浅谈锚杆锚索在高边坡上的应用

浅谈锚杆锚索在高边坡上的应用

周宏

南通市苏东建设工程有限公司

摘要:为保证人流以及车辆在高边坡的安全预应力，锚索是高边坡防护工程中越来越重要的手段，目前在高边坡处理得也广泛利用。

一、工艺分析

1.1 工程概况

长顺县环城东路道路工程预应力锚索，分布于K3+452.5～K3+717.5段左侧。该段边坡高开挖后最大高度约22.37m。路段覆盖层为杂填土和红粘土，结构松散，主要成分为含碎石及粘土，厚度为1.5-7m，厚度变化大，均匀性差。下伏基岩为泥盆系上统革老河祖灰岩，按其风化程度主要为中风化层，呈深灰、灰黑色，中至厚层状，微晶结构，节理裂隙较发育，裂面偶尔铁质浸染，性脆。

1.2 锚索结构

锚索是一种向稳定的岩盘和土层传递拉伸力的结构系统。主要由锚头、自由段和锚定部分构成。

1）锚头：锚定栈桥、缓冲板、锚定、保护帽和外端锚定棒构成的锚定的外端固定或锁定锚定的张力的组件。2）叠层固定部分：必须根据实际情况计算从锚定深度到稳定层的拉伸力传递部分的锚定深度和长度，以承受最大设计拉伸力。3）自由段：锚定头的张力传递到锚定部的中间部分，由锚定条、防锈结构、梯度主体构成。4）锚定配件：定位支架、导向帽、绳环和结合线等定位支架的适当压力和方便的建设。

2. 施工方案

2.1 总体方案及施工流程

锚索施工与高边坡施工同步进行，严格遵循“随开挖、随支护”的原则，上层边坡支护施工完成，开挖至预应力锚索施工位置后，及时组织进行格构梁及预应力锚索施工，完成边坡防护，减少边坡暴露时间。

锚索施工工艺流程图

2.2 主要施工方法

(1)、坡面修整

锚索施工前，需及时按照从上而下分层修坡即开挖一级，防护一级。开挖至锚索格构梁边坡时，每层开挖高度为锚索上下横梁间距大小，严格控制超挖，直至开外至下级平台，然后再开挖格构梁基础并施作锚索。

(2)、施作锚孔

锚索钻孔施工要加强钻机的导向作用，及时检测孔斜误差，合理采用纠偏措施，确保锚索钻孔满足设计及规范要求。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行孔道固壁灌浆处理(灌浆压力0.1～0.2MPa)，待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。

钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。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，使用高压风(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)、锚索安装

本项目采用压力分散型锚索，钢绞线采用φj15.24mm高强度低松弛无粘结预应力钢绞线。钢绞线沿锚索体轴线方向每2m设置一道架线环，保证锚索体保护层厚度步小于2cm。锚索体采用人工安装，安装前，认真核对锚孔编号，确认无误后再用高压风吹孔，缓缓将锚索体放入孔内，用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度，计算孔内锚索长度(误差控制在50mm范围内)，确保锚固长度。

(4)、锚固注浆

锚索注浆以形成锚固段和为锚索体提供防腐蚀保护层。另外，一定压力的注浆可以使注浆体渗入地层裂隙中，起到固结地层、提高地层承载力的作用。注浆是锚索施工的关键工序之一，其效果好坏将直接影响到锚索的锚固性能和永久性。

a、一般地层采用一次注浆，即锚固段和自由张拉段同步注水泥砂浆，采用孔底返浆法，注浆压力为0.5～0.8MPa，当孔口出现溢浆且持续时间不低于5min后(或排气管停止排气),方可停止注浆，砂浆必须饱满密实，注浆完毕后待砂浆凝固收缩后，空口进行补浆。

b、锚索注浆的实际耗浆量一般要大于理论用量，现场施工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。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。

(5)、钢筋混凝土格构梁及锚斜托施工

格构梁、锚斜托均采用C30混凝土现场整体浇注，锚具与其同时安装浇筑固定。

(6)、锚索张拉、锁定及封锚

当浆体及格构梁达到设计强度的80%后进行张拉。通过现场张拉试验，确定张拉及锁定工艺。锚索张拉及锁定分级进行，严格按设计要求和操作规程执行。在设计张拉完成后，适时进行一次补偿张拉，然后加以锁定。补偿张拉后，从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，其余部分截去，须用机械切割，严禁电弧烧割。然后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙。

预应力锚索的张拉分5次施加，一次取设计值的0.3、0.5、0.75、1.0和1.1倍进行逐级张拉，每级荷载施加，稳定观测时间不小于10 min。张拉荷载严禁一次加至锁定荷载。锚索稳定后48小时内，若发生明显的应力松弛，必须进行补偿张拉。张拉采用“双控法”进行质量控制，即以控制油表读数为准，用伸长率进行校核。

三、小结

因为有很多的工作程序，那些大部分都是交叉操作，所以各作业步骤的工作时间和建设现场需要好好调整。每个操作组都需要单独分配岗位和责任，以便于每个过程的调整和连接，保证项目的进度和质量。

整个施工过程保证了施工质量。在高速公路的高坡加固工程中应用预应力锚索对防止以斜坡不稳定和山岳稳定为目的的高自由表面的斜面钻探非常有效。在高速公路的高地保护工中，通过使用预应力锚杆，可以防止不稳定的岩盘和土壤层的滑移，并且可以保证斜坡的长期稳定性。

参考文献：

[1] 吴信亮,叶俊杰.浅谈预应力锚索在公路高边坡防护加固中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2012

[2] 刘锦香.浅谈预应力锚索框架梁防护技术在高边坡中的应用[J].低碳世界,2017