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摘要：近几年来，预应力锚索技术在公路高边坡施工中得到越来越广泛的应用。预应力锚索技术是通过特殊手段将钢绞线变成长期处于高温状态下的受拉结构体，从而增强土体锚固强度，最终提高岩体的稳定性。本文就以某高速公路应用预应力锚索技术的成功实例，来探讨预应力锚索技术在公路高边坡中的应用。
关键词：公路高边坡；预应力锚索技术；应用探析
中图分类号： X734 文献标识码： A
一、工程概述
1、地质概况
某高速公路 YK56+180 –YK68+163 段路堑边坡位于中低山地貌区，地形呈现斜坡状，坡度范围在 25°-35°。地形相对高为 55cm 左右，边坡最大的开挖深度为 52cm 左右，地面标高平均范围在 850cm-950cm。该公路边坡的岩石比较软弱，容易风华并且遇到雨水时容易发生泥化现象，岩体属于滑岩层，坡体的稳定性相对较差，并且滑坡地段下有地下水分布。
施工方案的设计
采用预应力锚索技术进行防固，锚索分为三级，按照 4m×4m 的正方形布置。该公路边坡的预应力体系选用 OVM-4 型夹片锚具，高强低松驰钢绞线和胶结式的锚固段从而组成的群锚体系。预应力锚索采用的松弛钢绞线是用φ16.23×（7.5×φ4.5），每一根锚索设计的吨位是 450kn，超张拉应力为设计吨位的 104%，也就是 468KN。预应力锚索主要分为三部分框架，分别是梁斜托、毛所提以及锚固段三部分组成的。锚索固体段的长度为9.5m，每个孔设计有 4 根钢绞线，框架梁鞋托主要是采用 C30 的钢筋混凝土，内锚固段采用的是 M40 的水泥砂浆。各个框格的梁斜托设置在孔口外，设置其的主要作用是为锚索提供张拉力。如下图 2 所示：
二、预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用
预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用主要是从以下一方面进行探讨：主要的施工设备，施工工艺流程，钻孔，锚索组装、安防、灌浆、张拉、锁定、封锚这几个步骤来完成其施工流程。
1、选择主要的施工设备
由于该工程的边坡比较陡并且高度比较大，因此采用适应性比较强的轻型设备，选用YG800 型全风动潜孔钻机。因为该钻机具有质量比较轻，实现整机提升。同时钻机的随意性比较大，能够调整钻机的方位以及倾角，容易满足设计的角度要求。该钻机的动力是全风动，动力比较单一，移动时比较方便，更为主要的是操作过程非常简单。钻机的结构相对比较简单，钻孔的速度比较快，特别适用于高路边坡的施工中，但是需要注意的是，在进行钻孔时禁止有水，该钻机就采用污水钻进工艺，从而简化了钻孔的配套设置，同时由降低了生产成本，提高了该工艺的经济效益。因为单孔灌浆的量比较少，因此就选用砂浆泵进行灌注，张拉设备则选择 YDC1100A 轻型千斤顶或者是 QYC270 轻型的千斤顶和配套的相关高压油泵。空压机选用 21m3的英格索兰 750E 型。液压机拔管采用 XB－100T。
2.钻孔
