淺析預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在高邊坡加固中的應(yīng)用

1、淺析預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在高邊坡加固中的應(yīng)用 摘要：預(yù)應(yīng)力錨索由于具有工藝靈巧、施工進(jìn)度快、縮短工期、施工安全等一些特性在高邊坡加固上得到了廣泛的應(yīng)用。本文闡述了預(yù)應(yīng)力錨索的加固原理、施工工藝與預(yù)應(yīng)力技術(shù)在施工中出現(xiàn)的若干損失問(wèn)題，并給予處理措施。 關(guān)健詞：預(yù)應(yīng)力錨索、施工、損失、解決方案 中圖分類號(hào)：tu74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)： 基本介紹 預(yù)應(yīng)力錨索(prestress anchorage cable),是由鉆孔穿過(guò)軟弱巖層或滑動(dòng)面，把一端（錨桿）錨固在堅(jiān)硬的巖層中（稱內(nèi)錨頭），然后在另一個(gè)自由端（稱外錨頭）進(jìn)行張拉，從而對(duì)巖層施加壓力對(duì)不穩(wěn)定巖體進(jìn)行錨固，這種方法稱預(yù)應(yīng)力錨索，簡(jiǎn)稱錨索。

2、如圖：【1】 預(yù)應(yīng)力錨索加固防護(hù)，是把破松散巖體錨固在地層深部穩(wěn)固的巖體上，通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力，使錨固范圍內(nèi)軟弱巖體擠壓緊密，提高巖層間的正壓力和摩阻力，阻止開裂松散巖體位移，從而達(dá)到加固邊坡的目的，通過(guò)對(duì)部邊坡施工加預(yù)應(yīng)力錨索，把坡體錨固于潛在滑移面下穩(wěn)定的中微風(fēng)化變質(zhì)巖中，保持坡面狀態(tài)深入坡體內(nèi)部進(jìn)行大范圍加固。預(yù)先主動(dòng)對(duì)邊坡松散巖層施加正壓力，增大坡體對(duì)滑移面的正壓力，增大了抗滑力，使坡體趨于穩(wěn)定。通過(guò)錨索孔的高壓注漿，漿液充填坡體內(nèi)裂隙和空隙，提高了坡體內(nèi)破碎巖體的強(qiáng)度，由于水泥漿的凝固作用使破碎的巖體連成整體，增強(qiáng)了坡體的整體穩(wěn)定性。 預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝流程：準(zhǔn)備工作測(cè)量放線工作平臺(tái)搭設(shè)

3、鉆孔制作錨索下錨索注漿縱、橫地梁施工張拉和鎖定封錨。預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝預(yù)應(yīng)力錨索工程具有明顯的施工特點(diǎn)，是一項(xiàng)全新的施工工藝。 2、施工準(zhǔn)備。 預(yù)應(yīng)力錨索施工前應(yīng)做好施工組織設(shè)計(jì)、明確施工方法、施工工藝、工序流程、人員組織、施工設(shè)備、材料、試驗(yàn)、監(jiān)測(cè)安排及安全、質(zhì)量管理。開工條件包括開工報(bào)告、錨筋材料試驗(yàn)、漿體材料試驗(yàn)、配合比試驗(yàn)、相關(guān)機(jī)械設(shè)備等，并應(yīng)注意張拉設(shè)備及有關(guān)機(jī)具是否經(jīng)過(guò)標(biāo)定。為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)采用的工作錨索的性質(zhì)和性能、施工工藝、設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)合理性以及所提供的安全儲(chǔ)備，同時(shí)考慮有關(guān)搬運(yùn)、儲(chǔ)存、安裝和施工過(guò)程中抗物理破壞的能力，施工前應(yīng)進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，取得錨固段地層與砂漿錨固體間的極限抗剪

