預應力錨固技術在巖土工程施工中的應用

蔡岸鋒

廣東省地質局第一地質大隊 廣東 珠海 519000

隨著我國工程項目數量的逐漸增多，錨固技術在工程施工中應用廣泛，主要被用于邊坡、基坑以及隧道等施工。預應力錨固技術逐漸在巖土工程中應用，并且能夠起到較好的加固作用，能夠達到有效抑制巖土地層變形等情況，降低巖土工程在施工出現施工風險的概率，保證巖土工程施工質量。

1 錨固技術概述

錨固技術就是利用錨固構件對巖土結構進行加固，從而保證巖土結構穩(wěn)定性的技術。錨固技術具有較為廣泛的應用范圍，并且能夠保證工程施工質量，提高巖土結構的穩(wěn)定性。錨固技術經常用于巖土工程中邊坡加固，不僅施工周期短，還能夠降低施工過程中的經濟投入。巖土工程施工過程中需要面對越來越復雜的地質環(huán)境，并且對于巖土施工要求也不斷提升的情況下，錨固技術的種類也開始增多，如預應力錨固技術、短錨桿技術等。預應力錨固技術在巖土工程中應用，可以取代傳統(tǒng)的立樁支護技術，施工使用范圍較廣，能夠滿足巖土工程的施工需求，因此，在巖土工程施工中被廣泛應用。預應力錨固技術不僅可以保證巖土工程施工質量，還能夠對巖土工程資源配置進行優(yōu)化，降低施工單位經濟投入，可以為施工單位創(chuàng)造更多的經濟效益，降低施工過程中產生的資源浪費。技術人員在應用預應力錨固技術開展巖土施工時，要能夠掌握技術施工應用要點，與各個部門人員協(xié)同施工，促進巖土工程施工的順利完成[1]。

預應力錨固技術對于應用環(huán)境具有較強的適應能力，對于多種不同的巖土層都能夠適應，如黏土層、砂層以及碎石層等，可以對巖土不穩(wěn)定的區(qū)域進行支護加固，保證巖土結構的穩(wěn)定性。施工人員在施工過程中，應做好預應力錨固技術應用準備工作，嚴格按照施工順序進行施工，如必須在打入鋼直立柱后才能夠鎖定預應力錨桿。錨桿在使用一段時間后，施工人員應能夠掌握好錨桿質量地能夠各項參數出現的變化，并對巖土層進行觀察，確保其沒有出現沉降、裂縫等問題，如果發(fā)現存在上述問題，應及時對其進行處理，避免影響巖土結構的穩(wěn)定性，導致巖土工程施工出現質量問題。進行邊坡支護的過程中，可以采取直立式鋼筋混凝土板樁，維護邊坡穩(wěn)定性的同時，可以降低支護過程中產生的資金成本，并可以使支護效果呈現出最優(yōu)狀態(tài)。

2 預應力錨固技術設計

2.1 錨桿結構

預應力錨桿主要是由內錨固段、張拉段、外錨固段構成。內錨固段可以分成兩種不同類型，一種是黏結式；另一種是機械式。黏結式內錨固段能夠應用在多種不同的環(huán)境當中，并且承載速度較為緩慢；機械式內錨固段應用范圍較小，但是施工周期較短，因此也經常被用于內錨固段當中。張拉段作為錨桿的核心段，張拉的過程中會受到多種因素的影響，主要影響因素包括張拉設備噸位、拉伸率等。施工人員在應用錨桿的過程中，應保證錨桿處于自由的狀態(tài)，并需要做好錨桿張拉段的隔離和防護，降低各類因素對于張拉段的影響。外錨固段主要作用就是對巖層進行固定，也為其他巖土檢測設備提供應用空間。

2.2 內錨頭

施工人員在確定內錨頭時，應能夠充分考慮影響內錨頭錨固力大小的因素，保證預應力錨固技術的應用可以取得預期的效果。內錨頭放置位置以及內錨頭角度對于錨固力都有較大的影響，施工人員必須根據巖土工程實際情況選擇。如果巖土工程施工區(qū)域巖層較為堅固，必須保證內錨頭錨固力持續(xù)性以及平穩(wěn)性[2]。

