邊坡高壓注漿預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)在高速公路滑坡治理中的應(yīng)用

趙思云

（云南交投集團(tuán)云嶺建設(shè)有限公司，云南 昆明 650224）

現(xiàn)階段，預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)在邊坡工程中取得廣泛應(yīng)用，是提升高速公路施工質(zhì)量的關(guān)鍵。基于該技術(shù)的應(yīng)用，可將高強(qiáng)度鋼材組合為穩(wěn)定性較好的受拉結(jié)構(gòu)，使其保持高應(yīng)力狀態(tài)，隨后再通過固定措施使其穩(wěn)定在邊坡上，提升巖土體的穩(wěn)定性[1]，為高速公路施工作業(yè)創(chuàng)造良好條件。

1 工程概況

H5 號(hào)滑坡位于賓川至南澗高速公路SJ-2 合同段測(cè)設(shè)里程K105+405 右17m～K105+635 處，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，于滑坡體前緣架設(shè)橋梁以達(dá)到繞行通過的效果。該滑坡體發(fā)生于線路右側(cè)，與新建線路間距較近，最遠(yuǎn)處未超過17m，為不影響線路穩(wěn)定施工，在K105+570～K105+635 段滑坡體上通過。為創(chuàng)造安全施工環(huán)境，需對(duì)滑坡問題采取處理措施。

2 治理方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果，滑坡體形態(tài)清晰，H5-1、H5-2 出現(xiàn)較明顯的滑坡壁，受人工開挖的影響致使前緣臨空面出現(xiàn)陡坎，現(xiàn)場(chǎng)降雨量偏大，該處出現(xiàn)局部垮塌現(xiàn)象。H5-3 后緣較為完整，坡面平順且未出現(xiàn)明顯裂縫，通過對(duì)前緣的人工改造手段后形成較寬廣的平臺(tái)。于三個(gè)剖面中部分別設(shè)置錨索，其中H5-1 處6 排、H5-2 處28 排、H5-3 處8 排，錨索采取分級(jí)張拉方式。

3 預(yù)應(yīng)力錨固

3.1 錨索框架

1） 根據(jù)錨索框架施工要求確定合適的工序：測(cè)量放樣→鉆進(jìn)成孔→錨索安裝→注漿作業(yè)（形成框架梁） →設(shè)置錨頭鋼墊板→封錨。施工現(xiàn)場(chǎng)見圖1。

2） 以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)，在指定位置依次設(shè)置錨索孔位。為提升鉆機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性需將場(chǎng)地整平，處理松土。

3） 鉆孔作業(yè)時(shí)控制好孔位偏差，加強(qiáng)檢測(cè)，將誤差控制在合理范圍內(nèi)。本工程中孔位傾斜偏差＜1%，孔口位置偏差≤±50mm，深度偏差≤+200mm。施工中產(chǎn)生的沉碴也會(huì)帶來不良影響，為不影響錨索深度需在設(shè)計(jì)深度的基礎(chǔ)上加大1.0m，將其作為實(shí)際鉆孔深度，并在孔口處增設(shè)吸塵裝置以滿足環(huán)保施工的要求。

4） 若出現(xiàn)塌孔或是縮孔等質(zhì)量問題需暫停鉆進(jìn)作業(yè)，采取固壁灌漿處理措施（此部分灌漿作業(yè)時(shí)，要求壓力穩(wěn)定在0.1～0.3MPa），檢驗(yàn)水泥砂漿狀態(tài)，當(dāng)初凝后需再次鉆進(jìn)，將各項(xiàng)施工信息記錄好。鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的分析，如地層變化、反渣程度等，根據(jù)實(shí)際情況采取處理措施。

5） 錨索鉆孔過程中要及時(shí)跟管鉆進(jìn)。要求錨索長(zhǎng)度足夠合理，適當(dāng)加大鉆孔深度，即在設(shè)計(jì)值的基礎(chǔ)上增加1.0m。提供高壓空氣以便給鉆孔作業(yè)創(chuàng)造良好條件，要求風(fēng)壓維持在0.2～0.4MPa，有效處理孔內(nèi)巖粉等物質(zhì)，此舉可提升水泥砂漿使用效果，提升與孔壁巖土體的粘結(jié)穩(wěn)定性。

