公路高边坡施工中预应力锚索技术的应用

温舒平 朱龙 吴亚松

摘要：社会的进步，经济的发展，我国基础设施建设也不断发展，其中各种公路设施的建设得到广泛推行。本文某公路工程高边坡防护施工中预应力锚索技术具体应用进行深入分析。

关键词：公路高边坡;预应力锚索;造孔

某公路工程C标段起讫桩号为K167+850—K170+220，在这一标段中，高边坡十分常见，为保证边坡安全，工程设计采用预应力锚索支护，其施工工艺流程如图1所示。现围绕本工程实际情况，对高边坡预应力锚索支护施工技术具体应用进行以下分析。

1 造孔

1.1 锚孔测量放样

以具体的工点为依据，把锚孔准确测放于边坡的表面，位置误差需控制在±50mm以内。如果边坡表面不平顺，应在保证边坡稳定性的基础上，对定位精度进行适当放宽，也可对锚孔定位进行调整。

1.2 钻进方式

锚孔钻进以无水干钻为宜，不可开水钻进，否则将导致边坡地质恶化，并影响孔壁黏结性。钻进速度以钻机类型与地层为依据控制，避免钻孔发生变径与扭曲，导致下锚无法顺利进行，或引发意外事故[1]。

1.3 钻进过程

钻进时需要对锚孔地层发生的变化及实际的钻进状态等进行准确记录。如果遇到缩孔和塌孔，必须停止钻进，并通过灌浆固壁，浆液初凝后进行扫孔，之后即可重新钻进。

1.4 孔径孔深

钻孔的孔径和孔深都不能比设计值小。为保证孔径满足要求，钻头直径必须大于设计值。而为了保证孔深满足要求，实际孔深应比设计值大0.2m。

1.5 锚孔清理

钻进至设计要求的深度后，不可立即停止钻进，应持续1～2min，然后清理孔壁上附着的水体与沉渣，钻孔结束后应利用高压空气对钻孔进行清理，防止杂质对孔壁黏结性能造成影响。如果在锚孔中存在承压水，则要在水量和水压都开始变小后进行锚筋的安装和注浆，并在必要的情况下，通过排水孔的合理设置来处理。

1.6 锚孔检验

造孔完成后由现场监理工程师进行检验，经检验确认合格后进入下一道施工工序。对孔径和孔深进行检查时，借助与设计孔径相符的钻杆与钻杆实施，检验时钻头应稳定、平顺地推进，避免产生抖动与冲击。

2 锚索、锚杆的制作和安装

2.1 锚筋体材料

边坡锚固施工中，锚筋主要包括预应力锚索与锚杆、非预应力锚杆。其中，预应力锚索以高强钢丝与钢绞线为宜，通常在预应力数值相对较大或锚固深度较大的情况中使用。而预应力锚杆则为精轧螺纹钢，如果预应力不大或者是锚固的深度相对较小，则可采用II级或III级钢筋。非预应力锚杆一般以符合设计强度要求的II级钢筋为宜。当由于地层较为松散使成孔难度较大时，还可以借助自钻式锚杆进行施工，也就是杆体自行钻入边坡土层，并通过内空反压实现注浆。

2.2 锚筋体组装

以钢绞线为例，在锚索编束之前，应保证所有钢绞线都保持顺直，没有扭曲与交叉，且排列均匀，根据设计要求的尺寸进行下料，单股长度误差控制在±50mm以内。对钢绞线进行切割时必须使用专门的机械设备进行，不可使用电弧，同时要做好除锈与除油，当发现锈坑、死弯与机械损伤时，应将其割除。检查合格的钢绞线根据设计要求排列成平直的编排，然后沿着轴线按照1.5～2.0m的间隔距离进行隔离支架布置，两个支架的中间还要设置一个筋骨环，使保护层的厚度达到20mm以上。对锚索编束的绑扎必须牢固，所用绑扎材料不能是镀锌材料。在锚索的自由段，需根据设计要求套上塑料套管，对与锚固段交叉的套管需在管口处进行密封，并使用铅丝将其扎牢[2]。