4、強(qiáng)度，以確定設(shè)計(jì)參數(shù)是否滿足錨固工程穩(wěn)定、安全需求，進(jìn)而確定是否需進(jìn)行錨固段長(zhǎng)度修正，拉拔試驗(yàn)孔數(shù)按錨索設(shè)計(jì)總孔數(shù)的3%計(jì)，每3孔一組，錨固長(zhǎng)度根據(jù)設(shè)計(jì)噸位、地層性質(zhì)確定。 3、錨索制作與安裝 制作：錨索的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度是從鉆孔的孔口起，鋼絞線的總長(zhǎng)應(yīng)為錨索的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度（鉆孔的實(shí)際長(zhǎng)度）、框架梁厚度、千斤頂長(zhǎng)度、工具錨和工作錨的厚度以及張拉操作預(yù)留量的總長(zhǎng)。 建立錨索加工場(chǎng)：硬化地面，長(zhǎng)度不小于設(shè)計(jì)錨索長(zhǎng)度，寬度為5 m18 m； 下料應(yīng)按設(shè)計(jì)要求長(zhǎng)度(包括張拉長(zhǎng)度)下料，下料時(shí)只能用砂輪機(jī)切割，不得使用電焊或氧焊，鋼絞線長(zhǎng)度一般要保證在錨墩外預(yù)留1.5m的張拉段，鋼絞線切割后，鋪展在制作平臺(tái)上清除油

5、污、銹漬；錨索下料應(yīng)整齊準(zhǔn)確，誤差不大于50 mm。 錨索制作應(yīng)滿足下述要求： 1)制作錨索的材料應(yīng)滿足有關(guān)鋼絞線和高強(qiáng)鋼絲的要求； 2)鋼絞線宜使用機(jī)械切割； 3)錨索制作宜在加工車間或有遮蓋的場(chǎng)地上進(jìn)行； 4)錨索制作完成后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)檢查，對(duì)于檢查不合格的產(chǎn)品不得投入儲(chǔ)存或使用。 安裝：錨索安裝前,要核對(duì)錨索編號(hào)是否與孔號(hào)一致，確認(rèn)無(wú)誤后，才能組織人員抬至孔口，避免錯(cuò)運(yùn)，造成費(fèi)工費(fèi)時(shí)，甚至釀成質(zhì)量事故。搬運(yùn)時(shí)，不得損壞各部位，凡有損傷的必須修復(fù)?？柑Ц髦c(diǎn)間距不得大于2 m，其彎轉(zhuǎn)半徑不宜太小。當(dāng)離工地較遠(yuǎn)或組成錨索的鋼絞線數(shù)量較多時(shí)，可以盤成直徑15m20 m的圓盤，以便于吊裝和運(yùn)

6、輸。在成孔高壓清孔后，立即將錨索進(jìn)孔。入孔安放時(shí)，應(yīng)防止錨索擠壓，彎曲或扭轉(zhuǎn)。錨索入孔的傾角和方位應(yīng)與錨孔的傾角和方位一致，要求平順推送，在錨索安裝承載體的一端先入孔。先慢慢入孔，擺正方向，然后加快速度推送，依靠錨索重力及慣性下滑。 4、錨固注漿 注漿將采用砂漿，經(jīng)試驗(yàn)比選后確定施工配合比。實(shí)際注漿量一般大于理論的注漿量，或以錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。如一次注不滿或注漿后產(chǎn)生沉降，要補(bǔ)充注漿，直到注滿為止。如果工程地質(zhì)條件復(fù)雜，巖體風(fēng)化嚴(yán)重，構(gòu)造裂隙發(fā)育，巖體破碎，因而在鉆孔過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)塌孔、卡鉆現(xiàn)象。為此，應(yīng)采取灌漿固壁的方案，邊鉆邊灌，逐步成孔，對(duì)個(gè)別孔位

