預應力錨索框架在深路塹高邊坡施工中的應用研究

蔣東磊

（中鐵十八局集團第一工程有限公司 河北涿州 072750）

預應力錨索框架在深路塹高邊坡施工中的應用研究

蔣東磊

（中鐵十八局集團第一工程有限公司 河北涿州 072750）

隨著高速公路建設進程的加快，施工過程以及工后的各種安全防災治理始終是一項重要的內容，尤其是高邊坡的相關治理。針對深路塹高邊坡的具體治理過程，有必要探析預應力錨索框架在治理邊坡中的重要應用思路。結合邊坡治理的真實情況，給出適當?shù)闹卫砹鞒毯头绞?，確保邊坡治理的成效性。

預應力錨索框架 深路塹 高邊坡

1 引言

針對深路塹的邊坡，復合式的混凝土框架和錨索結構可以發(fā)揮最佳的加固實效。從組成特征來看，預應力錨索框架包含了混凝土的框架梁以及預應力錨索這兩部分。針對高邊坡深路塹的具體治理，能夠獲得較長期的治理效果[1]。然而，高邊坡治理的整體過程都表現(xiàn)出復雜性，其中包含了交叉性的治理步驟。在具體應用時，相關人員有必要考慮到高邊坡深路塹的地質情況，從而選擇最適合用于治理的一種方式。適當運用預應力錨索框架的相關技術，才能在更大程度上防控邊坡的地質隱患，確保邊坡治理的成效性。

2 工程概況

龍川至懷集之間的高速公路 TJ12標，位于廣東省河源市連平縣元善鎮(zhèn)。標段全長 8.13km，共有路塹高邊坡20段，最高邊坡垂直總高度達54m，高邊坡多為夾有軟弱巖層的順傾山坡，屬不良地質段，防護以錨桿、錨索框架梁防護為主，采用鋼混結構制成的框架現(xiàn)澆梁，在現(xiàn)澆梁的外側設置了矩形框架，截面尺寸設置為50cm*50cm，混凝土標號為C30。

3 預應力錨索框架的基本原理

錨索框架梁用于高邊坡加固，根本原理為主動加固。針對各類的滑坡體，都可以用來加固。具體的做法為：對于施工中的巖體，需要實時調整巖層強度，在這種基礎上就能夠形成具有推力的滑坡體。在框架梁的傳動作用下，內部較穩(wěn)定的巖層就可以接受來自框架梁的推力。這種狀態(tài)下，滑坡體就改變了原先的應力構成，用這種方式來確保邊坡本身的穩(wěn)固性。通常來看，錨索框架梁包含了內部的框架梁和錨索。在這之中，錨索本身具備很強的錨固作用力，框架梁則具備分散力和張拉力。因此，框架梁能夠平衡滑坡體自身的推力作用，同時也改變了內部的應力狀態(tài)[3]。

對于巖質的高邊坡和較深的路塹，可以使用預應力錨索以及框架梁的具體加固方式。同時，這種加固還可以用在滑坡和順層區(qū)域或者軟巖區(qū)域。對于錨桿加固來講，依照了同樣的加固流程和根本原理。對于較高邊坡而言，錨索框架梁以及錨桿的加固方式具備主動性。這是因為，錨索框架梁可以確保邊坡本身的穩(wěn)固，因此也調動了自穩(wěn)的性能。由此可知，錨索框架的預應力技術方式也能夠在本質上改善應力。這種結構具備輕巧和美觀的特征，同時也表現(xiàn)出突顯的經濟效益。相比于常用的結構，錨索框架更適合用在治理邊坡的進程中。

4 預應力錨索框架梁技術要點

圖1 錨桿框架

4.1 鉆探錨孔

先布置150mm的孔徑，錨孔調整為20°的傾斜角。鉆探的過程中，允許1°的鉆孔偏差。杜絕水鉆的方式，最好選擇干鉆。為了確保合適的鉆孔深度，在真正施工時需要超出0.5m的設計鉆探深度。如果出現(xiàn)了塌孔，則暫停鉆探并且給予灌漿護壁的相關處理，在這個步驟中需要設置 2MPa的灌漿壓力。等到初凝結束，再進入后期的鉆進和掃孔[4]。完成鉆孔之后，還需要清除小孔內側殘留的水體和巖層碎屑。在這個步驟中，可以選擇吹入高壓空氣的方式。這樣做，就能夠避免孔壁與砂漿的粘結。

