試析預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工中的應(yīng)用

周游

（湖南省高速公路管理局　湖南長沙　410000）

試析預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工中的應(yīng)用

周游

（湖南省高速公路管理局湖南長沙410000）

近些年來，隨著我國預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的不斷成熟，這使得其在公路高邊坡施工中的應(yīng)用越來越廣泛。預(yù)應(yīng)力錨索防護(hù)技術(shù)是一種利用水泥泥漿在有效深度的錨孔底端與周邊完整的巖層處形成毛固體，然后再通過錨固體與孔壁間形成的摩擦力，提供一個反作用力，并在錨索預(yù)應(yīng)力的幫助下，由框架巖坡面將主動應(yīng)力傳遞給穩(wěn)定巖層，最終實(shí)現(xiàn)加固公路高邊坡的目的。本文在此背景下，對預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工中的應(yīng)用進(jìn)行了一定的研究，進(jìn)而為之后的應(yīng)用提供一些有效的依據(jù)。

預(yù)應(yīng)力；錨索技術(shù)；公路；高邊坡施工

引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路事業(yè)也得到了較大的發(fā)展。但立足于已建公路的現(xiàn)狀，其在行車方面依舊存在諸多問題，且這些問題的大量存在將導(dǎo)致路面出現(xiàn)損壞的情況，有些甚至?xí)斐蓸O大的財產(chǎn)損失和人員傷亡。而高邊坡作為公路施工的重要組成部分，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著公路施工的整體質(zhì)量，因此必須有效提升公路施工的整體質(zhì)量。

1　工程概況

本工程的公路路塹邊坡位于中低山地貌區(qū)，坡度在25～30°之間，沿公路方向地形傾斜程度比較大，相對傾斜差在67cm左右，平均地面標(biāo)高在740～840cm之間。根據(jù)地質(zhì)勘查報告，此處邊坡的開挖最大深度不應(yīng)超過55cm。此外，本工程邊坡附近的巖土層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較差，在強(qiáng)降雨天氣下容易發(fā)生泥化現(xiàn)象，由于巖土層強(qiáng)度不夠，長期遭受著風(fēng)化的侵蝕。同時，本公路道路工程邊坡的巖體位于滑巖層，而且在公路滑坡地段還廣泛分布著地下水。這些都是在公路高邊坡施工中需要考慮到的因素。

2　施工設(shè)備選擇

①成孔設(shè)備的選擇。在公路高邊坡施工中，若需要加固的部位邊坡較陡且具有較大高度，此時必須根據(jù)施工具體情況，選擇較強(qiáng)適應(yīng)性的輕型設(shè)備，例如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，進(jìn)而最大限度的滿足工程設(shè)計角度要求。同時，由于鉆機(jī)具有較輕的質(zhì)量，提升時可選用1.5～2t的氣動絞車進(jìn)行施工。此外，QZ-120K型鉆機(jī)還具有較為簡單的結(jié)構(gòu)的特征，且鉆機(jī)的動力是全風(fēng)動的，具有單一的動力，便于移動，操作簡便。除了上述優(yōu)勢之外，此種鉆機(jī)動力在孔底，鉆進(jìn)效率較高，在鉆孔時還具有較快的速度，所以這種機(jī)械在公路高邊坡鉆孔施工得到了極大的應(yīng)用。在鉆孔施工中，因設(shè)計要求的規(guī)定不能用水，所以還可選用無水鉆進(jìn)工藝，進(jìn)而對鉆孔配套設(shè)備進(jìn)行一定程度地簡化，這樣不僅可以有效降低工程施工成本，還可提升施工效率。②動力設(shè)備的選擇。鉆機(jī)的動力設(shè)備為空壓機(jī)，空壓機(jī)對鉆機(jī)的鉆孔速度和成孔質(zhì)量起到直接的決定性作用。根據(jù)鉆機(jī)耗風(fēng)量的要求，可采用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。因單孔灌漿量較少，所以此時應(yīng)選用砂漿泵灌注砂漿，且張拉設(shè)備選用YCD-1500型千斤頂和配套高壓油泵。

