《山区边坡预应力锚索施工控制要点研究》-工学论文，科技论文-论文范文参考-科学狗论文网

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山区边坡预应力锚索施工控制要点研究

范文

陈凤新

摘要：随着公路投资的不断加大，山区公路改扩建工程越来越多。但是，山区地势险要，地质破碎，地质构造复杂。随着公路等级的不断提高，路线所经地方设计成深路堑，越来越成为常态。为防止边坡滑塌，确保开挖的边坡稳定，人們需要对边坡进行支挡防护。目前，比较成熟且常用的是预应力锚索框架支护。本文以K5+880～K6+080右侧边坡地质情况为例，简单地分析山区预应力锚索施工控制要点。

关键词：预应力锚索;破碎边坡;边坡支护;施工控制

中图分类号：U416.1文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）03-0098-03

Research on Key Points of Construction Control of Prestressed

Anchor Cable in Mountain Slope

CHEN Fengxin

（Xiamen Hecheng Engineering Inspection Co.， Ltd.，Xiamen Fujian 361026）

Abstract： With the continuous increase of highway investment， more and more mountainous highway reconstruction and expansion projects. However， the mountainous terrain is dangerous， the geology is fragmented， and the geological structure is complicated. With the continuous improvement of highway grades， it has become more and more normal to design deep trenches where the route passes. In order to prevent the slope from collapsing and ensure the stability of the excavated slope， people need to support and protect the slope. At present， the more mature and commonly used is the prestressed anchor cable frame support. This paper took the geological conditions of the right side slope of K5+880～K6+080 as an example to briefly analyze the key points of construction control of prestressed anchor cables in mountainous areas.

Keywords： prestressed anchor cable;broken slope;slope support;construction control

国省干线横九线新罗区小池至岩下山（上杭界）段公路工程是一项惠民交通工程，其起点位于龙岩市新罗区小池镇京源口村，起点桩号为K0+000，考虑到远期与龙岩城区衔接，本次施工起点为K0+900，路线建粗坑大桥跨越规划粗坑水库，然后接何家陂隧道，出隧道后路线沿着既有山体布线至黄斜村，沿着黄斜村东面山体布线至项目终点，终点位于上杭交界处，终点桩号为K9+395，路线全长为9.395 km。路线在K4+400处设置1.3 km连接线，与厦蓉高速扩蓉工程小池互通出口连接。

K5+880～K6+080右侧边坡最高约为17.7 m，根据边坡钻孔揭示结果，其为二元结构边坡：上部为坡积粉质黏土，厚度约为4.5 m;其下为全风化云砂岩，厚度约为6.6 m;砂土状强风化砂岩厚度约为10.5 m，下伏碎块状强风化和中风化砂岩。该边坡表层覆盖层较厚，且存在土岩交界面，边坡稳定性较差。为保证边坡稳定，人们需要进行必要的加固处理[1-3]。K5+880～K6+080右侧边坡预应力锚索施工材料的主要工程量如表1所示。

1 锚索施工控制要点

锚固工程的主体基本上都是地下隐蔽工程，施工质量与施工技术密切相关，人们必须严格按照锚固工程施工与验收技术规范及质量检验评定标准进行工程建设，确保边坡稳定[4-5]。锚索的施工质量关系着边坡锚索支护的成败。锚索的各个施工工序要严格控制，前一道工序合格后方可进行下一道工序;施工过程中出现不合格时，要分析存在的原因，然后根据原因采取措施进行调整。

1.1 锚索施工工序

锚索施工包括施工准备、钻孔、锚索制作及安装、锚孔注浆、混凝土结构钢筋制作及安装、锚索张拉及锁定、验收和封锚等环节。具体步骤如图1所示，其中有两个主要环节，一是锚孔成孔，另一个是锚孔注浆，锚孔成孔的关键是如何防止孔壁坍塌及卡钻;注浆的关键是怎么将孔底的空气、岩（土）沉渣及地下水体排出孔外。

