預(yù)應(yīng)力錨索施工關(guān)鍵技術(shù)探討

黃宜普

摘 要：經(jīng)濟(jì)社會(huì)形式的轉(zhuǎn)變?yōu)楦黜?xiàng)基礎(chǔ)工程的發(fā)展提供了全新的方向，隨著基礎(chǔ)建設(shè)工程的增多，我國(guó)更為重視各基建工程的質(zhì)量，引進(jìn)了多種作用效能的高端技術(shù)，從而使得整體施工的質(zhì)量和效率得以穩(wěn)步提升。其中預(yù)應(yīng)力錨索施工中所引入的關(guān)鍵技術(shù)能夠使得結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固，其是由預(yù)應(yīng)力錨索加固和格構(gòu)梁加固的技術(shù)演變而來(lái)，目前已經(jīng)在高速公路和水利工程的邊坡支護(hù)階段加以利用，本文將結(jié)合廈沙高速A2標(biāo)的預(yù)應(yīng)力錨索施工對(duì)此種技術(shù)進(jìn)行闡釋，并說(shuō)明其中的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力錨索施工;關(guān)鍵技術(shù);應(yīng)用

0 引言

采用傳統(tǒng)的辦法作用于需要保持穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)上，不僅耗費(fèi)了人力和物力，而且所獲得的效果并不如預(yù)期，因而要引進(jìn)更為先進(jìn)的技術(shù)，在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，完成成本等多種效益的管控目的。高速公路和水利工程施工中采用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)，其能夠應(yīng)對(duì)地質(zhì)條件較差的區(qū)域，提升邊坡的穩(wěn)定性，由此可見(jiàn)研究預(yù)應(yīng)力錨索施工的關(guān)鍵技術(shù)十分必要。

1 預(yù)應(yīng)力錨索施工的簡(jiǎn)述

廈沙高速A2標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)調(diào)查和鉆探顯示，場(chǎng)址區(qū)表層覆蓋薄層坡積含礫粉和粉質(zhì)黏土，下部基巖為侏羅系上統(tǒng)南園組凝灰熔巖，路墊由第四系覆蓋層。針對(duì)此類巖石土層較為松軟的區(qū)域，其自身結(jié)構(gòu)所具備的穩(wěn)固性能不佳，要借助預(yù)應(yīng)力錨索框架作用于原有的結(jié)構(gòu)中，從而能夠?qū)⑸顚臃€(wěn)定的巖石與松軟的巖土相結(jié)合，減緩了表面脫離情況出現(xiàn)的時(shí)間。通過(guò)分析所形成的聯(lián)合結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其中的受力體為錨索樁和錨固段，在力的支撐下，可以穿透土體，將深層土與淺層土相合，所形成的受力面更為穩(wěn)固，從而保證整體邊坡加固的成效。對(duì)于高邊坡的地理區(qū)域而言，其通過(guò)引入錨索技術(shù)能夠?qū)⒒婺Σ亮μ岣撸纱颂嵘够ψ枇?，為達(dá)到相應(yīng)的效果，需要使用水泥砂漿，將巖石、錨孔底部連接成統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，其能夠發(fā)揮出錨固體的作用，從而使得穩(wěn)定和不穩(wěn)定的山體結(jié)構(gòu)均能保持穩(wěn)定的狀態(tài)，降低裂縫變深的幾率[1]。

2 預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)

目前在高速公路和水利工程中對(duì)預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用更為廣泛，通過(guò)路基支護(hù)、邊坡支護(hù)等施工活動(dòng)證明了借助此種應(yīng)力所形成的錨頭結(jié)構(gòu)更為符合質(zhì)量管控的要求，其在格梁的支持下，即便是在松散的層邊坡依舊能夠均勻的傳遞預(yù)應(yīng)力，降低了壓縮變形問(wèn)題發(fā)生的幾率。預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是確保各項(xiàng)技術(shù)發(fā)揮效用的基礎(chǔ)，因此要明確格構(gòu)梁、預(yù)應(yīng)力錨索工作和錨索編號(hào)的具體作業(yè)原理。格構(gòu)梁是垂直于坡面的結(jié)構(gòu)，其借助橫縱梁產(chǎn)生，而錨索結(jié)構(gòu)的設(shè)置位置是橫縱梁交叉的預(yù)應(yīng)力位置，要想維持錨索結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，則需要首先分析格構(gòu)以及其下部巖體的整體作用。通過(guò)力學(xué)理論分析出，要運(yùn)用彈性地基模型法將格構(gòu)梁和周圍巖土間所產(chǎn)生的作用力加以計(jì)算，才能夠形成地基模型[2]。由于在實(shí)際應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索施工辦法的環(huán)境中，其存在著邊坡地質(zhì)略為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，有些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程并未考慮格構(gòu)梁邊坡結(jié)構(gòu)間的內(nèi)在聯(lián)系，因而收效甚微。編號(hào)階段要將鋼制絞線表面的污垢去除，截取放置于架子上，按照逐個(gè)檢查的方式，對(duì)低松弛、高強(qiáng)度的無(wú)粘結(jié)鋼制絞線編號(hào)。