圖2 錨索的錨固段

4.2 制作錨索

在制作錨索時，施工人員最好選用松弛度較低而強度較高的鋼絞線作為錨索材料，同時還要遵循特定的技術標準。在本次施工中，相關人員設計了500KN的單孔噸位，錨索錨具包含了螺旋筋、夾片和錨墊板三種。進行編束操作之前，應當反復核驗鋼絞線的排列情況和垂直度，杜絕鋼絞線打彎或者沾有油污的現(xiàn)象發(fā)生。若發(fā)現(xiàn)機械損傷、死彎或者銹蝕的現(xiàn)象，則需要及時消除。緊箍環(huán)以及錨固段最好間隔 1m，最少纏繞兩圈。每隔 1.5m，就要增設自由段的架線環(huán)。這樣做，就能確保鋼絞線本身的平整。

4.3 劈裂注漿

具體在注漿時，可以選用特定規(guī)格的水泥砂漿當作注漿材料，依照測試得出的數(shù)據(jù)來確定比例。例如：若選擇了M30型號的砂漿，那么最好選擇孔底返漿的注漿方法，同時還需要設置1MPa的最小注漿壓力。針對錨孔注漿，應當確保漿液是飽滿且均勻的。若遇到地質狀態(tài)不良的高邊坡，則可以選擇二次劈裂的方式用來注漿。在這時，就應當設置2MPa的最低注漿壓力[5]。

4.4 鎖定以及張拉

預先張拉錨索之前，先要確保符合了框架梁以及錨孔砂漿的設計強度。標定并且調整張拉儀器之后，再進入具體的張拉過程。應當注意的是：鋼絞線必須具備均衡的受力，同時也應當布置平直的錨索體。針對單根鋼絞線，最好選擇較小的千斤頂用來張拉。對于錨固體本身而言，應當確保各個部位都密切接觸。針對多余的鋼絞線，應當予以機械切除，但是不要用電切割。在切割過程中，最好留出10cm左右長度的鋼絞線，這樣做是為防止鋼絞線滑脫。完成張拉之后，就可以用碎石混凝土來封閉錨孔。

圖3 錨索框架梁穿索施工圖片

5 應用注意事項

錨索編束過程中，施工人員應當均勻排列各個鋼絞線，確保線條的平直。對于發(fā)生銹蝕的鋼絞線應當及時去除。在選用擴張環(huán)時，最好選擇工程塑料環(huán)，因為這種擴張環(huán)來源于批量的工廠制作。具體購買時，還需要反復查看擴張環(huán)與鋼絞線總數(shù)是否相符。

對于緊箍環(huán)而言，可以選擇鐵扎絲或者較薄的鐵皮制成。鋼絞線的自由段需要用較軟的塑料套管來包裹，對于端頭位置可以留出適當?shù)膹埨L度。等到完成張拉，再去掉余留的鋼絞線部分。澆注錨頭時，優(yōu)先選擇C30類型的混凝土。

圖4 錨索框架梁施工照片

6 結論

針對路塹高邊坡的特殊地質條件，應當給予全方位的防護，這種基礎上才能突顯邊坡加固的意義和作用。在施工進行中，也應當在根本上確保邊坡和路塹的穩(wěn)定性。預應力錨索框架的支擋加固符合了深路塹和高邊坡的獨特地質狀況，因此表現(xiàn)出很強的適用性。在具體應用時，相關人員還需要設置適當?shù)氖┕ち鞒蹋x用配套的技術方式。這樣做，能夠節(jié)省邊坡加固的更多成本，進而在根本上提高路塹邊坡的安全性以及穩(wěn)定性。

[1]潘雪峰,喬粉劍.預應力錨索框架在深路塹高邊坡中的應用[J].西南公路,2013(02):142-145+149.

[2]田曉軍.預應力錨索框架在深路塹邊坡防護中的應用[J].經營管理者,2011(11):355.

[3]李冠明.預應力錨索框架梁砼邊坡防護技術在路塹高邊坡防護中的應用[J].中國新技術新產品,2012(09):87-88.

[4]池旭珍.淺談預應力錨索在公路路塹高邊坡加固施工中的應用[J].福建交通科技,2014(03):23-26.

[5]宋翠英.預應力錨索框架梁在路基邊坡防護中的應用[J].山西交通科技,2013(03):1-2+8.

Application of Prestressed Anchor Cable Frame in Construction of Deep Road Cutting and High Side Slope

JIANG Dong-lei
(No.1 Engineering Corporation Limited of China Railway 18th Bureau Group Co. Ltd Zhuozhou Hebei 072750 China)

With the accelerating of construction of highway, construction process and various safeies and disasters prevention management have been most significant aspects, particularly for management of high side slope. Aiming at the actual management process of deep road cutting and high side slope, the application thoughts of prestressed anchor in controlling side slope is needed to be analyzed. Combining with the real situation of management of high side slope, this paper brings forward suitable management procedure and methods, so as to guarantee effectiveness of side slope control.

prestressed anchor cable frame deep road cutting high side slope

A

1673-1816(2017)01-0007-04

2016-03-19

蔣東磊（1979-），男，學士，工程師，研究方向土木工程。