【摘 要】預(yù)應(yīng)力錨桿(索)已經(jīng)是高邊坡防護工程中越來越重要的手段,結(jié)合揭普高速公路第10標(biāo)預(yù)應(yīng)力錨桿(索)在高邊坡防護工程中的施工實踐,介紹其施工工藝和施工注意事項,可供類似工程參考。 

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力錨桿;高邊坡防護;高速公路 
  1.概述 
  在高邊坡工程中,當(dāng)潛在的滑體沿滑動面的下滑力超過抗滑力時,將會出現(xiàn)沿滑動面的滑移和破壞。為了保持邊坡的穩(wěn)定,一般采用大量削坡直至達到穩(wěn)定的邊坡角或設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)。在很多情況下單純采用削坡或擋墻往往是成本高或難以實現(xiàn)的。這時可采用錨桿(索)進行加固。 
  2.錨桿的結(jié)構(gòu) 
  錨桿是一種將拉力傳至穩(wěn)定巖層或土層的結(jié)構(gòu)體系,主要由錨頭、自由段和錨固段組成。 
 。1)錨頭:錨桿外端用于錨固或鎖定錨桿拉力的部件,由墊墩、墊板、錨具、保護帽和外端錨筋組成。 
 。2)錨固段:錨桿遠端將拉力傳遞給穩(wěn)定地層的部分錨固深度和長度應(yīng)按照實際情況計算獲取,要求能夠承受最大設(shè)計拉力。 
 。3)自由段:將錨頭拉力傳至錨固段的中間區(qū)段,由錨拉筋、防腐構(gòu)造和注漿體組成。 
 。4)錨桿配件:為了保證錨桿受力合理、施工方便而設(shè)置的部件,如定位支架、導(dǎo)向帽等。 
  3.錨桿(索)加固邊坡的應(yīng)用 
  在土層中,邊坡安設(shè)錨桿(索)后提高了邊坡安全。在巖體中,因為巖石存在嚴(yán)重差異,巖石邊坡可能出現(xiàn)失穩(wěn)及破壞模式,如:滑移、傾倒等。錨桿軸線與巖石主結(jié)構(gòu)面或潛在的滑移面呈大角度相交,以抵抗邊坡失穩(wěn)和破壞。錨桿在邊坡加固中通常與其它支擋結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用,如:錨桿與鋼筋混凝土樁聯(lián)合使用,構(gòu)成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻;錨桿與鋼筋混凝土格架聯(lián)合使用形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻等。 
  4.工程應(yīng)用實例 
  4.1 工程概況 
  揭普高速公路第10標(biāo)里程樁號為K31+500~K37+000,線路總長5.5Km,本標(biāo)段地勢起伏較大,有多處高邊坡開挖及防護工程。錨桿(索)工程在本標(biāo)段有較多的運用。 
  K33+424~K33+769線路左側(cè)為5級邊破,路面至坡頂最高距離為45.08m,巖石破碎,多裂隙,有土石夾層。防護形式:第1級坡面垂直8m,坡率1:0.5,錨桿框架梁防護;第2、3、4級單級垂直10m,坡率1:0.75,預(yù)應(yīng)力錨索防護,底梁支護。第5級坡面垂直7.08m,坡率1:0.75,底梁錨桿防護。該坡面非預(yù)應(yīng)力錨桿4488m,預(yù)應(yīng)力錨索10604m。 
  K35+120~K35+300高邊坡設(shè)計為4級邊坡防護,第1~3級為非應(yīng)力錨桿防護,第4級為拱形骨架防護邊坡,巖層走向及邊坡開挖面反傾,但較破碎,屬較穩(wěn)定邊坡,屬錨桿抗傾防護。 
  4.2 錨桿(索)施工 
  以K33+424~K33+769左側(cè)高邊坡為例談錨桿(索)施工錨桿施工質(zhì)量的好壞將直接影響錨桿的承載能力和邊坡穩(wěn)定安全,在施工前選擇適宜的施工方法,認真組織施工。錨桿施工包括施工準(zhǔn)備、造孔、錨桿制作與安裝、注漿、錨桿鎖定與張拉等五個環(huán)節(jié)。 
  4.2.1 施工前的準(zhǔn)備工作 
  施工前的準(zhǔn)備工作是指施工前的調(diào)查和施工組織設(shè)計兩部分。施工前的調(diào)查是為施工組織設(shè)計提供必要資料,其內(nèi)容包括:錨固工程計劃、設(shè)計圖、邊坡巖土性狀等資料是否齊全;施工場地調(diào)查,施工對交通的影響情況;施工用水、用電條件調(diào)查等。 
  4.2.2 施工工藝 
 。1)鉆孔 
  按照設(shè)計樁號采用拉線尺量,結(jié)合水準(zhǔn)測量進行放線,并用鐵釬和油漆標(biāo)記準(zhǔn)確定位錨孔位置。鉆機嚴(yán)格按照設(shè)計孔位、傾角和方位準(zhǔn)確就位,采用測角量具控制角度,鉆機導(dǎo)軌傾角誤差不超過±1°,方位誤差不超過±2°。錨孔鉆造完成后及時進行錨筋體安裝和錨孔注漿,原則上不超過24小時以避免長時間擱置造成塌孔。 
