摘要：随着道路交通事业的快速发展，高速公路养护工程的受关注程度不断提升，基于此，本文简单介绍了高边坡预应力锚索施工技术，并对高速公路高边坡预应力锚索施工实践进行了详细论述，希望论述内容能够为相关业内人士带来一定启发。
关键词：路桥施工；高速公路；预应力锚索
前言：一般情况下路桥施工面临的地形较为复杂，坡度较大的地形往往会提升坍塌、结构滑坡等事故的发生几率，而为了尽可能降低这类事故的发生几率，近年来业界在高边坡预应力锚索施工领域开展了大量探索，而为了进一步深化相关探索，正是本文围绕路桥施工中高边坡预应力锚索施工技术措施开展具体研究的原因所在。
1.高边坡预应力锚索施工技术
1.1基本特点
预应力锚索较为适用于边坡较高、坡体可能的潜在破裂面位置较深情况下的深层加固，锚索是一种杆状构件，其需要在钢绞线、钻空施工支持下实现边坡的加固、稳定并限制其变形。预应力锚索由锚索体、外锚头、内锚固段三部分组成，其中锚索体多为低松弛、高强度的预应力钢绞线，锚索体能够在传力作用下较好连接内、外锚头；外锚头由锚具和外锚墩组成，其中外锚墩一般使用C30钢筋浇筑而成，由此外锚头即可为锚索提供锁定部位和张拉力，张拉锁定后需要割断钢绞线；内锚固段主要负责提供锚周力，这里的锚周力源于水泥浆体与岩土简单摩擦力，这是由于内锚固段多由普通硅酸盐纯水泥浆制成[1]。
1.2作用机理
无论是高速公路的建设还是养护，预应力锚索施工技术均有着较为广泛应用，这与该技术具备的原状土挖方数量相对较少、可增强破裂面至土体临空面之间破裂土体的稳定存在较强关联。预应力锚索施工技术能够在应用中将破碎松散岩体锚固在地层深部稳固的岩体上，通过预应力钢绞线在滑面上产生抗滑阻力，即可大幅提升高边坡岩体的整体性，同时结合锚索孔的高压注浆，可同时实现破碎岩体强度的提升，这些均能够大幅提升高边坡稳定性、有效控制岩体位移。
2.高速公路高边坡预应力锚索施工实践
2.1工程概况
为提升研究的实践价值，本文选择了某地高速公路S段的高边坡治理工程作为研究对象，S段边坡原为常规绿化防护，坡体以砂土状～碎块状强风化粉砂岩为主，层面顺倾（320°∠30°），不利结构面发育（264°∠20°），边坡地质条件极差。受连续降雨影响，2017年5月S段边坡第二～三阶边坡及坡顶开裂，第一阶半挡墙上部4m鼓出，由此可判断该边坡已处于极限状态，高速公路的安全运营因此受到了直接威胁[2]。
结合S段高边坡实际，采用了如下预应力锚索治理措施：（1）边坡第一阶上半部。设锚索十字梁，锚索长、锚固段长、设计拉力分别为20m、12m、700kN。（2）边坡第二阶。增设预应力锚索框架6片，规格为6孔、8m宽，上排、中排、下排锚索长分别为26m、24m、22m，设计拉力、锚固段长分别为700kN、12m。
2.2预应力锚索的施工技术措施
研究对象高速公路S段边坡的预应力锚索施工流程可以描述为：“施工准备及测量定位→施工平台搭设→钻孔→锚索制作→下锚→锚孔注浆→框架（地梁）钢筋制安及水泥混凝土浇注→锚筋张拉锁定→锚孔验收封锚→验收试验”，鉴于篇幅限制本文仅对其中的关键施工技术措施进行详细论述。
2.2.1钻孔
作为预应力锚索施工的重要组成，钻孔环节施工必须严格按照设计控制钻机的方位、倾角、孔位，同时保证钻机导轨倾角误差、方位误差分别被控制在1°与2°以内。施工单位需禁止在施工中冲洗孔壁、开水冲钻，同时结合地层、地下水情况、钻速、钻压保证钻孔的孔深、孔径满足设计要求。值得注意的是，清孔环节需使用清水冲洗，随后使用高压空气吹干孔内积水[3]。
2.2.2锚索制作
