預(yù)應(yīng)力錨索邊坡防護(hù)加固施工質(zhì)量控制

周松年

【摘要】在高邊坡的治理當(dāng)中，框架梁式的預(yù)應(yīng)力錨索是主要的方式之一。而預(yù)應(yīng)力錨索的使用主要有重量輕、簡化支擋結(jié)構(gòu)、降低總體造價等多個方面的優(yōu)點，所以能夠廣泛的應(yīng)用到山區(qū)的高邊坡治理防護(hù)中去。本文介紹了加固高邊坡的預(yù)應(yīng)力錨固的施工工藝以及檢測手段，主要是為了更好地進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索邊坡防護(hù)加固施工質(zhì)量控制。

【關(guān)鍵詞】高邊坡、預(yù)應(yīng)力錨索、質(zhì)量控制

一、前言

預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)用于巖土工程產(chǎn)生于20世紀(jì)30年代， 之后廣泛應(yīng)用于高邊坡加固、滑坡治理、深基坑支護(hù)、堤壩加固等領(lǐng)域， 我國最開始采用錨索技術(shù)是在20世紀(jì)60年代， 但當(dāng)時由于材料及施工條件的限制， 該技術(shù)沒有被獲得廣泛使用。近十幾年來， 隨著對預(yù)應(yīng)力錨索的研究，在理論和施工工藝上的突破，進(jìn)而推動了該技術(shù)的迅速發(fā)展。

二、預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)概述

預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)主要是通過采取特殊方法將鋼絞線轉(zhuǎn)化成耐高溫的受拉結(jié)構(gòu)體以起到加固的作用。隨著對此項技術(shù)的不斷研究，錨索技術(shù)不斷優(yōu)化并完善，變得越來越系統(tǒng)化、規(guī)?；?。其結(jié)構(gòu)雖復(fù)雜，但是功能卻日益完善。

預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在加固防護(hù)中，主要是通過把破碎松散的巖體錨固在地底牢固的巖層上，對其施加預(yù)應(yīng)力，確保錨固范圍內(nèi)的軟弱巖層緊密的擠壓在一起，通過增大巖石之間的摩擦力來增強(qiáng)阻力，防止開裂或松散的巖體產(chǎn)生位置上的移動，起到加固邊坡的作用。在公路邊坡的施工中，對部分坡體進(jìn)行加固，并施加預(yù)應(yīng)力錨索，在保持坡面狀態(tài)深入坡體內(nèi)部的基礎(chǔ)上進(jìn)行加固，增大坡體的抗滑能力，保障坡體的穩(wěn)定性。再對錨索孔進(jìn)行高壓注漿，以使坡體內(nèi)部的空隙被漿液充分填滿，增強(qiáng)坡體的穩(wěn)定性。

三、主要施工設(shè)備的選擇

1、成孔設(shè)備的選擇

由于加固的邊坡陡、高度大，因而須采用適應(yīng)性強(qiáng)的輕型設(shè)備，選用QZ-120K全風(fēng)動潛孔鉆機(jī)。這種鉆機(jī)可隨意調(diào)整鉆機(jī)的方位和傾角，易滿足設(shè)計的角度要求。因鉆機(jī)質(zhì)量輕，可用1.5～2t的氣動絞車實施整機(jī)提升。QZ-120K型鉆機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，也可解體人工搬遷。鉆機(jī)的動力是全風(fēng)動的，動力單一，移動方便，操作簡單。鉆機(jī)動力在孔底，鉆進(jìn)效率高，鉆孔速度快，宜用于高邊坡鉆孔施工。設(shè)計要求鉆孔時嚴(yán)禁用水，故采用無水鉆進(jìn)工藝，簡化了鉆孔配套設(shè)備，降低了成本，提高了工效。

2、動力設(shè)備的選擇

空壓機(jī)是鉆機(jī)的動力設(shè)備，它決定鉆機(jī)的鉆孔速度和成孔質(zhì)量。根據(jù)鉆機(jī)的耗風(fēng)量9～12m3的要求，用2臺12m3移動式空壓機(jī)供2臺鉆機(jī)工作。

3、灌漿與張拉設(shè)備

由于單孔灌漿量少，選用砂漿泵灌注砂漿，張拉設(shè)備選用YCD-1500型千斤頂和配套高壓油泵。

四、預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝要點

1、工藝流程

錨索錨固工藝流程：施工準(zhǔn)備→拉拔試驗→鉆孔→錨索制作安裝→注漿→框架梁澆筑→張拉鎖定→封錨。

2、施工準(zhǔn)備

搭設(shè)腳于架后，根據(jù)設(shè)計圖定出孔位，一般要求水平方向孔距誤差不應(yīng)大于50mm，垂直方向孔距誤差不大于100mm。

3、拉拔試驗

正式施工前先施工試驗錨索，進(jìn)行拉拔試驗，試驗至破壞為止；反聵試驗結(jié)果，以復(fù)核錨固段的設(shè)計。

4、造錨孔

造錨孔主要的要求是保證孔深、孔徑和孔的傾角。釆用專門的錨固鉆機(jī)施工。鉆進(jìn)一般用風(fēng)動鑿巖鉆機(jī)，無水風(fēng)鉆。需配備大型空壓機(jī)，動力部分釆用風(fēng)動或液壓軀動。對于巖層較破碎可采用套管跟進(jìn)，保證成孔質(zhì)量，跟進(jìn)的套管用拔管機(jī)拔出。

保證鉆孔孔徑；下傾角度誤差不超過±1°，方位誤差不超過±2°。超鉆50cm，以免沉碴影響有效孔深。達(dá)到深度后釆用高壓風(fēng)清洗孔壁，吹出沉渣。及時編錄與反饋施工地質(zhì)情況。

