预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用

马 骏，冯平刚

(贵州省交通科学研究院有限责任公司)

随着公路建设类型的不断增多，施工技术类型也日趋丰富和成熟，已在诸多工程领域得到广泛运用。公路高边坡施工属于公路施工操作中较为重要的一个环节，其施工质量的优劣，决定了公路工程施工质量的高低，同时还会对我国交通运输及各项事业发展产生直接影响。

预应力锚索技术是利用特殊的手段将钢绞线转变为受拉结构体并且能够长期处于高温状态下的一种技术，是公路边坡处理中的一种关键性技术，在公路高边坡施工中的应用已经得到了推广与普及且取得了十分显著的效果。

1 公路边坡概况

预应力锚索技术的应用对象选取的是处于中低山地貌区的公路路边坡，坡度在25°～30°的范围以内，地形相对高度在55 cm 左右，整个地形的分布呈斜坡状，地面的标高范围在850～950 cm 内，根据勘察的调查资料得知，边坡的最大开挖深度要控制在52 cm 左右，对于存在软弱岩石，尤其是容易泥化以及风化岩石的边坡，以及处于滑岩层的边坡，由于边坡处于不稳定状态，因而在施工过程中要高度重视。

2 预应力锚索技术的作用分析

预应力锚索的技术对公路高边坡的施工来说有着很强的应用性，而且对于钻孔与安放、灌浆和锁定以及锚索组装与封锚等高速公路边坡施工中的这些施工工艺，均会涉及到预应力锚索这项技术。特别对于公路边坡的高度与坡度比较大的项目，在应该尽可能的选择使用适用、实用的轻型设备。以某高边坡工程的施工为例，该工程施工选取的是YG800 型的质量较轻的全风动的潜孔钻机，该设备的应用随意性较大且灵活性较强，能够随意的对钻机倾斜角度进行灵活调整，加上预应力锚索技术的应用，使得公路高边坡的施工要求得到了满足，与此同时保证了施工的质量与进度，对整个施工的企业也具有积极有效的促进作用。

3 下索施工与锚索的编制

3.1 下索施工

下索施工时要利用定量的钢绞线进行锚索的施工，使用收割机对已割好的钢绞线检查，避免钢绞线出现松散和锈蚀以及磨损等情况，质量不过关的钢绞线要及时更换。

3.2 编制锚索

编制锚索主要包括自由段、锚固段以及二次注浆管制作三项内容。编制锚索前要精确的对材料进行精心选择，要选择表面无损伤、焊痕、锈污的钢绞线;接着要对材料用量进行计算，计算结果确定无误后再对锚索进行下料的操作。钢绞线长度应该按照施工规范中的计算公式计算确定，用L 表示钢绞线的预应力长度，计算公式是:L=Ls+Lf+Lm+Ld+a。Ls 指的是锚索的深度，Lf 指的是测力的厚度，Lm、Ld 则分别为锚具厚度以及张拉位移的程度，a 就是指对于张拉设备之外长度的调节作用，计算好需要的预应力长度以后，就可进行施工作业。在自由段制作方面，主要是要做好锚索自由段的防腐处理，一般采用刷防锈漆进行均匀的涂抹并尽量避免产生漏点。

进行锚固段的制作施工，首先应该完成锚固段的除锈工作，同时确保锚材保护层厚度不低于2.5 cm。在制作过程中，首先将钢绞线平直摆放，然后按照1.5 m 的间隔依次设置隔离架，并按照顺序将钢绞线置于定位的支架槽之中。锚固段底部应该通过扎丝的方式将钢绞线捆在一起以免出现分叉问题，同时严禁下锚时将锚索插入土体内。