2.3 锚筋体防腐

对自由段防腐及隔离都应按照相关设计要求进行。目前常用的方法为：先涂刷一道防锈漆，再涂抹一层水黄油，最后套上塑料套管。

2.4 隔离支架与塑料套管

支架宜使用塑料或钢材等不会对锚筋体造成损害的材料，但要注意不能使用木材。对于塑料套管，其型号、材质与规格都应符合设计要求，有足够的强度，以免在加工与安装时产生破坏。另外，还要防止剪断与接头，如果存在接头必须绑扎牢固，同时做好密封处理，防止拉脱及破损。套管的内径需要比筋股的外径大5mm左右，以此保证顺利穿入，便于编束，避免张拉胀裂。

2.5 注浆管

注浆管必须符合设计要求，满足要求的强度，确保注浆顺利完成，防止堵塞与拉断。一次注浆的注浆管一般捆扎于中轴处，管头和锚筋体末端之间保持50～100mm的距离。二次注浆的注浆管一般捆扎于套管的外侧，与一次注浆的注浆管同时捆扎，也可使用相同的管路，但要注意在管口使用胶布将其封堵严密，同时按照设计要求预留好孔眼以及相关止浆装置的设置。

2.6 锚筋体安装

将锚筋体放到锚孔前，先检查其制作质量，确认之前的组装是否符合设计要求，然后由现场监理工程师审核。孔中和孔外都不能存在杂物，保持洁净。锚筋体的长度需要和锚孔的深度完全相符，且没有明显的扭转及弯曲，防护介质没有破损，发现破损时应立即修复。安装锚筋体的过程中，应避免其受到挤压和产生扭转，入孔时的方位与倾角都要和锚孔完全一致，保证整个推送过程中的平顺性，禁止使用蛮力进行抖动与扭转。入孔长度必须满足相关设计要求，将锚筋体安装好后不可進行敲击和悬挂重物。

3 注浆

注浆开始前按照设计要求的配合比进行制浆，注浆开始与中途因故停止都要对注浆泵和管路进行冲洗，浆液应随搅随用，并在初凝前使用完毕，浆液中不能有杂物与石块等调入，浆液的强度应达到20MPa以上。锚孔的注浆以孔底返浆形式为宜，待孔口处开始溢浆，且排气管不再排气后，结束注浆，对套管、注浆管及泵机等进行冲洗。根据工程设计要求，为保证锚固段具有足够的抗拔能力，需进行二次高压注浆，即劈裂注浆。本次注浆所用材料为纯水泥浆，压力应达到2.5MPa以上。具体的注浆压力、数量与时间，均以锚固体实际情况与地层条件等为依据确定。

4 张拉锁定和封锚

在实际的张拉锁定与封锚过程中，应注意以下几个要点：（1）承压面必须保持平整，同时和锚筋轴线保持垂直。（2）锚具的安装需要和锚垫板及千斤顶保持紧密与对中，锚筋体、千斤顶和锚孔三者的轴线应处于相同直线，锚头不能发生偏折与弯压。此外，在必要的情况下可通过钢垫片的设置进行微调。（3）锚固体和台座混凝土实际强度达到要求后，即可开始张拉。（4）锚筋的张拉必须按照规范程序实施，同时还要充分考虑周围其他孔可能造成的影响。（5）在正式张拉开始前，需要以设计张拉力的10%～20%对锚筋实施预张拉，以保证锚固体上所有部位都能紧密接触，使锚固体平直与顺适。

5 结语

综上所述，预应力锚索是一项常用且有效的公路工程高边坡加固支护技术，本工程通过对以上技术的应用顺利完成施工，并经过质量检查人员与现场监理工程师的检查、审核，施工质量合格，满足设计与规范要求，技术合理可行，值得同类工程参考借鉴。

参考文献：

[1]游国华.预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用[J].交通世界，2019（18）：66-67.

[2]唐会超.预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用[J].技术与市场，2018，25（12）：156-157.