高速公路高邊坡防護(hù)中預(yù)應(yīng)力錨索的施工技術(shù)

李 霞

(山西省公路局陽泉分局，山西 陽泉 045000)

預(yù)應(yīng)力錨索主要是指可承受拉結(jié)的一種防護(hù)結(jié)構(gòu)，其一端在穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)物中或者地層中給予固定，其另一端連接被加固物體，從而形成一種新復(fù)合體結(jié)構(gòu)，很大程度上這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)μ烊涣?chǎng)造成的工程地質(zhì)危害進(jìn)行有效的減少、抑制甚至消除，促進(jìn)了工程地質(zhì)穩(wěn)定性的進(jìn)一步提升，所以預(yù)應(yīng)力錨索在邊坡加固工程、地下洞室工程以及深基坑工程等中得到了廣泛應(yīng)用[1]。在高速公路工程高邊坡防護(hù)工程中通過預(yù)應(yīng)力錨索的應(yīng)用進(jìn)行加固，實(shí)現(xiàn)整個(gè)高速公路工程行駛安全性的全面提升。

1 預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)基本概況及工作原理

1.1 基本概況分析

預(yù)應(yīng)力錨索是指在軟弱滑動(dòng)面或者巖層中穿過，將另一端錨桿在堅(jiān)硬巖層上給予固定，之后在外錨頭其位置處展開張拉作業(yè)，在巖層內(nèi)部施加張拉作用下產(chǎn)生的壓力，最終實(shí)現(xiàn)加固不穩(wěn)定巖層的目標(biāo)。錨索在經(jīng)過注漿之后，能夠?qū)崿F(xiàn)與地基之間的基本鏈接，之后因?yàn)閹r層縫隙中泥漿會(huì)逐漸擴(kuò)散，一定程度上實(shí)現(xiàn)了地基摩擦阻力系數(shù)的有效提升，從而進(jìn)一步提升錨索的抗拔力，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程高邊坡防護(hù)質(zhì)量的增強(qiáng)[2]。預(yù)應(yīng)力錨索主要由自由端、錨固段、錨頭以及相關(guān)配件組成，錨索的外端部分主要是指錨頭，由保護(hù)帽、墊墩、墊板以及錨具等構(gòu)件組成，其功能是對(duì)錨桿進(jìn)行固定。錨固段是穩(wěn)定地層與錨索拉力進(jìn)行連接的主要部分，在施工過程中相關(guān)工作人員需要嚴(yán)格與工程實(shí)際情況相結(jié)合，對(duì)錨固段的具體長(zhǎng)度與深度給予準(zhǔn)確計(jì)算，促進(jìn)錨固段受力面的提升。自由端由防腐構(gòu)造、錨拉筋以及注漿等構(gòu)成，是將錨頭拉力傳遞給錨固段的中間部分，因?yàn)樽杂啥送ǔＬ幱谕饴稜顟B(tài)，因此為了實(shí)現(xiàn)自由端受力的提升，需要應(yīng)用水泥漿錨固土層及錨固段，實(shí)現(xiàn)整個(gè)高邊坡防護(hù)拉力的全面提升。錨索配件是指施工過程中預(yù)應(yīng)力錨索的應(yīng)用需要其他一些配件予以配合，為整個(gè)預(yù)應(yīng)力錨索的實(shí)施打下極為便利的基礎(chǔ)，導(dǎo)向帽、定位架以及架線環(huán)等是幾種常見錨索配件[3]。

1.2 工作原理分析

要有效利用錨索的張拉預(yù)應(yīng)力，在樁身上穩(wěn)定鎖定錨具，在此基礎(chǔ)上施工過程中錨索就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的反作用力，通過樁身會(huì)將反作用力傳遞至破裂土體上，從而實(shí)現(xiàn)了破裂土體穩(wěn)定性的極大提升。錨索預(yù)應(yīng)力主要是依靠樁身及錨固段這兩個(gè)部分承受，從劈裂土體中穿過。葫蘆串作用機(jī)理：山體中穿入錨索后能夠有效的串集破碎風(fēng)化的孤立巖體，形成葫蘆串一樣的統(tǒng)一整體，從而真正實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定性的提升。骨架作用機(jī)理：山體中穿入錨索后，山體能夠與端頭進(jìn)行良好的連接，從而在邊坡內(nèi)外形成相應(yīng)的骨架結(jié)構(gòu)。組合作用機(jī)理：砂漿灌注錨索孔之后，能夠促進(jìn)周圍圍巖進(jìn)行合理組合從而形成一個(gè)整體，最終形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

