黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司益新煤矿 黑龙江鹤岗市 154100
摘要：随着我国现代化建设发展的不断深化，预应力锚固技术将承担着越来越重要的角色。作为新时期最为重要的支护技术之一，预应力锚固技术已经在全国城市施工建设中得到了广泛地发展与应用。
关键词：预应力；锚固；支护技术
1我国锚固技术的发展概况
我国在20世纪50年代开始接触到锚杆支护技术，经过20年的学习和摸索，直到改革开放之后，我国才开始在全国范围内推广与应用，20世纪末，我国向国外发达国家学习和引进了成套的锚杆支护技术，从此支护技术在国内得到了广泛应用。进入21世纪之后，我国的预应力锚固支护技术再次取得了突破性的进步，尤其在技术研究、工程创新和施工工艺改良等方面。与此同时，预应力锚固支护技术在危险复杂的支护工程中也得到了广泛的应用和发展，现阶段已成为施工过程中不可或缺的支护技术。
2边坡的支护形式
2．1放坡法
为了防止基坑的土壁塌方，保证施工安全，在施工场地空间允许时，为保持边坡稳定，应优先采用放坡法施工。根据土体的自然堆积、内粘聚力和内摩擦角等因素，可采用人工开挖边坡法，直至达到稳定的边坡角。
2．2支护结构法
在大多数施工现场中，只采用一种支护形式来保持边坡稳定往往是行不通的，通常采用几种支护技术相结合的方法。在施工现场中一个简单的小型放坡工程都会产生巨大的工程量，再者城市建设工地寸土寸金，完全没有足够的建设空间用来放坡。因此，加固预应力锚索(杆)支护体系就成为了最为有效的支护方式之一。抗滑桩和预应力锚索杆或锚索支护体系主要用于建设工程中垂直开挖的深基坑工程和危险性较大且复杂的工程当中。预应力锚索(杆)支护体系是高边坡工程中一种常见的支护技术。它是利用岩土地层的抗剪强度来保持地层开挖面的稳定性。锚固层由于采用了锚索或锚杆，加固了压应力区的地层，提高了其强度、刚度和稳定性，使之形成了一个共同工作的整体，能够共同抵抗地层的各种不利的拉压和剪切，从而有效地阻止了边坡的变形与位移，避免了边坡破坏，最终保证了边坡的安全与稳定。
2．3挡土墙支护法
边坡工程中常用到的挡土墙一般分为重力式挡土墙、扶臂式挡土墙和悬臂式挡土墙。重力式挡土墙依靠墙体自身的重力来抵挡土压力作用，施工简单方便，且就地取材;扶臂式挡土墙沿着墙长每隔一段距离加筑扶壁，其受力条件较好，在高墙时比较经济;悬臂式挡土墙采用钢筋混凝土材料，通常由立壁、墙趾板和墙蹱板三部分组成。但超过一定高度的边坡不宜采用挡土墙支护结构，因为此时边坡的稳定性和安全性得不到有效保证。
3预应力锚索(杆)的种类
截至目前，我国建筑工程中应用的预应力锚索(杆)种类繁多，根据其适用形式主要可分为:灌浆型预应力锚索(杆)、机械型预应力锚索(杆)、荷载分散型预应力锚索(杆)、全长粘结型预应力锚索(杆)、摩擦型预应力锚索(杆)等。
3．1灌浆型预应力锚索(杆)
锚索(杆)主要由杆体、锚固段、自由段和锚头四部分组成，目前主要用于锚杆强度要求高、变形小以及深层锚固工程中。
3．2机械型预应力锚索(杆)
机械型预应力锚索(杆)分别由杆、机械锚、自由段和锚头四部分组成，主要适用于地层开挖后须立即加固的复杂工程或抢险工程中。
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3．3荷载分散型锚索(杆)
荷载分散型预应力锚索(杆)根据其受力可分为张力分散型锚索(杆)和压力分散型锚索(杆)，分别适用于对承载力要求较髙或对防腐能力要求较高的软岩和地质工程当中。
3．4全长粘结型锚索(杆)
全长粘结型预应力锚索(杆)主要由完全粘结杆、垫板和紧固件三部分组成，被广泛用于中等变形的工程当中。
3．5摩擦型锚索(杆)