2.3 外錨頭穩(wěn)以及張拉機具

隨著預應力錨固技術應用越來越廣泛，巖土工程施工要求逐漸增多，施工中可以選擇的外錨頭種類也開始增加。施工人員在選擇外錨頭時，要保證張拉施工的準確性，按照張拉段實際情況選擇外錨頭型號以及機具類型。施工人員選擇外錨頭應從多個角度進行考慮，如外錨頭的實用性、安全性等，從而加強預應力錨固技術的應用效果。張拉機具的選擇要經過多次對比在進行確定，可以達到優(yōu)化張拉段張拉效果的目的[3]。

3 預應力錨固技術在巖土工程施工中的應用要點

3.1 預應力錨固體檢測

預應力錨固技術在巖土工程施工中，需要施工人員做好錨固體的檢測工作，并對錨固體所產生的預應力進行記錄，選擇最合適錨固狀態(tài)開展施工工作，如果錨固力不符合巖土施工要求，可以根據記錄信息進行調整，從而使其符合巖土工程施工標準。施工人員可以制定合適的檢測方案，保證檢測工作的規(guī)范性，能夠為巖土工程施工提供信息參考，加強預應力錨固技術的應用效果。檢測過程中，對于錨索應用、錨桿張拉力變化等進行記錄，為預應力錨固技術在巖土工程施工中應用提供依據。巖土工程施工完畢后，應持續(xù)對錨固體系使用情況進行檢測，如果發(fā)現錨固體系出現問題，可以采取應急處理方案對其進行處理，保證巖土結構的穩(wěn)定性和安全性。

3.2 邊坡治理

巖土邊坡巖層穩(wěn)如果為黏土巖或者是玄武巖，容易受到外界風力以及內部水流的影響，導致巖層出現位移等情況，可能會引發(fā)安全事故。針對上述情況，施工人員在施工過程中，要能夠做好自身以及邊坡安全防護措施，避免邊坡巖層出現滑落的情況。預應力錨固技術在邊坡加固中應用，施工人員需要加強與技術人員的溝通，按照巖土邊坡的實際情況，選擇更加符合施工需要的技術類型，并能夠嚴格按照預應力錨固技術的應用要求在施工中落實，維護巖土邊坡的穩(wěn)定性。施工人員在開展巖土工程施工前，應做好施工準備工作，提前準備好施工所需材料，按照施工實際需求對施工材料量進行計算，避免施工過程中出現施工材料不足的情況。施工人員應按照材料存放要求將施工材料存放于指定區(qū)域，可以避免施工材料由于存放不當出現質量問題，也可以為施工中材料利用提供便利。施工人員準備好施工材料后，需要進行鉆孔工作，主要目的是能夠固定錨桿以及錨索，保證兩者應用過程中的穩(wěn)定性，加強錨固體系所產生錨固力。同時，合理控制錨固稈的張拉參數，如果張拉過程中無法滿足巖土施工中對于預應力的要求，可以對錨固稈張拉參數進行調整。

施工人員在進行錨固桿體系加固施工時，應確定錨固體系需要加固的施工范圍，并可以搭建施工作業(yè)棚，方便加固施工工作的開展。錨固稈在溫度以及濕度較高的空間當中，容易出現生銹腐蝕的現象，會導致錨固稈性能出現問題，不利于保證邊坡加固質量。錨固稈加固前，應做好錨固稈的清潔工作，并設置隔離層以及防腐層，保證錨固稈整體質量。錨固鉆孔施工過程中，應能夠按照鉆孔順序進行，施工人員首先需要確定鉆孔位置，之后進行測量放線，最后進行鉆空，可以保證鉆空符合巖土施工要求。嚴格選擇鉆機，必須保證鉆機性能較好，并在鉆機運行期間對鉆機進行清理，維持鉆機運行速度，完成鉆孔后需要施工人員對孔洞進行檢查，保證孔洞符合巖土工程施工標準后，即可進行錨稈、錨索固定。施工人員在開展錨孔灌漿時，應選擇質量較好的施工材料，并按照實際要求對材料進行配比，保證建筑材料性能。灌漿施工必須連續(xù)進行，否則會對灌漿效果產生較大的影響。

