淺析預應力錨索技術在高邊坡加固中的應用

1、<p>　　淺析預應力錨索技術在高邊坡加固中的應用</p><p>　　摘要：預應力錨索由于具有工藝靈巧、施工進度快、縮短工期、施工安全等一些特性在高邊坡加固上得到了廣泛的應用。本文闡述了預應力錨索的加固原理、施工工藝與預應力技術在施工中出現(xiàn)的若干損失問題，并給予處理措施。 </p><p>　　關健詞：預應力錨索、施工、損失、解決方案 </p><p>

2、　　中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　基本介紹 </b></p><p>　　預應力錨索(prestress anchorage cable),是由鉆孔穿過軟弱巖層或滑動面，把一端（錨桿）錨固在堅硬的巖層中（稱內錨頭），然后在另一個自由端（稱外錨頭）進行張拉，從而對巖層施加壓力對不穩(wěn)定巖體進行錨固，這種方法稱預應力錨索，簡

3、稱錨索。如圖：【1】 </p><p>　　預應力錨索加固防護，是把破松散巖體錨固在地層深部穩(wěn)固的巖體上，通過施加預應力，使錨固范圍內軟弱巖體擠壓緊密，提高巖層間的正壓力和摩阻力，阻止開裂松散巖體位移，從而達到加固邊坡的目的，通過對部邊坡施工加預應力錨索，把坡體錨固于潛在滑移面下穩(wěn)定的中微風化變質巖中，保持坡面狀態(tài)深入坡體內部進行大范圍加固。預先主動對邊坡松散巖層施加正壓力，增大坡體對滑移面的正壓力，增大了抗滑力

4、，使坡體趨于穩(wěn)定。通過錨索孔的高壓注漿，漿液充填坡體內裂隙和空隙，提高了坡體內破碎巖體的強度，由于水泥漿的凝固作用使破碎的巖體連成整體，增強了坡體的整體穩(wěn)定性。 </p><p>　　預應力錨索施工工藝流程：準備工作→測量放線→工作平臺搭設→鉆孔→制作錨索→下錨索→注漿→縱、橫地梁施工→張拉和鎖定→封錨。預應力錨索施工工藝預應力錨索工程具有明顯的施工特點，是一項全新的施工工藝。 </p><p

5、><b>　　2、施工準備。 </b></p><p>　　預應力錨索施工前應做好施工組織設計、明確施工方法、施工工藝、工序流程、人員組織、施工設備、材料、試驗、監(jiān)測安排及安全、質量管理。開工條件包括開工報告、錨筋材料試驗、漿體材料試驗、配合比試驗、相關機械設備等，并應注意張拉設備及有關機具是否經(jīng)過標定。為了驗證設計采用的工作錨索的性質和性能、施工工藝、設計質量、設計合理性以及所提供的

6、安全儲備，同時考慮有關搬運、儲存、安裝和施工過程中抗物理破壞的能力，施工前應進行拉拔試驗，取得錨固段地層與砂漿錨固體間的極限抗剪強度，以確定設計參數(shù)是否滿足錨固工程穩(wěn)定、安全需求，進而確定是否需進行錨固段長度修正，拉拔試驗孔數(shù)按錨索設計總孔數(shù)的3%計，每3孔一組，錨固長度根據(jù)設計噸位、地層性質確定。 </p><p>　　3、錨索制作與安裝 </p><p>　　制作：錨索的設計長度是從鉆

7、孔的孔口起，鋼絞線的總長應為錨索的設計長度（鉆孔的實際長度）、框架梁厚度、千斤頂長度、工具錨和工作錨的厚度以及張拉操作預留量的總長。 </p><p>　　建立錨索加工場：硬化地面，長度不小于設計錨索長度，寬度為5 m～18 m； 下料應按設計要求長度(包括張拉長度)下料，下料時只能用砂輪機切割，不得使用電焊或氧焊，鋼絞線長度一般要保證在錨墩外預留1.5m的張拉段，鋼絞線切割后，鋪展在制作平臺上清除油污、銹漬；錨

8、索下料應整齊準確，誤差不大于±50 mm。 </p><p>　　錨索制作應滿足下述要求： </p><p>　　1)制作錨索的材料應滿足有關鋼絞線和高強鋼絲的要求； </p><p>　　2)鋼絞線宜使用機械切割； </p><p>　　3)錨索制作宜在加工車間或有遮蓋的場地上進行； </p><p>　　

9、4)錨索制作完成后，應對其進行詳細檢查，對于檢查不合格的產(chǎn)品不得投入儲存或使用。 </p><p>　　安裝：錨索安裝前,要核對錨索編號是否與孔號一致，確認無誤后，才能組織人員抬至孔口，避免錯運，造成費工費時，甚至釀成質量事故。搬運時，不得損壞各部位，凡有損傷的必須修復?？柑Ц髦c間距不得大于2 m，其彎轉半徑不宜太小。當離工地較遠或組成錨索的鋼絞線數(shù)量較多時，可以盤成直徑1．5m～2．0 m的圓盤，以便于吊裝和

