公路高邊坡施工中預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的應(yīng)用

魏當(dāng)汁

摘 要：預(yù)應(yīng)力錨索能充分發(fā)揮巖體的自承潛力，調(diào)節(jié)和提高巖土的自身強(qiáng)度和自穩(wěn)能力，減輕支護(hù)結(jié)構(gòu)的自重，節(jié)約工程材料，并能保證施工的安全與穩(wěn)定，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于公路邊坡工程滑坡治理、高邊坡支護(hù)施工。本文主要通過工程實(shí)例，對預(yù)應(yīng)力錨索的優(yōu)點(diǎn)、施工流程進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)；公路工程；高邊坡

我國中、西部地區(qū)山地眾多，地質(zhì)環(huán)境脆弱，地質(zhì)條件復(fù)雜，在進(jìn)行鐵路、公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時，不可避免會遇到自然形成或人工開挖的高陡邊坡，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差而且處理不當(dāng)時，很有可能會導(dǎo)致滑坡的產(chǎn)生。隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大力開展建設(shè)的不斷深入，以滑坡為主要形式的邊坡工程災(zāi)害問題也越來越突出。有效的治理好邊坡的滑坡問題是保證交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營順利關(guān)鍵之一。至目前為止，治理滑坡的支擋結(jié)構(gòu)體系有擋土墻、抗滑樁、錨桿、錨索及預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁等。工程實(shí)踐表明，預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁己發(fā)展成為高陡邊坡加固的一種有效的手段。但由于抗滑樁體系與滑坡體之間的相互作用的復(fù)雜性，必須在充分了解預(yù)應(yīng)力錨索優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體案例進(jìn)行公路高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝探討。

1 預(yù)應(yīng)力錨索的優(yōu)點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力錨索是指由鉆孔穿過軟弱巖層或滑動面，把一端錨固在堅硬的巖層中（稱內(nèi)錨頭），然后在另一個自由端（稱外錨頭）進(jìn)行張拉，從而對巖層施加壓力對不穩(wěn)定巖體進(jìn)行錨固。預(yù)應(yīng)力錨索框架梁支護(hù)體系的優(yōu)點(diǎn)如下：

1、預(yù)應(yīng)力錨索框架是高邊坡病害防治和坡面防護(hù)的有效措施。預(yù)應(yīng)力錨索框架可以將高邊坡病害防治與坡面柔性防護(hù)有機(jī)地結(jié)合在一起，既達(dá)到防治高邊坡病害的目的，又可美化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了工程和自然的和諧統(tǒng)一。通過大噸位的預(yù)應(yīng)力錨索錨固于邊坡體內(nèi)穩(wěn)定的巖體中，并通過施加的預(yù)應(yīng)力，可抵抗邊坡體深層變形和破壞。

2、能有效地控制邊坡病害的深層破壞。在支擋結(jié)構(gòu)加固設(shè)計時，往往針對邊坡病害的深層破壞力來采取工程措施，為抵抗此破壞力，重力式擋墻是依靠墻體自重及其產(chǎn)生的基底摩阻力和墻前被動土壓力來克服的；抗滑樁是依靠錨固段的樁周側(cè)向抗力或能提供土壓力的樁側(cè)土的被動土壓力與主動土壓力差來克服的；而錨索框架是依靠錨固于穩(wěn)定巖、土體的高強(qiáng)度低松弛的鋼絞線拉緊坡面的鋼筋混凝土框架，提供與邊坡破壞力相反方向的抗力來克服的。

3、施工簡便易行，技術(shù)風(fēng)險低。采用預(yù)應(yīng)力錨索框架加固高邊坡或防治高邊坡病害，可遵循自上而下開挖一級加固一級的施工順序，待上一級錨索進(jìn)行初張拉后再開挖和加固下一級邊坡，對每一級邊坡的施工，還可以進(jìn)行分層和分段施工。這樣，大大減小了邊坡施工本身對邊坡體的擾動，避免因施工不當(dāng)引起的邊坡病害，這一點(diǎn)是其他支護(hù)形式無法比擬的。

2 工程實(shí)例

某公路工程為國家重點(diǎn)干線路段，其右側(cè)路塹邊坡為中低山區(qū)地貌類型，其地形結(jié)構(gòu)為低山、溝谷交錯分布、具有極大的地勢起伏，紫紅色細(xì)砂巖夾薄層泥巖、砂礫巖等為其主要巖性，5到6米為其全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化層厚度；淺黃色、軟硬塑狀亞粘土分布于溝谷間，7.4到9米為其厚度，因其屬于順層坡，極易出現(xiàn)順向滑塌現(xiàn)象。此處可分為6級邊坡，45，3米為最大高度，為避免滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)，必須做好預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)施工。

3 公路高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工流程

1、鉆孔

遵循圖紙設(shè)計相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行準(zhǔn)確定位與測量放樣。安裝鉆機(jī)并準(zhǔn)確就位后，需對其傾斜角度、方位角度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，確保其與設(shè)計規(guī)范相符后，需固定鉆進(jìn)及復(fù)查施工。遵循錨索設(shè)計長度對鉆桿長度加以確定，并做好整齊排列工作，放置時不能存有歪斜情況。各個鉆桿應(yīng)逐個鉆孔，要求鉆孔深度滿足施工要求。鉆進(jìn)施工中需對工作風(fēng)壓、地質(zhì)條件加以充分靠露。按照施工現(xiàn)場實(shí)際情況，實(shí)施調(diào)整。如對軟弱地層實(shí)施鉆孔施工，需及時對鉆進(jìn)速度進(jìn)行合理調(diào)整，防止塌陷問題的出現(xiàn)。

