公路高边坡施工中对预应力锚索技术的应用.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流公路高边坡施工中对预应力锚索技术的应用.精品文档.公路高边坡施工中对预应力锚索技术的应用 摘要：近几年来，预应力锚索技术在公路高边坡施工中得到越来越广泛的应用。预应力锚索技术是通过特殊手段将钢绞线变成长期处于高温状态下的受拉结构体，从而增强土体锚固强度，最终提高岩体的稳定性。本文就以某高速公路应用预应力锚索技术的成功实例，来探讨预应力锚索技术在公路高边坡中的应用。 关键词：公路高边坡；预应力锚索技术；应用探析 Abstract: In recent years, the prestressed anchor cable technology

2、is widely used in the high slope of the highwayconstruction. The prestressed anchor cable technology isthrough a special means of steel strand into long-termtension structure under high temperature condition,thereby enhancing the soil anchoring strength, improvethe stability of rock mass. The succes

3、sful application of prestressed anchor technology of expressway, discusses the application of prestressed anchor cable technology inthe high slope of the highway. Keywords: highway high slope; prestressed anchor cable technology; application 中图分类号：X734文献标识码：A文章编号： 传统的高边坡防护主要有护面墙、挡土墙以及护坡等硬性结构物，然而，随着人

4、们对环境要求的不断提高，传统的高边坡防滑已经不能够满足人们的需求，随之而兴起了预应力锚索技术。近几年来，预应力锚索技术日渐成熟，在公路高边坡施工中得到越来越广泛的应用。 预应力锚索防护技术主要是通过水泥砂浆在有效深度的锚孔底端与周边完整的岩层形成锚固体，锚固体与孔壁之间就会形成摩擦力，提供一个反作用力，在锚索的预应力下，利用框架岩坡面最后将主动应力传递给稳定岩层，达到加固的效果。高边坡预应力锚索技术是确保高边坡稳定的重要施工工艺，直接关系着高速公路的使用安全，在高边坡施工中应该得到重视。 一、工程概述 1、地质概况 某高速公路YK56+180 YK68+163段路堑边坡位于中低山地貌区，地形呈

5、现斜坡状，坡度范围在25-35。地形相对高为55cm左右，边坡最大的开挖深度为52cm左右，地面标高平均范围在850cm-950cm。该公路边坡的岩石比较软弱，容易风华并且遇到雨水时容易发生泥化现象，岩体属于滑岩层，坡体的稳定性相对较差，并且滑坡地段下有地下水分布。 2、施工方案的设计 采用预应力锚索技术进行防固，锚索分为三级，按照4m4m的正方形布置，如图1所示： 图1 锚索与框架的位置 该公路边坡的预应力体系选用OVM-4型夹片锚具，高强低松驰钢绞线和胶结式的锚固段从而组成的群锚体系。预应力锚索采用的松弛钢绞线是用16.23（7.54.5），每一根锚索设计的吨位是450kn，超张拉应力为设

6、计吨位的104%，也就是468KN。预应力锚索主要分为三部分框架，分别是梁斜托、毛所提以及锚固段三部分组成的。锚索固体段的长度为9.5m，每个孔设计有4根钢绞线，框架梁鞋托主要是采用C30的钢筋混凝土，内锚固段采用的是M40的水泥砂浆。各个框格的梁斜托设置在孔口外，设置其的主要作用是为锚索提供张拉力。如下图2所示： 图2 锚索结构示意图 二、预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用 预应力锚索技术在公路高边坡施工中的应用主要是从以下一方面进行探讨：主要的施工设备，施工工艺流程，钻孔，锚索组装、安防、灌浆、张拉、锁定、封锚这几个步骤来完成其施工流程。 1、选择主要的施工设备 由于该工程的边坡比较陡

7、并且高度比较大，因此采用适应性比较强的轻型设备，选用YG800型全风动潜孔钻机。因为该钻机具有质量比较轻，实现整机提升。同时钻机的随意性比较大，能够调整钻机的方位以及倾角，容易满足设计的角度要求。该钻机的动力是全风动，动力比较单一，移动时比较方便，更为主要的是操作过程非常简单。钻机的结构相对比较简单，钻孔的速度比较快，特别适用于高路边坡的施工中，但是需要注意的是，在进行钻孔时禁止有水，该钻机就采用污水钻进工艺，从而简化了钻孔的配套设置，同时由降低了生产成本，提高了该工艺的经济效益。 因为单孔灌浆的量比较少，因此就选用砂浆泵进行灌注，张拉设备则选择YDC1100A 轻型千斤顶或者是QYC270轻

