预应力锚索边坡防护加固施工质量控制

在高边坡的治理当中，框架梁式的预应力锚索是主要的方式之一。而预应力锚索的使用主要有重量轻、简化支挡结构、降低总体造价等多个方面的优点，所以能够广泛的应用到山区的高边坡治理防护中去。本文介绍了加固高边坡的预应力锚固的施工工艺以及检测手段，主要是为了更好地进行预应力锚索边坡防护加固施工质量控制。

【关键词】高边坡、预应力锚索、质量控制

一、前言

预应力锚索加固技术用于岩土工程产生于20世纪30年代， 之后广泛应用于高边坡加固、滑坡治理、深基坑支护、堤坝加固等领域， 我国最开始采用锚索技术是在20世纪60年代， 但当时由于材料及施工条件的限制， 该技术没有被获得广泛使用。近十几年来， 随着对预应力锚索的研究，在理论和施工工艺上的突破，进而推动了该技术的迅速发展。

二、预应力锚索技术概述

预应力锚索技术主要是通过采取特殊方法将钢绞线转化成耐高温的受拉结构体以起到加固的作用。随着对此项技术的不断研究，锚索技术不断优化并完善，变得越来越系统化、规模化。其结构虽复杂，但是功能却日益完善。

预应力锚索技术在加固防护中，主要是通过把破碎松散的岩体♂锚固在地底牢固的岩层上，对其施加预应力，确保锚固范围内的软弱岩层紧密的挤压在一起，通过增大岩石之间的摩擦力来增强阻力，防止开裂或松散的岩体产生位置上的移动，起到加固边坡的作用。在公路边坡的施工中，对部分坡体进行加固，并施加预应力锚索，在保持坡面状态深入坡体内部的基础上进行加固，增大坡体的抗滑能力，保障坡体的稳定性。再对锚索孔进行高压注浆，以使坡体内部的空隙被浆液充分填满，增强坡体的稳定性。

三、主要施工设ฐ备的选择

1、成孔设备的选择

由于加固的边坡陡、高度大，因而须采用适应性强的轻型设备，选用QZ-120K全风动潜孔钻机。这种钻机可随意调整钻机的方位和倾角，易满足设计的角度要求。因钻机质量轻，可用1.5～2t的ภ气动绞车实施整机提升。QZ-120K型钻机结构简单，也可解体人工搬迁。钻机的动力是全风动的，动力单一，移动方便，操作简单。钻机动力在孔底，钻进效率高，钻孔速度快，宜用于高边坡钻孔施工。设计要求钻孔时严禁用水，故采用无水钻进工艺，简化了钻孔配套设备，降低了成本，提高了工效。

2、动力设备的选择

空压机是钻机的动力设备，它决定钻机的钻孔速度和成孔质量。根据钻机的耗风量9～12m3的要求，用2台12m3移动式空压机供2台钻机工作。

3、灌浆与张拉设备

由于单孔灌浆量少，选用砂浆泵灌注砂浆，张拉设备选用YCD-1500型千斤顶和配套高压油泵。

四、预应力锚索的施工工艺要点

1、工艺流程

锚索锚固工艺流程：施工准备→拉拔试验→钻孔→锚索制作安装→注浆→框架梁浇筑→张拉锁定→封锚。

2、施工准备

搭设脚于架后，根据设计图定出孔位，一般要求水平方向♡孔距误差不应大于50mm，垂直方向孔距误差不大于100mm。

3、拉拔试验

正式施工前先施工试验锚索，进行拉拔试验，试验至破坏为止；反聩试验结果，以复核锚固段的设计。

4、造锚孔

造锚孔主要的要求是保证孔深、孔径和孔的倾角。用专门的锚固钻机施工。钻进一般用风动凿岩钻机，无水风钻。需配备大型空压机，动力部分用风动或液压躯动。对于岩层较破碎可采用套管跟进，保证成孔质量，跟进的套管用拔管机拔出。

