试论高速公路路堑边坡加固预应力锚索施工技术

摘 要：随着社会的不断发展，高速公路建设工程的数量越来越多，这可以促进当地交通运输行业的发展，为了保证高速公路行驶的安全性，施工但一定要做好路堑边坡加固工作，要合理应用预应力锚索施工技术，要对施工的工艺流程进行优化，还要保证施工人员操作的规范性，这样才能提高高速公路工程的施工质量以及效益。

关键词：高速公路；边坡加固；预应力；锚索；技术

在高速公路工程，施工单位需要做好公路路垫边坡的加固与防护工作，在施工的过程中，经常需要用到预应力锚索技术，在确定施工方案时，还要结合公路的等级，要结合高速公路中行车的速度，保证高速公路的耐久性。高速公路建设行业在不断的发展，公路的等级也在不断提高，这对路垫边坡的加固工作提出了更高的要求，下面笔者对高速公路路垫边坡加固预应力锚索施工技术进行简单的介绍，以供参考。

1 工程概况以及地质条件

1.1 工程概况

某高速公路，全线采用六车道的高速公路标准建设。DJN18合同段标段总长5.62Km，K197+170-K197+490分布在河谷，此段左侧为深挖路段，开挖后形成高边坡，边坡采用框架锚索进行加固。

1.2 工程地质

K197+170-K197+490左侧路基边坡为松散土层夹杂风化碎石组成的堆积体，碎石含量为70%左右，为硅质板岩风化石块，孔隙率较大，整个边坡较不稳定，在开挖过程中已经产生局部坍塌。其中，K197+170-K197+340段堆积体厚度7-9m，K197+340-K197+490段堆积体厚度25-30m。

2 工作原理以及作用机理

2.1 工作原理：在应用预应力锚索施工技术时，施工人员要掌握这项技术的原理，利用锚索的张拉预应力，可以使锚具锁定在桩身上，锚索会产生反作用力，桩身会将这一作用力传递给破裂的土体，这可以有效的维护破裂土体的稳定性。锚索受到的预应力是由；两头承受的，一头是锚固段，另一头是靠桩身，锚索的中间段会穿过破裂的土体，也就是预应力锚索施工技术的工作原理。

2.2 作用机理：预应力锚索技术在高速公路路垫边坡加固中的作用机理主要有三种，一种是葫芦串机理，一种是骨架机理，另一种是组合机理。葫芦串机理是指锚索进入山体后，会将破碎的岩体串集在一起，会呈现出葫芦串的形式，这可以保证岩体的稳定性。骨架机理是指锚索进入山体后，与各个端点连接起来，会在边坡中形成一种特殊的骨架结构。组合机理是指在锚索孔内注入砂浆，然后使锚索孔与围岩形成统一的整体。

2.3 施工参数

本文的工程案例中，路基边坡平均高度为8m左右，第一级路垫边坡坡率为1：0.5，坡面锚索的长度为18m。第二级路垫边坡坡率为1：0.75，坡面锚索的长度为18m。锚索框架是由两根竖肋、三根横梁构成的，框架的间距为4.0×3.5m。施工单位采用的锚索长度为18-39m，钻孔技术采用的是130钻孔，锚固段的长度为9m，设计的张拉力为500KN，荷载为450KN。锚索设计采用的是压力分散的类型，每孔锚索都采用了钢绞线进行制作，钢绞线的规格为Φ15.24mm、抗拉强度1860MPa高强度低松弛无粘结钢绞线制作，全孔范围内采用M30水泥砂浆灌注，锚头坑采用C30碎石混凝土封闭。

3 锚索施工工艺与方法

3.1 工艺流程

边坡清理测量放线定孔位搭设脚手架工作平台安装钻孔清孔锚孔检验钢绞线除锈防腐处理、锚索制作安装锚索锚孔注浆预张拉-浆体、砼达到强度锁定封锚锚索

3.2 施工要点

3.2.1 锚孔测放。根据此段工程立面图，按设计要求，用全站仪将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位误差不得超过±50mm。如遇特殊困难场地时，需经设计、监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。

3.2.2 钻孔设备的选择。在钻孔时，施工单位要做好设备选择工作，要根据锚固施工方案的内容，比如锚孔深度、孔径大小以及施工条件等因素确定钻孔设备。一般岩层采用的是潜孔冲击的方式进行钻孔，有的岩层破损情况比较严重，为了保证钻孔的质量，施工单位会采用跟管钻进的技术。

3.2.3 安装钻机。施工单位要做好钻机的安装工作，施工人员在搭设脚手架时，还要保证其承载能力，要保证脚手架结构的稳固性，要做好坡面测放孔位工作，这样才能保证钻进安装的准确性，施工人员要掌握安装的技巧，要对机位进行调整，还要降低锚孔开钻的纵横以及高程误差，要保证钻孔的倾角符合设计的要求，倾角的允许误差应控制在1°，方位的允许误差不能超过2°。

3.2.4 锚孔清理。在钻进达到一定深度后，要对锚孔进行清理，在钻进时不能立即停钻，要稳钻1-2min，这样可以有效的防止锚孔内出现灰尘，可以保证孔径的精确性。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。

3.2.5 锚孔检验。锚孔钻造结束后，孔径、孔深检查一般采用设计孔径的钻头和标准钻杆进行检验，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻进长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。

3.2.6 锚索体制作。预应力锚索体由锚梁、自由段、锚固段和安全段四部分组成。采用压力分散型锚索，由三个单元锚索组成，每个单元锚索分别由两根无粘结钢绞线内锚于橡胶承载体组成，钢绞线通过特制的挤压簧和挤压套对称地锚固于橡胶承载体上。

3.2.7 锚固注浆。注浆采用水泥砂浆，经试验比选后确定施工配合比。实际注浆量一般要大于理论的注浆量，或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。注浆作业开始和中途停止较长时间，作业前用水或稀水泥浆注浆泵及注浆管线。注浆压力一般控制在0.6MPa-0.8MPa之间。如一次注不满或注浆后产生沉降，要补充注浆，直至注满为止。注浆结束后，将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净，同时做好注浆记录。

3.2.8 锚索张拉、锁定及封锚：通过现场张拉试验，确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行，严格按照操作规程执行。在设计张拉完成6～10d后再进行一次补偿张拉，然后加以锁定。

结束语

高速公路工程的增多，可以改善人们的生活质量，可以为人们的出行带来更多的便利。高速公路的等级越来越高，这对施工单位提出了更高的要求，施工单位需要做好路垫边坡加固工作，要合理应用预应力锚索施工技术，还要制定预应力锚索施工方案以及挡土墙加固方案。在制定施工方案时，还要结合施工现场的地质条件，要降低施工的成本，这样也有助于提高高速公路工程的施工效益。只有做好边坡加固工作，并改进施工技术，才能保证高速公路的耐久性，才能延长高速公路使用的寿命。

参考文献

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[2]李江旭.压力分散型预应力锚索施工技术[J].科技创新导报，2008（22）.

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