(jié)束語

在南方高速公路建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力錨索、錨桿組合梁對高邊坡的滑坡處治效果十分明顯，隨著施工技術(shù)的日益成熟，其施工應(yīng)用越來越廣泛，從而成為滑坡處治中的一項(xiàng)主要的施工方案，也必將為交通建設(shè)事業(yè)更好地服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]雷源鐵.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在加固工程中的應(yīng)用.第八屆后張預(yù)應(yīng)力學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集，2004年