中国葛洲坝集团第五工程有限公司 湖北宜昌 443002
摘要：高速公路的建设对城市交通具有重要意义。高边坡是公路施工中不可避免的现象，在施工方式不恰当的情况下，会出现垮塌、沉降、变形等现象，严重影响施工的质量。在公路高边坡施工中，预应力锚索技术具有非常广泛的应用，能够增强边坡的稳定性与安全性，实现良好的施工效果。本文以实际工程为例，对高边坡预应力锚索加固施工技术的基本原理进行了介绍，然后对高边坡预应力锚索施工技术进行了探讨。
关键词：高边坡；预应力；锚索；施工技术
1预应力锚索技术简介
1.1技术原理
预应力锚索技术的核心原理是加固原理，该技术在道路高边坡体内的稳定岩体施工中得到了广泛的使用，同时科学合理的布置了预应力锚索，使用预应力锚索技术可以使公路高边坡的变形几率和受损情况得到有效的降低。预应力锚索技术的核心技术就是借助岩体预应力锚索和锚固来提升整个边坡岩体整体镶嵌的强度，从而使公路高边坡的稳定性和安全性得到不断的提高，使高边坡出现病虫害的几率得到有效的控制。高边坡施工人员在施工的时候会设置一定数量的疏干孔在土体里面，这就会使水文造成的不良影响得到有效的降低，使地表水下渗得到有效的预防，进而使给公路施工造成的影响得到有效的降低。以下为高边坡预应力锚索施工工艺流程示意图。
图1 高边坡预应力锚索施工工艺流程示意图
1.2技术设计
在预应力锚索技术下，大多数公路边坡都能够进行加固，达到理想的效果。通常来讲，在工程施工的最初阶段，往往采用工程类比的方法，在对现有工程进行借鉴的基础上，结合相关的条件，制定出具有针对性的设计方案，增强施工的合理性。另外，需要采用监测反馈的方法，在对工程进行实时监测的过程中，及时收集高边坡的各种信息，对数据进行整合与归纳，得到及时有效的规范。
2施工准备措施
2.1工艺流程
施工准备→开挖坡面(开挖一阶,加固一阶)→施打预应力锚索→注浆→开挖下一个坡面,预张上一阶坡面→浇筑框架梁→浇筑3～7d后预张30～50%→框架梁混凝土强度达到张拉至设计吨位→施作下一坡面。
2.2施工准备
第一，对锚索施工范围内的地表地物进行现场核查，依照设计图纸及现有的地质勘察资料设置孔位。第二，依照工程项目建设进度要求和现场实际情况，架设施工机具，主要包括千斤顶、注浆泵、潜孔钻机及内燃空压机等。第三，施工现场的试验人员与施工人员需要逐一检查进场材料，对机具、设备进行标定，保证材料性能、规格及品种与设计要求相一致。第四，对孔位附近已经发生松动的危石进行清除，为钻机的安设提供必要条件。
3高边坡预应力锚索施工技术应用
3.1加强设备的检测工作
除了原材料之外，机械设备也发挥着至关重要的作用。在施工前，需要对设备进行检测，详细来讲，主要的测试包括加载、测量和反力等，保证各个方面的装置能够符合规定的要求。对设备的性能参数进行全面分析和了解，选择合适的测试方法，在结合实际情况的基础上，确定出最佳的测试方法，使荷载的增加和锚头的位移更加准确有效。在循环施加压力的过程中，使荷载能够逐渐加重，增强位移量的准确性。
3.2钻孔
预应力锚索钻孔选用MD－80型锚固钻机及配套跟管钻具，在搭设好的钢管扣件式排架上的作业平台进行，钻机的垂直移动采用提升架及2～5t手动葫芦完成。脚手架搭好后在坡底将锚固钻机分解，由人工将钻机搬运至脚手架的作业平台上进行拼装，将锚索钻机组装固定好，松开钻机的底盘螺丝，将钻机钻头调整对准孔位，采用全站仪测量锚索钻机的钻杆倾角，调好钻机倾角，将钻机固定在脚手架平台的钢管上。安装钻机就位并调整其方位角及倾角，经监理工程师验收合格后，才允许开钻施工。按设计图纸的要求严格控制锚索钻孔孔径、孔深、位置、方向等，钻孔的孔位偏差控制在100～200mm范围内，锚固孔底部的孔倾角控制为小于孔深的2%，方位角偏差控制为小于3°，钻孔孔径为150mm，并控制在施工规范和设计图纸规定的要求范围内，终孔有效孔深不小于设计孔深，且超深不得大于设计深度40cm，终孔孔径不允许小于设计孔径10mm。
