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摘要：伴随着时代发展以及社会的不断进步，我国中国特色社会主义市场经济在改革开放后便呈现出蓬勃发展的趋势，公路工程建设项目也在如火如荼开展中，现阶段公路建设大量涌现出来，相应的就产生了很多公路边坡问题，而预应力锚索技术因其施工技术水平的不断提升，加之其自身的施工优势而被广泛应用于公路高边坡支护施工中，并且在其整个公路边坡支护领域起着极为重要的作用。
关键词：预应力锚索，高边坡防护施工 技术
引言：在有些地区的公路施工中，路堑边坡较高，土石方开挖方量大，有些地质条件很差，坡体岩层松散、破碎，高边坡的开挖扰动直接可以影响破坏原地层结构，因为开挖边坡会将坡体的天然支挡部位切掉，对边坡的稳定性造成破坏，容易引发山体滑坡，岩塌等地质灾害，会直接影响施工及运营安全。因此，采用先进的预应力锚索对高边坡进行支挡防护施工的新技术，对防排水进行综合治理，是目前普遍采用的边坡治理方案。
一、预应力锚索高边坡防护施工要点
目前我国的预应力锚索施工工艺已经成熟，主要采用的是潜孔钻机进行钻孔，进行锚索的制作安装，然后采用灰浆泵对锚孔进压浆封闭，浇筑框架梁后采用满足设计吨位的千斤顶进行张拉锁定。
总的来说，施工顺序为：施工准备――测量放样――工作平台搭设――成孔――制作锚索――安装锚索――注浆――纵、横地梁施工――张拉和锁定――封锚。
1.1成孔
锚索孔位确定后进行钻孔，孔径应该当吻合设计值，钻孔倾角按设计取定，误差幅度不得大于2。由于沉渣影响，实际钻孔深度大于设计深度的0.5m。为确保钻孔施工不会导致较差边坡地质条件进一步恶化，锚索成孔禁止带水钻进。为了防止钻孔弯曲和变径，下索困难，必须严格控制钻孔速度，匀速钻进，不能高出钻机本身标准钻速的1%～2%。钻进达到设计深度后，不能立即停钻，必须在停止进尺的情况下，稳钻1min～2min，防止孔底端部尖灭，达不到设计的锚固直径。在钻进过程中，视岩粉情况，对每孔地层变化、进尺速度、地下水情况以及一些特殊情况作现场记录。如遇塌孔，应立即停钻，进行固壁灌浆处理，注浆36h后重新钻进。
1.2清孔
为了保证水泥砂浆与岩体的黏结力，在钻孔完成后，采用高压风进行清孔，孔壁不得有黏土或粉砂滞留。钻孔清孔完成后，应将孔口暂时封堵，封堵应该密闭以免碎屑及杂物等进入孔内，同时保证封堵物容易取出。
1.3锚索的制作与安装
1.3.1锚索下料
对钢绞索进行调直，根据锚索长度L=L1+1.2m截取钢绞线，其中L1为终孔长度。为避免损伤钢绞线，钢绞线切割必须要用切割机进行，不准用电焊或者气焊切割。
1.3.2锚索制作
对除锈、除油污的钢绞线进行严格质量检查，合乎要求后按设计量出锚固段和张拉段长度，并且作好标记进行编组。在锚固段上每米设置一个隔离对中支架，对中支架应该保证其所在位置处锚索体的注浆覆盖层厚度不小于10mm，对中支架表面基本平滑，避免损伤钢绞线。
1.3.3锚索安装
下锚前核对锚索编号与孔位编号，进行清孔，终孔后，用高压风（0.2MPa～0.4MPa）将孔中余碴、岩粉及水全部清除出孔外，人工缓慢将锚索插入孔内，不能左右摆动及扭转，注意锚索顺直，用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度，在保证锚索锚固段长度的基础上，计算也内锚索长度。由于锚索入孔后注浆管会有无法插入孔底的情况发生，必须将注浆管绑在锚索张拉段PVC管上，从锚固段隔离对中支架钢管内穿过，管口距离孔底约30～50m，注浆管应随锚索同时入孔安装，以避免此类情况发生。另外，安装锚索时，无对中支架的面朝上，以防止索体扭压弯曲。
1.4.注浆
一般采用二次注浆，第一次注浆是在锚索安装完成后及时在锚固段注浆，浆体为M30水泥砂浆，常压压浆。在已注浆体初凝时，进行第二次注浆，高压注浆，确保浆体灌注密实。注浆管端头到孔底距离宜为15～20cm，管底在注浆前应临时密封，二次注浆管在锚固段沿管身每米螺旋型钻六、七个注浆孔，孔外用透明胶带密封。
1.5.锚垫墩及框架梁浇筑
锚垫墩及框架梁采用整体浇筑法施工，按照图纸，注意框架梁嵌入边坡体的深度。现场浇筑时，注意混凝土振捣，为保证混凝土密实，应该在锚孔周围钢筋较密处仔细振捣。注意两相邻框架梁入预留2～3cm伸缩缝，每隔10.5m设置一道，缝内用沥青木板填填，伸缩缝设在横梁中部。
在锚索框架梁施工有三个施工要点：第一，在进行钢筋安装锚垫板时，有一个重要的工序，即锚斜托的安装，制作专用的锚板使锚斜托突出框架梁的表面，与锚索方向垂直；第二，在做砂浆垫层时，在需要做钢绞线砼框架处的坡面上要进行平整，凸出的地方要刻槽，遇到局部架空处要用浆砌片石进行填补；第三，需采用组合钢模板，以保证框架梁体尺寸准确。
1.6张拉和锁定
锚索张拉和锁定的条件是框架梁、肋砼强度达到设计强度的85%以上，锚索孔内砂浆强度达到设计强度的80%。锚索张拉作业前必须对张拉设备进行标定。张拉采用整体超张拉，五级张拉，每次加载与卸载的速率要平缓，作好加荷和观测变形记录。
1.7锚索封头
锚索张拉锁定后，切除多余的钢绞线，及时进行封闭锚头处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为张拉的钢绞线是采用夹片限制钢绞线位移，以达到锁定的目的，所以，在钢绞线张拉后及时封锚。随着气温、外界环境干扰因素的影响，钢绞线与夹片之间的接触易产生空隙，摩阻力损失，导致钢绞线拉应力减小，使锚索达不到设计的张拉应力锁定荷载的数值，因此，早封锚的锚索预应力损失比不封锚或者晚封锚预应力损失减少一半左右。
二、锚索钻孔技术要求
钻孔是锚固工程费用最高、控制工期的作业。因而是影响锚固工程经济效益的主要因素。锚索钻孔应满足设计要求的孔径、长度和倾角，采用适宜的钻孔方法确保精度。要使后续的锚体插入和注浆作业能顺利地进行。要求如下：
