浅析锚杆(索)支护在公路灾防工程中的应用

2014-12-11叶林平

中国科技纵横 2014年14期

关键词：张拉锚索灌浆

叶林平

(福建南平路桥养护工程有限公司,福建南平 353000)

浅析锚杆(索)支护在公路灾防工程中的应用

叶林平

(福建南平路桥养护工程有限公司,福建南平 353000)

本文根据实际工程为例,通过对锚索对公路灾防中使用的施工措施进行了分析。其施工方法主要是利用强度相对较高的砂浆低端锚孔,再和周围的岩石组成强度较高的锚固体,最后通过锚索施加预应力的方式,将稳定边坡与不稳定边坡组合成一个整体,从而避免裂缝进一步扩大,最终起到防护的目的。

公路灾防锚索边坡支护

当前工程的边坡支护施工中，对锚索工程的运用相当广泛，它的原理是利用锚索周围地层岩土的抗剪强度来将传递结构物的拉力传递亦或是保持地层开挖面自身的稳定，因为锚杆和锚索的使用，能够对锚固地层产生压应力区还能对加固地层起到很好的加筋作用。这不但能够增强地层的强度，改善地层力学性能，还能够让结构和地层连锁在一起，最终形成一种共同工作的复合体，使它们能高效地承受拉力与剪力，提高潜在滑移而上的抗剪强度，以防止坡体位移。

1 工程概况

国道316线K108+767～960左侧挡墙出现裂缝；九曲隧道左洞出口(ZK191+885)洞门墙发生坍塌；洞顶明洞回填表面出现裂缝，明洞回填处左侧边坡原锚喷处理的表层鼓出并开裂；距左洞洞门约15m处(AK0+055处)一阶坡面鼓出，邻近左洞出口的桥台锥坡处坡面出现剪出裂缝(AK0+065处，距路面标高下约2.5m)。AK0+090处见地下水流出，流量约2L/s。根据滑坡的病害情况和钻孔揭示的地质情况综合分析，该滑坡的沿中风化岩层中的一破碎带及中风化炭质砂岩层(局部钻孔揭示)滑动。在隧道段落(AK0+000～+045)处剪出口位于隧道拱顶处，AK0+045～+100处剪出口位于路面标高下约2m处。

2 锚杆(索)施工

测量放线→坡面机械修整→搭设施工脚手架、工作平台→人工修整坡面→场外加工锚杆杆体→布设锚杆孔位、成孔→清孔→安装锚杆→注浆

2.1 测量放样

以设计图纸放出孔位和孔向为依据，在孔位出用油漆在岩石上做标记，孔向安置在在钻机支架上用来量测方向，再增加相应的支撑，最后刚性固定支架，使得钻机开孔时方便震动去改变孔位与方向。

2.2 钻孔施工

(1)在钻进的过程中，技术人员要掌握钻进参数与速度，以防止出现埋钻、卡钻等不良孔内事故；对土层锚杆自由段的钻进速度可以稍微快一些，而对锚固段需要稍微慢一些。(2)在选用干作业法进行钻孔时，需要注意钻进的速度，避免出现“别钻”的状况；钻孔完成后，为了能够减少孔内的虚土量，需要先把孔内土完全倒出之后，再拔钻杆。(3)采用湿作业法成孔时，要注意钻进时要不断供水冲洗，始终保持孔口水位，并根据地质条件控制钻进速度，一般以300mm/min～400mm/min为宜，每节钻杆钻进后在接钻杆前，一定要用水反复冲洗孔底沉渣，直至溢出清水为止，然后拔出钻杆。本工程采用风动干钻施工法进行施工，对于易塌孔、卡钻的地层，为保证质量，必须跟管钻进。

2.3 锚索的组装

锚索要严格参照设计所应使用的材料并一定要尊重设计的要求进行下料。安装前把自由段和锚固段分别作标记，在锚固段规定范围之内的锚索隔1m就要穿一个架线环，然后再在两架线环中间扎一道箍筋环。自由段的钢绞线需要装入塑料管内还要涂黄油，在锚固端头部安好导向帽以后，在平顺放好，以备使用，对锚索进行防腐处理。注浆管应与锚索一起放入钻孔，底端距钻孔底50～100mm。注浆材料用水泥净浆，采用二次注浆，第一次注浆压力为0.3～0.5Mpa，二次注浆压力不少于2.5Mpa，两次注浆均采用PO42.5R硅酸盐水泥，水灰比0.4～0.50，浆体强度不小于30Mpa，两次注浆时间间隔约为5～8h。锚杆水泥固结体强度等级M25。

2.4 注浆方法

注浆的方法主要拉力型内锚固段的灌浆法和压力分散型内锚固段的灌浆法两种。拉力型注浆法在施工开始前要把压缩空气输送到灌浆管中，排干钻孔中积水。在其过程中，不能出现窜桨和滑移的情况。并按照由下往上的方法进行灌浆。压力分散型的灌浆则要用两次灌浆的方法进行灌浆，其中一次灌浆要用塑料管来灌浆，在锚索底部45cm的位置安管端，第二次灌浆时用镀锌钢管与高压塑料管组合使用，二次灌浆都要在劈裂灌浆范围之内，从管端45cm的位置开始每隔差不多1.8m，就制作一个0.6m长的花管。灌浆后的第二天，要逐根检查孔口，如发现出现浆液收缩的现象，就要在孔口做补浆处理。

2.5 锚索张拉锁定

在注浆浆体与台座混凝土强度达到设计强度80%以上时，可作业。如为选定进行验收试验的锚孔，应在达到设计强度的条件下，待验收试验结束并经检验合格后再进行。锚斜托台座的承压面应平整，并与锚筋的轴线方向垂直。锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶轴线与锚孔及锚筋体同轴一线，确保承载均匀。锚索正式张拉前，应取10～20%的设计张拉荷载，对其预张拉1～2次，使其各部位接触紧密，钢绞线完全平直。对于压力分散型锚索，因各单元锚索长度不同，张拉应注意严格按设计次序分单元采用差异分步张拉，根据设计荷载和锚筋长度计算确定差异荷载，并根据计算的差异荷载进行分单元张拉。压力分散型锚索各单元差异伸长量和差异荷载增量计算公式(以三单元共六束压力分散型锚索为例)如下。

3 质量保证的措施

有针对性地组织职工学习相应规范、规程以及设计施工图纸，加强思想教育工作，并成为自觉行为。以质量为中心，做到现场施工管理协调和监控过程中令行禁止，层层贯彻落实岗位责任制，分清职责，严肃奖惩，推动全面质量管理工作。本工程设试验室，配备相应工程所需的砼试验及其他材料试验的仪器设备，并配备具有丰富实践经验的试验员，进行严格的现场质量监控。