3 預(yù)應(yīng)力錨索施工的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 施工要點(diǎn)

此施工屬于隱蔽工程，其質(zhì)量的管控與技術(shù)的應(yīng)用效果間的關(guān)系十分密切，因此要按照技術(shù)驗(yàn)收的規(guī)范完成作業(yè)任務(wù)。主要的施工流程包括準(zhǔn)備階段、成孔、制安、為錨孔注漿、澆灌、驗(yàn)收等，最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是錨孔注漿和錨孔成孔，要就這兩個(gè)環(huán)節(jié)中控制的關(guān)鍵點(diǎn)深入探索，防止出現(xiàn)卡鉆、孔壁坍塌的問(wèn)題，將地下水體、巖土渣、空氣等排出，使得注漿作業(yè)的質(zhì)量得以提升[3]。

3.2 控制要點(diǎn)

3.2.1 出渣

經(jīng)過(guò)調(diào)研，在實(shí)際應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝的環(huán)節(jié)中，受到土層含水量等因素的影響，很容易會(huì)出現(xiàn)鉆機(jī)跟進(jìn)困難的問(wèn)題，具體產(chǎn)生的原因是：一般鉆進(jìn)需要轉(zhuǎn)入到40 m以下的位置上，但部分邊坡結(jié)構(gòu)的含水量較大，其因土體相互黏合，存在著黏聚力大、可塑性強(qiáng)的特點(diǎn)，直接附著在孔壁、鉆桿上，其上的出渣泥土無(wú)法滿足出渣的需求，造成出渣困難的問(wèn)題，因而會(huì)導(dǎo)致無(wú)法跟進(jìn)的情況發(fā)生。造成以上不良情況的可能原因是：首先可能為空壓機(jī)型號(hào)或者錨桿鉆機(jī)的選用并不能符合施工和地質(zhì)條件的需求，所產(chǎn)生的功率無(wú)法契合吹渣壓力的切實(shí)需要，進(jìn)而引發(fā)清孔難題。除了以上的可能性要素外，還可能因邊坡泥巴的粘聚力過(guò)大，其直接附著在孔壁和鉆桿上，即便是沖入了高壓氣體，但其無(wú)法將全部孔渣吹出。面對(duì)上述問(wèn)題要求先對(duì)機(jī)型予以考量，選用全液壓錨固鉆機(jī)、空壓機(jī)等較為符合錨索結(jié)構(gòu)生成的設(shè)備，使用大功率的設(shè)備，增強(qiáng)其在工作時(shí)所產(chǎn)生的壓力和鉆進(jìn)效率，助力清孔工作。實(shí)際作業(yè)環(huán)節(jié)要細(xì)化施工的流程，找準(zhǔn)鋼板焊接的位置，選擇依照間距為1.5 m的垂直于鉆桿方向的位置將鋼板焊接牢固，減緩鉆進(jìn)的速度，隨著鋼板在高速旋轉(zhuǎn)的鉆桿的輔助下，其能夠攪碎黏土，并且在高壓空氣的推動(dòng)下鉆桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，有利于出渣。

