浅析高陡路堑边坡预应力锚索支护施工的质量控制

广东省广乐高速公路全长265km，其中第T8合同段(K64+180～K82+000)路线右侧其中一处，此处高边坡所处区域以低山丘地貌为主，地形地貌复杂，地势高差较大，最大坡高46m，设计最高为6级。该边坡强风化层较厚，岩体破碎不稳定，地质构造作用强烈，可见贯穿整个坡面的挤压破碎带，地层错动10～100cm不等，断层带内岩体破碎，挤压错动痕迹明显。根据该高速公路高边坡动态设计原则，其中第二、三、四级采用压力分散型预应力锚索加固，每级两排，上下排各两束锚索与框架共同组成锚固结构体，锚索长26米，锚固段长均为10米，锚孔最深达到37m。每级边坡设置为3排预应力锚索地梁，地梁锚索间距为3m，地梁尺寸为0.8*0.6m，采用C25钢筋混凝土浇注。每束锚索设计拉力为700kN，总共施工锚索136根。

2 预应力锚索工序流程

预应力锚索施工工序流程为：准备工作→测量放线→工作平台搭设→钻孔→制作锚索→下锚索→注浆→纵、横地梁施工→张拉和锁定→封锚。其中锚孔成孔及锚孔注浆是保证施工质量的主要环节,锚孔成孔的技术关键是如何防止孔壁坍塌、卡钻;注浆的技术关键是如何将孔底的空气、岩(土)沉渣和地下水排出孔外，保证注浆饱满密实。

4 预应力锚索施工主要工序质量控制

4.1钻孔放样完成后，搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，钻机应做到“正、平、稳、牢”，造孔必须准确，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm。钻孔设备必须根据锚固地层的类别、锚孔孔径、毛孔深度以及现场施工条件来选择，钻孔采用干钻，严禁采用水钻。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲或变径，造成下锚困难或事故。

孔深必须保证索孔嵌岩深度不小于设计嵌岩深度，孔比杆长0.3m,根据现场施工钻孔记录,随时调整钻孔深度。造孔必须精确：孔位必须对照锚索空间位置准确放样，保证同一排锚索横、纵向位置必须分别在同一横、纵梁的中部，孔斜按设计要求与坡面成15o的俯角,确保每根锚索在空间平行。做好施工记录，若地形地质条件不符应及时通报业主、监理，一边及时变更设计。

本工程此段高边坡有些地层松散、破碎，为保证钻孔完整不坍塌，采用了跟套管跟进技术，套管自动跟进钻头,支撑孔壁;有些地层出现了孤石，当出现卡钻、堵孔或坍塌时，应在孔中局部注浆后同一位置进行二次造孔。另外，该处高边坡地下水非常丰富，施工时设置了泄水孔，用潜孔钻打孔，有的深度达37m，降低了地下水位，水压、水量明显变小，给钻孔施工带来便利，同时对边坡稳定起到了很大作用。

4.2 锚索制作、安装

4.2.1锚索制作

预应力锚索应在加工之前进行张拉试验，在试验合格之后，方可按规定的下料长度进行下料，锚索制作前应对钻孔实际长度进行测量，并按孔号截取锚索体材料，钢铰线必须采用无齿切割机切割。锚索预留张拉段钢绞线长度不得小于1.5m，下料时应注意各单元锚索长度不同。在编束前要对钢铰线进行检查，确保每根钢绞线顺直，不扭不叉，无绣、油污，有死弯、机械损伤及锈坑的应剔除。保证锚索的“平、直、顺”。锚固段扩张件与紧箍件每隔1m间隔交替，紧箍环用16号铁丝绑扎，≧2圈。绑扎完后，在自由段每根钢铰线上涂上黄油，并将钢铰线绑扎成束，各外套厚≧2mm的热缩型塑料管。

