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1、公路边坡施工预应力锚索技术研究公路边坡施工预应力锚索技术研究摘要：以某公路工程为例，对边坡预应力锚索技术的应用进行分析，主要阐述了该技术的作用机理及施工工艺，施工工艺包括机械选择、钻孔、锚索制作安装、注浆、张拉、锚索防护等内容，同时给出施工注意事项，旨在进一步保证公路边坡的整体质量。关键词：公路工程；边坡施工；预应力锚索1工程概况某公路工程路线全长12.1km，设计行车速度70km/h，路基宽度24.3m，路基边坡的开挖深度为50m，经前期勘察得知该公路边坡的稳定性差，开挖不当极易造成失稳现象，经研究决定在边坡开挖中采用预应力锚索技术同步进行施工，以稳定公路边坡，为此，本文重点对公路边坡预应力
2、锚索施工技术进行分析。2预应力锚索技术的应用2.1预应力锚索作用机理（1）预应力锚索施工是在公路边坡上设置一定数量和深度的钻孔，将锚索通过钻孔从边坡下方的软弱层穿过并锚固于坚硬的岩层中，通过机械进行对锚索进行张拉，实现对边坡的加固。结合该技术的施工特点，预应力锚索的结构可以分为3类，分别为外锚头、内锚头、锚索体1。（2）外锚头是指为锚索的预应力张拉提供锁定位置的主要结构，也被称为外锚固段，按种类可分为螺纹式、锚塞式等；内锚头与外锚头相反，固定于内部坚硬岩石中，为预应力的张拉提供基础，也被称为内锚固段，按结构可分为机械类和胶结类；锚索体是由钢绞线、螺纹钢筋组成的锚索，主要作用是承受张拉力，为边坡
3、的固定提供预应力支撑，前后由内外锚固头相连接，可以实现预应力的张拉。2.2施工工艺2.2.1设备选择预应力锚索施工主要通过机械设备完成，项目施工前需要合理选择机械设备，本次施工采用的机械设备包括钻孔机械、注浆机械、张拉机械等，其中钻孔机械包含空压机和钻孔机，空压机可以为钻孔施工提供动力支持，直接影响钻孔的精度和深度，结合工程实际情况采用2台空压机，机械的耗风量应控制在912m，钻孔机采用体积小、重量轻盈的YG800型全风动孔钻机；注浆机械采用注浆泵2；张拉机械主要包括油压泵和千斤顶，油压泵采用YCD-1500配套式压油泵，千斤顶采用QL型螺旋千斤顶，机械设备准备完成后需要进行机械的试运行，明确
4、性能指标，合格后方可开始施工。2.2.2钻孔（1）机械就位后先进行钻孔作业，本次施工锚索孔的直径应控制在115m，与坡面的倾角为25，锚索之间的距离为34m，钻孔施工采用冲击回旋钻进法，钻孔的主要流程为施工定位、钻机安装、钻孔、清孔。（2）钻孔前在施工场地测量钻孔的尺寸，结合设计图纸的要求开展放样定位，同时根据放样的位置安装钻机专用的钢筋，再进行钻机的安装，钻具安装就位后，施工单位应调整钻机的倾角和方位角，使其满足设计要求，并报送至监理单位进行验收，如有问题需及时进行调整，直至通过验收3。（3）根据设计要求开始钻孔工作，钻进过程中，钻机应配置统一尺寸的钻杆，钻杆长度结合锚索长度进行确定，钻孔过
5、程中严禁出现钻杆歪斜的问题，所有的钻杆质量必须合格，钻孔后的孔深和孔径应满足要求，此外，钻孔过程中要特别注意工作风压和地质条件，在软弱地层钻进时，可以采取一定的保护措施，放慢钻进速度，避免出现钻孔坍塌问题，成孔后应进行钻孔清洗，保证钻孔壁和水泥浆的黏度。2.2.3锚索制作安装（1）钻孔验收后，方可进行锚索的安装，本工程锚索选用高强度、低松弛的预应力钢绞线，每根钢绞线的强度应1860MPa，每根锚索由6根钢绞线组成，组成后的锚索要通过拉拔试验检测其总张拉力，锚索的最小张拉力应600kN，锚索的最大张拉力应900kN，检验合格的钢绞线在使用前要将表面清理干净。（2）锚索编排时，每根钢绞线要顺直排放
6、，不得缠绕编排，每个锚固段采用紧箍环和隔离架编排成波纹状，紧箍环与隔离架之间间隔控制在1.25m，主要目的是保证锚索的顺直居中，锚固段上设置梅花形的注浆孔，孔径为6mm，孔间距为20cm，同时在其外侧采用聚乙烯塑料管进行隔离防护，锚索的张拉端要做防腐处理，在锚索制作完成后进行穿束，入孔时在锚索头部施加开孔导向头，安放就位要预留注浆塞并预埋排气孔，然后进行注浆作业4。2.2.3注浆（1）注浆施工采用水泥浆，浆液的配置在施工场地内进行，严格根据设计的配合比添加原材料，拌和后的浆液具有均匀性，强度40MPa，检查合格后开启注浆泵进行注浆，注浆压力控制在2.0MPa，注浆完成后孔口会有浆液连续均匀地冒