3　預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的作用分析

在公路高邊坡施工中，預(yù)應(yīng)力錨索的技術(shù)具有很強(qiáng)的應(yīng)用性。同時，鉆孔、安放、灌漿、鎖定、錨索組裝以及封錨等高速公路邊坡施工中使用的施工工藝，其中，目前我國使用的錨索結(jié)構(gòu)包括張拉型錨索（如圖1）、壓力型錨索（如圖2）以及載荷分散型錨索，且這些施工工藝都會涉及到預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)。尤其是對于公路邊坡的高度與坡度較大的項(xiàng)目，應(yīng)盡可能的選用那些適用的、實(shí)用的輕型設(shè)備。這里以某高邊坡工程的施工為例，該工程施工選取的是YG800型的質(zhì)量較輕的全風(fēng)動的潛孔鉆機(jī)，該設(shè)備的應(yīng)用隨意性較大且靈活性較強(qiáng)，能夠隨意的對鉆機(jī)傾斜角度進(jìn)行靈活調(diào)整，再加上預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的應(yīng)用，使得公路高邊坡的施工要求得到了滿足，與此同時還確保了施工的質(zhì)量與進(jìn)度，對整個施工的企業(yè)也具有積極有效的促進(jìn)作用。

圖1　張拉型錨索結(jié)構(gòu)

圖2　壓力型錨索結(jié)構(gòu)

4　預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工中的應(yīng)用

4.1鉆孔

在公路高邊坡施工中，鉆孔工藝主要包括孔位定位、鉆進(jìn)以及鉆孔沖洗。具體施工措施如下：①定位。在進(jìn)行實(shí)際的鉆孔施工之前，應(yīng)利用尺子進(jìn)行測量，并將鉆機(jī)專用鋼管安裝在腳手架上，然后再根據(jù)施工設(shè)計圖紙中的有關(guān)規(guī)定，進(jìn)行測量放樣定位。此外，在安裝鉆機(jī)并現(xiàn)場就位后，要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整其傾角和方位角，確保其符合施工要求；隨后固定鉆進(jìn)，并進(jìn)行復(fù)查，確保其與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符之后，才能進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)。②在鉆進(jìn)施工中，必須選用與鉆機(jī)配置相符的統(tǒng)一定尺鉆桿，且對于鉆桿長度，必須遵循錨索設(shè)計長度進(jìn)行準(zhǔn)確確定，同時，其必須整齊排列，不能存在放置歪斜的情況。鉆孔要對每一根鉆桿逐一行，用完鉆桿后，孔的深度必須與施工要求相符合。在鉆進(jìn)施工中，必須對工作風(fēng)壓以及地址情況進(jìn)行有效確定。然后再根據(jù)實(shí)際施工情況，進(jìn)行相關(guān)對策的調(diào)整。在鉆孔過程中，如果底層較為軟弱或存在破碎帶，必須及時調(diào)整鉆進(jìn)速度，進(jìn)而防止坍塌事故的發(fā)生。③在完成鉆孔工作后，要沖洗鉆孔，并對鉆孔壁和漿體的粘度進(jìn)行確定。同時在孔底插入高風(fēng)壓管，且插入與吹風(fēng)要同時進(jìn)行，然后將孔內(nèi)的殘?jiān)头勰┐祪簟?/p>