4.2.2锚索安装

锚索入孔前，用高压风枪清除孔内灰尘及杂物。锚索安装时利用锚素的重力，人工与机械结合，平顺缓缓推送，使之下滑到位，不得随意敲击，不得随意悬挂重物，注浆管与锚素一同放入孔内，按设计倾角和方位平顺推进，严禁抖动、扭转和串动，防止中途散束和卡阻。安装完成后不得随意敲击或悬挂重物。锚索的运输和吊装应因地制宜拟定详细的方案，推送锚索时用力要均匀一致，确保锚索快速、平稳进入孔内，不得损伤锚索及其防护涂层。

4.3 注浆

注浆是决定锚索质量的关键工序。锚索(孔)注浆采用水灰比0.45~0.5的纯水泥浆。注浆浆液要严格按照配合比搅拌均匀,随拌随用,浆体强度不低于40MPa。锚孔注浆必须采用孔底返浆方法,直至孔口溢出新鲜浆液,严禁抽拔注浆管或孔口注浆;如发现孔口浆面回落,应在30分钟内进行孔底压注补浆,确保孔口浆体充满。为保证浆液流通顺畅,在注浆作业开始和中途停止较长时间再作业时,应用水或水泥稀浆润滑注浆泵及注浆管路。为保证浆液锚固质量,浆体未达到设计强度的70%时,不得在锚筋体端头悬挂重物和拉绑碰撞。并做好相关记录。

4.4地梁制作

基础先铺垫5cm砂浆调平层，再进行钢筋制作安装，钢筋接头需错开，同意截面钢筋接头数不得超过钢筋总根数的1/2，且有焊接接头的截面之间的距离不得小于1m，若锚素与竖梁钢筋相干扰，可局部调整箍筋的间距，混凝土浇筑，尤其在锚孔周围，钢筋的密集，一定要仔细振捣，保证质量。

4.5 张拉和锁定

为验证锚索锚固力是否符合设计文件要求，张拉前必须进行单锚抗拔试验，切忌不能将千斤顶配合钢板直接在边坡上试验，从而导致抗拔力失真。当注浆体强度和传力系统(框格梁、墩座)混凝土强度均达到设计强度80%以上时,并经验收试验合格后,方可进行张拉作业。

锚斜托台座的承压面应平整,并与锚筋的轴向方向垂直。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。锚筋的张拉必须采用专用设备,设备在张拉作业前应进行标定，锚具、夹片等检验合格后方可使用。

锚索正式张拉前,取10~15%的设计张拉荷载，对其预张拉1~2次,使其各部位接触紧密,钢铰线完全平直。对于压力分散型锚索,因各单元锚索长度不同，张拉应严格按设计次序分单元采用分布补偿张拉法。锚索分四级张拉，即张拉力分别为设计荷载的25%、50%、75%、100%。在张拉最后一级荷载时应持荷10~15min，观察位移是否稳定,若无异常，即锁定。锚索在锁定后48小时内,若发现明显的预应力损失现象，则应及时进行补偿张拉。

4.6 锚头封锚

锚索张拉完成后应及时对锚头进行补浆和封锚，外锚头应用与锚梁同标号的砼封头，以防锈蚀破坏。对于锚头和锚梁等空隙的补浆应作为锚头防腐的一项关键工序认真进行，补浆管应插入锚梁底面以下进行返式补充注浆，直至补浆孔溢浆为止。对于锚具及锚筋外露部分应严格进行去锈除油后并及时采用与锚梁同标号砼进行封锚。

5 结语

采用预应力锚索施工对高边坡进行加固，其作用力可均匀分布于需加固的边坡上，对地形、地质条件适应力强，施工条件易满足，主动受力;对坡体不产生扰动和破坏，具有很高的优点。通过对本工程实践中预应力锚索应用和施工质量控制要点的了解，将对今后在类似高边坡工程防护施工中具有很高的借鉴意义。

参考文献

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[2]吴亚斌，姚猛，陶莹边.边坡加固中的锚固技术，山西建筑，2008.

[3] GBBJ86-85，锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].

[4]索海生.文古河水库左岸滑体加固预应力锚索设计[J]，东北水利水电，2005.