二次注浆管的制作方面，二次注浆管采用一定直径的PVC 管制作，待锚索扎好后，先将PVC 管沿锚索轴线方向从定位支架的中间孔洞沿自由段开始向底端穿进，穿进完后在锚索底部1/3 范围内用手电钻在PVC 管上打孔，孔径应该根据施工实际需要确定，用作二次注浆时出浆孔眼，再用胶布将孔眼密封，以防止一次注浆时水泥浆通过孔眼进入二次注浆管内，最后将二次注浆管与钢绞线捆扎在一起，避免出现下锚时脱落的问题。

4 关于预应力锚索技术的施工准备

4.1 预应力锚索的施工准备工作

因预应力锚索这项技术在公路高边坡的施工应用中较为广泛，并涉及多个施工环节，施工过程相对复杂。(1)坡面清理，其具体内容是将公路边坡上的松动岩体、局部陡坡段、垃圾、树根、杂草以及其它障碍物，清理厚度一般为0.5 m左右，不能出现较大的突起和凹陷。(2)钻孔，钻孔的孔位要校正，动力设备和张拉设备在公路高边坡的施工中是必不可少的，这两种设备直接影响着钻孔的深度和成孔的质量。(3)钻机准备，动力设备的选择应该根据公路的类型以及地质情况决定，一般情况下钻机动力由空压机提供，为了确保钻孔质量在施工过程中应控制钻机耗风量在9～12 m3，钻进则由能够移动的空压机协同钻机共同钻进。(4)清孔、编锁，防止锚索，拔罐套继而注浆，框格梁钢筋制作后支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土后套管装拔，绑扎钢浇筑混凝土，安装锚具开始预应力张拉，最后检验并封锚。所以，要依据所施工公路实况进行动力设备的选择，公路高边坡在灌浆施工时要选择适合的张拉设备来保证灌浆施工的质量。此外，当公路高边坡上有较少的单孔式灌浆量时，施工过程中要使用砂浆灌注方式，在施工中一般选择使用YCD－1500 配套式的高压油泵和千斤顶作为张拉设备。

4.2 施工工艺技术

锚索施工具体工艺流程为:首先完成锚索成孔以及锚索制作，之后进行锚索安装与注浆施工，进而对锚索进行张拉、固定、保护，完成施工。

4.3 成孔设备的选择和钻孔的施工工艺

公路高边坡的施工基础是预应力锚索，同时预应力锚索又是公路高边坡一项重要的施工环节，钻孔的质量与公路高边坡的施工有着密不可分的关系，决定其质量的优劣。由于预应力锚索的钻孔施工会受诸如地理和环境等因素的影响，在钻孔之前就要对实际情况实行勘察，钻孔的方法由实际的地质和地形来决定。施工案例所选的是回转冲击干钻，钻孔的过程中，孔位要满足施工规范，所以钻孔施工之前要确保钻孔的区域和孔向以及角度。

公路高边坡在施工中应该避开选择体积大且质量较重的设备，因为改变动作方向较难，很难在高处施工中被选用，所以能够随意调节动作方向的设备对高边坡施工就很有利。本文施工案例选择的设备是YG800，全风动潜孔钻机，采用回转冲击干钻的方法，确定了高边坡的钻孔区域范围和钻孔的大致角度。在手脚架的搭建过程中按照施工的要求严格操作，钻孔机安装于合理位置之上，此设备在施工中操作和移动都非常便捷，钻孔的速度也很快，加速了工程的进度。钻孔不仅是高边坡施工中的基础部分，还是高边坡施工的关键环节，钻孔质量和整个施工质量密切相关，由于预应力锚索在钻孔施工时受到地质环境等诸多因素影响，所以施工前要进行实地的勘察，根据地质地形进行钻孔方法的确定，从而提高公路高边坡的施工质量。

5 结 语

预应力锚索工程比较复杂，需要专业的知识和经验，对施工监理的人员也要求具备丰富的理论与经验。在预应力锚索的技术施工过程中，若要把控好公路高边坡工程建设的质量，还要结合公路高边坡的实际状况和相关的施工规范，严格遵循具体的施工步骤进行操作，选择合适的机械设备对施工进行辅助，从而使公路高边坡的施工建设质量得到保障。

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