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

摘要：伴隨公路工程建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，作為新型邊坡加固技術(shù)，預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工中的廣泛應(yīng)用，不僅能夠提升承載力，為工程建設(shè)提供可靠受力條件，還能降低工程造價，提升公路高邊坡施工的整體質(zhì)量。為此，文章通過工程實例對預(yù)應(yīng)力錨索的作用機(jī)理、施工流程進(jìn)行了分析，以期全面推動公路交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)；公路工程；高邊坡施工；作用機(jī)理；施工流程；公路建設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U213 文章編號：1009-2374（2016）10-0106-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.10.052

傳統(tǒng)高邊坡防護(hù)主要包含護(hù)面墻、擋土墻及護(hù)坡等硬性結(jié)構(gòu)物，但隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，人們對環(huán)境的要求也越來越高，此類高邊坡防護(hù)方式已無法滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路高邊坡施工中的運(yùn)用極大地提高了公路工程的質(zhì)量。

1 預(yù)應(yīng)力錨索的作用機(jī)理

預(yù)應(yīng)力錨索是指從鉆孔向軟弱巖層、滑動面穿過，在較為堅硬的巖層內(nèi)錨固其中一端，隨后張拉施工于另一自由端，進(jìn)而以巖層施加壓力錨固不穩(wěn)定巖體。錨索結(jié)構(gòu)的構(gòu)成成分一般分為3類：幅度錨頭、錨索體與外錨頭。內(nèi)錨頭為巖體內(nèi)錨固并進(jìn)行預(yù)應(yīng)力供給的基礎(chǔ)，其被叫做錨固段、錨根。按照結(jié)構(gòu)類型可進(jìn)行機(jī)械類與膠結(jié)類劃分。

外錨頭是將張拉噸位、鎖定位置提供給錨索的主要結(jié)構(gòu)，被叫做外錨固段。根據(jù)種類劃分包括錨塞類、螺紋類等多種形式。作為內(nèi)外錨頭有機(jī)結(jié)合、連接的部件，錨索體不僅需要承受張拉力，還需將預(yù)應(yīng)力提供給錨索體張拉。高強(qiáng)度鋼筋、鋼紋線與螺紋鋼筋為組成錨索體的主要構(gòu)件。作為一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，安裝完成預(yù)應(yīng)力錨索后需及時進(jìn)行主動后張預(yù)應(yīng)力場的建立，以此降低、減少天然力場對工程構(gòu)造物的影響。在穩(wěn)定邊坡等工程中預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)得到了廣泛的運(yùn)用。公路高邊坡加固施工中預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的應(yīng)用可對工程地質(zhì)穩(wěn)定性進(jìn)行有效改善，并避免塌滑現(xiàn)象出現(xiàn)于不穩(wěn)定塊體內(nèi)，以此對塑性區(qū)擴(kuò)展問題進(jìn)行有效遏制，達(dá)到邊坡穩(wěn)定性全面提升的目的。

2 工程實例

某高速公路工程為國家重點(diǎn)干線路段，其右側(cè)路塹邊坡為中低山區(qū)地貌類型，其地形結(jié)構(gòu)為低山，溝谷交錯分布，具有極大的地勢起伏，紫紅色細(xì)砂巖夾薄層泥巖、砂礫巖等為其主要巖性，5～6米為其全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化層厚度；淺黃色、軟硬塑狀亞黏土分布于溝谷間，7.4～9米為其厚度，因其屬于順層坡，極易出現(xiàn)順向滑塌現(xiàn)象。此處可分為6級邊坡，45.3米為最大高度，為避免滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)，必須做好預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)施工。

3 公路高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索的施工流程

伴隨社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路交通運(yùn)輸量大幅度提升，行車密度與車輛載重逐漸增大，作為影響國民經(jīng)濟(jì)增長的重要因素，為推動社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，必須重視公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。近年來，預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在公路工程建設(shè)中也得到了廣泛的應(yīng)用與推廣。為全面提升高邊坡加固質(zhì)量，必須做好施工準(zhǔn)備工作，規(guī)范施工流程，具體如下：

3.1 準(zhǔn)備工作

按照圖紙與施工現(xiàn)場實際情況，對各類施工人員實施技術(shù)培訓(xùn)及交底，以此對現(xiàn)場實際狀況和技術(shù)規(guī)定全面掌握。根據(jù)地質(zhì)剖面圖、地下水等實際情況，則選取的灌漿參數(shù)也不盡相同，只有確保參數(shù)選擇的合理性，才能確保灌漿的均勻性與密實度。深層硬土，可通過壓力、流量增加或降低旋轉(zhuǎn)、提升速度等方式進(jìn)行施工質(zhì)量的控制。

3.2 鉆孔

作為錨索施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)，鉆孔深度需與有關(guān)設(shè)計規(guī)定相符，一般選取沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工方式。孔位定位、鉆進(jìn)與鉆孔沖洗為鉆孔工藝流程：

第一，定位是指鉆孔施工前，選取尺子實施測量作業(yè)，并將鉆機(jī)專用鋼管安裝于腳手架上，遵循圖紙設(shè)計相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行準(zhǔn)確定位與測量放樣。安裝鉆機(jī)并準(zhǔn)確就位后，需對其傾斜角度、方位角度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，確保其與設(shè)計規(guī)范相符后，才能進(jìn)行鉆進(jìn)及復(fù)查施工。

