徐莉
杭州都市高速公路有限公司 浙江省杭州市 310024
摘要：随着科学技术的发展与进步，预应力锚索施工技术在桥梁工程、水利工程、公路建设等方面得到广泛应用，并不断改进。仅就公路建设这一方面而言，预应力锚索是做好高边坡防护工作的重要施工技术。本文浅析高速公路边坡防护中预应力锚索施工。
关键词：公路边坡；防护；预应力锚索
引言
预应力锚索是一种可承受垃圾的结构，它的一端固定在稳定的地层或者结构物中，另外一端与被加固物体连接在一起，形成一种新复合体结构，这种复合结构能有效地抑制、减少或者消除天然力场对工程的地质危害，提高工程地质的稳定性，因此广泛引用在边坡加固、深基坑、地下洞室等工程中。通过预应力锚索对高速公路高边坡进行加固，确保高速公路的运行安全。
1预应力锚索构成与特点
1.1预应力锚索构成
预应力锚索主要由锚头、锚固段、自由端以及相关的配件构成。锚头指的是锚索外端部分，由垫板、垫墩、锚具、保护帽等构成，锚头的主要功能是固定锚杆。锚固段指的是将锚索产生的拉力连接在稳定地层的部分，在预应力锚索施工过程中，要根据工程的实际情况，计算锚固段的深度和长度，从而提高锚固段的受力面。自由端主要由锚拉筋、注浆、防腐构造等组成，指的是将锚头的拉力传递到锚固段的中间区域。由于自由端锚索一般处于外露状态，为了提高自由端的受力情况，需要用水泥浆对锚固段和土层进行锚固，提高高边坡的防护的拉力。锚索配件指的是预应力锚索施工过程中，需要其他的配件进行配合，为预应力锚索提供便利。常见的锚索配件由架线环、导向帽以及定位架等。
1.2预应力锚索防护特点
将预应力锚索应用在高速公路高边坡防护工程中，能够改善高速公路边坡的受力条件，并对高边坡进行加固，防止滑坡、塌方现象的出现。在高速公路高边坡和隧道洞眼开挖过程中，通过预应力锚索技术，能够降低工程开挖工程量，缩短工程的施工周期。此外，预应力锚索还能对混凝土裂缝进行修补，对荷载比较集中的区域进行分散，降低荷载对高边坡防护结构的影响，从而提高工程的质量。
2预应力锚索施工技术原理分析
预应力锚索施工技术属于一种全新的加固技术。在公路高边坡施工中，通过埋设适量的锚索，不仅能够提高公路高边坡的稳定性，而且能够有效减少安全事故的发生，进一步保证了施工人员的人身安全。由于预应力锚索施工技术操作比较简单，能够有效帮助施工人员更好的了解公路高边坡施工情况，保证公路高边坡施工问题得到有效解决，提高公路工程的经济效益。为了保证预应力锚索施工技术在公路高边坡施工中得到更好的应用，施工人员需要设置合理的边坡高度，如果公路边坡高度过高，会严重影响公路边坡的稳定性，降低施工人员的工作质量。除此之外，公路高边坡施工人员在实际工作中，需要结合高边坡的施工情况，设置合理的排水孔，减小积水对高边坡施工的影响，保证预应力锚索埋置质量。为了有效保证公路高边坡的稳固性，施工人员需要结合施工现场的实际情况，采用合理设计预应力锚索，并选择合理的设计方法。通常情况下，采用类比设计方法较多，施工人员可以根据以往的施工经验，设计合理的预应力锚索结构，在保证公路高边坡施工质量的基础之上，不断提高预应力锚索设计方案的实施率。
3预应力锚索在高速公路高边坡防护中的应用
高速公路预应力锚索施工主要包括边坡修整、锚孔钻造、锚索制安及进孔、预应力锚索框架加固施工等工作。
3.1边坡修整
边坡修整是采用预应力锚索技术对高速公路边坡进行修护的过程中的首要任务。一方面，做好边坡崎岖处的平整工作，用挖掘机等大型平整工具辅以铁锹等小型施工工具将施工区域内凹凸不平处进行有效规整，同时尽可能将区域内的岩渣清理干净，以免影响施工进度;另一方面，在边坡修整的实际工作中，要遵循“边开挖、边加固”的施工原则，根据相关要求有针对性的做好边坡的修整工作，为后面工作的开展提供安全又稳定的保障。
3.2锚孔钻造
为了保证预应力锚索施工技术在公路高边坡施工中得到有效应用，做好锚孔钻造施工工作非常重要。在边坡修整工作的同时也应做好施工材料的运输与施工方案的设计。做好施工材料及相应的施工设计等准备后，应该进行锚孔的钻造。在锚孔的钻造过程中，首先按照预先设计进行测量、放线，选定钻孔位置并标记;其后，根据所选孔位按照锚孔下倾与水平成35度夹角这一要求安装钻机;最后，进行锚孔的钻造，在钻孔的过程中要求随时关注钻速、钻压等问题，以防止钻孔偏离预定位置，同时也需注意诸如地层、地下水位等外部因素，以防止意外情况的发生。
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3.3锚索制安及注浆
