壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索的施工技術(shù)控制

秦 姍

上海市基礎(chǔ)工程集團(tuán)有限公司 上海 200002

1 壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索概述

1.1 預(yù)應(yīng)力錨索

預(yù)應(yīng)力錨索的主要作用是邊坡加固，其工作原理為將錨頭插入巖體堅(jiān)硬組織，將容易滑坡的部位與穩(wěn)固的巖體相連，從而達(dá)到加固的效果[1-3]。

錨索的機(jī)械構(gòu)成主要分為3個(gè)部分：外錨頭主要用于張拉，內(nèi)錨頭用于伸入巖石內(nèi)部，錨索體則是用于連接二者的結(jié)構(gòu)，也是受力的主要部分。內(nèi)錨頭可以分成兩大類：一種是機(jī)械式內(nèi)錨頭，另一種則是膠結(jié)式內(nèi)錨頭。外錨頭是錨索結(jié)構(gòu)組成中位于巖體外部的部分，具有張拉及鎖定的作用。外錨頭也有不同的種類樣式，比如螺紋式、錨塞式等。錨索體是連接內(nèi)錨頭和外錨頭的機(jī)械部件，既要承受張力，也要承受拉力，所以錨索體的構(gòu)成要具有很高的強(qiáng)度。錨索體一般由鋼筋、螺紋鋼筋等構(gòu)成。

1.2 分散型預(yù)應(yīng)力錨索

普通預(yù)應(yīng)力錨索的作用力都具有集中性，因?yàn)槭芰Σ痪鶆?，常常?huì)導(dǎo)致錨索體損壞。而分散型預(yù)應(yīng)力錨索可以將張力與拉力作用在不同的部分，使整個(gè)負(fù)荷能夠均勻分配，從而提高了錨桿的承受力，也使得加固效果更加明顯。因?yàn)閴毫Ψ稚⑿湾^索結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以在施工過(guò)程中有很多種類型被應(yīng)用。其中，多級(jí)環(huán)繞式錨索的束體是由無(wú)黏結(jié)鋼絞線制成的，一個(gè)全孔可以放置1～4個(gè)承載體，每一個(gè)承載體都是經(jīng)過(guò)鋼絞線纏繞成U形后相結(jié)合。當(dāng)U形鋼絞線與載體共同被放入孔內(nèi)之后，通過(guò)注漿施工，將二者固定在錨孔之內(nèi)，形成錨索的主體。為了不在土壤中留下很多妨礙后續(xù)施工的物品，在完工后可以將U形鋼絞線抽出，這種錨索叫做可回收式錨索。

1.3 分散型預(yù)應(yīng)力錨索施工要求

在分散型預(yù)應(yīng)力錨索施工過(guò)程中，當(dāng)進(jìn)行鉆孔工作時(shí)，應(yīng)該詳細(xì)地了解地層的變化信息，并據(jù)此進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要求錨固段長(zhǎng)度應(yīng)該滿足實(shí)際需求。在鋼絞線被應(yīng)用之前，應(yīng)該進(jìn)行除銹工作，如果放置時(shí)發(fā)生彎曲，還應(yīng)進(jìn)行校直，然后才能進(jìn)行編索工作。

在錨索施工過(guò)程中用到的儀器設(shè)備等需要定期進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)生問(wèn)題需及時(shí)進(jìn)行修理。修理后的儀器設(shè)備應(yīng)交由設(shè)備質(zhì)量檢查部門進(jìn)行檢測(cè)，檢定合格之后才能使用。當(dāng)錨固段的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%時(shí)，才可以進(jìn)行張拉測(cè)試工作。

在壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索施工過(guò)程中，所有的原材料、施工設(shè)備都應(yīng)該符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，施工人員必須取得專業(yè)證書且具備豐富經(jīng)驗(yàn)，這是保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)要素。鋼絞線暴露在空氣中非常容易生銹，因此需做好防銹處理?？椎鬃{法是錨孔注漿工作中最有效的方法。為保證注漿的密實(shí)性，可以進(jìn)行二次補(bǔ)漿，直到注漿符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求為止。在錨索張拉完成之后可以對(duì)多余的錨索進(jìn)行切除，最后進(jìn)行錨索的加固，完成施工。

2 壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝

先進(jìn)行實(shí)地考察，完成施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，然后按照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)邊坡進(jìn)行錨索孔的測(cè)量與定位，接下來(lái)進(jìn)行鉆孔施工，再將U形鋼絞線與承載體放入孔內(nèi)進(jìn)行灌漿，之后進(jìn)行錨墩澆筑。當(dāng)錨固段滿足一定強(qiáng)度時(shí)可以進(jìn)行張拉力測(cè)試，測(cè)試結(jié)束后進(jìn)行錨索固定，完成施工。

在鉆孔過(guò)程中，為保證不惡化邊坡巖體的地質(zhì)條件，不能采用水鉆進(jìn)行施工，同時(shí)要根據(jù)地質(zhì)情況選擇鉆孔速度。在鉆孔的過(guò)程中，若出現(xiàn)坍孔則應(yīng)停止施工，將孔壁進(jìn)行加固，然后繼續(xù)進(jìn)行鉆孔施工。為了防止孔底尖滅的狀況發(fā)生，鉆孔深度要比設(shè)計(jì)要求多鉆0.3 m以上，這樣才能夠保證錨孔的深度。鉆孔結(jié)束后要對(duì)錨孔進(jìn)行清理，錨孔內(nèi)不能有液體、殘?jiān)?、巖石粉等物質(zhì)，防止降低水泥與巖石本體的結(jié)合強(qiáng)度?？梢酝ㄟ^(guò)高壓風(fēng)機(jī)對(duì)錨孔進(jìn)行清理，不能使用高壓水槍沖洗，在錨孔內(nèi)應(yīng)進(jìn)行排水處理，防止液體降低水泥與巖體之間的黏度。

