压力分散型预应力锚索的施工技术控制

2020-02-17秦姗

建筑施工 2020年9期

关键词：分散型钢绞线张拉

秦姗

上海市基础工程集团有限公司上海 200002

1 压力分散型预应力锚索概述

1.1 预应力锚索

预应力锚索的主要作用是边坡加固，其工作原理为将锚头插入岩体坚硬组织，将容易滑坡的部位与稳固的岩体相连，从而达到加固的效果[1-3]。

锚索的机械构成主要分为3个部分：外锚头主要用于张拉，内锚头用于伸入岩石内部，锚索体则是用于连接二者的结构，也是受力的主要部分。内锚头可以分成两大类：一种是机械式内锚头，另一种则是胶结式内锚头。外锚头是锚索结构组成中位于岩体外部的部分，具有张拉及锁定的作用。外锚头也有不同的种类样式，比如螺纹式、锚塞式等。锚索体是连接内锚头和外锚头的机械部件，既要承受张力，也要承受拉力，所以锚索体的构成要具有很高的强度。锚索体一般由钢筋、螺纹钢筋等构成。

1.2 分散型预应力锚索

普通预应力锚索的作用力都具有集中性，因为受力不均匀，常常会导致锚索体损坏。而分散型预应力锚索可以将张力与拉力作用在不同的部分，使整个负荷能够均匀分配，从而提高了锚杆的承受力，也使得加固效果更加明显。因为压力分散型锚索结构复杂，所以在施工过程中有很多种类型被应用。其中，多级环绕式锚索的束体是由无黏结钢绞线制成的，一个全孔可以放置1～4个承载体，每一个承载体都是经过钢绞线缠绕成U形后相结合。当U形钢绞线与载体共同被放入孔内之后，通过注浆施工，将二者固定在锚孔之内，形成锚索的主体。为了不在土壤中留下很多妨碍后续施工的物品，在完工后可以将U形钢绞线抽出，这种锚索叫做可回收式锚索。

1.3 分散型预应力锚索施工要求

在分散型预应力锚索施工过程中，当进行钻孔工作时，应该详细地了解地层的变化信息，并据此进行设计，设计要求锚固段长度应该满足实际需求。在钢绞线被应用之前，应该进行除锈工作，如果放置时发生弯曲，还应进行校直，然后才能进行编索工作。

在锚索施工过程中用到的仪器设备等需要定期进行检测，发生问题需及时进行修理。修理后的仪器设备应交由设备质量检查部门进行检测，检定合格之后才能使用。当锚固段的强度达到设计强度的85%时，才可以进行张拉测试工作。

在压力分散型预应力锚索施工过程中，所有的原材料、施工设备都应该符合国家标准，施工人员必须取得专业证书且具备丰富经验，这是保证施工质量的基础要素。钢绞线暴露在空气中非常容易生锈，因此需做好防锈处理。孔底注浆法是锚孔注浆工作中最有效的方法。为保证注浆的密实性，可以进行二次补浆，直到注浆符合设计标准要求为止。在锚索张拉完成之后可以对多余的锚索进行切除，最后进行锚索的加固，完成施工。

2 压力分散型预应力锚索施工工艺

先进行实地考察，完成施工图纸设计，然后按照设计图纸对边坡进行锚索孔的测量与定位，接下来进行钻孔施工，再将U形钢绞线与承载体放入孔内进行灌浆，之后进行锚墩浇筑。当锚固段满足一定强度时可以进行张拉力测试，测试结束后进行锚索固定，完成施工。

在钻孔过程中，为保证不恶化边坡岩体的地质条件，不能采用水钻进行施工，同时要根据地质情况选择钻孔速度。在钻孔的过程中，若出现坍孔则应停止施工，将孔壁进行加固，然后继续进行钻孔施工。为了防止孔底尖灭的状况发生，钻孔深度要比设计要求多钻0.3 m以上，这样才能够保证锚孔的深度。钻孔结束后要对锚孔进行清理，锚孔内不能有液体、残渣、岩石粉等物质，防止降低水泥与岩石本体的结合强度。可以通过高压风机对锚孔进行清理，不能使用高压水枪冲洗，在锚孔内应进行排水处理，防止液体降低水泥与岩体之间的黏度。

