摘要：近些年，伴随着我国社会经济的快速发展以及城市化进程的不断推进，人们对于市政工程的需求量也呈逐年上升的趋势，对于市政工程的质量也提出了越来越高的要求。在市政工程施工的过程当中，往往会因破碎带或断层等地质环境而使市政工程的边坡稳定性受到影响，而预应力锚索具有诸多优势，如主动受力、干扰小、施工速度快、受力可靠、工程量小等特性，故其被广泛应用于工程高边坡的加固施工之中。
关键词：高边坡；预应力锚索；加固施工
引言
相比于其他的高边坡加固技术，预应力锚索加固施工技术更加可靠、先进，而且其经济性也更好，因此，近些年，预应力锚索加固施工技术被广泛应用于高边坡埃及和深挖路堑的支护施工之中，尤其是在市政工程高边坡的加固施工中也普遍应用到这一技术。而预应力锚索加固施工技术能够控制到位会在很大程度上影响市政工程的施工质量。
1工程概况
拟建沿山通道二期道路位于福州马尾区，道珞两侧一般为陡峭的山坡，高差范围10-40m。本工程大多边坡表层覆盖全风化砂质板状页岩，基座为强风化砂质板状页岩，这种顺层高陡边坡易受岩层构造、破碎岩体挤压等影响。在路堑开挖过程中或道路运行过程中，不利结构面（特别是缓倾结构面）在高陡边坡坡脚的集中应力作用和大气降水等的触发影响下，下伏基座岩层间错动剪切失去力学支撑和联系，必然产生边坡坡体失稳变形和破坏。锚筋体采用预应力无粘接钢绞线，锚固深度在22～22.5m之间，锚固段长度为9m，锚孔直径130mm，倾角20°。施工采用小型潜孔钻风动钻进成孔。
2预应力锚索作用原理
预应力锚索防护的作用原理主要是通过在有效深度的锚孔底端和周围岩石之间注入特定强度的水泥砂浆，从而形成强度足够的锚固体，之后借助锚索的预应力，把失稳的山体和稳固山体整合起来，以保证边坡的稳定性，防止滑移体裂隙继续扩大，进而达到防护的效果。而预应力锚索加固的作用原理则是通过将破碎松散的岩体与地层深处稳定的岩体锚固在一起，再在预应力的作用下，将锚固范围内的软弱岩体紧密地挤压在一起，使岩层间的摩擦阻力与正压力变大，从而对开裂松散岩体产生抑制作用，防止其发生位移现象，进而达到加固边坡的效果。锚索通过将预应力作用于某些坡体上，在潜在滑移面下稳固的弱风化砂岩中设置坡体锚，使坡面深入坡体内部，并与坡体紧密联系在一起，从而达到加固的目的。事先将正压力施加于边坡松散岩层之上，增加滑移面所受到的坡体正作用力，通过增加抗滑力以保证坡体的稳固性。
3市政工程高边坡预应力锚索加固施工控制要点
3.1锚孔钻造施工控制要点
首先，在对钻机进行安装与固定的过程中，应当对坡面测放孔位加以充分考虑，以保证钻机在钻孔的过程中不会因外力作用而出现移位或摇摆现象。在安装好钻机之后，应当仔细地调整好钻机位置，以保证锚孔开钻后横和纵两个方面的孔位偏差小于±5cm，而且高程偏差必须小于±10cm。另外，在开展钻进施工之前，应当利用地质罗盘仪对钻孔角度加以确定，以保证钻孔倾角偏差小于±10°，同时，方位偏差必须小于±20°。应当采取无水风动潜孔冲击回转的方式来进行孔位钻进施工，倘若钻入到较差地质时，则必须降低风压，同时将钻杆来回活动，防止出现卡钻现象。倘若钻入到松散破碎易坍孔的地层时，则必须采取跟管钻进的方式，以保证成孔的完好性。倘若坍孔现象时，则必须立刻中止钻进施工，先采取灌浆固壁法进行加固处理，等水泥浆初凝之后再重新扫孔，重新开始钻孔施工。在结束钻孔施工之后，应当利用风压为0.2－0.4MPa的高压空气清理掉孔内的粘滞水和沉碴，以保证孔壁岩土体和水泥砂浆能够充分地粘结在一起，从而提升其强度。
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3.2锚索制作施工控制要点