10、運輸。在成孔高壓清孔后，立即將錨索進孔。入孔安放時，應防止錨索擠壓，彎曲或扭轉。錨索入孔的傾角和方位應與錨孔的傾角和方位一致，要求平順推送，在錨索安裝承載體的一端先入孔。先慢慢入孔，擺正方向，然后加快速度推送，依靠錨索重力及慣性下滑。 </p><p><b>　　4、錨固注漿 </b></p><p>　　注漿將采用砂漿，經(jīng)試驗比選后確定施工配合比。實際注漿量一般大

11、于理論的注漿量，或以錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結束的標準。如一次注不滿或注漿后產(chǎn)生沉降，要補充注漿，直到注滿為止。如果工程地質條件復雜，巖體風化嚴重，構造裂隙發(fā)育，巖體破碎，因而在鉆孔過程中，經(jīng)常出現(xiàn)塌孔、卡鉆現(xiàn)象。為此，應采取灌漿固壁的方案，邊鉆邊灌，逐步成孔，對個別孔位由于裂隙密集，裂隙延伸距離長的地段，若采用普通灌漿法，灌漿量非常大（曾有一孔灌漿水泥用量達15噸），因此需采取滲加水玻璃，間斷灌漿法。注漿結束后，將

12、注漿管、注漿槍和注漿套管清洗干凈，同時做好注漿記錄。 </p><p>　　5、解決方案及注意事項 </p><p>　　隨著近10年的發(fā)展，預應力錨索加固技術已被廣泛應用，然而在用錨索補強支護時，錨索施加的預應力高達100KN以上，而錨桿靠螺母擰緊力矩形成的預應力只有25KN左右，因此兩者相差很大，加上錨索設計及施工工藝掌握不好，極易造成錨索附近的錨桿預應力消失而松動，然而局部頂板則會下

13、沉變形、離層，出現(xiàn)網(wǎng)兜現(xiàn)象，同時也會造成錨索承受的載荷逐漸超過其極限值，造成錨索被破壞，最終導致巷道的支護失效，最后影響到安全生產(chǎn)。針對這些問題，我們通過技術和管理手段已達到一定的解決方案。如下： </p><p>　　5.1錨索施工后的緊固方法 </p><p>　　錨索安設后應及時給予100KN的預緊力，在距離迎頭20M時再進行二次緊固，使錨索預緊力達到150KN,以減少頂板變形。但現(xiàn)

14、場施工時時常會不進行二次緊固或用非專業(yè)工具安設錨索等問題，預緊力達不到預計要求，失去了支護作用。為此，我們通過強化錨索施工質量檢查、隨時抽查已安設錨索的二次緊固質量等方法，監(jiān)督施工人員嚴格執(zhí)行技術規(guī)范要求，使錨索的緊固值控制在規(guī)定的范圍之內。 </p><p>　　5.2預應力損失較大 </p><p>　　前期張拉完成3天后進行補償張拉時，發(fā)現(xiàn)應力損失較大，部分錨索預應力損失超過了10

15、%，則需進行分析原因。 </p><p>　　主要有：造孔精度差，增大了摩阻應力損失，錨具及預應力筋徐變引起的預應力損失。 </p><p>　　針對以上原因，我們采取了提高造孔精度，減小孔斜誤差，尤其是控制鉆孔入口2m范圍內的誤差，使其不大于2，首先加固鉆孔平臺支架，保證鉆孔過程中不發(fā)生晃動；其次鉆頭入孔時，用側斜儀嚴格控制其傾角；徐變引起的損失，采取張拉時每級荷載持荷時間適當放長，尤其

16、是最大一級持荷保證不小于30min。 </p><p><b>　　6、結束語 </b></p><p>　　預應力錨索作為高危邊坡加固的一種有效措施在各種邊坡工程建設中得到了廣泛的應用。由于錨索工程具有隱蔽性和專業(yè)性強的特點所以在施工中應嚴格按照有關規(guī)程進行操作以保證錨索的施工質量，這就需要制定合理的綜合治理辦法。預應力錨索工程在控制高邊坡防護結構變形方面作用顯著，

17、進一步驗證預應力錨索縱、橫地梁是高邊坡防護中的一種有效加固措施。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　1、新型支擋結構設計與工程實例、李海光等編著 人民交通出版社 </p><p>　　2、預應力錨索在高邊坡防護中的應用技術、周傳剛、山西建筑2010年1月：141-142 </p><p&