1.2 施工前的准备阶段

施工前的准备阶段，人们要明确以下事项：现场场地的三通一平情况是否符合要求，施工场地、临时施工便道是否已修建完成，施工用电、用水是否已到位;锚固边坡的水文、地质岩土性质资料等是否齐全，边坡地表的排水情况资料等是否完备;施工组织设计是否已编制，是否已按程序审批;施工方法、施工工艺、工序流程等是否已明确，施工进度计划是否已制定及报批，质量保证体系、安全保证体系是否已建立;脚手架的搭设方案是否已编制及报批;分项工程开工报告是否已编制及报批;试验孔的方案是否已报批;是否有编制专项施工方案，是否已批准;主要施工管理人员、专业技术人员、技术工人等是否已到位，配备是否合理，是否进行技术、安全交底;所需的施工机械设备进场情况是否掌握，型号与数量是否满足，钻机应采用潜孔钻机;测量仪器、张拉设备、检测仪器是否已进场并进行检定;无粘结钢绞线、锚具、夹片、水泥、砂等原材料的进场及检验情况是否了解;现场的标志标牌等是否已制作完成;是否对边坡横断面进行复测;锚索制作的场地是否已选定，锚索应集中制作。

锚索集中组装场地应进行硬化，搭设工作棚，要具备防雨条件，其长度应至少大于锚索制作长度2 m;工作棚面积应满足机械设备和原材料集中堆放、锚索集中制作、成品集中存放要求;预应力锚索的制作要搭设组装架，高度不得低于50 cm。

1.3 施工过程中的检验控制

1.3.1 锚孔位置。根据设计图纸，复核锚孔设计孔位坐标，孔位纵横误差≤50 mm。

1.3.2 钻机就位。钻机就位前必须检查脚手架的搭设情况，明确是否按脚手架的搭设方案进行搭设，脚手架的承载能力及稳固条件是否满足。

1.3.3 钻进的方式。锚孔钻进须采用无水干钻，严禁带水钻进;钻孔速度根据钻机的性能和锚固地层的地质情况等进行控制。

1.3.4 孔角倾斜度。根据坡面孔位放样的位置，检查孔位的倾斜度，用地质罗盘仪检测，将其控制在±2.0°。

1.3.5 孔径。设计孔径为[Φ]150 mm，施工检查时不得小于150 mm，由于地质情况为中强风化砂岩，施工区域存在土岩交界面，岩层较破碎，边坡稳定性较差;由于岩层比较破碎，采用一般的钻孔工艺存在钻孔时漏风的现象，钻机难以钻进，容易烧坏，综合考量经济性、适用性及钻进速度，本工程采用跟管钻进技术，空压机采用20 m3/min的加大功率型，跟管采用[Φ]168 mm的套管。

1.3.6 孔深。钻孔深度应大于设计深度0.2 m。

1.3.7 钻进过程。钻进过程中要收集及记录地质岩层变化情况，如果地质情况变化大，应及时向设计单位、业主等反馈，修正措施。

1.3.8 锚孔清理及检验。锚孔钻进达到设计深度后，应再钻进0.2 m，且不能立即停钻，须稳钻1～2 min。钻孔结束后，用高压吹风（风压0.2～0.4 MPa）将孔内的岩、土粉及杂质全部清除出孔外。钻头退钻不能过快，要顺畅，用高压吹风吹验不存在明显的飞溅尘碴及水体现象，退出的钻具总长度要满足设计的锚孔深度加0.2 m的要求。

1.3.9 钻进过程中安全检查。钻进过程中，每天都要重视操作安全，每天钻进前要检查脚手架的牢固情况，检查钻机就位情况，查看坡面情况，如是否有危石未清除、是否有安全防护网、操作工人是否系安全绳和佩戴安全帽等，消除潜在的安全隐患。

