公路边坡加固预应力锚索施工技术

　　[摘要]预应力锚索是公路、铁路路堑边坡加固的关键技术。本文通过工程实例介绍了预应力锚索受力特点，阐述了锚索的施工技术，强调了锚索施工质量控制点，得出对工程实践有参考意义的结论，具有一定的推广和使用价值。

　　[关键词]预应力锚索;锚索框架梁;施工工艺;钻孔;注浆

　　在公路、铁路线开挖路堑后，破坏了原有山体应力平衡，岩土结构强度锐减，往往形成大型潜在松弛面。对于这些不利的结构面需要采取加固措施，防止边坡变形失稳。预应力锚索框架梁支护结构采用对预应力锚索施加预应力将滑动岩土体与稳定岩体紧密连结为一体，增加岩土体各层面的抗滑力，同时又通过坡面上框架梁将各个锚索有效地连成一个整体，形成一个由表及里的加固体系，进而达到防止整体边坡失稳的目的，是一种新型的抗滑结构。本文结合百罗高速公路路堑边坡加固预应力锚索施工案例，浅析路堑边坡拉力型锚索施工技术和质量控制。

　　1工程概况

　　百色至罗村口高速公路全长55.527km，路线起于百色市右江区，接南宁(坛洛)至百色高速公路终点，途经平高、六莫、坡温、发达、章屯、百康、小二，终于滇桂交界罗村口，接云南罗富高速公路，为双向4车道高速公路，设计行车速度60km/h，局部路段设计行车速度80km/h，是国家高速公路网广昆高速公路的组成部分。此高速公路有很长一段处于山岭重丘，降雨量集中区，挖方边坡多，相继发生了大小不一的滑坡、崩塌等不良工程地质问题，采取弃土放坡，加固挡土墙，浆砌片石护坡传统方法取得一定成效，但对于高大边坡采用预应力锚索加固取得很好的效果。

　　2施工技术

　　2.1施工工艺流程施工工艺流程。

　　2.2施工准备

　　预应力锚索施工前做好施工组织设计，明确施工方法、施工工艺、工序流程、人员组织和施工设备、材料、试验、监测安排及安全、质量管理。开工条件包括开工报告、锚筋材料试验、浆体材料试验、配合比试验、相关机械设备等，张拉设备及有关机具经过标定。

　　2.3边坡开挖

　　(1)按线开挖原则：严格按设计坡率、坡高测量放线，按放坡度架，按线开挖，不得超挖、欠挖。(2)尽量减少人为扰动的原则：当坡体已处于不稳定状态时，要采用静态爆破、控制爆破及液压冲击破碎机相结合的施工方案。

　　2.4脚手架搭设与放样

　　用测量仪器按设计图纸放出孔位，然后根据孔位搭设脚手架。为了施工的安全和连续性，脚手架必须满铺坡面，并且扣在坡面上，连接扣件牢固，而且有专人定期检查，不允许有晃动的现象。施工时钻机要求上下错开，每台钻机还需搭设稳固的操作平台，以保证钻孔质量。

　　2.5造孔

　　(1)锚孔测放：根据施工设计图要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，并用铁钎和油漆标记准确定位锚孔位置。孔位在坡面上纵横误差不得超过±20mm。(2)钻孔设备：钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度以及施工场地条件等选择潜孔钻机冲击成孔。

　　(3)钻机就位：根据坡面测放孔位准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±20mm。钻机严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位，采用测角量具控制角度。钻机导轨倾角误差不超过±1°，方位误差不超过±2°。(4)钻进方式：锚孔钻进应采用无水干钻，禁止开水钻进，以确保锚固工程施工不致于恶化边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。

　　(5)钻进过程：钻进过程中应对每个孔的地层变化、钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。(6)孔径孔深：钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.5m以上。

　　(7)锚孔清理：钻进达到设计深度之后，不能立即停钻，要求稳钻1～2min，防止钻孔达不到设计孔径。在钻孔完成后，使用高压空气(风压0.2～0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外。(8)锚孔检验：孔径、孔深检查采用设计孔径钻头在标准钻杆的条件下验孔，验孔过程中钻头平顺推进，用高压风吹不存在明显飞贱尘碴及水体现象。同时复查锚孔孔位、倾角和方位。全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。

　　(9)特殊问题处理。①渗水处理。在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时，从孔中吹出来的都是一些小石粒或黄色粒而无粉尘，说明孔内有渗水，岩粉多粘于孔壁。这时若孔深已够，则注入清水，以高压风吹净，直至吹出来清水。②塌孔与卡钻处理。钻进过程中遇到塌孔应立即停钻，采用注浆固壁处理(灌注压力0.1～0.2MPa)，初凝后重新扫孔钻进。若遇地层松散破碎易坍孔时，采用跟管钻进工艺，由于双管同步推进，钻具外有保护管，可以有效地防止因孔壁坍塌而造成的卡钻事故。