钻孔工作结束之后进行锚索体编制工作，锚索体是压力分散型预应力锚索结构中的锚固段。2根钢绞线与承载体组成1个锚索单位，钢绞线通过挤压簧和挤压套固定于承载体上。钢绞线在使用前应该进行除锈、除油工作，对弯曲的钢绞线进行校直，再进行施工。锚索体编制完成后进行下锚工作，然后用水泥砂浆进行注浆，注浆量要大于理论值。注浆不满时需要进行补浆，注浆工作结束后需清洗注浆工具。然后通过混凝土浇筑进行地梁制作，之后进行分级张拉测验，测验结束后进行封锚加固。

3 压力分散型预应力锚索施工案例分析

3.1 工程情况

某地因为经常下雨，而且降水量特别大，容易引发山体滑坡。山体下面有一条高速公路，为保证高速公路行车安全，需采用压力分散型预应力锚索对边坡进行加固。

3.2 施工过程

3.2.1 施工设计

选取锚索框架为8片4节点，锚索的长度为45 m，间距为4 m。地梁高8 m，截面0.5 m×0.6 m，采用压力分散型预应力锚索形式进行施工。

3.2.2 钻孔

先按照设计图纸对锚孔位置进行测量，从而确定钻机的位置。在钻孔的过程中不允许出现水等液体，防止给后期的水泥加固带来不便。钻孔时要根据地质岩体情况进行钻速、压力选择。在钻孔过程中，如果遇到地下水，需要先停止施工，进行排水工作，之后再进行施工。钻孔达到设计要求深度后不能立刻停止，往往要多钻0.5 m，然后对锚孔进行清理。

3.2.3 锚索体编制与下锚

锚索体主要由2根钢绞线与1个钢质承载体构成，用挤压簧与挤压套进行钢绞线的固定。3个单元锚索体组成1个压力分散型锚索，是锚索构成中的锚固段。将钢绞线与承载体固定在一起后进行下锚。

3.2.4 注浆

锚索体被下入锚孔中后再进行注浆工作，将水与石灰按1∶2的质量比例进行混合，然后搅拌均匀后进行注浆。在锚索体中间部位放置注浆管，运用孔底注浆的方法来注浆，直到注浆溢满锚孔为止。注浆结束后如果发现锚孔还未注满，需要进行二次补注，同样注浆到溢出锚孔为止。

3.2.5 锚索张拉测试

当注浆体达到一定的强度后就可以进行锚索的张拉测试，一般需要将张拉力分为几个等级，从小到大逐步进行张拉。张拉测试结束后进行锚体的加固，完成压力分散型预应力锚索施工。

3.3 施工技术分析

压力分散型预应力锚索施工技术具有专业性与规范性，只有具备从业资格的人员才能进行工程施工，而且锚索施工对材料具有非常高的要求，施工设备应该经过专业机构检定之后才能使用。

压力分散型预应力锚索应按照设计图纸严格施工，每一道工序都不能有很大的偏差。压力分散型预应力锚索可以加固边坡，防止山体滑坡灾害的发生，从而保证了高速公路的行车安全。

4 结语

在边坡加固工作中，压力分散型预应力锚索具有非常大的作用，其可以将边坡与岩体相连，从而起到固定的作用。与其他技术相比，压力分散型预应力锚索具有分散负荷的特点，可以将压力分散到锚杆的各个段点，从而增加锚索的稳定性，延长锚索使用寿命。通过对压力分散型预应力锚索施工技术的研究和分析，为我国工程项目中的滑坡现象提供了一种有效的治理措施。