預(yù)應(yīng)力錨索在路基邊坡加固中的應(yīng)用

1、預(yù)應(yīng)力錨索在路基邊坡加固中的應(yīng)用上海遠(yuǎn)通路橋工程有限公司 何先瑜【摘 要】本文主要介紹了預(yù)應(yīng)力錨索在路基邊坡加固中的應(yīng)用，并就錨索施工過程中控制要點(diǎn)作一闡述。【關(guān)鍵詞】錨索 鉆孔 傾角 壓力一、 工程概況：羅村口富寧高速公路K66+360-K66+420段位于云南省富寧縣高邦收費(fèi)站以西溝谷地帶，該處設(shè)一大橋。該橋7、8號墩橫穿該段邊坡，邊坡坡頂為國道323線（平面線形為一小半徑圓?。?。該邊坡高1722米（分兩級），設(shè)計(jì)坡比為1：0.5和1：0.3，地形十分陡峻。經(jīng)開挖第二級邊坡發(fā)現(xiàn)此段坡體地層巖性主要為深灰色細(xì)砂巖，裂隙發(fā)育、弱風(fēng)化、碎塊大塊狀和灰綠色泥巖，強(qiáng)風(fēng)化、碎石狀。上覆蓋層為0.50.

2、7米的薄層碎石土。在第二級邊坡開挖后經(jīng)一場大雨后出現(xiàn)局部塌方（塌方段樁號為K66+371-K66+393），塌方深度嚴(yán)重部位已伸至國道323防撞護(hù)墻向里2米。二、 邊坡加固處理方案：由于該段邊坡坡頂與國道323線相鄰，為確保行車安全，在此彎道處實(shí)行限制單向通行，并設(shè)專職交通管制人員兩名全天候指揮車輛通行。同時為防止塌方繼續(xù)向里發(fā)展，從塌方邊坡向里50cm處國道路面實(shí)行小導(dǎo)管注漿，小導(dǎo)管長4m，管徑42mm，導(dǎo)管橫向設(shè)兩排，間距為2m,呈梅花型布置，縱向間距1m。 待導(dǎo)管注漿完畢后3天后，人工清理邊坡塌方松散體，塌方部分設(shè)置雙層鋼筋，同時框格梁鋼筋置于雙層鋼筋網(wǎng)中，采用C40混凝土補(bǔ)齊。同時設(shè)置

3、預(yù)應(yīng)力錨索（抗國道行車荷載的沖擊作用）。預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)：1）錨索結(jié)構(gòu)形式：采用壓力型錨具，其優(yōu)點(diǎn)：錨索荷載體根部荷載大，靠近孔口荷載變小，有利于將不穩(wěn)定體錨固在地層深部，充分利用有效錨固段，縮短錨索長度。漿體受壓，被錨固體受壓范圍更大，可提供更大錨固力。錨索體就位后可一次全孔注漿，注漿工藝簡單。2）錨索設(shè)計(jì)參數(shù)：錨索設(shè)計(jì)荷載Td469kN，孔徑dA=130mm，錨固段長Lm=10m,自由段長Lz=10m,錨索縱向間距3.4m,豎向間距34m，全錨于框格梁橫、豎肋交會處。3）錨索結(jié)構(gòu)形式如下圖：4）錨索桿體材料：預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用(生產(chǎn)商: 昆明宏達(dá)交通工程材料有限公司生產(chǎn)的) 符合預(yù)應(yīng)力混凝土鋼

4、絞線（GBT5224-95）國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線（7股，公稱直徑為15.24毫米），標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860Mpa彈性模量為1.95×105Mpa。5）錨索傾角的確定 根據(jù)最經(jīng)濟(jì)的錨索傾角（45°+/2），此邊坡平均傾角73°，38°，實(shí)際選擇時結(jié)合具體地形條件錨索傾角取15°。6）錨具設(shè)計(jì)錨具采用柳州OVM廠家生產(chǎn)的配套產(chǎn)品，錨墊板采用45號25mm厚鋼材。7）壓漿材料及配合比水泥采用生產(chǎn)日期在3個月內(nèi)的525號新鮮硅酸鹽水泥，水灰比0.48，泌水率為1.2，外加SFP-U膨脹防水劑8和MF-2型高效減水劑0.8<水泥重量&

5、gt;此設(shè)計(jì)配合比強(qiáng)度T2835.2 Mpa，T724 Mpa，既滿足壓力型錨索需要高強(qiáng)度灌漿材料的特點(diǎn)，又因其早期強(qiáng)度高，有效縮短了等待時間，進(jìn)而加快了施工進(jìn)度。8）錨固荷載的基本試驗(yàn)由于此段邊坡靠近國道323線，屬搶險工作，未作抗拔力試驗(yàn)，設(shè)計(jì)中均取保守值。三、 施工中的幾點(diǎn)體會1）錨索布置時，應(yīng)充分利用“群錨效應(yīng)”，使構(gòu)造發(fā)育的巖體和松散巖體形成了均勻受壓區(qū)。為保證形成均勻受壓區(qū)的出現(xiàn)，錨索長度L與間距S 之比L/S2為宜，同時要使其間距小于巖體切割直徑的3倍。2）造孔：成孔質(zhì)量和壓漿質(zhì)量是保證錨索施工質(zhì)量的主要因素。因此，要堅(jiān)持采用無水干鉆，并保證清孔干凈，確?？妆谂c水泥漿體有足夠的摩