　　2.6锚索制安

　　(1)锚筋体组装：严格按照设计尺寸下料(锚固段+自由端+1.5m外露长度)，每股长度误差不大于±50mm。钢绞线要求采用机械切割，并经除油和除锈处理合格。钢绞线应按设计要求平直编排，保证锚索体保护层厚度不小于20mm。在锚索体完成隔离支架和紧箍环的组装之后，在锚索体底端接装导向帽。导向帽尺寸严格按设计要求制作，尺寸制作误差为±5mm，接装定位误差为±20mm，导向帽采用铁丝绑接牢固。

　　(2)锚筋体防腐：锚筋体自由段的防腐与隔离应严格按照设计要求施作。当前锚筋体防腐与隔离首先采用刷防锈油漆，然后涂脱水黄油，最后外套塑料套管处理。

　　(3)锚筋体检验：在锚筋体制作完成后，进行外观检验和锚筋体各部件检查。锚筋筋股的排列分布与编束绑架应符合设计要求，筋股顺直，不扭不叉，互不贴接，排列均匀，绑架牢固。

　　(4)锚筋体安装：入孔安放锚筋体时，应防止锚筋体挤压、弯曲或扭转。锚筋体入孔倾角和方位应与锚孔的倾角和方位一致，要求平顺推送。2.7锚索注浆锚孔钻造完成后，应及时安装锚固体并进行锚孔注浆，原则上不得超过24h。

　　(1)注浆准备：注浆准备工作除严格认真备制原材料配比和必要设备外，在注浆作业开始和中途停止较长时间再作业时，采用水泥浆润滑注浆泵及注浆管路。(2)注浆浆液：注浆浆液应严格按照配合比搅拌均匀，随搅随用。浆液应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入浆液。注浆压力一般不得小于0.6～0.8MPa。(3)注浆结束：锚孔灌浆作业一般宜为孔底返浆方式注浆，直至锚孔孔口溢出浆液或排气管停止排气时，方可停止注浆。(4)注浆记录与试验：注浆作业过程做好注浆记录。同时，每批次注浆都应进行浆体强度试验，且不得小于2组。

　　2.8框架梁、锚墩、紧固头施工

　　框架梁施工与一般钢筋混凝土施工工序大致相同。施工时根据实际情况调整平台附近框架梁长度，使锚索框架梁单元处于边坡中央。框架梁施工完毕要及时浇注锚墩。锚头顶面与钻孔轴线必须垂直，确保埋设张拉时千斤顶的张拉力与锚索在同一轴线上。

　　2.9张拉锁定

　　在注浆浆体与台座混凝土强度达到设计强度70%以上时，方可进行张拉锁定作业。锚筋张拉程序：(1)锚筋张拉采用超张拉，超张拉力值为设计拉力值的1.15倍。锚筋张拉力值分2次逐级张位作业，2次张拉间隔时间不宜少于3～5天;第1次张拉作业力值为总张拉力值的70%，第2次张拉作业直至超张拉力值。各级张拉力按照设计张拉力的25%倍数递增，除最后一次张拉需要稳定30min外，其余每级持荷稳定时间为2～5min，并分别记录每级荷载对应锚筋体的伸长量。为了克服土层徐变等因素造成的预应力损失，最后进行一次补偿张拉，然后锁定。(2)对同一结构单元上的锚筋张拉原则要求同步进行，确保结构受力均匀，避免局部变化和相互影响。

　　4结束语

　　(1)边坡锚索加固工程施工须开挖一级加固一级，避免边坡长时间裸露，使边坡在施工过程中保持稳定。在降雨前后和下一级坡面开挖中，应对已建好锚索进行位移监测，以判别锚索工作及为后续施工提供依据。(2)钻孔过程中，若发生卡钻、堵孔或塌孔现象，应立即停止进行检查，在孔中局部注浆后在同一位置二次造孔。(3)每一孔必须按设计要求与坡面成设计俯角，以确保每根锚索空间平行。每一锚索必须对空间位置准确放样，同一排锚索横梁位置必须在同一横梁中部，纵向位置必须在同一纵梁中部。

　　(4)框架梁施工必须平顺，且与坡面保持一致。对于局部出现坍塌地段，框架梁的设置不得随坡面起伏。框架梁正常位置与坍空部位必须以片石混凝土或框架梁的同级混凝土回填，不得用片石回填。(5)为保证锚索张拉时锚具与钢铰线正交，每一框架梁必须按设计要求设置调坡楔块。锚头顶面必须与锚索轴线垂直。

　　(6)铺具下设的铺垫板，施工时必须固定，以确保混凝土浇注不会发生移位。同时为防止钢铰线张拉时扭曲，钢铰线束必须在锚垫板的中央。(7)锚索锁定30天后，若发现有明显的预应力损失时，应进行补偿张拉。施工记录必须详细、真实地反映施工现场情况，及时总结、积累经验。

　　[参考文献]

　　[1]刘镇.近海复杂地质条件下深基坑围护结构施工难点及重点工艺研究[J].施工技术，2018，47(20)：97-101.

　　[2]于连山.预应力锚索在赣州西站深基坑支护中的应用[J].铁道建筑技术，2018(03)：107-109+116.

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