 。2)錨桿制作與安裝 
  首先按要求的長度切割鋼筋,并在外露端加工成螺紋以便安放螺母,然后在桿體上每隔1~3m安放隔離件以使桿體在孔中居中,最后對桿體按要求進行防腐處理,這樣棒式錨桿的制作便完成。 
 。3)注漿施工 
  錨固的注漿是錨桿施工過程的重要環(huán)節(jié),注漿質(zhì)量將直接影響錨桿的承載能力。錨孔一般采用水泥漿或水泥沙漿灌注,漿液的拌合成分、質(zhì)量和灌注方式在很大程度上決定了錨桿的粘結(jié)強度和防腐效果。 
 。4)錨桿(索)的張拉與鎖定 
  當(dāng)注漿體強度和傳力系統(tǒng)(框格梁、墩座)混凝土強度均達到設(shè)計強度80%以上時,并經(jīng)驗收試驗合格后,進行張拉作業(yè)。錨索正式張拉前,取30%的設(shè)計張拉荷載,對其預(yù)張拉1~2次,使其各部位接觸緊密,鋼鉸線完全平直。 
  4.2.3 施工過程注意事項 
 。1) 首先應(yīng)布設(shè)被動防護網(wǎng),再布設(shè)主動防護網(wǎng),嚴(yán)防沖溝及邊坡防護處治施工過程中,落石威脅施工安全。 
  (2) 開挖挖方邊坡之前,要求對邊坡分層開挖,并在開挖后及時處治,避免讓開挖后未經(jīng)處治的脆弱邊坡在雨水沖刷下造成不良后果。 
 。3)位移觀測必須貫穿整個綜合處治過程,一有突發(fā)事件,應(yīng)立即采取緊急預(yù)案處理。 
 。4) 項目部應(yīng)動態(tài)跟蹤現(xiàn)場,如遇邊坡施工不安全或方案不合理處,應(yīng)及時通知業(yè)主、設(shè)計和監(jiān)理單位,以便進一步優(yōu)化設(shè)計,以免耽誤進度。 
  4.3錨桿(索)的試驗與觀測 
  4.3.1錨桿(索)驗收試驗 
  錨桿(索)工程必須進行驗收試驗。驗收試驗嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)《錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2001)和設(shè)計圖紙有關(guān)規(guī)定進行,通常驗收試驗檢驗的錨桿的數(shù)量應(yīng)不少于錨桿總數(shù)的5%,且一個邊坡不得少于3根。驗收試驗最大試驗荷載:對于永久性錨索應(yīng)為設(shè)計軸向拉力值的1.5倍;對于臨時性錨索應(yīng)為設(shè)計軸向拉力值的1.2倍。荷載分級施加并測讀各級荷載下的伸長值。 
  4.3.2錨桿(索)的蠕變試驗 
  在軟粘土中設(shè)置的錨桿,在較大荷載作用下會產(chǎn)生很大的蠕變變形,為了掌握軟粘土中的錨桿的工作特性,我國有關(guān)錨桿標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,凡塑性指數(shù)大于20的土層中的錨桿,均應(yīng)進行蠕變試驗,且試驗的根數(shù)不應(yīng)少于3根。 
  4.3.3驗收試驗的數(shù)據(jù)整理與結(jié)果判定 
  驗收試驗的錨索符合下列二個標(biāo)準(zhǔn),判定為合格,否則,即為不合格: 
 、 起始荷載到最大試驗荷載之間所測得的總彈性位移量(即為最大試驗荷載條件下的總位移量-卸荷到起始荷載時的殘余位移量),應(yīng)當(dāng)超過該荷載范圍內(nèi)(最大試驗荷載-起始荷載)錨筋自由段長度的理論彈性伸長量的80%,且小于自由段1/2與錨固段長度之和的錨筋的理論彈性伸長值。對于壓力分散型錨索,且按上述(E2)試驗方法進行驗收試驗,錨固段應(yīng)視為零,自由段以各單元錨索全長的平均值計算。 
 、 在最后一級荷載作用下的位移觀測期內(nèi),錨頭位移穩(wěn)定,即在歷時10min內(nèi)位移不超過1mm,或者2h蠕變量不大于2mm。 
  4.3.4 錨桿(索)的長期觀測 
  錨桿施工完成后,為了確認錨桿的工作能力,需對錨桿進行長期觀測。在觀測結(jié)果過程,若錨桿的工作能力不符合要求,應(yīng)采用二次張拉錨桿或增加錨桿數(shù)量等方法保證邊坡錨固工程的可靠性。錨桿張拉鎖定后按規(guī)定進行觀測,觀測成果及時整理,第一年內(nèi)的觀測成果將作為工程驗收的資料。 
  5.結(jié)束語 
  揭普高速公路在高邊坡防護工程中大量使用預(yù)應(yīng)力錨桿(索),較好的防止了高邊坡不穩(wěn)定巖層、土層的滑移,對邊坡的長期穩(wěn)定提供了很好的保證。防護工程在質(zhì)量、進度、安全方面得到了業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理等單位的好評,F(xiàn)將以上文字整理,使大家能夠更好的了解預(yù)應(yīng)力錨桿(索)工程。 
  參考文獻: 
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