预应力锚索施工中所用锚索一般为钢绞线或是钢筋，锚索的制定，下料应遵循标准，使用钢绞线或者钢筋，同时要求施工过程中的误差不超过50毫米。对预留钢铰线和锚接头，应该做出醒目标记。在进行锚索的安装工作之前，需要再次对锚孔进行处理，防止泥浆等杂物沾浮在孔壁上，影响施工。对锚孔进行再次清理后，将锚索及注浆管一同放入锚孔内，为防止矛头触碰到坚硬物质而遭到损坏，需在锚头部位做好橡胶捆绑工作。锚索安装完成后，应着手注浆这一工作。在进行锚索注浆时，注浆管与锚底应保留10cm左右的空隙，以防止水泥浆沙堵塞注浆管。此外，还需注意砂浆的比例，严格按照相关要求进行组合，并用搅拌机均匀搅拌。最后，为节约资源，应该在凝固之前将所配砂浆全部使用完毕。在进行实际注浆工作时，应当分期进行，第一期是锚固段注浆(注:锚固段指能够使锚索产生拉力达到较为稳定地层的重要部分)，使得水泥浆能够将锚固段和土体进行充分锚固;第二期是自由段锚索注浆并填充锚孔孔壁中的缝隙。注意实际注浆量不得少于施工设计的理论注浆量。同时，注浆工作应连续紧凑，不得中断，使得在注浆工作刚一开始所注浆液在工作时间内仍具塑性。
3.4预应力锚索框架加固施工
高速公路边坡的防护不仅仅局限于高坡表层，也包含高坡的临空表面。因而，预应力锚索框架加固施工技术应运而生。预应力锚索框架使得整个被加固范围内的临空表面也能受到锚索框架的“覆盖”，从而使得高速公路边坡加固的强度得到保障。在施工的过程中，必须与其它钢筋混凝土建筑一样，遵循严格的施工标准。与一般的钢筋混凝土施工工程不同点在于:在向锚孔内进行混凝土的灌注前，必须将其中的螺旋钢筋和波纹管等部件严格按照要求固定在相应位置上，在摆放平整的同时，也必须使其与锚孔的方向一致。此外，在混凝土浇灌过程中，必须认真、仔细，确保所浇灌的混凝土的密实度，并且安排专门的工作人员对其进行护养，以保障其能达到所要求的强度标准。随后进行锚索框架的施工，分区域进行，每个施工区域按照标准要求使用一定数量的横梁、顶梁、底梁(注:一般每个小的施工单元是各2－3根)组成框架，但需注意的是为保持整体施工质量，两框架间应保留2cm的空隙。
4施工注意事项
高速公路预应力锚索施工过程中，应严格按照具体设计标准进行。首先，施工前应做好各项准备工作，包括施工前的调查和施工的组织设计两个环节。而施工前的必要调查又是施工设计的必要准备工作，能为施工设计提供详细资料。其主要内容有:施工场地对现有交通是否有影响、施工用水用电状况的调查、气象等外部条件的调查等。对以上内容做出调查并掌握详细资料后，着手施工设计，确定适当施工方法、采用相应施工器械。必须要注意的是在施工设计工作展开前，应当做好相应的调查工作，否则，即便设计如何完美，不结合施工工地的实际情况，也会出现各种突发状况，影响施工的进度与安全。其次，对于高速公路边坡开挖的施工，严格按照从上至下的顺序，待上级边坡锚固工程全部实施并产生加．固作用后方可进行下级边坡的开挖。这一逐级开挖、层层加固的方法，为整个高坡防护工程结构的稳定与安全提供保障。另外，在锚孔的钻造这一施工环节，为避免边坡周围地质条件的恶化，应采用无水干钻钻孔技术;钻孔工作进行时，如果出现塌孔现象，必须停止钻孔的钻进，并进行注浆固壁处理，36小时后重新进行钻孔工作。再之，由于锚索张拉是预应力锚索施工时极为重要的一环，其施工质量的高低对整个边坡防护工程有着至关重要的影响，因而，在张拉过程中，应该注意材料和设备的选择，对使用的钢筋或是钢绞线必须验证其出产地、生产日期、型号并核实生产厂家的资格证书，以确保各项指标达到施工要求。同时，在框架和地梁砼施工时，应按照设计，分批解除框架与地梁砼的预张拉，切莫贪图便利，大面积一次性解除。张拉前，必须确保锚固段的混凝土强度达到设计强度后方能进行张拉，以免出现由于混凝土强度不达标而在张拉过程中出现裂痕或是更为严重的问题;张拉时，油泵随之开动，同时适当调节节流阀，将油压与张拉速度控制在预定范围内。最后，若施工过程中出现滑丝现象，应采用千斤顶、卸荷座等施工工具，利用千斤顶张拉滑丝的钢绞线，同时将卸荷座置于锚具上直至将滑丝夹片取出。若出现断丝现象，应当采取提高其它钢丝的张力这一方法作为对所断钢丝张力的补充，但同时应该把握这一“补偿”张力的度，在任何情况下，都要确保最大张力不超过0.8Rby。
结语
将预应力应用在高速公路边坡防护工程中，预应力锚索能调动岩石自身的稳定性，改变内部应力变化，从而确保边坡的稳定性，防止滑坡等现象的发生。在采取预应力锚索施工对高速公路高边坡进行防护前，应该做好相应的调查准备工作及进行高坡的有效平整;其后，逐次进行锚孔钻造、锚索制安及进孔、预应力锚索框架加固施工等工作，并严格按照相关规定进行规范施工程序，以免出现问题影响施工进度甚至施工安全。
参考文献：
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论文作者:徐莉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/26
标签：预应力论文; 锚固论文; 高速公路论文; 工作论文; 防护论文; 过程中论文; 注浆论文; 《防护工程》2018年第15期论文;