保证钻孔孔径；下倾角度误差不超过±1°，方位误差不超过±2°。超钻50cm，以免沉碴影响有效孔深。达到深度后用高压风清洗孔壁，吹出沉渣。及时编录与反馈施工地质情况。

5、锚索索体的制作与安装

采用φ15.24mm的无粘结高强度、低松驰钢铰线制作，中置φ25塑料注浆管，四周环列钢绞线。对钢绞线作抗拉强度检测，确认已作防腐处理，并防锈除垢。锚索的锚固段每间隔1.0m用扩张环和箍环扩束呈节状，同时加上定位片以便入孔后居中，末端套φ60钢管作为导向帽。

自由段采用塑料护套，末端用胶带纸密封以防砂浆进入护套内。整根锚索稍长于设计长度，以伸出锚具供张拉。施工中锚索用人力插入锚孔中，端头露出孔外适当长度，作套锚具和拉拔之用。

6、灌浆

为使砂浆灌注饱满，将灌浆管置于锚索中心并与锚索等长，用一定压力自孔底向上一次性灌注或用二次注浆工艺，不宜用孔口自流式灌浆方法，工期紧迫时可在砂浆中添加适量早强剂。

一般采用M40水泥砂浆注浆，采用普通425硅酸盐水泥，水灰比约0.42。采用自孔底一次有压注浆法，注浆压力0.4～0.8MPa，稳压3～5分钟。浆体凝固收缩后，从孔口补灌满盈。

7、框架梁浇筑

框架梁采用C30号钢筋混凝土浇筑，先进行坡面处理，再钢筋制作与安装，后立模浇筑。

浇筑前须注意锚索抑制件垫墩部位，立面与锚索垂直，钢筋与锚索冲突时适当调整钢筋安装位置。

8、封锚

锁定后切除钢绞线余长，切割后预应力筋外露长度不应小于30mm且不小于1.5倍预应力筋，用锚梁同标号的混凝土封头以免钢绞线锈蚀。当预计锁定后预应力衰减过大时，要预留一定长度钢绞线并加高封头，以备重新张拉之用。

五、预应力锚索施工中的注意事项及质量控制方法

边坡开挖时要做好排水设施的挖设，因为水对边坡工程的危害是相当严重的，在广东多雨季节施工，更须注意。边坡开挖要遵循开挖一级支护一级，同时，也要避免开挖暴露时间过长，使边坡松弛范围变大，造成新病害。

钻孔的好坏关系整个预应力锚索框架防护工程的防护效果，这一步骤要特别注意。在下锚之前要复查锚孔孔位、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。

编制预应力锚索的时候要在搭设的制作平台上进行，严禁在地面上直接进行编索。钢绞线在存放时要避免直接露天，造成钢绞线被雨水浇淋和氧化锈蚀。锚索的切割严禁℃使用电弧烧割，应该使用机械切割。

在注浆和张拉的过程中做好现场施工的记录，保证孔道注浆饱满，并且在注浆浆体及框格梁混凝土强度达到设计值的80%以后才可以进行张拉。张拉采用双控法，以油表读数为主，以实际伸长量为验算指标。若出现过大偏差，应找出问题并解决后再继续进行张拉。

由于预应力锚索是一种隐蔽工程，在现实的施工过程中容易出现问题，需要加强监督和管理，可以引入第三方检测制度，对预应力锚索的灌浆密实度，预应力锚索的下料长度以及预应力损失进行检测。这样，可以及时发现施工中存在的问题，采取措施进行补救。

六、检测

对于动态施工的工程，应对锚索进行检测， 确定适时锚索应力， 以供边坡稳定评判。现一般采用自动监控设备检测， 该设备有位移计、锚索测力环、传感器、电缆、读数表等构件组成， 能对锚索进行适时有效的监控。

七、结束语

采用预应力锚索加固边坡，可使滑坡体自重作用力均匀分布于边坡上，适应地形地质的条件，施工条件易得到满足，最大限度地使滑动面本身的力学性能不变，受力可靠，保障高边坡稳定。

【参考文献】

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