8、型的千斤顶和配套的相关高压油泵。空压机选用21m3的英格索兰750E型。液压机拔管采用XB100T。 2、施工工艺流程 施工工艺流程按照以下流程图进行，如图3所示： 图3 施工工艺流程图 3、钻孔 钻孔是锚索施工中控制质量的关键程序，该公路的锚索孔设计直径为115m，角度为25，锚索之间的距离为3.5m4m。坡度为15，钻孔采用的是风动干钻进行施工，禁止采用水钻工艺，钻孔的设计以及深度都符合相关设计要求，采用的是冲击回转钻进方法进行的，钻孔的工艺流程则包括孔位的定位，钻进以及冲洗钻孔。 首先，定位就是指在钻孔之前，需要采用尺子进行测量，在脚手架上安装钻机专用的钢管，根据设计图纸的相关要求，进行

9、测量放样定位。钻机的安装就位之后，调整倾角以及方位角，达到设计的要求，然后将钻进进行固定之后，再进行复查，直到符合相关标准之后，方可钻进。其次，钻进时采用钻机所配置的统一定尺的钻杆，按照锚索设计的长度从而确定钻杆的长度，并且排列要整齐，不能够斜歪放置。对每一根钻杆进行逐一钻孔，钻杆用完之后，孔的深度应该符合相关的规定。在钻进的过程中应该严格注意工作风压以及地址情况。根据现场的实际情况，调整对策。如果在钻孔的时候，遇到软弱的底层或者的破碎带的底层们应该迅速调整钻进的速度，避免出现坍塌事故。最后，在钻孔结束之后，对钻孔进行冲洗，确保钻孔壁与浆体的粘度。同时采用高风压管插入孔底，一边插一边进行吹风。

10、将孔内的残渣以及粉吹净。下面就进行锚索的安装。 4、锚索组装 锚索的组装采用的是钢绞线，钢绞线的下料长度应该等于锚固段的长度加上自由段的长度再加上张拉段的长度。下料的长度误差应该小于5厘米。钢绞线要经过除锈处理，然后顺直的放在组装台上，自由段应该先进行刷一层防锈漆，同时还需要涂上一层油脂。最后穿上PR防护管，钢绞线的自由端与锚固段的相交接的地方应该采用封口胶带进行缠绕，使用铁丝将其扎紧，避免水泥浆进入到管中。钢绞线应该按照顺序进行排列组装，注浆管应该放在锚索之间，使锚固段呈现核状，锚索前应该加上导向帽。锚索在组装完之后，挂上编号牌，堆放等待使用。锚索的安装示意图如下图4所示： 图4 锚索组装示

11、意图 5、锚索安放 对锚索进行安放时应该注意：数人将其抬放到孔口边，锚孔成孔之后再加入锚索。在放置锚索时，应该先使用硬塑料管伸到孔底，采用压缩空气吹出孔内的岩屑，最后将锚索平顺的放在孔内，要有足够的外留长度。在进行吹孔的过程中，时常会遇到这种情况：吹孔之后，碎石就掉块，以致于锚索不能够顺利的放进去。因此，在钻孔的过程中如果发现此类孔，钻孔之后，应该立即放入锚索再进行吹孔。为了防止由于大量地下水渗出，岩屑以及地下水对钻杆的搅动，使用清水以及压缩空气进行反复冲洗，一直洗到清水为止，洗完之后再进行灌浆。 6、锚索灌浆 因为水泥砂浆的流动性比较差，容易造成堵塞注浆管，同时锚索成孔之后孔内的积水也比较严

