（中交第二公路工程局有限公司 陕西 西安 710065）
【摘 要】预应力锚索框架梁是一种边坡支护技术，其有占地面积小,施工速度快,安全性高,易于绿化、生态保护好等优点，本文作者结合自身工作经历，对其在高边坡中的应用进行了阐述。
【关键词】高边坡；预应力锚索框架梁；应用
【中图分类号】U416.1 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）10-0113-02
1.引言
随着国家建设的快步运行，国家山区城市的开发建设日益加快，而山区城市的用地较为紧张，而随着山区城市铁路、公路、住房的开发建设，不可避免的将会出现高边坡，而高边坡的安全稳定性对城市建设的战略影响深大。高边坡多数构造为坚硬基岩、较硬岩、软岩、积层、部分表层存在浅层滑坡体的构造的山体。在传统施工中因地形地貌、生态环境、施工技术、经济性的限制，多采用大面积卸载搬山平地，而采用普通圬工防护又无法保证边坡稳定性及安全。
2.作用原理
预应力锚索框架梁支护技术是通过对高强钢丝、钢绞线、钢筋等高强线性低松弛刚才施加预应力，结合高强度水泥浆，将具有潜在危险滑动岩体与深层稳定的基岩和边坡表层钢筋混凝土框架梁紧密的连结为一体，形成一个由外至内的加固体系,使边坡潜在滑动体处于高应力受压状态下，以此提高边坡的整体稳定性，进而达到防止整体边坡失稳。预应力锚索框架梁体系中,将锚索锚固到框架上,锚固力首先作用于框架,然后通过框架传递给岩土体,从而在岩土体中产生附加应力,调整岩土体应力环境,起到加固边坡的目的。主要技术特点是：（1）以线性高强刚才作为受力构件，充分发挥强度高、柔性大、与坡体共同作用，能充分利用坡体自身强度和稳定能力的特点。（2）深度大、应用范围广，加固深度可达几十米、百米，可广泛应用于山区城市建设和山区道路建设中。（3）占地面积小，采用较小的边坡，可减小建设用地，避免大开挖，锚索框架施工完毕后可在框架内种植植被恢复绿化，同时预应力锚索与岩体结合为一体，具有较高的稳定性和抗震性；经济安全环保。（4）施工灵活，施工中可根据地质情况随时调整加固深度，对施工中有不足的地方可补充强度和补注浆等。（5）结构小施工进度快，可节约工期，降低造价。
3.预应力框架梁的优点
（1）预应力锚索框架是边坡病害防治的有效措施，预应力锚索框架支护体系通过高强水泥浆将锚索锚固于坡体内稳定的基岩中,结合施加预应力共同抵抗边坡体深层变形和破坏。位于坡面的框架梁限制了表层岩土的位移、变形、坍塌。
（2）形式多样、环保美观，外形上框架梁可以选择多种形式,包括方格形、菱形、人字形、拱形等,造型美观,且在框架内可种植植被,使坡面得到绿化,遮挡人工加固的痕迹,与周围的环境相协调。防止坡面水土流失，减少雨水对坡面的冲刷，避免预应力框架梁被掏空而失效。
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（3）动态施工设计，由于山体构造的形成存在一定的变化性，高边坡地质勘察准确性不宜把控，就使预应力框架梁的设计准确性大打折扣；在预应力框架梁的施工中，可在先期对每级台阶施作实验孔，通过钻孔、注浆、施加预应力等工艺，判断坡体的岩层结构、发育深度、锚固效果是否与设计相符，根据实际情况调整钻孔深度、预应力施加量，设计变更简单易行。
4.应用实例
4.1 工程概况
沈海高速公路复线漳州天宝至诏安段A8标K61+207-K61+352段右侧边坡。按照路线的平面定位及标高,常规方案该处边坡需进行大面积开挖，或采用搬山平地的方式保持稳定性，或采用较小半径的曲线绕过该山体。由于该边坡位于两隧道之间的山谷，两隧道之间的间距较短，路线左侧为村庄及耕田，右侧坡顶有部分房屋，无法采用大开挖及改变路线线形等方案根据现场开挖情况,边坡土质主要为残积土及全风化粉砂岩,岩层裂隙发育,遇水极易软化。由上至下的土层坡粉质粘土、残积砂质粘性土、全风化花岗闪长岩、碎块状强风化花岗闪长岩、中风化花岗闪长岩由于边坡坡度较陡,岩土性质较差,边坡稳定性差，若不及时支护,则对公路的安全构成威胁。
4.2 理论验证
锚索框架梁施作前的理论验证，是通过原材试验取得钢绞线伸长率、弹性模量、屈服极限等系数，利用理论计算式对锚索框架梁的稳定性、安全性、可靠性进行理论上的验证，是施工准备的必要阶段。该段边坡采用分散型六索预应力锚索，最大钻孔深度27m，锚固深度10m，锚固段全置于中锋花岗岩中，单股锚索设计拉力最大700Kn,该边坡采用的15.24mm预应力钢绞线单根最大抗拉强1860Mpa，按照预应力工程规范的要求钢绞线受力取0.75P,即单根钢绞线最大抗拉强度为193.5Kn,单股锚索钢绞线最大值为1161Kn,是设计要求的1.65倍，满足1.3倍安全系数规定。同时根据钻孔渣样对锚索相关参数进行进一步调整，以确保预应力锚索梁的安全有效。
4.3 施作验证
为验证预应力锚索框架梁的安全稳定性，正式施工前，徐在每级台阶各选取一个点施作试验锚，通过试验锚收集地质、注浆、张拉、注浆、防护效果、安全性等数据，以便为正式施工提供依据和指导，同时为调整预应力锚索提供变更依据。钻孔过程中由参见各方派代表现场记录渣样，每1m取样记录一次，以便准确判断地质情况。主要判别中风化岩位置，本段各级边坡中风化岩位置与设计基本相符，最大提前1.5m，最小提前0.6m，经各方决定按原设计参数施工。锚索按照每2根一个单元受力制作安装，最小受力单元锚索长度20.4m,最大27m,单股锚索有3个不同级受力单元，施工中从大到小编号为D1、D2、D3，在张拉端做出标记。锚索制作中注意将钢绞线锚固段的防锈保护膜或油液清除，确保锚固效果，非锚固段包裹套管或保护膜，以免注浆浆液包裹挤死非锚固段，影响张拉效果。待锚固浆液达到设计强度的90%时进行张拉，张拉采用分次分级张拉，首先D1、D2补偿应力，最后在三个单元同时分级张拉至设计应力。
5.结语
预应力锚索是当前高边坡加固防护中最经济、安全、迅速的支护手段，其广泛的应用于高边坡防护中，可达到安全经济、建设与自然环境的和谐美观的效果。在其制作施工中，严格按照设计规范要求，严把每道工序、每个原材的质量，通过设计与实际相结合，理论与实做相配合的验证，才能充分发挥其作用效果。
参考文献
[1]JTG D30-2015.公路路基设计规范[S].
[2]JCECS22 2005.岩土锚杆(索)技术规程[S].
[3]GB T 5224-2014.《预应力混凝土钢绞线》[S].
作者简介：高飞：（1983-），男，陕西高陵人，本科，工程师，主要从事公路、桥梁、隧道施工管理工作。
论文作者:高飞
论文发表刊物:《建筑知识》2017年10期
论文发表时间:2017/7/11
标签：预应力论文; 框架论文; 锚固论文; 岩土论文; 稳定性论文; 钻孔论文; 应力论文; 《建筑知识》2017年10期论文;