1.3.10 锚索制作。锚索要在硬化过的场地上集中制作，下料整齐准确，其长度要满足施工工艺要求，不得小于设计长度（28 m）和预留张拉段长度1.5 m之和。根据锚索设计类型，对锚索不同单元和锚接头进行醒目的标记，该坡面设计为压力分散型锚索，下料要注意各单元锚索长度是不同的，6束3单元锚索有3种不同长度，锚索下料必须采用砂轮机械切割。锚固段锚索应剥皮，擦除锚索表面的油脂，清理干净后先刷防锈油漆，再涂脱水黄油，最后外套塑料套管。

1.3.11 锚索安装。锚筋体制作完毕后，要顺直摆放，检查合格后才可以运输到相应孔位进行安装。水平运输时，支点可每隔2 m设一个，转弯半径不宜太小，一般不小于6 m，穿束采用人工推进的方法，穿束应缓慢、平顺、均匀推进，穿至锚索的外露部分，满足张拉设备工作的长度时就可以停止。

1.3.12 锚孔注浆施工。注浆是锚孔施工过程中的一道关键工序，钻孔造完成后，要及时安装锚索并进行注浆，一般不得超过24 h。浆液采用设计水灰比的水泥净浆或砂浆，根据现场地质情况也可以掺外加剂，浆液随拌随用，锚孔注浆一般采用孔底返浆方法，注至孔口溢出新鲜浆液或排气管停止排气时才可以停止。

1.3.13 张拉锁定。张拉前要对张拉设备进行检定，在锚体与台座混凝土强度超过设计强度的80%时，才能进行张拉作业。锚斜托的台座承压面要平整，与锚索的轴线方向要垂直，在锚索正式张拉前，应取10%～20%的设计张拉荷载进行预张拉，使每根锚索的受力处于相同的初始状态。

1.3.14 锚孔验收。业主委托专业的具有边坡锚索资质的专业检测单位进行验收试验。检验合格后，及时进行封锚施工，张拉锁定后留5～10 cm锚筋外露，用切割机切掉多余的锚筋，锚头做防锈处理，再用混凝土进行封锚。

2 锚索施工过程中常见问题及注意事项

锚索在大面积施工前要先做有代表性地質的试验孔破坏性试验，以验证与调整设计，参数满足后方可进行大面积施工;钻进施工过程中出现塌孔、卡钻时，应停止钻孔施工，分析原因，对钻孔进行灌浆固壁处理，待浆液初凝后，再重新钻进;每天要对坡面及孔口进行检查，对存在的危岩及时清理;对于注浆量异常的孔口，可采取封堵、延长注浆时间等方法处理;要经常检查专项施工方案的执行情况，查看现场实际施工是否按既定的方案去做;明确脚手架的验收情况，每天排查脚手架的牢固情况;检查施工班组的安全交底情况和每天班组的安全落实情况;张拉千斤顶出力方向45°范围内严禁站人，防止夹片、锚具、作业工具等飞出伤人;锚索施工属于高空作业，存在一定的不安全因素，要求专职安全人员必须尽职尽责，认真履行好每天的各项安全工作。

3 结语

预应力锚索能够与围岩共同发挥作用，提高坡体的抗拉、抗弯与抗剪能力。同时，预应力锚索的柔性较大，有较好的延性，可以根据需要进行深层或浅层加固，能够起到适当控制岩土体变形的作用，有利于岩土体边坡的稳定。其具有施工工艺成熟、施工方便和快捷、施工进度快、加固质量好、施工比较安全和节约材料、造价经济等诸多优点，因此被广泛应用于工程中。

参考文献：

[1]夏清，蒋汶江.高速公路高边坡防护中预应力锚索的施工技术[J].建材与装饰，2016（11）：231-232.

[2]程淑云.关于公路高边坡施工中预应力锚索技术施工的分析[J].决策与信息，2015（7）：202-203.

[3]陈若愚，孙鸯金.预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用[J].交通世界（工程技术），2015（11）：116-117.

[4]曾渝，胡兴尧，姜学良.高速公路边坡防护中预应力锚索施工探讨[J].江西建材，2017（17）：158.

[5]宋星江.高速公路高边坡工程中预应力锚索的施工技术要点分析[J].黑龙江交通科技，2017（8）：96-97.

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