6、擦力。在巖層破碎或松散層的地層中應(yīng)采用套管跟進(jìn)技術(shù)以保證鉆孔完整不坍塌技術(shù)。為滿足錨固要求，錨固段造孔時，不得采用泥漿等有礙結(jié)合強(qiáng)度護(hù)壁造孔，如確需護(hù)壁時，可采用水泥漿護(hù)壁。成孔后應(yīng)將孔內(nèi)光粉、碎屑及積水排出，保持孔內(nèi)壁干燥，干凈和粗糙。為減小預(yù)應(yīng)力損失和順利下錨，要求孔斜誤差要小，采用的防斜措施有：1.搭設(shè)穩(wěn)固的腳手架來安放鉆機(jī)。2.精心埋設(shè)孔口導(dǎo)向管，孔口管垂直偏差小于1。3.執(zhí)行低轉(zhuǎn)速、小壓力的鉆進(jìn)規(guī)程。若偏差較大，可采用如下糾偏措施：<1>.立軸跟蹤糾偏適當(dāng)移動鉆機(jī)立軸，改變鉆距軸線方向，達(dá)到糾偏目的。<2.>回填糾偏在鉆孔中回填水泥砂漿或混凝土，當(dāng)達(dá)到一定強(qiáng)度

7、壓，校正立軸方向，重鉆。3）錨索防護(hù)措施：巖土錨固結(jié)構(gòu)的使用壽命主要取決于錨索的耐久性，而影響耐久性的最大威脅來自腐蝕。預(yù)應(yīng)力錨素的主要危害是地層和地下水的侵蝕、錨索防護(hù)體系的失效。這些危害引起不同形式的腐蝕發(fā)生，如全面腐蝕、局部腐蝕和應(yīng)力腐蝕，對預(yù)應(yīng)力錨索來說，除了來自侵蝕介質(zhì)引起的腐蝕外，高拉應(yīng)力作用下的應(yīng)力腐蝕會直接引起鋼絞線的斷裂。為切實(shí)提高邊坡錨固工程的耐久性，結(jié)合本工程實(shí)際，施工中采用以下防腐措施：1. 預(yù)應(yīng)力錨索施工一定要按施工規(guī)范要求進(jìn)行，必須保證鋼絞線的水泥包裹厚度大于2cm。2. 錨索材料應(yīng)選用環(huán)氧全噴涂無粘結(jié)鋼絞線。這種鋼絞線外用高壓靜電技術(shù)將每股鋼絞線全噴上一層環(huán)氧樹脂

8、，其后再外裹油脂、熱擠PE套管及水泥漿體握裹從而形成多層防護(hù)，大大提高錨索的耐久性。3. 控制錨索鋼絞線所承受的水平應(yīng)力。使其不超過鋼絞線抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的60。4）壓漿：壓漿過程中嚴(yán)格排除孔內(nèi)的氣、水，壓漿壓力值壓力為0.40.8 Mpa。巖層中無裂隙的壓漿壓力取低值。在巖層中，可根據(jù)土體的實(shí)際強(qiáng)度，選用不同的壓漿壓力，土層密實(shí)時，選用0.60.8 Mpa，錨孔漿液容量一般取設(shè)計(jì)用漿量的120130，裂縫發(fā)育和存在溶洞、溶縫時將超灌很多，制漿前與壓漿過程中應(yīng)準(zhǔn)備充足。為防止鋼絞線外的水泥漿體開裂，引起較大的預(yù)應(yīng)力損失，在錨固度鋼絞線外，包裹鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)孔大小為1.5×1.5cm2²，鋼絲網(wǎng)伸入錨索自由體段內(nèi)約50cm。5）錨索結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：為防止鋼絞線散開，影響設(shè)錨，同時避免下錨時，泥土落入堵塞注漿管，錨固體前端設(shè)錐形導(dǎo)向帽，導(dǎo)向帽牢固地焊于鋼絞線上。6）邊坡的加固處治是一項(xiàng)綜合性工程，施工時應(yīng)與截水溝、護(hù)面坡、襯砌拱、排水溝、急流槽和掛網(wǎng)錨噴等輔助配套工程協(xié)調(diào)進(jìn)行，確保邊坡穩(wěn)定。7）為防止邊坡失穩(wěn)，應(yīng)盡早張拉鎖定邊坡，充分發(fā)揮錨索的加固作用。張拉工作應(yīng)緊跟框架梁施工，每完成一榀框架，一般七天后就應(yīng)進(jìn)行張拉鎖定，必要時可提高框架砼的早期強(qiáng)度，不要等全部框架完成后一次性張拉。結(jié)語：