公路边坡加固中的预应力锚索技术.docx

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1、公路边坡加固中的预应力锚索技术1、概述预应力锚索挡土墙是锚杆挡土墙技术开展的产物，它是 通过钻孔将钢绞线或高强钢丝锚固于稳定的地层中，并通过 张拉产生预应力，从而到达稳定挡土墙或者稳定加固体限制 其变形的目的。世界上大规模应用预应力锚索并获得成功的典型实例 是20世纪30年代阿尔及利亚舍尔法大坝的加固工程，该工 程在应用预应力错索技术巾获得了较大的成功。从20世纪 40年代末至70年代初，锚索技术得到了迅速开展，加固理 论、设计方法逐步形成和完善。目前已广泛应用于岩土工程 的各个领域，积累了丰富的工程实践经验。锚索技术在我国的研究始于20世纪60年代，从20世 纪70年代开始，该项技术在我国的

2、水电、国防、矿山等领 域内逐步开始使用。20世纪80年代以来，随着研究的渗入 和成果实践的增多，人们对锚索技术有了更深入的研究和认 识，也在实践中积累了一定的成功经验。随着该项技术的发 展和成功的应用，锚索技术得到了越来越广泛的应用，在对 锚固技术的机理研究、试验设备以及施工工艺等方面的研究 都取得较大的进展。2、预应力锚索加固原理预应力锚索加固防护，是把破碎松散岩体锚固在地层深 部稳固的岩体上，通过施加预应力，使锚固范围内的软弱岩 体挤压严密，提高岩层问的正压力和摩阻力，阻止开裂松散 岩体位移，从而到达加固边坡的目的。通过对局部坡体施加 预应力锚索，把坡体锚固于潜在滑移面下稳定的中微风化变

3、质岩中，保持坡面状态深入坡体内部开展大范围加固。预先主动对边坡松散岩层施加正压力，增大坡体对滑移 面的正压力，增大了抗滑力，使坡体趋于稳定。通过锚索孔 的高压注浆，浆液能充填坡体内裂隙和空隙，提高了坡体内 破碎岩体的强度，由于水泥浆的凝固作用使破碎的岩体连成 整体，增强了坡体的整体稳定性。3、预应力锚索施工工艺预应力锚索工程具有鲜明的施工特点，是一项全新的施 工工艺，其施工工艺流程见图2。3. 1钻孔首先选择合适的钻孔设备。钻孔是锚固工程费用最高和 影响工期的关键工序，同时也是影响锚固工程经济效果的主 要因素。因此应根据锚固地层情况、锚孔深度、锚孔孔径以 及施工场地条件等来选择钻孔设备。按设计

4、孑L 口位置在脚手架上安装专用机座，将钻机与 机座及脚手架固定好，复核孔口位置、方位和倾角，确认无 误后，安上冲击器和钻头，接上风管，即可开钻。钻孔完毕 后，复核孔深，并以高压风将孔内粉尘吹净，以织物或水泥 袋纸塞好孔口备用。3. 2锚索制作、安装锚索的设计长度是从钻孔的孔口算起的，钢较线的总长 应为锚索的设计长度（钻孔的实际长度）、框架梁厚度、千 斤顶长度、工具锚和工作锚的厚度以及张拉操作预留量的总 长。压力分散型锚索钢绞线采用厂家生产的无粘结型的钢较 线，钢绞线截取以前，首先开展调直，要确保每一根钢绞线 始终顺直，不扭不叉。量出锚索的设计长度和锚固段三个单 元的长度，分别做出标记，在每单元

5、的起点位置安装钢质承 载体及挤压套，且锚索的端部安放导向帽，下锚时能够顺利 人孔。锚索制作应满足下述要求：(1)制作锚索的材料应满足有关钢绞线和高强钢丝的 要求；(2)钢续线宜使用机械切割；(3)锚索制作宜在加工车间或有覆盖的工地内开展；(4)锚索制作完成后，应对其开展详细检查，对于检 查不合格的产品不得投入储存或使用。3. 3注浆为保证注浆质量，注浆材料要求严格按照经试验合格的 配比备料，注浆浆液应严格按照配合比搅拌均匀，随拌随用, 浆体强度不低于40MPa,锚孔注浆必须采用孔底返浆方法(注 浆压力一般为2.0MPa左右)，直至孔口溢新鲜浆液，严禁抽 拔注浆管或孔口注浆，如发现孔口浆面回落，