3.2.2 鉆孔

實(shí)際施工階段容易出現(xiàn)因出水量大導(dǎo)致孔壁卡鉆、塌孔和縮孔的問(wèn)題，作業(yè)中采用停止鉆進(jìn)，處理完畢后繼續(xù)施工作業(yè)的辦法，或者將根管鉆進(jìn)工藝應(yīng)用其中維持正常的工作狀態(tài)。在注漿固壁處理環(huán)節(jié)，要保持已經(jīng)注漿超過(guò)24 h，漿體符合相應(yīng)的強(qiáng)度需求，整體作業(yè)具備周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，因而要保證漿液擴(kuò)散的效果和風(fēng)化問(wèn)題，注意操作。由于土體條件的限制，注漿的漿液擴(kuò)散的效果不佳，需要重復(fù)作業(yè)幾個(gè)輪回才能夠保證長(zhǎng)錨索施工的質(zhì)量，并且要觀察裂縫風(fēng)化的程度，在碎塊狀巖石破碎帶被穿過(guò)的施工中，要保證漿液持續(xù)停留在作業(yè)區(qū)域，切勿注漿過(guò)多，導(dǎo)致因量大流出的問(wèn)題發(fā)生。根管施工工藝的作用特點(diǎn)是周期短、鉆進(jìn)效果顯著，其工作的原理是跟進(jìn)鋼管，從而達(dá)到孔壁被保護(hù)的效果。運(yùn)用此種施工技術(shù)的環(huán)節(jié)中要管控整體耗費(fèi)的成本，避免因鋼管斷裂提高成本輸出量，相較于過(guò)去所使用的管壁較薄的鋼管，目前已經(jīng)將管壁的厚度調(diào)整為10 mm，區(qū)別于之前的5 mm，此種鋼管不容易斷裂，自然保證了在輪回使用中的質(zhì)量，提升了利用率，有效控制施工成本。使用偏心錘頭，作用于根管穿透孤石層的情況下，有利于將孔壁擴(kuò)大，達(dá)到鋼管跟進(jìn)的目標(biāo)。孤石層鉆進(jìn)是預(yù)應(yīng)力錨索施工中的重要階段，由于在高速公路和水利工程中所涵蓋的地基其存在地質(zhì)分布不均、填料不均的問(wèn)題，施工區(qū)域含有大量的破碎巖層和石塊，其有一定的厚度，使得鉆進(jìn)去過(guò)程更為艱難，尤其是在對(duì)相鄰的孔位進(jìn)行鉆孔的環(huán)節(jié)中，很容易導(dǎo)致巖石破裂，使得高壓空氣無(wú)法作用于鉆孔，帶來(lái)竄孔的問(wèn)題，出渣更為困難，鉆進(jìn)受到制約。遇到以上情況要采取停止鉆進(jìn)的辦法，將其中的一個(gè)注漿孔封閉，靜待24 h后，對(duì)另一個(gè)鉆孔實(shí)施鉆進(jìn)辦法，降低高壓氣體流失的可能性。利用根管作業(yè)的辦法，將孤石層的適宜位置實(shí)施擴(kuò)孔作業(yè)，并就施工人員的自身素養(yǎng)加以控制，要求其能夠?qū)Φ刭|(zhì)條件有高水平的判斷，使用較為適當(dāng)?shù)你@進(jìn)速度。

3.2.3 壓漿控制

一般選用孔底返漿的辦法，管控壓漿壓力，發(fā)現(xiàn)孔口有新鮮漿液溢出后，并觀察30 min的回落情況，若回落，則需要繼續(xù)補(bǔ)漿，維持飽滿的漿體狀態(tài)。合理設(shè)定拔管的時(shí)間，考量到其可能會(huì)造成縮孔等問(wèn)題，采取邊拔管邊壓漿的辦法，稍晚于壓漿作業(yè)，觀察孔口漿體的狀態(tài)，初凝前需要完成拔管的工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，將預(yù)應(yīng)力錨索施工應(yīng)用于基建工程中能夠起到質(zhì)量有效管控的作用，因此上文給出了關(guān)鍵技術(shù)的研究?jī)?nèi)容，希望其他參建人員積極找尋其中可加以完善的部分，提出改進(jìn)意見(jiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳彬.八達(dá)嶺長(zhǎng)城站超大斷面過(guò)渡段暗挖施工新技術(shù)[J].隧道建設(shè)（中英文），2018，38（S2）：261-267.

[2]陳彬，肖承倚.八達(dá)嶺長(zhǎng)城站預(yù)應(yīng)力錨索施工關(guān)鍵技術(shù)[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2019，38（1）：8-12.

[3]程鵬.安康山區(qū)高速公路互通式立交的施工關(guān)鍵技術(shù)研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2017.