7、由于裂隙密集，裂隙延伸距離長(zhǎng)的地段，若采用普通灌漿法，灌漿量非常大（曾有一孔灌漿水泥用量達(dá)15噸），因此需采取滲加水玻璃，間斷灌漿法。注漿結(jié)束后，將注漿管、注漿槍和注漿套管清洗干凈，同時(shí)做好注漿記錄。 5、解決方案及注意事項(xiàng) 隨著近10年的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，然而在用錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)時(shí)，錨索施加的預(yù)應(yīng)力高達(dá)100kn以上，而錨桿靠螺母擰緊力矩形成的預(yù)應(yīng)力只有25kn左右，因此兩者相差很大，加上錨索設(shè)計(jì)及施工工藝掌握不好，極易造成錨索附近的錨桿預(yù)應(yīng)力消失而松動(dòng)，然而局部頂板則會(huì)下沉變形、離層，出現(xiàn)網(wǎng)兜現(xiàn)象，同時(shí)也會(huì)造成錨索承受的載荷逐漸超過(guò)其極限值，造成錨索被破壞，最終導(dǎo)致巷道的支

8、護(hù)失效，最后影響到安全生產(chǎn)。針對(duì)這些問(wèn)題，我們通過(guò)技術(shù)和管理手段已達(dá)到一定的解決方案。如下： 5.1錨索施工后的緊固方法 錨索安設(shè)后應(yīng)及時(shí)給予100kn的預(yù)緊力，在距離迎頭20m時(shí)再進(jìn)行二次緊固，使錨索預(yù)緊力達(dá)到150kn,以減少頂板變形。但現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)時(shí)常會(huì)不進(jìn)行二次緊固或用非專業(yè)工具安設(shè)錨索等問(wèn)題，預(yù)緊力達(dá)不到預(yù)計(jì)要求，失去了支護(hù)作用。為此，我們通過(guò)強(qiáng)化錨索施工質(zhì)量檢查、隨時(shí)抽查已安設(shè)錨索的二次緊固質(zhì)量等方法，監(jiān)督施工人員嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)規(guī)范要求，使錨索的緊固值控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)。 5.2預(yù)應(yīng)力損失較大 前期張拉完成3天后進(jìn)行補(bǔ)償張拉時(shí)，發(fā)現(xiàn)應(yīng)力損失較大，部分錨索預(yù)應(yīng)力損失超過(guò)了10%，則需進(jìn)

9、行分析原因。 主要有：造孔精度差，增大了摩阻應(yīng)力損失，錨具及預(yù)應(yīng)力筋徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失。 針對(duì)以上原因，我們采取了提高造孔精度，減小孔斜誤差，尤其是控制鉆孔入口2m范圍內(nèi)的誤差，使其不大于2，首先加固鉆孔平臺(tái)支架，保證鉆孔過(guò)程中不發(fā)生晃動(dòng)；其次鉆頭入孔時(shí)，用側(cè)斜儀嚴(yán)格控制其傾角；徐變引起的損失，采取張拉時(shí)每級(jí)荷載持荷時(shí)間適當(dāng)放長(zhǎng)，尤其是最大一級(jí)持荷保證不小于30min。 6、結(jié)束語(yǔ) 預(yù)應(yīng)力錨索作為高危邊坡加固的一種有效措施在各種邊坡工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于錨索工程具有隱蔽性和專業(yè)性強(qiáng)的特點(diǎn)所以在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)程進(jìn)行操作以保證錨索的施工質(zhì)量，這就需要制定合理的綜合治理辦法。預(yù)應(yīng)力錨索工程在控制高邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)變形方面作用顯著，進(jìn)一步驗(yàn)證預(yù)應(yīng)力錨索縱、橫地梁是高邊坡防護(hù)中的一種有效加固措施。 參考文獻(xiàn)： 1、新型支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程實(shí)例、李海光等編著 人民交通出版社 2、預(yù)應(yīng)力錨索在高邊坡防護(hù)中的應(yīng)用技術(shù)、周傳剛、山西建筑2010年1月：141-