首先，应当选取松弛度低、强度高、强度为1860MPa、直径为1.524cm的预应力钢绞线作为锚索，而且应当选取3根。在制作锚索之前，应当保证所有钢绞线均匀排列，无扭曲现象。在制定锚索的过程中，应当选取切割机来裁割钢绞线，应当保证其下料长度为：锚固段+自由段+150cm外露张拉段。在除去钢绞线上的铁锈之后，再根据设计规定把紧固环、铁皮导向帽、注浆管以及扩张环合理地整合起来；其次，应当根据设计规定，将强力防锈涂料涂刷于锚索上，并涂刷2遍，而且还应当将黄油注入于外套直径为4.6cm的波纹管内，之后再选用工程胶布将波纹管两端缠绕封闭起来；最后，在制作完锚筋体之后，应当根据锚筋体的规格型号与长度，将编号牌悬挂于锚筋体上，如果同一根锚索上存在不同长度的锚索单元，则应当选用不同颜色的油漆将其分别标识出来，以便更好地分配后期张拉工作的差异负载。
3.3锚索安装施工控制要点
在利用高压清理干净成孔之后，应当立刻在成孔内放入锚索，而且应当保证锚索入孔的方位与倾角等同于锚孔的方位与倾角，以免锚索受到挤压，发生扭曲现象。同时，在将锚索安装于钻孔中前，应当对锚索的编号加以仔细核对，以保证其符合钻孔编号。在核实好之后，应当利用高压风对成孔进行再次清理，之后再将锚索安装于孔内。安装下倾锚索相对比较简单，只需采用人工安装方式，把锚索缓慢插入孔底即可。另外，在将锚索放入成孔的过程中，应当保证均匀用力，切不可左右摇摆，而且还必须保证锚索的顺直。此外，必须同时安装锚索和注浆管，必须穿过架线环的中心钢管，管口与孔底之间的间距必须控制在300－500mm范围内。
3.4注浆施工控制要点
可采取孔底返浆法进行注浆施工，即先同时安装好锚索和注浆管，再利用压浆机在孔底内注入M40水泥净浆，同时应当保证高压注浆压力必须超过2.5MPa。待孔口溢出水泥浆，且溢浆时间持续超过120s之后，此时便可终止注浆施工。同时，应当对每批次注浆的浆体强度进行测试，以确保其能够与设计强度要求相符。应当选取等级为PO42.5水泥配制而成的水泥浆作为注浆材料，同时浆体强度必须超过40MPa，拌合水的PH值必须超过4.0，水灰比必须控制为0.45。必须保证均匀搅拌注浆浆液，且必须随用随拌。必须在水泥浆初凝之前将其使用完，同时还应当避免水泥浆中混入杂物或石块等。
3.5 锚索张拉施工控制要点
在张拉锚索前，必须保证锚墩砼的强度符合设计28d强度值且必须超过设计强度的80%，同时还应当将张拉应力控制为380kN。在张拉锚索之前，必须先配套标记好千斤顶，将油压表压强与千斤顶拉力之间的张拉公式编写出来，并根据此公式来对各种负载所对应的张拉油表读数进行测算。在张拉锚索的过程中，必须对如下几点加以注意：第一，在张拉锚索之前，必须预先利用10%－20%倍设计张拉力值张拉锚索1－2次进行测试，以保证锚固体各部分紧密连续，钢绞线无扭曲现象。第二，必须保证锚斜托台座承压面处于水平位置，而且垂直于锚筋的轴线方向。
结束语
总而言之，预应力锚索加固施工技术是加固市政工程高边坡的一种重要的施工技术，其直接关系着市政工程的整体质量。因此，必须对预应力锚索加固施工中各个环节的施工加以严格控制，如锚孔钻造施工、锚索制作施工、锚索安装、注浆施工以及施工锚索张拉施工等，这样方能有效的确保预应力锚索加固施工质量，从而为市政工程提供可靠的保障，促进我国工程建设事业的可持续发展。
参考文献：
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[2]张卫民，毛宜宾.微型钢管群桩及预应力锚索综合加固已有滑坡[J].铁道建筑，2012，02：72-74.
[3]张建平.预应力锚索加固高边坡的施工方法[J].甘肃农业，2012，09：89-90.
论文作者:唐自霖
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/16
标签：预应力论文; 市政工程论文; 锚固论文; 钻孔论文; 强度论文; 水泥浆论文; 注浆论文; 《基层建设》2017年第16期论文;