4.2錨索組裝

在選用鋼絞線進(jìn)行錨索組裝作業(yè)時，應(yīng)符合以下方面的要求：①錨固段長度+自由段長度+張拉段長度必須與鋼絞線下料長度相符。②對于下料長度間存在的誤差，必須控制在5cm以下。③必須對鋼絞線進(jìn)行除銹作業(yè)，隨后在組裝臺上進(jìn)行順直放置，且自由段必須進(jìn)行一層防銹漆的涂刷，同時還要進(jìn)行油脂涂抹。④將PR防護(hù)管穿上，并選用封口膠帶將鋼絞線自由端和錨固段相交位置進(jìn)行纏繞。此外，為了防止水泥漿進(jìn)入管道內(nèi)，必須選用鐵絲將其扎緊，但此時還必須按照一定的施工順序?qū)摻g線進(jìn)行排列組裝，并將注漿管放置在錨索之間，而為了確保錨固段以核狀為主要表現(xiàn)形式，必須將導(dǎo)向帽錨索前加上。在完成組裝錨索后，必須掛上編號牌、堆放以備后期運(yùn)用。

4.3錨索安放

在進(jìn)行錨索安放工作時，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：①應(yīng)安排數(shù)人將錨索抬放到孔口邊，然后在錨孔成孔之后再加入錨索。②在進(jìn)行錨索的放置時，應(yīng)先利用硬塑料管伸到孔底，并采用壓縮空氣將孔內(nèi)的巖屑吹出。③將錨索平順的放在孔內(nèi)，同時還需保證其有足夠的外留長度。④在吹孔的過程中，往往都會遇到此種情況：吹孔之后，碎石就掉塊，進(jìn)而導(dǎo)致錨索無法順利放入。因此，在鉆孔的過程中，如果發(fā)現(xiàn)此類孔，鉆孔之后，應(yīng)立即放入錨索，然后再進(jìn)行吹孔。⑤除了上述操作之外，為了防止因大量地下水滲出導(dǎo)致巖屑、地下水對鉆桿的攪動，此時應(yīng)使用清水、壓縮空氣對其進(jìn)行反復(fù)的沖洗，一直洗到清水為止，并在洗完后再進(jìn)行灌漿。

4.4灌漿、預(yù)應(yīng)力張拉以及封錨施工操作

公路高邊坡灌漿施工主要有兩種分類：自由段灌漿與錨固段灌漿。而作為預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)施工中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，灌漿質(zhì)量會直接影響到預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的穩(wěn)定性。在灌漿施工中，其主要將水泥漿作為灌漿材料，這種材料的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在強(qiáng)度高、灌注簡便、膨脹性小等，且無腐蝕作用，更便于進(jìn)行灌漿作業(yè)。通常情況下，對于灌漿施工，必須在嚴(yán)格遵循施工要求的情況下進(jìn)行。此外，在完成張拉施工之后，有效提高預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量，必須選用封錨施工，進(jìn)而確保巖體內(nèi)部應(yīng)力符合施工要求，而為了延長公路使用周期，注漿壓力必須在0.1～0.2MPa之間進(jìn)行控制，封錨作業(yè)要選用砂漿作業(yè)施工材料，為確保順利進(jìn)行封錨作業(yè)，可以將潤滑油涂抹在錨頭外部。

5　結(jié)語

在公路高邊坡施工中，若采用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)，可較好地保證公路高邊坡的穩(wěn)定性，只有具有較好的穩(wěn)定性，才不會在竣工投入使用之后，出現(xiàn)任何異常情況。通過多次實(shí)踐可知，通過實(shí)踐證明，預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)可有效防護(hù)公路的邊坡，進(jìn)而確保公路的安全。同時，因預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)具有造價低廉、施工簡便等優(yōu)點(diǎn)，其在以后的公路高邊坡的施工會得到越來越廣泛的應(yīng)用。

[1]白秋俊.預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在某公路高邊坡施工中的應(yīng)用淺析[J].河南科技，2013（10）：55～56.

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[3]陳浩.預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工中的應(yīng)用分析[J].黑龍江交通科技，2014（20）：285.

U416.14

A

1673-0038（2015）38-0291-02

2015-7-20

周游（1985-），男，助理工程師，本科，主要從事公路工程工作。