钻孔是锚索施工中控制质量的关键程序，该公路的锚索孔设计直径为φ115m，角度为 25°，锚索之间的距离为 3.5m×4m。坡度为 15°，钻孔采用的是风动干钻进行施工，禁止采用水钻工艺，钻孔的设计以及深度都符合相关设计要求，采用的是冲击回转钻进方法进行的，钻孔的工艺流程则包括孔位的定位，钻进以及冲洗钻孔。首先，定位就是指在钻孔之前，需要采用尺子进行测量，在脚手架上安装钻机专用的钢管，根据设计图纸的相关要求，进行测量放样定位。钻机的安装就位之后，调整倾角以及方位角，达到设计的要求，然后将钻进进行固定之后，再进行复查，直到符合相关标准之后，方可钻进。其次，钻进时采用钻机所配置的统一定尺的钻杆，按照锚索设计的长度从而确定钻杆的长度，并且排列要整齐，不能够斜歪放置。对每一根钻杆进行逐一钻孔，钻杆用完之后，孔的深度应该符合相关的规定。在钻进的过程中应该严格注意工作风压以及地址情况。根据现场的实际情况，调整对策。如果在钻孔的时候，遇到软弱的底层或者的破碎带的底层们应该迅速调整钻进的速度，避免出现坍塌事故。最后，在钻孔结束之后，对钻孔进行冲洗，确保钻孔壁与浆体的粘度。同时采用高风压管插入孔底，一边插一边进行吹风。将孔内的残渣以及粉吹净。下面就进行锚索的安装。
3、锚索组装
锚索的组装采用的是钢绞线，钢绞线的下料长度应该等于锚固段的长度加上自由段的长度再加上张拉段的长度。下料的长度误差应该小于 5 厘米。钢绞线要经过除锈处理，然后顺直的放在组装台上，自由段应该先进行刷一层防锈漆，同时还需要涂上一层油脂。最后穿上PR 防护管，钢绞线的自由端与锚固段的相交接的地方应该采用封口胶带进行缠绕，使用铁丝将其扎紧，避免水泥浆进入到管中。钢绞线应该按照顺序进行排列组装，注浆管应该放在锚索之间，使锚固段呈现核状，锚索前应该加上导向帽。锚索在组装完之后，挂上编号牌，堆放等待使用。
4、锚索安放
对锚索进行安放时应该注意：数人将其抬放到孔口边，锚孔成孔之后再加入锚索。在放置锚索时，应该先使用硬塑料管伸到孔底，采用压缩空气吹出孔内的岩屑，最后将锚索平顺的放在孔内，要有足够的外留长度。在进行吹孔的过程中，时常会遇到这种情况：吹孔之后，碎石就掉块，以致于锚索不能够顺利的放进去。因此，在钻孔的过程中如果发现此类孔，钻孔之后，应该立即放入锚索再进行吹孔。为了防止由于大量地下水渗出，岩屑以及地下水对钻杆的搅动，使用清水以及压缩空气进行反复冲洗，一直洗到清水为止，洗完之后再进行灌浆。
锚索灌浆
因为水泥砂浆的流动性比较差，容易造成堵塞注浆管，同时锚索成孔之后孔内的积水也比较严重，承受的压力比较大，水泥砂浆遇到水就会出现离析的现象，沙子离析就会沉于锚固段，那么锚固段的强度就得不到保障。因此锚索灌浆采用的是纯水泥浆，其中锚固段如果遇到土质或者是沙土状的风化岩层，应该采用二次高压劈裂注浆法，从而提高地层的锚固力。锚孔钻造完成之后，应该及时的进行锚索体的安装以及锚孔的注浆，按照理论不能够超过一天。如果采用二次劈裂注浆法时，主要是利用注浆强度来控制劈注的时间，需要在二次注漿管的锚固段进行封塞或者设置花孔，在进行二次注浆时，高压注浆管采用镀锌铁管或者是钢管。注浆的材料按照掺入量为每方 1.8-2.0kg 的聚丙烯腈纤维。
框架的浇筑
框架的浇筑主要是呈现正方形的锚索框架进行的，采用 C30 的混凝土进行浇筑。人工绑扎的钢筋之后，支立模板，同时在锚索的位置套上 PVC 管，如果锚索与框架的箍筋相互干扰时，进行局部的调整箍筋间的距离。安装定向箍筋、定位管以及固定的锚垫板。在进行框架的浇筑应该分段进行浇筑，框架间的厚度为两米，使用的是浸沥青模板进行填塞。对于框架的浇筑应该保证其质量，加强振捣，并做好养护。
参考文献：
[1]JTJ041—2000.公路桥梁施工技术规范[S].
[2]SL46—94.水工预应力锚固施工规范[S].