12、重，承受的压力比较大，水泥砂浆遇到水就会出现离析的现象，沙子离析就会沉于锚固段，那么锚固段的强度就得不到保障。因此锚索灌浆采用的是纯水泥浆，其中锚固段如果遇到土质或者是沙土状的风化岩层，应该采用二次高压劈裂注浆法，从而提高地层的锚固力。锚孔钻造完成之后，应该及时的进行锚索体的安装以及锚孔的注浆，按照理论不能够超过一天。如果采用二次劈裂注浆法时，主要是利用注浆强度来控制劈注的时间，需要在二次注浆管的锚固段进行封塞或者设置花孔，在进行二次注浆时，高压注浆管采用镀锌铁管或者是钢管。注浆的材料按照掺入量为每方1.8-2.0kg的聚丙烯腈纤维。 7、框架的浇筑 框架的浇筑主要是呈现正方形的锚索框架进行的

13、，采用C30的混凝土进行浇筑。人工绑扎的钢筋之后，支立模板，同时在锚索的位置套上PVC管，如果锚索与框架的箍筋相互干扰时，进行局部的调整箍筋间的距离。安装定向箍筋、定位管以及固定的锚垫板。在进行框架的浇筑应该分段进行浇筑，框架间的厚度为两米，使用的是浸沥青模板进行填塞。对于框架的浇筑应该保证其质量，加强振捣，并做好养护。锚索框架示意图如下图5所示： 图5 预应力锚索框架梁法向投影图 8、锚索张拉 锚索锚固段浆体和承压地梁，锚墩混凝土等到凝固七天之后，再进行锚索的张拉。对于大面积的防护工程，在施工茜应该做好极限抗拔力的试验，从而获得真实的锚索抗拔力的参数。对于此次公路的高边坡设置主要是将锚索的张

14、拉分为两次进行。第一次的张拉力分为4级，设计的张拉力分别为预应力的10%、20%、40%、60%，并且每一次的张拉之后，保持三分钟。第二次的张拉力设计为3级，在第一次张拉力后的三天进行，主要目的是为了弥补前一次因为地层受压或者锚墩产生的移位等引起的预应力受损情况，设计的张拉力分别为预应力的80%、100%、110%.同样保持三分钟。 9、锚索锁定 根据钢绞线的股数来选择合适的锚具以及夹片，对准每一条钢绞线的位置，然后将锚具从钢绞线的端部穿入，从而与钢板保持一致。采用16的钢管将夹片与锚具进行压紧，装好千斤顶，等到千斤顶与锚具压紧之后，张拉到锁定的数值之后，从而拆下千斤顶。 10、锚索封锚 在张

15、拉结束两天之后，对锚具、夹片以及钢绞线进行检查，如果没有异常情况，就采用手砂轮机将钢绞线切断，从锚具外量起，留下9厘米左右，并对其进行清洗，采用C30的混凝土将锚头进行封闭。 三、施工注意事项 在该工程施工中，应该加强对锚索钻孔岩层的监控，根据现场的实际情况及时的校正锚索的长度以及加密锚索，从而确保其安全性以及可靠性。在进行钻孔的过程中，如果发现卡钻或者塌孔的现象，应该停止钻孔，在孔中局部注入水泥浆之后，方可进行二次造孔。在施工中应该详细将施工现场的情况记录下来，并且及时的对其进行总结。在对锚索进行张拉的过程中出现预应力损失时，应该进行张拉力的补偿。 四、结束语 该工程在按照上述的施工工艺，公

16、路的高边坡基本得到稳定，具有很好的稳定性，在以后的使用过程中，没有发现任何异常情况。通过实践证明，预应力锚固技术能够对高速公路的边坡进行有效的防护，保证公路的安全。同时预应力锚索技术具有造价低廉以及施工比较简单的优点，相信在以后的公路高边坡的施工会得到愈来愈广泛的应用。 参考文献： 1JTJ0412000.公路桥梁施工技术规范S. 2SL4694.水工预应力锚固施工规范S. 3周水兴,何兆益,邹毅.路桥施工计算手册.北京:人民交通出版社.2001. 4JTG D63-2007.公路桥涵地基与基础设计规范.中交公路规划设计院有限公司.2007. 5左伟.预应力锚索在高速公路高边坡施工中的应用J.山西建筑.2012,38(28). 6李晨,李慧.公路高边坡加固中预应力锚索技术的应用J.建材与装饰.2011. 7倪初冬,张燕.高边坡预应力锚索框架防护施工技术J.工程施工技术.2012.