2 預(yù)應(yīng)力錨索在高邊坡防護(hù)中應(yīng)用的基本特征

預(yù)應(yīng)力錨索在高速公路工程高邊坡防護(hù)中應(yīng)用能夠顯著改善邊坡受力條件，與此同時(shí)還產(chǎn)生了較好邊坡加固作用，從而有效預(yù)防了塌方以及滑坡等多種安全事故的出現(xiàn)，基于此，相關(guān)工作人員必須結(jié)合工程實(shí)際情況對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，從而為實(shí)際防護(hù)工程施工奠定便利的條件基礎(chǔ)。除此之外，在高邊坡隧道洞眼及基礎(chǔ)開挖工程中，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索能夠?qū)崿F(xiàn)高邊坡穩(wěn)定性的提升，很大程度上實(shí)現(xiàn)了開挖工作量的減少，實(shí)現(xiàn)整個(gè)高邊坡工程施工周期有效縮短的目的。預(yù)應(yīng)力錨索還能夠?qū)ο輭K以及混凝土裂縫給予有效修補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)集中荷載力的分散化處理，從而最大程度上降低荷載力對(duì)工程高邊坡防護(hù)產(chǎn)生的不利影響。因此可以看出，預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)在工程中的具體應(yīng)用具有設(shè)計(jì)科學(xué)合理、簡(jiǎn)單便捷以及經(jīng)濟(jì)效益高等多種優(yōu)勢(shì)，對(duì)于高速公路邊坡防護(hù)質(zhì)量的提升起到了積極的現(xiàn)實(shí)性作用。

3 高速公路工程高邊坡防護(hù)中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的主要內(nèi)容

3.1 錨孔測(cè)放及邊坡修正分析

在高速公路高邊坡防護(hù)工程中預(yù)應(yīng)力錨索的應(yīng)用過程中，首先需要在工程施工前做好高邊坡的修整工作，有效全面的處理局部區(qū)域中存在的邊坡破碎情況，并及時(shí)整平其中存在的不平整區(qū)域，最大程度上實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部巖渣的全面清理，對(duì)障礙物給予拆除，并對(duì)其中一部分不具有穩(wěn)定性的區(qū)域進(jìn)行加固處理，保證坡面能夠平緩進(jìn)行過渡。除此之外，邊坡具體施工中要及時(shí)進(jìn)行開挖邊的加固工作，需要根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求及實(shí)際情況進(jìn)行測(cè)放錨孔位置的針對(duì)性合理選擇，若在施工過程中遇到一定的特殊性區(qū)域，需要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行錨孔測(cè)放準(zhǔn)確度及精確度的放寬。

3.2 鉆孔作業(yè)分析

在預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)具體應(yīng)用中，鉆孔作業(yè)是其中不可或缺的關(guān)鍵性組成部分，鉆孔作業(yè)進(jìn)行之前，相關(guān)工作人員必須嚴(yán)格按照錨孔深度、孔徑以及錨固地層種類等多種因素，科學(xué)合理的選擇最具針對(duì)性的鉆孔設(shè)備。通常情況下，巖石區(qū)域需要進(jìn)行潛孔沖擊成孔的方法給予應(yīng)用，而巖石在較為破裂的情況下可以合理的應(yīng)用跟管鉆的方式，實(shí)現(xiàn)地層結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步穩(wěn)定。想要實(shí)現(xiàn)鉆孔作業(yè)質(zhì)量的提升，相關(guān)工作人員必須要做好腳手架的科學(xué)合理設(shè)計(jì)與搭建，保證腳手架搭建質(zhì)量能夠與工程的實(shí)際施工需求相符合，之后再根據(jù)高邊坡測(cè)放孔位置，合理調(diào)整已經(jīng)安裝完畢的鉆孔機(jī)械，保證開鉆誤差能夠控制在要求范圍內(nèi)。與此同時(shí)，鉆孔過程可以應(yīng)用干鉆方式，保證粘結(jié)性，需要嚴(yán)格按照鉆機(jī)相應(yīng)性能及工程施工現(xiàn)場(chǎng)地層實(shí)際條件確定整個(gè)鉆孔作業(yè)的實(shí)際速度，避免因?yàn)樾裸@孔扭曲造成下錨施工困難的情況，施工人員還需要在鉆孔之前進(jìn)行相應(yīng)的記錄工作，若施工中出現(xiàn)了塌方等安全事故能夠在第一時(shí)間內(nèi)提出合理科學(xué)的解決措施予以處理。并且值得高度注意的是，在鉆孔過程中應(yīng)當(dāng)保證鉆孔孔徑、深度與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相符合，鉆頭直徑必須要高于孔徑設(shè)計(jì)要求，實(shí)際孔深也需要保證必須大于設(shè)計(jì)孔深的0.2 m。

