预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用

王高生 刘梦奇

摘 要： 在公路施工中，预应力锚索技术能够起到一定的防护作用，在高边坡施工的时候，合理应用预应力摸索技术，能够使边坡得到稳定性和坚固性得到增强。必须在结合实际情况的基础上，对施工中的各个环节进行控制，使施工步骤的合理性和科学性得到最大程度的保障。通过一系列切实有效的方式，提高施工的质量，实现良好的施工效果。

关键词： 预应力锚索;公路工程;高边坡;应用

传统高边坡防护主要包含护面墙、挡土墙及护坡等硬性结构物，但随着社会经济水平的不断提升，人们对环境的要求也越来越高，传统的高边坡防护方式已经不能对人们的需求进行满足，预应力锚索技术在公路工程高边坡施工中的大量应用，极大地提高公路工程的质量。为此施工企业必须准确掌握预应力锚索技术施工的要点，只有这样才能确保公路高边坡施工质量符合施工要求，才能确保公路工程施工的整体质量，充分实现公路工程的经济效益与社会效益。

一、预应力锚索技术原理

使用预应力锚索技术来进行公路工程的施工时，所使用的最基础也是最重要的原理便是加固原理。将该原理落实到具体的工作中就是对公路边坡不稳定的岩体区域铺设适当数量的预应力锚索，所铺设的这些预应力锚索就会产生一定大小的预应力，该力能够极为有效的避免岩体内部发生破坏或者是形变。不仅如此，科学合理、高效的预应力锚索技术还可以借助锚固和岩体两者之间所产生的预应力来保证岩体整体结构的镶嵌强度以及坡体结构的稳定性和坡体的整体的质量，这不仅可以提高公路基层结构的稳定性，还可以将各种公路病害产生的可能降到最低。但应用这项技术时要把握好工作中的关键点，比如在使用预应力锚索技术开展实际工作时，具体操作人员必须要在土体的内部设置适当数量的仰斜干孔，这样能降低恶劣水文地质环境对公路地基的不良影响，防止由于地表水的下渗或地下水的活动而产生风化剥落现象，影响正常的施工进度，降低公路工程的质量。

二、工程案例

某条高速公路某处路堑高边坡全长252m，最大坡高46m，自下而上每8m分为一级，共6级。该边坡强风化层较厚，岩体破碎不稳定，地质构造作用强烈，可见贯穿整个坡面的挤压破碎带，地层错动10～100cm不等，断层带内岩体破碎，挤压错动痕迹明显。根据该高速公路高边坡动态设计原则，其中第三、四级采用压力分散型预应力锚索加固，每级两排，上下排各两束锚索与框架共同组成锚固结构体，每束锚索设计拉力为700kN，锚固段12～13.5m，自由段8～16.5m，设计孔深20～30m，孔径13cm，总共施工锚索80根。

三、预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用

1、成孔

准确定位每个锚索孔的位置，搭设脚手架的，安装及稳固钻孔机。应借助专业仪器测量倾角，之后进行钻孔导向架的安装。通常情况下，夹角与水平面保持在30度为宜，在钻孔的过程中，必须实时测量倾斜角，最大程度的减少误差。锚索施工时，通常选用的是无水干钻的方式，提高边坡的地质条件，出现塌孔现象时，需要停止钻井的继续进行，开始注浆固壁施工，保证注浆压力值在0.1到0.2Mpa之间。这个工序结束后，开始进行钻孔工序。对相近的两个锚索施工位置进行准确的调整，使施工更具针对性，提高钻机的稳定性和安全性。钻孔施工方式有很多，一般采用的是回转钻进的方式，高压风由高性能空气压缩机连续传送进钻孔内，使孔内的碎物在高压作用下得到有效排出。使施工过程中的每一道工序都符合相关的规定和标准，促进施工的顺利进行。