第二，鉆進(jìn)施工前必須合理選擇鉆桿，按照錨索設(shè)計長度對鉆桿長度加以確定，并做好整齊排列工作，放置時不能存有歪斜情況。各個鉆桿應(yīng)逐個鉆孔，要求鉆孔深度滿足施工要求。鉆進(jìn)施工中需對工作風(fēng)壓、地質(zhì)條件加以充分考慮。按照施工現(xiàn)場實際情況，實施調(diào)整。如對軟弱地層實施鉆孔施工，需及時對鉆進(jìn)速度進(jìn)行合理調(diào)整，防止塌陷問題的出現(xiàn)。

第三，完成鉆孔作業(yè)后，需沖洗鉆孔，以此保證鉆孔壁和漿體黏度符合施工規(guī)定。并選取高風(fēng)壓管向孔底插入，同時進(jìn)行插入與吹風(fēng)作業(yè)，以此徹底清理孔內(nèi)

雜物。

3.3 組裝錨索

鋼絞線為組裝錨索的主要材料，鋼絞線下料長度=錨固段長度+自由段長度+張拉段長度。5厘米為下料長度誤差最大值。如鋼絞線存有銹跡現(xiàn)象，需做好除銹工作，隨后在組裝臺上順直放置。自由段需進(jìn)行防銹漆的預(yù)先涂刷，并進(jìn)行油脂的涂抹。最后將PR防護(hù)管穿上，并選取封口膠帶將鋼絞線自由端、錨固段連接位置進(jìn)行充分纏繞，利用鐵絲做好綁扎作業(yè)，防止管內(nèi)有水泥漿流入。根據(jù)施工規(guī)定順序做好鋼絞線排列組裝作業(yè)，并在錨索之間放置注漿管，以此保證錨固段以核狀形式呈現(xiàn)，隨后將導(dǎo)向帽添加到錨索前，完成錨索組裝工作后，需將編號牌掛上，并做好堆放工作。安裝錨索具體情況如圖1所示：

圖1 錨索組裝示意圖

3.4 安放錨索

安放錨索時，需利用硬塑料管向孔底伸入，隨后通過壓縮空氣將孔內(nèi)巖屑吹出，隨后在孔內(nèi)平順放入錨索，要求外露長度滿足施工要求。吹孔施工時，應(yīng)對碎石掉塊問題加以重視，只有這樣才能順利放入錨索。與此同時，為避免地下水大量滲出，可選取清水、壓縮空氣等進(jìn)行重復(fù)性沖洗作業(yè)，完成沖洗施工后即可實施灌漿施工。

3.5 錨索灌漿

因水泥砂漿具有較差流動性，為避免注漿管堵塞現(xiàn)象，需選取純水泥漿實施錨索灌漿，如錨固段存有土質(zhì)、沙土狀風(fēng)化巖層問題，可利用二次高壓劈裂注漿工藝施工，進(jìn)而對地層錨固力進(jìn)行全面提升。完成錨孔鉆進(jìn)施工后，需做好安裝錨索與錨孔注漿作業(yè)。二次劈裂注漿法通過注漿強(qiáng)度對劈裂注漿時間加以控制，并做好封塞錨固段與花孔設(shè)置工作。在二次注漿實施后，需選取鍍鋅鐵管、鋼管等作為高壓注漿管，根據(jù)摻入量規(guī)定進(jìn)行注漿材料添加。

3.6 澆筑框架

正方形為錨索框架的主要形式，一般選取C30混凝土對框架實施澆筑作業(yè)。鋼筋在人工綁扎后，需做好模板支立工作，并將PVC管套在錨索位置上，如錨索和框架箍筋不存在相互交錯影響情況，可對箍筋間距實施局部調(diào)整，同時進(jìn)行定向箍筋、定位管與固定錨墊板安裝。在澆筑框架的同時，還應(yīng)做好振搗作業(yè)及養(yǎng)護(hù)工作。

3.7 錨索張拉

錨索張拉作業(yè)需錨索錨固段漿體、承壓地梁等固結(jié)一周后進(jìn)行。大面積防護(hù)施工，需做好極限抗拔力試驗，進(jìn)而取得準(zhǔn)確的錨索抗拔力參數(shù)。一般分兩次實施錨索張拉作業(yè)：第一次張拉力進(jìn)行4級劃分，與預(yù)應(yīng)力相比，設(shè)計張拉力為其10%、20%、40%、60%，同時每次張拉后，持續(xù)時間可定為3分鐘；第二次張拉力需進(jìn)行3級設(shè)計，在完成第一次張拉力3日后實施，其功能為第一次張拉不足的有效補(bǔ)充，與預(yù)應(yīng)力相比，設(shè)計張拉力為其80%、100%、110%，持續(xù)時間與第一次相同。張拉施工中，應(yīng)確保兩端千斤頂具有相同的升降速度，避免偏心壓力過大致使基礎(chǔ)產(chǎn)生較大側(cè)彎情況。在張拉分批進(jìn)行時，先張拉的預(yù)應(yīng)力筋必須對其他預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)致的彈性壓縮預(yù)應(yīng)力損失情況進(jìn)行充分考慮。

4 結(jié)語

綜上所述，伴隨交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，公路工程建設(shè)地位越來越高。預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)作為公路工程高邊坡施工的重要技術(shù)之一，其技術(shù)水平的高低將直接影響到公路工程施工的整體質(zhì)量。將其應(yīng)用到公路工程施工中，可有效延長工程的使用壽命，提升工程建設(shè)整體質(zhì)量，是實現(xiàn)公路工程經(jīng)濟(jì)效益最大化的重要條件。

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作者簡介：趙予榮（1975-），女，河南漯河人，供職于漯河市公路工程建設(shè)總公司，研究方向：公路工程試驗檢測及監(jiān)理。

（責(zé)任編輯：王 波）