[3]周水兴,何兆益,邹毅.路桥施工计算手册.北京:人民交通出版社.2001.
[4]JTG D63-2007.公路桥涵地基与基础设计规范.中交公路规划设计院有限公司.2007.
关键词：公路高边坡；预应力锚索技术；应用探析
中图分类号： X734 文献标识码： A
一、工程概述
1、地质概况
某高速公路 YK56+180 –YK68+163 段路堑边坡位于中低山地貌区，地形呈现斜坡状，坡度范围在 25°-35°。地形相对高为 55cm 左右，边坡最大的开挖深度为 52cm 左右，地面标高平均范围在 850cm-950cm。该公路边坡的岩石比较软弱，容易风华并且遇到雨水时容易发生泥化现象，岩体属于滑岩层，坡体的稳定性相对较差，并且滑坡地段下有地下水分布。
施工方案的设计
采用预应力锚索技术进行防固，锚索分为三级，按照 4m×4m 的正方形布置。该公路边坡的预应力体系选用 OVM-4 型夹片锚具，高强低松驰钢绞线和胶结式的锚固段从而组成的群锚体系。预应力锚索采用的松弛钢绞线是用φ16.23×（7.5×φ4.5），每一根锚索设计的吨位是 450kn，超张拉应力为设计吨位的 104%，也就是 468KN。预应力锚索主要分为三部分框架，分别是梁斜托、毛所提以及锚固段三部分组成的。锚索固体段的长度为9.5m，每个孔设计有 4 根钢绞线，框架梁鞋托主要是采用 C30 的钢筋混凝土，内锚固段采用的是 M40 的水泥砂浆。各个框格的梁斜托设置在孔口外，设置其的主要作用是为锚索提供张拉力。如下图 2 所示：
二、预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用
预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用主要是从以下一方面进行探讨：主要的施工设备，施工工艺流程，钻孔，锚索组装、安防、灌浆、张拉、锁定、封锚这几个步骤来完成其施工流程。
1、选择主要的施工设备
由于该工程的边坡比较陡并且高度比较大，因此采用适应性比较强的轻型设备，选用YG800 型全风动潜孔钻机。因为该钻机具有质量比较轻，实现整机提升。同时钻机的随意性比较大，能够调整钻机的方位以及倾角，容易满足设计的角度要求。该钻机的动力是全风动，动力比较单一，移动时比较方便，更为主要的是操作过程非常简单。钻机的结构相对比较简单，钻孔的速度比较快，特别适用于高路边坡的施工中，但是需要注意的是，在进行钻孔时禁止有水，该钻机就采用污水钻进工艺，从而简化了钻孔的配套设置，同时由降低了生产成本，提高了该工艺的经济效益。因为单孔灌浆的量比较少，因此就选用砂浆泵进行灌注，张拉设备则选择 YDC1100A 轻型千斤顶或者是 QYC270 轻型的千斤顶和配套的相关高压油泵。空压机选用 21m3的英格索兰 750E 型。液压机拔管采用 XB－100T。
2.钻孔
钻孔是锚索施工中控制质量的关键程序，该公路的锚索孔设计直径为φ115m，角度为 25°，锚索之间的距离为 3.5m×4m。坡度为 15°，钻孔采用的是风动干钻进行施工，禁止采用水钻工艺，钻孔的设计以及深度都符合相关设计要求，采用的是冲击回转钻进方法进行的，钻孔的工艺流程则包括孔位的定位，钻进以及冲洗钻孔。首先，定位就是指在钻孔之前，需要采用尺子进行测量，在脚手架上安装钻机专用的钢管，根据设计图纸的相关要求，进行测量放样定位。