6、应在30分钟 内开展孔底压注补浆2次3次，确保孔口浆体充满。在注浆作业开始和中途结束较长时间再作业时，应用水 或水泥稀浆润滑注浆泵及注浆管路。注浆过程应认真做好现 场施工注浆记录，每批次注浆都应开展浆体强度试验，试件 不得小于两组。浆体未达至0设计强度的70%时，不得在锚 索端头悬挂重物和拉绑碰撞。3. 4锚索张拉待锚固段的浆体强度、锚墩和垫墩的混凝土强度到达设 计强度后，开展预应力张拉。张拉采用“双控法”，即采用 设计张拉力和伸长值来控制张拉应力，当实际伸长值与理论 伸长值差异大于土6%时，应暂停张拉，待查明原因和采取措 施后方可继续开展。张拉与锁定应注意以下几个方面：（1）锚索在张拉前必须

7、把承压支撑构件的面整平，将 台座、锚具安装好，并和锚索轴线方向垂直。安装千斤顶时 注意千斤顶轴线应与锚杆轴线尽量在一条直线上，而且不可 压弯锚头局部。（2）安装前应对千斤顶和电动油泵开展标定，拉标定 的数据开展张拉。张拉时，事前检查油泵各阀门的工作情况 和油管的畅通情况，以免在张拉时油泵工作不正常而造成张 拉失败。（3）锚索张拉应按一定程序开展，锚索张拉顺序，应 考虑邻近锚索的相互影响。（4）正式张拉前必须对锚索开展预张拉二次，张拉力 为0. 10.2Nt,使锚索各部位接触严密、拉体完全平直，以 消除杆体的隐蔽变形量。拉直后再开展张拉时，其变形量起 点以此状态为零记起。（5）锚索张拉荷载要分级

8、逐步施加，不能一次加至锁定荷载。3. 5封锚锚索锁定后，做好记号，观察三天，没有异常情况即留 10cm后用手提砂轮机切割多余钢绞线(严禁电弧烧割)。最 后用水泥浆注满垫板及锚头各局部空隙，并按设计支模，用 C30舲封锚处理。3. 6锚索预应力损失的处理锚索的预应力损失是预应力锚索工程中常常遇到的问 题，其来源主要有三个方面：张拉过程中的损失、锚索锁定 过程中的损失和由于时间的推移而引起的预应力损失。减小或防止预应力损失的方法主要有：(1)锚索材料的选择：为减小锚索的预应力损失，应 选用高强度低松弛性的钢绞线以及与之配套的锚固体系。(2)岩土体的选择：锚固段应置于坚硬完整的岩土体 中，使锚索有稳

9、定的根基，外锚段如桩后的岩土体必须坚实， 以防止应力集中区岩土体徐变过大，增加预应力值的损失。(3)优化张拉力的设计：由于施加的预应力与张拉力 成正比，因此设计时应考虑防止大吨位的出现，即以多孔位、 小吨位为宜。另外，在构造强度许可的情况下，采用超张拉 可以将桩后土层处于超压密、超固结状态，从而减小后期预 应力损失。3. 7施工注意问题为保证锚索施工质量，锚索施工过程中应注意以下问题:（1）各关键施工工序必须设立专职负责人，并认真做 好质量的自检与互检。（2）各工序的施工人员必须严格按照施工操作规程或 规定开展施工。（3）所有施工用机械、材料、配件必须开展详细检查 或检验。（4）水平流水作业施工中，上一道工序不合格或未经 验收的施工阶段成品，不得进入下一道施工工序。（5）在施工的平安过程中，必须认真做好施工记录和 施工日记，将各参数认真填入记录表中，并作为竣工验收资 料必备内容的一局部。4、结语预应力锚索作为高危边坡加固的一种有效措施，在各种 边坡工程建设中得到了广泛的应用。由于锚素工程具有隐蔽 性和专业性强的特点，所以，在施工中应严格按照有关规程 开展操作，以保证锚索的施工质量。