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

范軒華

摘 要：在經(jīng)濟的快速發(fā)展下，公路建設(shè)取得了非常明顯的進步，在國計民生中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路施工中具有非常廣泛的應(yīng)用，能夠有效提高土體的穩(wěn)定性。本文結(jié)合具體的工程案例，對錨索設(shè)計的原理以及在預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工中的應(yīng)用進行了詳細(xì)的分析和探討。

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

隨著我國國民對公路質(zhì)量要求的不斷增高，傳統(tǒng)公路高邊坡防滑技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)今人們?nèi)招略庐惖男枨?，在?dāng)今形勢下需要進行技術(shù)創(chuàng)新才能保證施工企業(yè)在激烈市場斗爭中的重要地位，預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)就是在這一嚴(yán)峻形勢下應(yīng)運而生的，其在公路高邊坡施工中的應(yīng)用為公路整體質(zhì)量提供了強有力的保障。

1 工程概況

本文在預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)研究分析中所選取的公路路塹邊坡處于中低山地貌區(qū)，整個地形呈斜坡狀分布，地形的相對高度在55 cm上下，地面標(biāo)高的平均范圍在850～950 cm以內(nèi)，據(jù)勘察調(diào)查資料顯示，該邊坡最大可開挖的深度應(yīng)控制在52 cm左右。該公路邊坡巖石相對比較軟弱，遭遇雨水天氣易發(fā)生泥化現(xiàn)象，遇風(fēng)則較容易風(fēng)化，邊坡巖體位于滑巖層，因此坡體的穩(wěn)定性較差，在邊坡施工中一定要注意這一問題，并且公路滑坡地段有地下水分布。

2 預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工中的應(yīng)用意義

預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工中具有較強的應(yīng)用意義，其貫徹公路高邊坡施工中的多個環(huán)節(jié)，例如鉆孔、安防、錨索組裝、灌漿、鎖定以及封錨等施工工藝都需要以預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)為支撐。該公路邊坡高度較大，并且坡度較為陡峭，因此在施工中僅采用適應(yīng)性較強的輕型設(shè)備，本工程在施工中采用的是YG800型的全風(fēng)動潛孔鉆機，該設(shè)備質(zhì)量較輕，能夠?qū)崿F(xiàn)整個機械設(shè)備的提升，并且該設(shè)備在應(yīng)用中隨意性較大，可以隨意調(diào)整鉆機的傾斜角以及方位，滿足了公路高邊坡施工要求，再加上預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠保證公路高邊坡施工質(zhì)量，同時還能夠提升施工進度，對施工企業(yè)的發(fā)展具有一定的積極作用。

3 錨索設(shè)計的原理

對于錨索來說，可以將滑動土體所產(chǎn)生的拉力傳遞給公路巖土里面的高邊坡結(jié)構(gòu)。一般情況下，錨索是由錨頭、錨固段和自由段所構(gòu)成的。錨頭作為進行錨索張拉固定施工作業(yè)的位置，一般情況下，錨頭是由錨具、墊板和保護帽組成的。錨固段就是將遠(yuǎn)端拉力傳遞給穩(wěn)定的巖土里面。自由段則是將錨頭拉力傳遞給錨固段中間位置，一般具有注漿塞、防腐結(jié)構(gòu)兩部分組成。除此之外，錨索還具有注漿塞和支架等多種配件結(jié)構(gòu)而成。為了使錨索能夠承受外力的作用，在規(guī)定的工期內(nèi)，就可以確保公路高邊坡施工能夠順利的完成，從而可以確保土體的加固性能。

4 預(yù)應(yīng)力錨索施工準(zhǔn)備

4.1 主要施工設(shè)備選擇

（1）成孔設(shè)備選擇

在高速公路施工中，由于需要加固的邊坡具有高度大、陡峭等特點，為了保障施工質(zhì)量，必須選用適應(yīng)性很強的輕型設(shè)施。在實際應(yīng)用中，QZ-120K潛孔鉆機，可以任意調(diào)整機械設(shè)備傾角和方位，從設(shè)計層面來看，它很容易滿足施工要求。由于該鉆機具有很輕的質(zhì)量，1.5到2t的氣動絞車，就能實現(xiàn)整個設(shè)備提升。QZ-120K型鉆機不僅能進行人工搬遷，還具有結(jié)構(gòu)簡單的特征。鉆機動力采用的是作業(yè)簡單、移動方便、動力形式單一的全風(fēng)動形式，動力一般隱藏在整個鉆機的孔底，具有鉆孔速度快、效率高，方便高邊坡鉆孔施工的特征。為了保障施工質(zhì)量，在鉆孔設(shè)計時，必須杜絕用水，使用無水鉆進工藝的同時，降低施工成本，簡化配套設(shè)施，進而不斷提高施工工藝。

（2）動力設(shè)備、張拉設(shè)備

在動力機設(shè)備選擇中，空壓機作為鉆機最主要的動力設(shè)備，對鉆機成孔質(zhì)量以及鉆孔深度具有重要影響。根據(jù)實際施工要求，鉆機耗風(fēng)量一般在9到12立方米左右，通過2臺12立方米的移動式空壓機，協(xié)助2臺鉆機施工。在張拉設(shè)備以及灌漿施工中，由于整個工程單孔式灌漿量較少，通常使用砂漿灌注的方式進行施工。張拉設(shè)備一般選用YCD-1500的配套式高壓油泵以及千斤頂。