一是根据边坡防护设计图，按设计要求，将锚孔位置准确测放在坡面上。如遇坡面不平顺或特殊困难场地时，需经设计监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
二是钻孔机具的选择。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来选择钻孔设备。
三是锚孔钻进施工。搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，根据坡面测放孔位，确定机座水平定位和立轴倾角（即锚孔倾角）。钻机立轴的倾角与钻孔的倾角应尽量相吻合，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±lOOmm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差为± 1.0，方位允许误差土2.0。
四是钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变形，造成下锚困难或其它意外事故。
五是钻进过程中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。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时。须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1 MPa一0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。
六是钻孔孔径、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0.2m以上。
七是钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1min-2min，防止孔底尘灰、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0．2 M Pa～O．4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外。以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
八是锚孔钻造结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、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。
三、做好监查工作
锚孔钻造结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、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。
1、在施工期间，要对施工场地有特别的要求，要严格选用，要做好场地和场地之间的隔断工作，目的是防止边坡支护出现危险事故，以便保证下方的安全。另外，一定要禁止无关人员进入工作地点，对边坡的局部应该做好检查，一旦出现问题，要及时发现，并以最快的速度解决。
2、在锚固段，锚索应该选用定位环或是铅丝对其定位，在锚固顶端不应该附带导向帽，在进行张拉时，锚索自由段应作防腐处理，钢铰线采用除锈、刷沥青船底漆、沥青玻纤布包裹，且不小于三层，防腐处理后，将自由段装入波纹套管中，自由段套管两端200mm长度范围内用黄油充填，外缠工程胶布固定。
3、进行张拉施工之前，要做好标高定位，对张拉设备进行检查，做好锚索的张拉试验。
4、在进行张拉试验时，应该对张拉力过程中的损失量做好记录，在进行超张拉时，注意张拉的控制力不能大于钢绞线锚索的强度过多，大约是原有强度标准的2倍左右，对工程锁定以后，如果发现预应力出现了过多的损失，那么就要及时对确实的拉力进行弥补。
5、在施工中需特别注意的问题，应及时对预应力预锚试验进行监测，通过试验能够对锚索的锁定值进行估算，并估测出时间的受力情况，同时也有利于其稳定。
6、预应力锚索须待注浆体及砼腰梁抗压强度超过80%时方可张拉锁定，在进行锁定之后，如果发现其中出现了预应力损失的情况，那么就要及时对其进行填补，这样才能将机械上多余的钢绞线切除，并采取一定的手段进行防腐，可以通过涂抹防腐润滑油的方式对钢板上的锈进行清除，最后进行封锚。
结束语
我国的公路迅猛发展，很多地区地质条件相当恶劣，高边坡防护就显得尤其重要，如果采取的防护措施不当，或者施工技术欠佳，都能够导致公路的运行存在着很大的安全隐患。预应力锚索在高边坡加固中有着相当的现实意义，尤其对于有软弱或者不利结构面，高度较大，稳定性较差的高边坡的防护更加有着其不可替代的作用。随着我国锚索施工工艺的逐渐成熟，工艺技术的不断提高，预应力锚索高边坡防护将会为公路建设及其他基础建设提供更好的技术保障、安全保障，以此来实现更高的经济价值。
参考文献
[1]彭爱升.路堑高边坡采用预应力锚索防护探讨.2015.2
[2]陈文锋.框架锚索高边坡防护施工技术探讨.2013.9
[3]陈育书.岩土锚固力的确定及应用 2014.5
论文作者:邓伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/29
标签：钻孔论文; 锚固论文; 预应力论文; 倾角论文; 孔径论文; 注浆论文; 钢绞线论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;