5、錨索索體的制作與安裝

采用φ15.24mm的無粘結(jié)高強(qiáng)度、低松馳鋼鉸線制作，中置φ25塑料注漿管，四周環(huán)列鋼絞線。對鋼絞線作抗拉強(qiáng)度檢測，確認(rèn)已作防腐處理，并防銹除垢。錨索的錨固段每間隔1.0m用擴(kuò)張環(huán)和箍環(huán)擴(kuò)束呈節(jié)狀，同時加上定位片以便入孔后居中，末端套φ60鋼管作為導(dǎo)向帽。

自由段采用塑料護(hù)套，末端用膠帶紙密封以防砂漿進(jìn)入護(hù)套內(nèi)。整根錨索稍長于設(shè)計長度，以伸出錨具供張拉。施工中錨索用人力插入錨孔中，端頭露出孔外適當(dāng)長度，作套錨具和拉拔之用。

6、灌漿

為使砂漿灌注飽滿，將灌漿管置于錨索中心并與錨索等長，釆用一定壓力自孔底向上一次性灌注或釆用二次注漿工藝，不宜釆用孔口自流式灌漿方法，工期緊迫時可在砂漿中添加適量早強(qiáng)劑。

一般采用M40水泥砂漿注漿，采用普通425硅酸鹽水泥，水灰比約0.42。采用自孔底一次有壓注漿法，注漿壓力0.4～0.8MPa，穩(wěn)壓3～5分鐘。漿體凝固收縮后，從孔口補(bǔ)灌滿盈。

7、框架梁澆筑

框架梁采用C30號鋼筋混凝土澆筑，先進(jìn)行坡面處理，再鋼筋制作與安裝，后立模澆筑。

澆筑前須注意錨索抑制件墊墩部位，立面與錨索垂直，鋼筋與錨索沖突時適當(dāng)調(diào)整鋼筋安裝位置。

8、封錨

鎖定后切除鋼絞線余長，切割后預(yù)應(yīng)力筋外露長度不應(yīng)小于30mm且不小于1.5倍預(yù)應(yīng)力筋，用錨梁同標(biāo)號的混凝土封頭以免鋼絞線銹蝕。當(dāng)預(yù)計鎖定后預(yù)應(yīng)力衰減過大時，要預(yù)留一定長度鋼絞線并加高封頭，以備重新張拉之用。

五、預(yù)應(yīng)力錨索施工中的注意事項及質(zhì)量控制方法

邊坡開挖時要做好排水設(shè)施的挖設(shè)，因為水對邊坡工程的危害是相當(dāng)嚴(yán)重的，在廣東多雨季節(jié)施工，更須注意。邊坡開挖要遵循開挖一級支護(hù)一級，同時，也要避免開挖暴露時間過長，使邊坡松弛范圍變大，造成新病害。

鉆孔的好壞關(guān)系整個預(yù)應(yīng)力錨索框架防護(hù)工程的防護(hù)效果，這一步驟要特別注意。在下錨之前要復(fù)查錨孔孔位、傾角和方位，全部錨孔施工分項工作合格后，即可認(rèn)為錨孔鉆造檢驗合格。

編制預(yù)應(yīng)力錨索的時候要在搭設(shè)的制作平臺上進(jìn)行，嚴(yán)禁在地面上直接進(jìn)行編索。鋼絞線在存放時要避免直接露天，造成鋼絞線被雨水澆淋和氧化銹蝕。錨索的切割嚴(yán)禁使用電弧燒割，應(yīng)該使用機(jī)械切割。

在注漿和張拉的過程中做好現(xiàn)場施工的記錄，保證孔道注漿飽滿，并且在注漿漿體及框格梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值的80%以后才可以進(jìn)行張拉。張拉采用雙控法，以油表讀數(shù)為主，以實際伸長量為驗算指標(biāo)。若出現(xiàn)過大偏差，應(yīng)找出問題并解決后再繼續(xù)進(jìn)行張拉。

由于預(yù)應(yīng)力錨索是一種隱蔽工程，在現(xiàn)實的施工過程中容易出現(xiàn)問題，需要加強(qiáng)監(jiān)督和管理，可以引入第三方檢測制度，對預(yù)應(yīng)力錨索的灌漿密實度，預(yù)應(yīng)力錨索的下料長度以及預(yù)應(yīng)力損失進(jìn)行檢測。這樣，可以及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題，采取措施進(jìn)行補(bǔ)救。

六、檢測

對于動態(tài)施工的工程，應(yīng)對錨索進(jìn)行檢測， 確定適時錨索應(yīng)力， 以供邊坡穩(wěn)定評判。現(xiàn)一般采用自動監(jiān)控設(shè)備檢測， 該設(shè)備有位移計、錨索測力環(huán)、傳感器、電纜、讀數(shù)表等構(gòu)件組成， 能對錨索進(jìn)行適時有效的監(jiān)控。

七、結(jié)束語

采用預(yù)應(yīng)力錨索加固邊坡，可使滑坡體自重作用力均勻分布于邊坡上，適應(yīng)地形地質(zhì)的條件，施工條件易得到滿足，最大限度地使滑動面本身的力學(xué)性能不變，受力可靠，保障高邊坡穩(wěn)定。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李清任.預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計和施工中存在的問題及對策[J].煤礦支護(hù)，2007，02 .

[2] 公路路基施工規(guī)范[JTG F10-2006]、公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)[JTG F80、1-2004]

[3] 韓侃，李登科，吳冠仲. 預(yù)應(yīng)力錨索錨固力拉拔試驗分析[J]. 巖土工程學(xué)報， 2011，（S1） .