3.3 預應力錨桿擋墻

錨桿擋墻要能夠根據巖土工程擋墻位置的不同自由選擇的擋墻類型，如豎向預應力錨桿擋墻、重力式擋墻等。豎向預應力擋墻所需要要用到的材料有混凝土、預應力錨桿等，預應力兩端分別位于墻身和巖質地基當中，錨桿拉力主要來自于錨具。如果采取重力式擋墻的方式進行施工，錨桿要位于墻背的同一側位置，才能夠保證錨桿的加固效果。

3.4 地下工程支護

隨著巖土工程項目的逐漸增多，地下施工區(qū)域也逐漸增加，為了保證巖土工程中地下施工的安全性，可以利用預應力錨固技術完成地下支護，避免施工中發(fā)生安全事故。進行地下連續(xù)墻施工的過程中，施工人員要能夠嚴格按照建筑支護施工標準進行，規(guī)范鋼筋制作、混凝土澆筑等施工流程，保證連續(xù)墻的施工效果。地下施工過程中必須做好放水工作，避免地下水與施工材料接觸產生腐蝕，給地下結構穩(wěn)定性造成影響，施工人員要能夠了解地下水位位置，采取合適的防水辦法，保證施工過程中的經濟性和有效性。施工人員在進行土方施工時，應采取分層均勻的開挖方式進行，緩解周邊土體在開挖過程中產生的荷載力，為支護施工穩(wěn)定性奠定基礎。結構洞口加固施工作業(yè)，需要施工人員根據洞口大小選擇鋼筋混凝土邊梁，可以保證最后的加固效果。預應力錨固技術在結構洞口加固施工中應用，可以借助機械設備輔助進行灌漿，可以加快灌漿速度的同時，提高灌漿質量。

4 預應力錨固技術在巖土工程施工中的應用

4.1 預應力錨索施工準備工作

預應力錨索施工過程中，對于其施工的技術以及工藝要求較為嚴格，施工人員必須按照施工流程進行，避免出現施工錯誤的情況發(fā)生。為了保證預應力錨索施工效果，應能夠做好施工準備工作。施工單位在開始施工前，應對施工圖紙以及施工現場環(huán)境進行了解，合理安排施工中所涉及到的人力資源和機械設備，規(guī)范施工流程，選擇合適的施工工藝，為預應力錨索施工做好準備。

預應力錨索施工之前，應做好所用材料以及設備的質量檢驗工作，保證符合巖土工程施工標準，保證施工質量水平，施工材料以及施工機械設備應具備質量檢測證書、合格證書以及第三方檢測報告。同時，做好錨索施工前的試驗工作，如錨索性能試驗、錨索材料試驗等，根據實際的試驗結果，不斷對施工方案進行優(yōu)化以及完善，促進錨索施工能夠順利開展。為了能夠保證錨索施工質量，施工單位應在施工過程中配備專業(yè)的技術人員、質量檢測人員等，避免施工中出現質量等問題。

4.2 錨孔鉆造技術

錨孔鉆造的過程中，需要施工人員嚴格按照施工方案進行。施工人員需要對錨孔進行測量放線，為了保證測量放線工作的精確性可以借助檢測儀器進行。確定測量放線位置后可以利用紅油漆等進行標記定位，盡量降低測量過程中所產生的誤差，參考施工方案中的孔位以及角度，保證錨孔鉆造角度正確，符合巖土工程的施工要求。錨孔鉆進方式對于錨孔質量以及施工進度會產生較大的影響，施工人員必須要選擇合適的鉆進方式，保證錨孔質量以及施工進度不受影響。施工人員可以選擇潛孔錘鉆機，該鉆機具有鉆進速度快、清孔干凈等優(yōu)點，但是需要考慮鉆孔區(qū)域是否存在地下水，如果地下水位較高會對鉆機運行情況產生影響。