6） 錨索孔灌注施工時(shí)選擇M30 水泥砂漿材料，遵循隨拌隨用的原則做好防護(hù)工作，以免出現(xiàn)石塊雜物混入的情況。關(guān)于錨索孔注漿現(xiàn)場(chǎng)見圖2。

3.2 預(yù)應(yīng)力錨索

1） 錨索材料的選擇將直接影響到施工質(zhì)量，此處為預(yù)應(yīng)力鋼絞線，要求其具備高強(qiáng)度、低松弛的特性，直徑15.2mm，不可出現(xiàn)損傷或是死彎現(xiàn)象。注漿環(huán)節(jié)選擇42.5#普通硅酸鹽水泥，控制原材料質(zhì)量，砂粒徑不可超過2mm。此外錨具、箍線環(huán)等材料的規(guī)格都要與設(shè)計(jì)要求相符。

2） 鋼絞線要經(jīng)過除銹與除油污處理，不可出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。做好錨索自由段的防護(hù)工作，于該處刷涂防腐油脂并套上螺紋管，綁扎鐵絲以提升穩(wěn)定性，并使用膠帶緊密纏封。

3） 根據(jù)施工要求加工錨索，選擇砂輪切割機(jī)，不可采取電焊切割措施。為滿足錨索張拉工藝要求可適當(dāng)加大下料長(zhǎng)度，即在設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上多留1.0m。

4） 檢查鉆孔狀況，無誤后方可安裝錨索，其長(zhǎng)度應(yīng)與孔深相適應(yīng)并全面檢驗(yàn)排氣管的工作狀況，一旦漏氣需及時(shí)更換。安排專員推進(jìn)錨索，此過程中錨索體不可扭曲。

5） 結(jié)束錨索安裝作業(yè)后再對(duì)錨固段注漿，此環(huán)節(jié)砂漿強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到30MPa（根據(jù)施工要求可適當(dāng)提高），水灰比0.4～0.5。設(shè)置注漿管泵，采取孔底至孔口返漿式注漿工藝方法，整個(gè)階段注漿壓力應(yīng)維持在0.3～0.5MPa，加強(qiáng)對(duì)錨固段長(zhǎng)度的檢測(cè)，其應(yīng)與設(shè)計(jì)要求相符。注漿過程中伴隨漿液的升高需適當(dāng)提升注漿管（遵循緩慢、勻速的原則），結(jié)束第一次注漿作業(yè)并且水泥砂漿達(dá)到凝固收縮狀態(tài)后對(duì)孔口處補(bǔ)漿。

6） 為確保錨索張拉鎖定效果，在此之前要標(biāo)定張拉設(shè)備。試張拉尤為關(guān)鍵，此舉可為正式張拉作業(yè)提供指導(dǎo)[2]，此處荷載應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)荷載的0.1 倍。正式張拉作業(yè)采取分級(jí)的方式，首次張拉可分為三個(gè)階段，即設(shè)計(jì)荷載的0.25、0.5、0.70 倍，結(jié)束此項(xiàng)工作且經(jīng)過三天后即可組織第二次張拉作業(yè)，此環(huán)節(jié)分為兩個(gè)階段，即達(dá)到設(shè)計(jì)荷載的1.0、1.1倍。較特殊的是最后一次張拉作業(yè)應(yīng)維持10～20min，其余階段張拉均維持5min。結(jié)束張拉后檢驗(yàn)錨索變形情況，無誤后卸荷并鎖定。經(jīng)張拉處理后部分鋼絞線不具備利用價(jià)值，需將其切除干凈并封閉錨頭。

