辽宁省交通规划设计院有限责任公司 沈阳 110166
摘要:预应力锚索施工技术的应用使得高速公路高边坡受力更为均匀,从而能够起到加固边坡并预防滑坡的作用。因此,加强对高速公路高边坡防护预应力锚索施工的研究是非常必要的。本文笔者对高速公路高边坡防护预应力锚索施工进行了分析探讨。
关键词:高速公路,高边坡防护,预应力锚索,施工
1预应力锚索施工技术
预应力锚索是一种较为复杂的锚固工程,高速公路边坡防护要求边挖掘边加固,不允许一次开挖到底,因而要求预应力锚索这一较为复杂的锚固技术以确保施工质量。这一技术的施工原理为:将预应力锚索锚固定于高速公路边坡坡体内的岩石中(注:所选岩石必须具有极高的稳定性),利用一定的水泥浆沙使得所钻锚孔底端与周边岩石形成具有一定稳定性的锚固体,通过施加所需的预应力,使得不稳定高坡岩石与稳定边坡部分形成一个整体,使边坡坡体处于稳定状态,以提高边坡岩体的镶.嵌程度,以达到固坡的目的。
2预应力锚索在高速公路高边坡防护中的应用
2.1边坡修整
在采用预应力锚索技术对高速公路边坡进行修护的过程中,首要任务就是在施工前做好边坡的修整工作。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。
2.2锚孔钻造
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。
2.3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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
在锚索加工与安装过程中,首先要展开成盘包装的钢绞线,以锚索下料的长度为标准,采用砂轮进行切割。选择4根同样长度的钢绞线,将其排在同一个水平面上,里端套上用短钢管加工的尖状导向头,这样才能迅速地穿进孔内。采用10ml的厚钢板制作锚索锚固段的扩张件,在安装锚索锚固段的扩张件和紧固件时,要将两者按照间隔1m的距离进行安装。将扩张件与紧固件安装好以后,要在锚索表面包一层铁丝防护网。对钢筋进行加工最终形成自由段的中件,自由段中件的距离维持在1m范围内。其次,对钢绞线进行除锈处理,同时在支架的中间穿30ml的PVC注浆管。将优质的黄油涂抹在自由段锚索钢绞线的表层。外面的包装完成以后,将70PVC的套管套上。自由段和锚固段会有一个分界处,采用热缩带在分界处进行绑扎。锚索加工完成以后,由施工人员送入已吹渣干净的锚孔。
2.4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。
2.5 预应力张拉施工
想要对锚索施加预应力,首先要使得锚梁混凝土的强度符合设计的相应要求,这样才能进行下一步的施加预应力工作。在张拉过程中需要采用千斤顶以及油压表,在进行张拉前,需要对千斤顶以及油压表进行标定,每级加载后持荷5min。在张拉锚索时,要降级张拉至设计荷载的1.05倍后持续进行荷载5min。接着要按照设计的数值进行锁定。在锁定设计值以后,采用砂轮锯从距锚具外边缘50ml处将多余的钢筋线切除,同时采用C20混凝土将锚头封住。
3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。
4结束语
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、锚索制安及注浆、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
[1]毛德华.高速公路边坡防护中预应力锚索施工探讨[J].交通标准化,2013(4).
[2]徐清柱.谈高速公路高边坡防护中预应力锚索的施工技术[J].四川水泥,2016(1).
论文作者:赵庆远
论文发表刊物:《防护工程》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/5
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