钻机的安装就位之后，调整倾角以及方位角，达到设计的要求，然后将钻进进行固定之后，再进行复查，直到符合相关标准之后，方可钻进。其次，钻进时采用钻机所配置的统一定尺的钻杆，按照锚索设计的长度从而确定钻杆的长度，并且排列要整齐，不能够斜歪放置。对每一根钻杆进行逐一钻孔，钻杆用完之后，孔的深度应该符合相关的规定。在钻进的过程中应该严格注意工作风压以及地址情况。根据现场的实际情况，调整对策。如果在钻孔的时候，遇到软弱的底层或者的破碎带的底层们应该迅速调整钻进的速度，避免出现坍塌事故。最后，在钻孔结束之后，对钻孔进行冲洗，确保钻孔壁与浆体的粘度。同时采用高风压管插入孔底，一边插一边进行吹风。将孔内的残渣以及粉吹净。下面就进行锚索的安装。
3、锚索组装
锚索的组装采用的是钢绞线，钢绞线的下料长度应该等于锚固段的长度加上自由段的长度再加上张拉段的长度。下料的长度误差应该小于 5 厘米。钢绞线要经过除锈处理，然后顺直的放在组装台上，自由段应该先进行刷一层防锈漆，同时还需要涂上一层油脂。最后穿上PR 防护管，钢绞线的自由端与锚固段的相交接的地方应该采用封口胶带进行缠绕，使用铁丝将其扎紧，避免水泥浆进入到管中。钢绞线应该按照顺序进行排列组装，注浆管应该放在锚索之间，使锚固段呈现核状，锚索前应该加上导向帽。锚索在组装完之后，挂上编号牌，堆放等待使用。
4、锚索安放
对锚索进行安放时应该注意：数人将其抬放到孔口边，锚孔成孔之后再加入锚索。在放置锚索时，应该先使用硬塑料管伸到孔底，采用压缩空气吹出孔内的岩屑，最后将锚索平顺的放在孔内，要有足够的外留长度。在进行吹孔的过程中，时常会遇到这种情况：吹孔之后，碎石就掉块，以致于锚索不能够顺利的放进去。因此，在钻孔的过程中如果发现此类孔，钻孔之后，应该立即放入锚索再进行吹孔。为了防止由于大量地下水渗出，岩屑以及地下水对钻杆的搅动，使用清水以及压缩空气进行反复冲洗，一直洗到清水为止，洗完之后再进行灌浆。
锚索灌浆
因为水泥砂浆的流动性比较差，容易造成堵塞注浆管，同时锚索成孔之后孔内的积水也比较严重，承受的压力比较大，水泥砂浆遇到水就会出现离析的现象，沙子离析就会沉于锚固段，那么锚固段的强度就得不到保障。因此锚索灌浆采用的是纯水泥浆，其中锚固段如果遇到土质或者是沙土状的风化岩层，应该采用二次高压劈裂注浆法，从而提高地层的锚固力。锚孔钻造完成之后，应该及时的进行锚索体的安装以及锚孔的注浆，按照理论不能够超过一天。如果采用二次劈裂注浆法时，主要是利用注浆强度来控制劈注的时间，需要在二次注漿管的锚固段进行封塞或者设置花孔，在进行二次注浆时，高压注浆管采用镀锌铁管或者是钢管。注浆的材料按照掺入量为每方 1.8-2.0kg 的聚丙烯腈纤维。
框架的浇筑
框架的浇筑主要是呈现正方形的锚索框架进行的，采用 C30 的混凝土进行浇筑。人工绑扎的钢筋之后，支立模板，同时在锚索的位置套上 PVC 管，如果锚索与框架的箍筋相互干扰时，进行局部的调整箍筋间的距离。安装定向箍筋、定位管以及固定的锚垫板。在进行框架的浇筑应该分段进行浇筑，框架间的厚度为两米，使用的是浸沥青模板进行填塞。对于框架的浇筑应该保证其质量，加强振捣，并做好养护。
参考文献：
[1]JTJ041—2000.公路桥梁施工技术规范[S].
[2]SL46—94.水工预应力锚固施工规范[S].
[3]周水兴,何兆益,邹毅.路桥施工计算手册.北京:人民交通出版社.2001.
[4]JTG D63-2007.公路桥涵地基与基础设计规范.中交公路规划设计院有限公司.2007.