7） 組織錨索拉拔試驗(yàn)，分析所得結(jié)果是否滿足設(shè)計(jì)要求，若存在誤差應(yīng)將實(shí)際情況告知監(jiān)理工程師，對(duì)錨索設(shè)計(jì)參數(shù)做靈活的調(diào)整，無誤后正式展開錨索施工作業(yè)。

3.3 錨索拉拔試驗(yàn)

為準(zhǔn)確掌握錨固力，建議在正式施工前組織人員展開錨索拉拔試驗(yàn)。以所得結(jié)果為參考復(fù)核錨索工藝參數(shù)，根據(jù)實(shí)際情況決定管是否要修改錨索設(shè)計(jì)參數(shù)，如錨固段長(zhǎng)度等。存在此方面需求時(shí)交給專業(yè)設(shè)計(jì)人員做出靈活的調(diào)整。本工程中于滑坡周邊同巖性坡體處展開試驗(yàn)，對(duì)此提出如下幾點(diǎn)要求：

1） 共設(shè)置3 個(gè)試驗(yàn)孔，該處的錨索結(jié)構(gòu)要與工程實(shí)際情況相同。根據(jù)需求確定錨固段長(zhǎng)度，即3m、4m、5m；設(shè)置自由段，此部分長(zhǎng)度8m。應(yīng)當(dāng)注意錨索自由段不注漿。

2） 以設(shè)計(jì)深度為參考，實(shí)際鉆孔深度需在該值基礎(chǔ)上增加0.5m，將此部分作為沉渣段，設(shè)置鋼絞線時(shí)必須預(yù)留1.0m，將其作為張拉段。調(diào)整好鉆孔角度，偏差控制在±1°以內(nèi)；張拉作業(yè)分兩級(jí)完成，底部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工所用材料為素混凝土，尺寸至少要達(dá)到1.5m×1.5m×0.8m；上部結(jié)構(gòu)施工所用材料為C30 鋼筋混凝土，此處采取雙面布筋的方式，此結(jié)構(gòu)尺寸至少要達(dá)到0.8m×0.8m×0.4m。

3） 采取合適的方法完成錨索拉拔試驗(yàn)，具體為分級(jí)循環(huán)荷載法。實(shí)際操作中對(duì)錨索施加初始荷載，經(jīng)檢測(cè)后獲得錨索端頭位移初讀值，隨后即可加載作業(yè)，每結(jié)束一級(jí)加載后及時(shí)記錄錨索位移數(shù)據(jù)，按荷載等級(jí)依次完成加載與卸載作業(yè)，每結(jié)束一級(jí)加載后均要給予一段持荷時(shí)間。

4） 以鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為參考，要求每級(jí)荷載大小均為該值的0.1 倍，單次操作的間隔時(shí)間為5min，檢驗(yàn)相鄰的錨頭位移量，未超過0.1mm 時(shí)則具備施加下一級(jí)荷載的條件。

5） 錨索張拉試驗(yàn)必須得到檢測(cè)裝置的支持，要求各設(shè)備具有較高的精度；利用測(cè)力計(jì)檢驗(yàn)張拉設(shè)備明確其工作能力。

6） 為掌握極限抗拔力的實(shí)際情況還要對(duì)錨索進(jìn)行破壞試驗(yàn)，根據(jù)本工程情況提出了錨索的破壞標(biāo)準(zhǔn)，具體體現(xiàn)在如下三方面：錨索位移不收斂；因最后一級(jí)荷載導(dǎo)致的錨頭位移量為前一級(jí)的2 倍；試驗(yàn)過程中鋼絞線出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

邊坡工程是決定高速公路整體質(zhì)量的關(guān)鍵，基于預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的應(yīng)用有助于提升邊坡穩(wěn)定性。但該技術(shù)的應(yīng)用過程較為復(fù)雜，涉及到諸多要點(diǎn)，工程人員要從實(shí)際情況出發(fā)確定合適的錨固體系，實(shí)際操作中做好質(zhì)量控制工作，全面確保邊坡工程穩(wěn)定性，以便給各環(huán)節(jié)施工以及后續(xù)運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造良好條件。