2、組裝錨索

鋼絞線為組裝錨索的主要材料，鋼絞線下料長度=錨固段長度+自由段長度+張拉段長度。5厘米為下料長度誤差最大值。如鋼絞線存有銹跡現(xiàn)象，需做好除銹工作，隨后在組裝臺上順直放置。自由段需進(jìn)行防銹漆的預(yù)先涂刷，并進(jìn)行油脂的涂抹。最后將PR防護(hù)管穿上，并選取封口膠帶將鋼絞線自由端、錨固段連接位置進(jìn)行充分纏繞，利用鐵絲做好綁扎作業(yè)，防止管內(nèi)由水泥漿流入。根據(jù)施工規(guī)定順序做好鋼絞線排列組裝作業(yè)，并在錨索之間放置注漿管，以此保證錨固段以核狀形式呈現(xiàn)，隨后將導(dǎo)向帽添加到錨索前，完成錨索組裝工作后，需將編號牌掛上，并做好堆放工作。

3、安放錨索

安放錨索時，需利用硬塑料管向孔底伸入，隨后通過壓縮空氣將孔內(nèi)巖屑吹出，隨后在孔內(nèi)平順放入錨索，要求外露長度滿足施工要求。吹孔施工時，應(yīng)對碎石掉塊問題加以重視，只有這樣才能順利放入錨索。與此同時。為避免地下水大量滲出，可選取清水、壓縮空氣等進(jìn)行重復(fù)性沖洗作業(yè)，完成沖洗施工后即可實(shí)施灌漿施工。

4、錨索灌漿

因水泥砂漿具有較差流動性，為避免注漿管堵塞現(xiàn)象，需選取純水泥漿實(shí)施錨索灌漿，如錨固段存有土質(zhì)、沙土狀風(fēng)化巖層問題，可利用二次高壓劈裂注漿工藝施工，進(jìn)而對地層錨固力進(jìn)行全面提升。完成錨孔鉆進(jìn)施工后，需做好安裝錨索與錨孔注漿作業(yè)。二次劈裂注漿法通過注漿強(qiáng)度對劈裂注漿時間加以控制，并做好封塞錨固段與花孔設(shè)置工作。在二次注漿實(shí)施后，需選取鍍鋅鐵管、鋼管等作為高壓注漿管，根據(jù)摻入量規(guī)定進(jìn)行注漿材料添加。

5、澆筑框架

正方形為錨索框架的主要形式，一般選取C30混凝土對框架實(shí)施澆筑作業(yè)。鋼筋在人工綁扎后，需做好模板支立工作，并將PVC管套在錨索位置上，如錨索和框架箍筋不存在相互交錯影響情況，可對箍筋間距實(shí)施局部調(diào)整。同時，進(jìn)行定向箍筋、定位管與固定錨墊板安裝。分段澆筑框架時，需以2米作為框架厚度，通過瀝青模板進(jìn)行填塞作業(yè)。在澆筑框架的同時，還應(yīng)做好振搗作業(yè)及養(yǎng)護(hù)工作。

6、錨索張拉

錨索張拉作業(yè)需錨索錨固段漿體、承壓地梁等固結(jié)一周后進(jìn)行。大面積防護(hù)施工，需做好極限抗拔力試驗(yàn)。進(jìn)而取得準(zhǔn)確的錨索抗拔力參數(shù)。該工程需分2次實(shí)施錨索張拉作業(yè)，第一次張拉力進(jìn)行4級劃分，與預(yù)應(yīng)力相比，設(shè)計張拉力為其10%、20%、40%、60%。同時每次張拉后，持續(xù)時間可定為3分鐘。第二次張拉力需進(jìn)行3級設(shè)計，在完成第一次張拉力3日后實(shí)施，其功能為度第一次張拉不足的有效補(bǔ)充，與預(yù)應(yīng)力相比，設(shè)計張拉力為其80%、100%、110%，持續(xù)時間與第一次相同。張拉施工中，應(yīng)確保兩端千斤頂具有相同的升降速度，避免偏心壓力過大致使梁體產(chǎn)生較大側(cè)彎情況。在張拉分批進(jìn)行時，先張拉的預(yù)應(yīng)力筋必須對其他預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)致的彈性壓縮預(yù)應(yīng)力損失情況進(jìn)行充分考慮。

4 結(jié)束語

綜上所述，伴隨社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路交通運(yùn)輸量大幅度提升，行車密度與車輛載重逐漸增大，作為影響國民經(jīng)濟(jì)增長的重要因素，為推動社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，必須重視公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。近年來，預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路工程建設(shè)中也得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。為全面提升高邊坡加固質(zhì)量，必須做好施工準(zhǔn)備工作，規(guī)范施工流程，以此推動公路工程事業(yè)的快速發(fā)展。

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