鉆孔工作結(jié)束之后進(jìn)行錨索體編制工作，錨索體是壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)中的錨固段。2根鋼絞線與承載體組成1個(gè)錨索單位，鋼絞線通過(guò)擠壓簧和擠壓套固定于承載體上。鋼絞線在使用前應(yīng)該進(jìn)行除銹、除油工作，對(duì)彎曲的鋼絞線進(jìn)行校直，再進(jìn)行施工。錨索體編制完成后進(jìn)行下錨工作，然后用水泥砂漿進(jìn)行注漿，注漿量要大于理論值。注漿不滿時(shí)需要進(jìn)行補(bǔ)漿，注漿工作結(jié)束后需清洗注漿工具。然后通過(guò)混凝土澆筑進(jìn)行地梁制作，之后進(jìn)行分級(jí)張拉測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行封錨加固。

3 壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索施工案例分析

3.1 工程情況

某地因?yàn)榻?jīng)常下雨，而且降水量特別大，容易引發(fā)山體滑坡。山體下面有一條高速公路，為保證高速公路行車安全，需采用壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索對(duì)邊坡進(jìn)行加固。

3.2 施工過(guò)程

3.2.1 施工設(shè)計(jì)

選取錨索框架為8片4節(jié)點(diǎn)，錨索的長(zhǎng)度為45 m，間距為4 m。地梁高8 m，截面0.5 m×0.6 m，采用壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索形式進(jìn)行施工。

3.2.2 鉆孔

先按照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)錨孔位置進(jìn)行測(cè)量，從而確定鉆機(jī)的位置。在鉆孔的過(guò)程中不允許出現(xiàn)水等液體，防止給后期的水泥加固帶來(lái)不便。鉆孔時(shí)要根據(jù)地質(zhì)巖體情況進(jìn)行鉆速、壓力選擇。在鉆孔過(guò)程中，如果遇到地下水，需要先停止施工，進(jìn)行排水工作，之后再進(jìn)行施工。鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后不能立刻停止，往往要多鉆0.5 m，然后對(duì)錨孔進(jìn)行清理。

3.2.3 錨索體編制與下錨

錨索體主要由2根鋼絞線與1個(gè)鋼質(zhì)承載體構(gòu)成，用擠壓簧與擠壓套進(jìn)行鋼絞線的固定。3個(gè)單元錨索體組成1個(gè)壓力分散型錨索，是錨索構(gòu)成中的錨固段。將鋼絞線與承載體固定在一起后進(jìn)行下錨。

3.2.4 注漿

錨索體被下入錨孔中后再進(jìn)行注漿工作，將水與石灰按1∶2的質(zhì)量比例進(jìn)行混合，然后攪拌均勻后進(jìn)行注漿。在錨索體中間部位放置注漿管，運(yùn)用孔底注漿的方法來(lái)注漿，直到注漿溢滿錨孔為止。注漿結(jié)束后如果發(fā)現(xiàn)錨孔還未注滿，需要進(jìn)行二次補(bǔ)注，同樣注漿到溢出錨孔為止。

3.2.5 錨索張拉測(cè)試

當(dāng)注漿體達(dá)到一定的強(qiáng)度后就可以進(jìn)行錨索的張拉測(cè)試，一般需要將張拉力分為幾個(gè)等級(jí)，從小到大逐步進(jìn)行張拉。張拉測(cè)試結(jié)束后進(jìn)行錨體的加固，完成壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索施工。

3.3 施工技術(shù)分析

壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)具有專業(yè)性與規(guī)范性，只有具備從業(yè)資格的人員才能進(jìn)行工程施工，而且錨索施工對(duì)材料具有非常高的要求，施工設(shè)備應(yīng)該經(jīng)過(guò)專業(yè)機(jī)構(gòu)檢定之后才能使用。

壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙嚴(yán)格施工，每一道工序都不能有很大的偏差。壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索可以加固邊坡，防止山體滑坡災(zāi)害的發(fā)生，從而保證了高速公路的行車安全。

4 結(jié)語(yǔ)

在邊坡加固工作中，壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索具有非常大的作用，其可以將邊坡與巖體相連，從而起到固定的作用。與其他技術(shù)相比，壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索具有分散負(fù)荷的特點(diǎn)，可以將壓力分散到錨桿的各個(gè)段點(diǎn)，從而增加錨索的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)錨索使用壽命。通過(guò)對(duì)壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)的研究和分析，為我國(guó)工程項(xiàng)目中的滑坡現(xiàn)象提供了一種有效的治理措施。

[1] 余鋒.壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索加固邊坡的設(shè)計(jì)與施工[J].中華建設(shè), 2012(4):188-189.

[2] 蔡澤宏,簡(jiǎn)文彬.壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索在邊坡工程中的應(yīng)用研究 [J].路基工程,2016(4):152-156.

[3] 曾洪洲.淺談高邊坡壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索防護(hù)工程施工技術(shù)[J]. 工程質(zhì)量,2010(10):44-47.