摩擦型预应力锚索(杆)分缝锚杆和水胀式锚杆等类型，其适用于地下支护工程和使用期限在十年以内的支护工程。综上所述，每一种锚索(杆)都有其特定的组成部分和适用条件，其中注浆型预应力锚索(杆)由于施工操作简单，费用节省，加固效果优良等特点，在边坡支护工程中得到了广泛的应用和发展。
4预应力锚索(杆)的受力分析
预应力锚索(杆)支护体系中主要以张拉式锚索(杆)为主，其广泛应用于深基坑边坡的锚固和支护中。锚杆在岩土层中具有一定的抗拔力，当锚杆受力时，首先通过锚杆与周边水泥砂浆粘结力传到砂浆，再通过砂体加载蔓延到周围的土壤。随着荷载的不断增加，锚索(杆)与水泥浆的之间粘结力和握裹力最终传递到了锚索(杆)的最底端。
当粘结力和握裹力逐步增大到最大值时，土体与土体之间就会产生相对位移，此时在岩体与锚索(杆)之间就会产生摩擦阻力，直至到达极限摩擦阻力。根据理论公式计算可以得知，拉力的大小与锚索(杆)位移量成线性变化，即拉力小锚杆位移小，拉力大则锚索(杆)位移大。通常情况下，锚索(杆)的承载力取决于以下因素:锚索(杆)的极限抗拉强度、锚索(杆)与锚固体之间的极限粘结力、锚索(杆)与锚固体之间的极限握裹力等。
5预应力锚索(杆)的施工工序
5．1钻孔
施工过程中的钻孔，应严格按照其设计要求进行。钻孔的水平与孔距之间的距离不能大于20cm，垂直孔距的误差不能大于20cm，钻孔底部偏差应控制在3%以内等，必要的时候可以使用测斜仪对钻孔的水平和垂直方向加以控制以达到其控制精度的要求。在持续钻进的施工过程中，应对其钻孔的进度、质量和成本进行严格控制，如果出现影响工程质量的问题应立即停止钻进，并对钻孔设备和机械进行检验，寻找问题根源，待问题解决后方可继续施工。必须保证每一个钻孔都符合设计要求，从而保证工程的安全性、适用性和耐久性都符合要求。
5．2锚索(杆)的安装
锚索(杆)材料的选择应该严格按照设计要求，严禁选用质量不合格的材料，更要加强安全教育，防止出现偷工减料的情况，同时应做好施工现场的监督和管理工作，以保证锚索(杆)的正确合理和可靠安装。在锚固段内，架线环应每隔1m设置一个，每两个架线环之间用箍筋进行绑扎固定，同时在锚固端还应该设置导向帽。在注浆时，导管与锚索(杆)都应放入钻孔内，其中导管不能接触到钻孔底部，应保持一定的距离以保证顺利注浆，注浆需进行两次。
5.3注浆工艺
在施工工艺中最重要的步骤就是注浆。因此，在注浆过程中，不管是一次注浆还是二次注浆，均应选择纯水泥砂浆，以最大化地提高锚索(杆)的强度和刚度，以保证达到设计要求。一次注浆宜从孔底开始，注浆直至孔口冒出的水泥砂浆与新水泥砂浆一致后结束。然后依次卸下套管，每卸下一节套管后，随即在孔内进行高压注浆，直到充满。此时孔中的水泥浆会在高压的作用下向周围的土体进行渗透，稳定压力2min左右，然后开始拆管。不断持续上述步骤，直至将管卸到自由段。二次注浆能再次使水泥浆在压力的作用下进入钻孔附近的岩层，从而使锚索(杆)能够牢固的锚入地层，增强其稳定性。
结束语
预应力锚固支护技术具有施工过程简单合理、节省费用、施工安全等优点，现阶段在全国各地的施工现场中得到了广泛的推广与应用，并且支护的安全和性能良好，解决了很多复杂的工程现场支护问题。随着我国经济技术不断的创新与发展，预应力锚固技术必将承担着越来越重要的角色，成为现在和将来最重要的支护技术之一。
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论文作者:任义
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/16
标签：预应力论文; 锚固论文; 挡土墙论文; 钻孔论文; 工程论文; 技术论文; 注浆论文; 《防护工程》2018年第36期论文;