分析岩土工程边坡治理中的预应力锚索技术

2020-11-30陈贵庭

世界有色金属 2020年18期

陈贵庭

（中盐勘察设计院有限公司，湖南长沙 410000）

在当前的工程建设中，边坡治理为主要施工内容，对保证工程安全有重要作用与意义。预应力锚索是一项常用的边坡治理技术，通过对锚索的制作、安装和张拉锁定，避免滑坡灾害的发生，具有施工简单和效果显著的优势特点。

1 工程概况

某工程总用地面积约2.5万m2，总建筑面积1.58万m2，设三层地下室，基坑挖深在16.30m左右。场地的原始地貌为滨海平原地貌，原地势相对低洼，之后通过填土抬高，目前地形比较平坦，场地标高为2.33m～3.25m。本工程设计采用预应力锚索治理基坑边坡。

2 施工工艺流程

预应力锚索边坡治理施工工艺流程如图1所示。

图1 预应力锚索边坡治理施工工艺流程

3 造孔施工

（1）根据设计图，在坡面上准确放出锚孔具体位置，钻孔的位置在边坡表面上的误差应控制在±50mm以内。如果既有刷方边坡表面不平顺，则要与设计和监理单位联系，得到认可后，在保证坡体稳定性与结构安全性的基础上，对定位精度予以适当放宽，或对锚孔的定位进行适当调整[1]。

（2）锚孔钻进工艺以无水干钻为宜，不可开水钻进，保证锚固施工不会使边坡的地质条件进一步恶化，并提高孔壁与浆液之间的粘结性能。实际的钻孔速度需要以钻机性能及锚固地层为依据进行严格控制，避免钻孔产生扭曲与变径，使下锚变得困难或产生其它类型的意外事故。

（3）钻进时需对各孔地层产生的变化、实际钻进状态和地下水等进行认真的记录。当发现塌孔和缩颈等问题时，都必须立即停止钻进，及时通过灌浆进行固壁处理，在注浆时，需将压力控制在0.25MPa以上，在水泥砂浆达到初凝以后，进行扫孔和重新钻进。

表1 锚孔质量检验项目、标准和方法

（4）在钻进达到要求的深度后，不可立即停止钻进，而是要先稳钻1min～2min，避免孔底尖灭，无法达到设计要求的孔径。在钻孔完成后，孔壁不能产生沉渣，应及时将沉渣清理干净，在钻孔完毕之后，应使用高压空气对孔中的水分和岩粉进行清理，防止对孔壁和水泥砂浆之间的粘结造成影响。除了坚硬且完整的岩体，其它均不允许使用高压水进行冲洗[2]。

（5）锚孔成孔后，需按照表1的要求进行检验。

4 锚索制安

（1）锚筋材料主要有三种，即预应力锚索、预应力锚杆与非预应力锚杆。其中，预应力锚索大多由钢绞线或者是高强钢丝制成，适用于需要施加相对较大的预应力的实际情况；而预应力锚杆主要由精轧螺纹钢筋制成，在预应力相对较小的情况下，以II级或者是III级钢筋为宜[3]。

（2）采用预应力锚索时，应注意以下几点：在锚索编束之前，应保证所有钢绞线或者是高强钢丝保持顺直，不能有扭曲和较差，且排列均匀，按照设计要求的尺寸进行下料，单股长度的误差不能超过±50mm。采用专门的机械设备对钢绞线进行切割，不可使用电弧进行切割，同时要进行有效的除油与除锈，当发现锈迹、死弯和机械损伤时，应立即清除。按照设计要求进行编排，在锚索的轴线方向上按照1.5m～2.0m的间隔距离设置隔离支架，同时在两个隔离支架的中间还要设置紧箍环，利用16#铁丝进行绕制，绕制的圈数应达到两圈以上，保护层厚度应达到20mm以上。编束必须捆扎牢固，所用捆扎材料不能为镀锌材料。在锚索体的自由端，应按照设计要求套接塑料管，和锚固段相交的部位应对管口处进行密封，同时用铅丝将其绑扎牢固。完成锚索体的制作后，应对其进行有效的防腐处理[4]。

（3）自由段防腐和隔离必须按照设计要求进行。目前主要采用先涂刷一道防锈油漆，再涂刷脱水黄油，最后在外部套接塑料管的方法。对防锈油漆进行涂刷时，应保证涂刷均匀，没有黑底，在油漆干燥且达到洁净后，即可进行下一道工序的施工。对黄油进行涂刷时，应做到完全覆盖，将外环层和锚筋之间的空隙完全填充。在自由段与锚固段之间的分界部位，应紧密缠绕胶带实施固接，避免注浆过程中浆液进入[5]。

（4）将锚筋体放入到锚孔之前，应先对锚筋体的制作质量进行检查，使锚筋体的制作和组装都能达到设计要求，同时经过监理人员的认可。锚孔中和锚孔外的杂物必须清理干净，且锚筋体的实际长度应和锚孔深度完全相符，锚筋体不能有明显的弯曲和扭转，防护介质不能有损伤，若发现损伤，应立即对其进行修复。对锚筋体进行入孔时，应避免对锚筋体造成挤压，使其产生扭转和弯曲。锚筋体的实际入孔倾角与方位都必须和锚孔倾角及方位保持一致，平稳推送，避免串动、抖动与扭转，同时还要防止卡阻与散束。锚筋体的实际入孔长度必须满足设计要求，将锚筋体安装好以后，注意不可敲击和悬挂重物。

5 注浆施工

（1）注浆施工所用材料必须按照设计要求进行确定，其基本要求如表2所示。

表2 注浆材料基本要求

（2）浆液应按照设计确定的配合比进行搅拌，使其达到均匀，现场应随拌随用，浆液要在达到初凝之前使用完毕，同时应避免杂物和石块进入到浆液当中。

（3）采用孔底返浆的方法进行注浆，到孔口开始溢浆且气管不在排气后，即可停止注浆。在注浆完成后，需要对套管、注浆管与注浆枪进行冲洗。

（4）一次常压注浆主要分成两种方式，即锚固段注浆与全段一次性注浆，通常以全段一次性注浆较为常用。

6 张拉锁定和封锚

（1）在锚筋张拉过程中，应注意以下几点：承压表面必须保持平整，同时和锚筋所在轴线保持垂直；锚具的安装应和千斤顶及锚垫板达到密贴对中，锚孔和锚筋体的轴线必须和千斤顶轴线处于同一条直线，不能产生弯压和偏折，使承载保持均匀且同轴，在必要的情况下，可对钢质垫片进行调整，使其满足要求；在锚固体和台座的混凝土实际强度达到设计要求80%以上后，即可开始张拉；锚筋的张拉必须按照标准程序进行，对锚筋进行的张拉应注意避免对附近锚孔造成影响；在正式张拉锚筋以前，应先对其进行预张拉，保证锚固体上各个部分都能达到紧密接触，其锚筋体的布置达到平直[6]。

（2）将锚筋张拉到要求的荷载值以后，应持荷10min～15min，然后开始卸荷与锁定。在锁定过程中使用的夹片与锚具，都必须满足相关技术标准和质量要求。如果发现预应力有很大的损失，应立即予以补偿张拉。

（3）将锚筋锁定之后，应利用专门的机械设备对露出的锚筋进行切割，此时不可使用电弧进行烧割，预留5cm～10cm长的外露筋。完成以上施工后，利用水泥净浆对各部分的空隙进行填充，同时按照要求进行封锚，采用20MPa以上的混凝土封闭，在避免锈蚀的基础上，保证美观性。