结合工程实际，施工单位首先搭设了1.5m宽、0.5m高的工作台架、编索平台、简易防晒防雨棚，由此即可依次开展钢绞线的截断及钢绞线头处理、编号、注浆管安装，各环节施工内容如下所示：（1）钢绞线的截断及钢绞线头处理。使用无齿锯截断钢绞线，结合孔深与外锚段确定钢绞线长度，同时需要保证钢绞线单根挤压强度不低于200kN。（2）编号。选择了无粘结高强度低松弛钢绞线作为锚筋材料，编索时逐根检查并剔除存在损伤的钢绞线，最后方可开展外锚段编号。（3）注浆管安装。需保证安装施工准确定位且深入导向帽5～10m，注意留有溢浆孔以保证孔底返浆。
2.2.3锚孔注浆
锚孔注浆环节直接影响S路段边坡的治理效果，因此施工单位将注浆材料的水灰比控制在0.4～0.5，并同时保证了注浆浆液的搅拌均匀、浆体的强度＞40MPa。具体施工采用了孔底返浆方法，注浆压力控制为2.0MPa。为保证施工质量，施工单位通过制度规范保证了锚筋体端头未悬挂重物和拉绑碰撞，并将锚孔钻造完成、锚筋体安装、锚孔注浆施工的间隔时间控制在了24h内。
2.2.4锚筋张拉锁定
张拉锁定作业需在注浆浆体与台座混凝土强度达到设计值的80%时开展，具体施工前需确保台座的承载均匀，即保持锚斜托台座的承压面平整、千斤顶轴线与锚孔及锚筋体同轴一线，同时需要取10～20%设计张拉荷载开展1～2次预张拉，以此保证钢绞线的完全平直。结合业界规范，锚索的预应力施加应按照设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%开展，同时需保证锚索补足差异荷载，其中110%的荷载张拉需未定维持10～15min。本文研究对象S段边坡治理工程采用了三单元共六束压力分散型锚索，因此施工单位在具体施工前开展了差异伸长量、差异荷载增量的计算，其中差异伸长量计算需要应用公式：
2.2.5锚孔验收封锚
锚孔验收封锚属于S段边坡治理工程的最终环节，该环节需要使用张拉千斤顶、油压表、油泵、压力传感器、千分表、油标卡尺、挠度计等精度较高的器具，同时按照工程锚索总数的5%开展验收试验，验收试验的分级加荷值设置成为设计荷载的0.5、0.75、1.0、1.2、1.33、1.5倍，起始荷载则设置为设计荷载的30%。具体试验中的每一级荷载增加均需要维持10min，本文研究对象工程试验求得了50%设计荷载到最大试验荷载之间的总位移量，该位移量小于锚筋自由段长度的预应力筋理论弹性伸长量的80%，由此可证明工程完成度较高、质量较为优秀。最后，施工单位还对锚头进行了补浆和封锚，使用同标号的混凝土负责锚梁与外锚头封头，可进一步提升工程质量。
结论：综上所述，路桥施工中高边坡预应力锚索施工技术具备较高现实意义。而在此基础上，本文涉及的钻孔、锚索制作、锚孔注浆、锚筋张拉锁定、锚孔验收封锚等内容，则证明了研究的实践价值。因此，在相关领域的理论研究和实践探索中，本文内容能够发挥一定参考作用。
参考文献：
[1]郭春文.高速公路高边坡防护预应力锚索施工[J].中国招标，2017（02）：28-30.
[2]夏清，蒋汶江.高速公路高边坡防护中预应力锚索的施工技术[J].建材与装饰，2016（11）：231-232.
[3]吴添魁.预应力锚索施工在高速公路高边坡治理工程中的应用[J].广东科技，2012，21（09）：94-95+91.
论文作者:林沛然
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签：预应力论文; 荷载论文; 高速公路论文; 钢绞线论文; 施工技术论文; 锚固论文; 注浆论文; 《基层建设》2018年第5期论文;