要求锚索的锚固端钻至基岩的稳固部位，若钻孔已达到设计图纸要求的深度，但仍处于断层或破碎带等软弱破碎岩层时，应将锚索钻孔加深，继续钻进，直至达到设计要求为止。钻进过程中，按要求记录每段钻孔的深度、钻进速度、回风、返渣情况等数据，填写记录表;每次更换钻杆前应缓慢倒杆，反复吹洗孔道，充分吹净岩粉，避免卡钻。
3.3锚索的制作与安装
预应力锚索的制作与安装需要按照规定的步骤进行。在制作过程中，需要对下料进行控制，在减小误差的基础上，使其准确整齐排列，同时借助切割机，对钢绞线进行切割与管理。在进行安装时，要对承载体进行有效控制，对钢绞线的下端进行控制，使承载体能够快速安装，保证尺寸能够符合规定的标准。另外，借助挤压装置，在承载体上设置对称的钢绞线，在连接之后，使强度能够达到规定标准。对注浆管进行安装，保证强度与施工要求相符合，增强整个注浆过程的科学性与合理性，使注浆管的安装的稳定性得到有效提高。最后进行隔离架的安装，主要安装在锚固段内，根据实际情况情况，对安装的间距进行严格有效的控制。
3.4锚索编制
第一，施工单位在编索之前，需要将钢绞线拉直，一定要做到钢绞线不打结、不扭叉，并且排列均匀，对生锈部分、存在局部损伤及有死弯的部分进行清理。第二，将黄油涂抹于锚索自由段，能够起到一定的防腐作用，将PVC软管套设于锚索上，避免出现漏入灰浆与自由段锚索出现黏结的问题。第三,紧箍环与锚固段架线环间距为1m,为保证钢绞线顺直，施工人员应于自由段每隔2m的位置设置一道架线环。
3.5锚墩混凝土施工
1)锚墩混凝土采用一级配混凝土，配合比按试验室确定的，在混凝土拌和站集中拌制混凝土。由混凝土搅拌运输车运输至施工部位再通过提升架吊运，由人工入仓，采用振捣棒振捣密实。2)锚墩施工前，用高压风清理基岩面，使岩面清洁，再安装孔口螺旋钢筋、垫板、套管等。安装好立模并将基岩面润湿后即浇筑锚墩垫座混凝土。3)锚垫板安装作业中，锚垫板垂直于孔道轴线，套管的安装保证对中于孔道轴线，并且密封套管与孔道间的间隙。4)混凝土浇筑施工时，采取插入器振捣密实。锚墩混凝土浇筑完毕后及时洒水养护。
3.6对锚索实施预应力张拉
预应力张拉在公路高边坡防护中具有决定性的影响，与最终的施工质量息息相关。当固定好锚固孔的浆液之后，需要对强度进行控制，达到规定标准后，开始进行预应力的张拉工作。在进行张拉之前，必须全面检查所有的张拉设备，清理掉里面的杂物和碎屑，保证承压面的平整性。另外，需要按照规定的顺序，依次下入锚垫块和锚夹片以及限位板等，确认钢绞线的编号，使张拉设备能够顺利吊装就位。为保证张拉的顺利进行，需要按照张拉值的1/10力度进行预张拉，增强各个部位之间的连贯与紧密，当钢绞线的平整度达到规定要求后，才能进行整体全面张拉。正式张拉的时候，需要对张拉数值进行严格控制，一般设置为规定值的1/2，张拉的时间控制在0.5h，同时记录下张拉的伸长量。需要对千斤顶进行观察，将误差控制在最小范围内，保证张拉过程的安全有效，提高高边坡的施工质量。
结束语：
综上所述，针对施工工艺十分复杂的高路堑边坡的治理与防护工作,施工人员需要使用应力锚索技术，提升边坡的稳定性，同时也能够在较短时间内进行加固处理，大幅提升了施工效率。本文以实际工程为例，对公路工程施工过程中，高边坡预应力锚索施工技术的应用进行了分析和探讨，取得了良好的加固效果，值得类似工程借鉴和参考。
参考文献：
[1]谢运军.路堑高边坡防护及预应力锚索施工技术[J].黑龙江交通科技,2017(2):25.
[2]辛德武．水布垭堆石面板坝的岩石预应力锚索支护技术的应用［J］．中国水运:下半月，2011(11):255－256，258．
论文作者:严宏
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/23
标签：预应力论文; 钻机论文; 锚固论文; 钻孔论文; 混凝土论文; 技术论文; 孔道论文; 《防护工程》2019年第3期论文;