施工人員應能夠合理控制鉆孔深度、角度以及直徑，避免鉆孔與施工要求存在較大的偏差，影響預應力錨固技術的應用效果。鉆孔施工過程中，應按安排記錄人員對鉆孔情況、時間以及問題進行詳細記錄，如果后續(xù)鉆孔質量出現問題，可以按照記錄對鉆孔進行修復。錨孔施工完畢后，施工人員應測量好孔洞深度，并檢查鉆孔內部清潔度，避免鉆孔中存在雜質等，影響后續(xù)的施工工作。錨孔鉆孔過程中如果遇到風化情況較為嚴重的巖體，可以選擇套管施工的方式進行施工，在進行套管安裝前，應檢查好套管直徑與錨孔直徑一致，并對準錨孔孔位，降低錨孔出現塌陷問題的概率。如果錨孔內部出現掉塊、排渣困難等情況，證明錨孔內部地質條件存在問題，不及時對其進行處理，會影響后續(xù)的灌漿施工效果。 如果錨孔區(qū)域巖體破碎較為嚴重的，施工人員可以選擇固結灌漿的方式進行灌漿作業(yè)，并在漿液中添加凝固劑，能夠促進漿液迅速凝固，減少漿液泄露量。

4.3 錨索制做與安裝

進行錨索制做的過程中，應保證錨索尺寸等符合錨桿張拉段的應用需要。錨索中的鋼絞線在下料前，施工人員需要對其表面進行檢查，確保鋼絞線表面不存在缺陷，如果發(fā)現鋼絞線表面存在問題或者是出現打結的情況，需要及時進行處理和更換，避免影響錨索制做質量。對鋼絞線切割時，必須使用專門的切割機械設備進行，否則會造成鋼絞線切口不平整、散頭的情況出現。錨索張拉段需要刷涂防腐漆，等防腐漆全部干透后，利用瀝青玻纖布對其纏繞，裝入到保護套當中，保護套兩端可以使用黃油填充以及工程膠帶進行固定。施工人員需要按照錨孔間隔設置隔離架，并將鋼絞線放入到隔離架制定位置，利用鐵絲做好其加固工作。錨固段底部應能夠緊密與鋼絞線聯系在一起，施工人員要避免其出現分叉的情況，避免下錨施工時錨索無法順利插入孔洞內。錨索制作完畢后，應及時開展施工工作，如果長時間存放容易導致錨索出現質量問題。錨索安裝的過程中，應做好錨索整體檢查工作，保證錨索上部鋼絞線和鋼絲沒有出現彎曲的情況。錨索在運輸過程中應避免與其他硬物出現碰撞以及摩擦，否則會損傷錨索外部套管，影響錨索后續(xù)的安裝工作。安裝時，要將錨孔內部進行清理，確保錨孔內部無雜質。錨孔安裝要盡量選擇人工安裝穩(wěn)的方式，有利于施工人員掌握安裝力度，能夠避免出現用力較大損壞錨孔的情況。

4.4 錨孔灌漿

錨孔灌漿過程中，不僅需要做好錨孔灌漿的漿液配比工作，還要能夠保證灌漿施工的連續(xù)性，灌漿過程中施工人員停止施工時間較長，會給灌漿工作質量造成較大的影響。如果施工人員受到不可抗力因素的影響，在灌漿施工過程中出施工停止的情況，需要重新調配漿液，可以漿液中加入水泥漿，緩解漿液的凝固狀態(tài)。錨孔灌漿工作在短時間內完成才能夠保證灌漿質量。如果灌漿過程中出現漿回落的問題，需要施工人員進行補漿，并做好補漿記錄。

4.5 張拉鎖定錨孔

巖土工程施工中應用預應力錨固技術的最后環(huán)節(jié)就是張拉鎖定錨孔，也是解決錨固技術應用質量的重要階段。巖土工程中進行錨固施工，應保證錨固承壓面處于較為平整的狀態(tài)，并與錨筋處于垂直狀態(tài)。施工人員在確定張拉鎖定施工前，需要嚴格按照施工流程以及具體要求進行，并逐漸加大張拉力度，保證張拉符合巖土工程施工，施工完畢后，需要施工人員做好錨索張拉鎖定的保護工作。

5 結束語

綜上所述，巖土工程施工中應用預應力錨固技術，能夠解決傳統(tǒng)加固技術中存在的問題，保證巖土結構穩(wěn)定性，促進施工作業(yè)的順利進行。同時，預應力錨固技術還能夠降低施工中資金的投入，提高巖土工程施工效率，使巖土工程施工質量獲得提升。