4.2 預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計

根據(jù)施工需求，在預(yù)應(yīng)力體系中，使用OVM15—4夾片型錨具、低松弛高強鋼線以及膠結(jié)式的錨固段構(gòu)成對應(yīng)的群錨體系，也就是OVM錨固狀態(tài)。在錨索參數(shù)設(shè)置中，預(yù)應(yīng)力根據(jù)施工要求，使用對應(yīng)的低松弛高強鋼絞線，超張拉應(yīng)力為整個噸位設(shè)計的105%，每根錨索噸位設(shè)計為400KN；同時，每根錨索分別由4根鋼絞線構(gòu)成，鋼絞線對應(yīng)的砍斷強度達(dá)到1860MPa。

5 預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡工程中的施工工藝研究

5.1 預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔施工

預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔是公路高邊坡施工中的基礎(chǔ)部分，也是公路高邊坡施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鉆孔質(zhì)量直接影響公路高邊坡施工整體質(zhì)量。因為預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔施工會受地質(zhì)環(huán)境等多種因素的影響，所以在預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔施工前應(yīng)對公路高邊坡實際情況進行實地勘察，根據(jù)地質(zhì)地形等實況確定鉆孔方法，案例中所選取的公路在鉆孔施工中采用的是回轉(zhuǎn)沖擊干鉆方法。在鉆孔過程中為了保證孔位滿足相關(guān)施工規(guī)范，所以在鉆孔施工前，首先應(yīng)確定高邊坡鉆孔區(qū)域范圍以及鉆孔的大致孔向與角度，其次在腳手架搭建過程中應(yīng)嚴(yán)格按照施工要求進行施工操作，需要在腳手架上安裝專用鋼管，并將其固定，而后將鉆孔機安裝在專用鋼管的合理位置上，鉆孔機安裝完畢后利用羅盤確定鉆孔機的具體位置。

5.2 編制錨索與下索施工

在編制錨索之前，需要對材料用量進行精確計算，確保計算結(jié)果無誤后再對錨索實施下料操作，那么要保證預(yù)應(yīng)力錨索相關(guān)計算的準(zhǔn)確性，就要按照施工規(guī)范以及相關(guān)計算公式得出錨索編制需要的鋼絞線預(yù)應(yīng)力長度，鋼絞線預(yù)應(yīng)力長度通常用L表示，鋼絞線預(yù)應(yīng)力長度計算公式為：L=Ls+Lf+Lm+Ld+a。公式中的Ls是指錨索深度，Lf是指測力厚度，Lm是指錨具厚度，Ld是指機械設(shè)備的張拉位移程度，a是指對張拉設(shè)備之外長度的調(diào)節(jié)作用。計算出施工中實際需要預(yù)應(yīng)力的長度，結(jié)合施工實際情況進行合理施工。在下索施工中，應(yīng)以工程實況為依據(jù)，利用一定量的鋼絞線進行錨索施工，并利用切割機對已經(jīng)切割好的鋼絞線進行有效檢查，在施工中要避免鋼絞線出現(xiàn)松散、銹蝕以及鋼絞線磨損等狀況，對于有質(zhì)量問題的鋼絞線應(yīng)及時更換。

5.3 灌漿、預(yù)應(yīng)力張拉以及封錨施工操作

公路高邊坡灌漿施工可以分為自由段灌漿與錨固段灌漿，灌漿是預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)施工中的重要施工環(huán)節(jié)，其質(zhì)量與預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的穩(wěn)定性有著直接性聯(lián)系。灌漿中常采取的灌漿材料為水泥漿，其具有高強度、易灌注、膨脹性小等優(yōu)勢，并且無腐蝕作用，益于灌漿施工。預(yù)應(yīng)力張拉施工一般應(yīng)選擇在灌漿一周之后，在預(yù)應(yīng)力張拉試驗親，需要對抗拉力進行試驗，試驗合格后需要按照相關(guān)施工規(guī)范進行操作，張拉施工操作完畢后，為了進一步提升預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量，應(yīng)采取封錨施工操作，使巖體內(nèi)部應(yīng)力與施工要求保持一致性，為了保證公路使用壽命，注漿壓力應(yīng)控制在0.1～0.2 MPa范圍內(nèi)，利用相應(yīng)的砂漿進行封錨操作，為了封錨的順利性，應(yīng)在錨頭外部涂抹潤滑油。

6 總結(jié)

綜上所述，在公路施工中，預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)具有非常重要的應(yīng)用，在一定程度上發(fā)揮了有效的防護作用。在公路高邊坡施工中，必須結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，做好成孔設(shè)備、動力設(shè)備、張拉設(shè)備的選擇，提高預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔施工、編制錨索與下索施工、灌漿、預(yù)應(yīng)力張拉以及封錨施工的質(zhì)量，通過切實有效的措施，提高公路邊坡的穩(wěn)定性，使公路質(zhì)量得到進一步的提高，為經(jīng)濟的發(fā)展做出積極有益的貢獻。

參考文獻

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