7、出，此时可停止注浆，并对注浆孔进行封堵以进行养护。（2）在注浆过程中，如出现浆面网落问题，要在30min内进行补浆作业，如在注浆作业开始或中途遇到紧急情况，需要停止较长时间时，施工单位可以用水泥稀浆将注浆口进行短暂封堵，避免浆液外流，待恢复注浆作业后，将封堵的水泥稀浆清理干净，再进行注浆作业即可。2.2.4张拉（1）浆液强度满足设计要求后，方可进行锚索的张拉施工，张拉前，要对张拉设备和机具进行必要的检测，确保张拉机械的基本性能满足要求，张拉台座承压面保持平整，锚索保持垂直，锚固段的锚固强度16MPa，检查合格后开始张拉。（2）张拉施工中的张拉力度和张拉力损失量可以通过张拉试验确定，结合试验结果
8、，本次施工张拉控制应力要控制在锚索强度标准值的1.5倍，若张拉完成后预应力出现损失，需要结合损失量进行必要的补张拉作业。（3）在张拉过程中要对预应力的张拉过程进行实时监测，张拉时分段张拉逐步增加张拉力度，每次张拉完成要进行1015min的观测，观测中无状况发生即可进行下一阶段的张拉作业，待张拉完成且预应力稳定后，按照设计荷载进行锁定，锚索锁定后如无需补拉作业，则可以进行下一步施工5。2.2.5锚索防护锚索在张拉锁定后，为避免出现钢绞线锈蚀的问题，要对其进行防护作业，防护施工主要针对自由端，利用预埋孔内的二次注浆管进行，注浆采用纯水泥浆，浆液的水灰比为0.50.6，二次注浆的压力0.8MPa即可
9、，注浆完成后将多余的钢绞线进行切除，并利用涂刷防腐润滑油的钢板罩进行封闭。2.3注意事项（1）注意渗水问题：在钻孔或清孔施工中，如孔中出现一些小石粒或黄色的颗粒且无粉尘问题，则证明在施工中存在渗水问题，此时施工单位应结合已钻进的孔深采取不同的处理措施，孔洞深度较大的应注入清水，再利用吹风机进行吹洗，待吹风机吹出清水为止；孔洞深度较浅的可以停止钻孔作业，将钻孔机具拔出，然后进行清孔作业，处理完成后，方可再次进行钻孔施工。（2）注意卡钻与塌孔：钻孔过程中一旦出现失误，极易发生卡钻或塌孔的问题，严重威胁施工质量和安全，针对此类问题，施工单位可以利用双管施工技术，在钻具外增加保护层，在双管施工的作用下
10、，对钻机实现保护效果，合理规避卡钻问题的发生，同时双管钻进施工，高压风会以正循环的方式进入孔内，通过内外管的空隙排出，能减少地层缝隙跑风的现象，在软弱层施工时，可以合理避免塌孔问题6。（3）注意滑丝断丝现象：在张拉作业施工中，滑丝和断丝问题时常发生，因此，针对滑丝问题，施工单位在张拉时可以利用千斤顶张拉滑丝的钢绞线，并将卸荷座安置于锚具之上，以便于将滑丝夹片取出，针对断丝问题，施工单位要找出引发断丝的原因，合理进行规避，如因张拉力度过大，则降低张拉力度至设计规范。3结语公路边坡预应力锚索技术的应用，可有效地避免公路边坡失稳现象的发生，提高边坡施工效率，同时可以改善工程所在地的水文生态，防止地表
11、水下渗，减轻公路建设所带来的不利影响，因此并在预应力锚索技术的应用过程中，施工单位要做好施工过程的控制，保证公路边坡整体施工质量。参考文献：1张红霞.预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用J.技术与市场，2014（7）：193-194.2尹华.浅谈高边坡支护预应力锚索施工技术J.现代物业（旬刊），2013（6）：120-121.3李智韬.预应力锚索抗滑桩在滑坡加固中的应用研究J.科技视界，2015（30）.4朱婷.预应力锚索在高速公路陡边坡加固处理中的应用J.四川建材，2008（4）：129-130.5谢杰，王林，周炜，等.预应力锚索在边坡中加固作用探讨J.江西建材，2008（1）：18-22.6刘蔚.预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用分析J.城市建设理论研究（电子版），2013，6（23）：156-157.6