2、锚索组装

锚索的组装采用的是钢绞线，钢绞线的下料长度应该等于锚固段的长度加上自由段的长度再加上张拉段的长度。下料的长度误差应该小于5厘米。钢绞线要经过除锈处理，然后顺直的放在组装台上，自由段应该先进行刷一层防锈漆，同时还需要涂上一层油脂。最后穿上PR防护管，钢绞线的自由端与锚固段的相交接的地方应该采用封口胶带进行缠绕，使用铁丝将其扎紧，避免水泥浆进入到管中。钢绞线应该按照顺序进行排列组装，注浆管应该放在锚索之间，使锚固段呈现核状，锚索前应该加上导向帽。锚索在组装完之后，挂上编号牌，堆放等待使用。

3、锚索安放

对锚索进行安放时应该注意：数人将其抬放到孔口边，锚孔成孔之后再加入锚索。在放置锚索时，应该先使用硬塑料管伸到孔底，采用压缩空气吹出孔内的岩屑，最后将锚索平顺的放在孔内，要有足够的外留长度。在进行吹孔的过程中，时常会遇到这种情况：吹孔之后，碎石就掉块，以致于锚索不能够顺利的放进去。因此，在钻孔的过程中如果发现此类孔，钻孔之后，应该立即放入锚索再进行吹孔。为了防止由于大量地下水渗出，岩屑以及地下水对钻杆的搅动，使用清水以及压缩空气进行反复冲洗，一直洗到清水为止，洗完之后再进行灌浆。

4、注浆施工

锚索注浆施工中，必须对水泥砂浆质量、浆液性能等进行充分了解。水泥浆体材料选择必须遵循设计规定进行，根据本工程实际情况，可选用普通硅酸盐水泥进行施工。浆液搅拌施工中，应确保水泥正常凝结及硬化过程中不存在有害物质。根据施工规定进行砂料含泥量的计算，其偏差控制在3%以上，以细砂作为该工程砂料，其含水量可控制在3%以上。連续进行注浆施工，一般可同时进行提升与灌注施工，应确保注浆管管头向浆液液面以下50厘米到80厘米的范围内插入，避免断杆情况出现在导管拔出过程中，确保实际注浆量在设计量以上，注浆充盈系数必须控制在1.0以上。连续球型锚索注浆可通过二次高压注浆形成，从孔底进行一次常压注浆施工，确保孔口有浆液溢出，在一次注浆的基础上，进行二次高压注浆施工，其顺序为从下往上，并按照锚索体积进行注浆压力与注浆时间的确定。

5、张拉、锁定锚索

选用高强度、低松弛钢绞线作为预应力锚索边坡施工的材料。520.8kN为锚索张拉控制力，张拉程度与设计规定相比，应多出10%。按照锚索材料与锁定力大小进行张拉设备的选择，选择过程中应对其通用性能进行充分考虑。张拉设备在张拉施工前必须进行标定，千斤顶小于1000kN标定时，可选用2000KN的压力机，标定数据和设计规定偏差必须控制在2%以下。张拉速度控制在每分钟40KN左右，相比设计拉力，张拉力为其20%以下，逐级增加张拉荷载，直至完成张拉作业。

6、预应力锚索验收试验

验收试验，也称现场验收试验或质量控制实验，其目的是获知锚索受力大于设计荷载时的短期锚固性能，以及满足设计条件时锚索的安全系数，它是针对所有工作的锚索进行的。验收试验锚索数量不少于工作锚索总数的5%，且不少于3根，并要根据普遍性和代表性的原则随机抽样。本段预应力锚索加固工程随机抽取4孔进行验收试验，其试验成果见表2、表3.试验结果表明，各孔的50%试验荷载到最大试验和在所测的锚头位移变化量，均大于该荷载范围内的锚索理论伸长量的？80%，且小于自由段与1/2锚固段长度之和的锚索理论弹性伸长量，说明锚索的抗拉拔承载力达到本路段高边坡的加固要求。安全性满足本路段的地质情况，说明本路段预应力锚索采用的施工工艺及质量控制措施是可行，施工质量是合格的。

结束语

在公路施工中，高边坡施工是一项重要的内容，必须采取预应力锚索技术，增强高边坡的防护效果。在施工的过程中，必须提高施工人员的技术，对施工中的各个环节进行控制，使施工的整个过程得到最大程度的保障，避免出现路基塌陷的情况。同时需要采取一定的措施对施工质量进行控制，为人们提供一个安全的出行环境，实现理想的经济效益和社会效益。

参考文献

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