3.3 清理及檢驗(yàn)

在鉆孔深度與設(shè)計(jì)要求相符之后并不能立刻停止鉆孔，需要繼續(xù)進(jìn)行鉆動(dòng)2 min左右，從而保證孔底界面與設(shè)計(jì)要求相一致。鉆孔結(jié)束之后，相關(guān)工作人員需要第一時(shí)間內(nèi)對(duì)孔壁給予及時(shí)全面的清理，清理環(huán)節(jié)可以應(yīng)用水或者高壓空氣清理干凈孔內(nèi)粉塵，避免泥漿對(duì)孔壁粘結(jié)度產(chǎn)生不利影響，特別需要注意的是，巖體錨固后才能夠應(yīng)用高壓水展開清理工作。施工技術(shù)人員需要在錨孔鉆完后對(duì)其進(jìn)行細(xì)致全面的檢查，保證其符合要求之后進(jìn)行下一階段的施工工序，并且檢驗(yàn)過程中要保證鉆頭的平順度，禁止產(chǎn)生拉動(dòng)及沖擊等情況，保證孔深及孔徑與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)相符合。

3.4 安裝錨索與注漿

通常情況下預(yù)應(yīng)力錨索施工中錨索是由鋼筋及鋼絞線構(gòu)成，安裝錨索之前需要再一次處理錨孔，在此基礎(chǔ)上才能夠在孔內(nèi)防止注漿管及錨索，為了避免錨頭觸碰到空地，工作人員需要在錨頭區(qū)域展開橡膠捆綁工作，在這一過程中要注意保證注漿管與孔底距離約為10 cm。錨索注漿時(shí)，砂漿配合比必須要與工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符合，應(yīng)用攪拌機(jī)對(duì)其進(jìn)行均勻攪拌，保證初凝前能夠完全使用，這一過程中水泥標(biāo)號(hào)也要與相關(guān)要求相一致，還可以適當(dāng)?shù)募尤胍欢康呐蛎泟Ｔ谧{過程中要分期進(jìn)行，首先是錨固段注漿，之后通過錨索段及孔壁縫隙進(jìn)行全部填充。在預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)應(yīng)用中錨索張拉是其中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量直接影響了整個(gè)高邊坡防護(hù)質(zhì)量，相關(guān)技術(shù)人員必須在張拉過程中對(duì)張拉力及伸長(zhǎng)值給予確定，保證其能夠在可以控制的范圍內(nèi)。

4 結(jié)語

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了前所未有的進(jìn)步與提升，現(xiàn)階段我國高速公路在數(shù)量及規(guī)模上都得到了極大提升，高速公路工程存在著施工環(huán)境復(fù)雜、施工范圍廣、施工路線長(zhǎng)等多種特征。文章首先分析了預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)基本概況及工作原理、預(yù)應(yīng)力錨索在高邊坡防護(hù)工程中應(yīng)用的基本特征，之后從錨孔測(cè)放及邊坡修正、鉆孔作業(yè)、清理及檢驗(yàn)以及安裝錨索與注漿四個(gè)方面闡述了高速公路工程高邊坡防護(hù)中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的主要內(nèi)容，目的是為了提升整個(gè)邊坡防護(hù)工程的質(zhì)量，保證人們?nèi)粘３鲂械陌踩?，滿足新時(shí)期人們生產(chǎn)作業(yè)活動(dòng)及日常生活活動(dòng)的出行需求與質(zhì)量需求，促進(jìn)我國交通運(yùn)輸行業(yè)朝著可持續(xù)性的長(zhǎng)足發(fā)展。