摘要：山區(qū)高速公路地形變化快，地質(zhì)情況多樣，路塹高邊坡處理往往成為施工的難點(diǎn)和重點(diǎn)，本文就鎮(zhèn)寧至勝境關(guān)高速某合同段預(yù)應(yīng)力錨索邊坡防護(hù)技術(shù)進(jìn)行闡述和研究。
　　
　　主題詞：山區(qū)，高速公路，錨索，技術(shù)
　　
　　鎮(zhèn)勝高速公路是國(guó)家重點(diǎn)工程——國(guó)道主干線滬瑞高速公路貴州境內(nèi)一段。該合同段地處貴州省盤縣特區(qū)，全長(zhǎng)3.614Km。路線所經(jīng)地區(qū)為低中山、中山地段，構(gòu)造巖蝕發(fā)育，且有地質(zhì)斷層發(fā)育，全標(biāo)段共有5處路塹高邊坡，主要為強(qiáng)風(fēng)化泥巖，邊坡穩(wěn)定性差，設(shè)計(jì)上做了預(yù)應(yīng)力錨索邊坡防護(hù)處理。
　　
　　一、 工程實(shí)施前準(zhǔn)備工作：高邊坡病害治理工程較為復(fù)雜，合理確定項(xiàng)目的施工順序顯得尤為重要，為確保施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中路塹邊坡的穩(wěn)定，除應(yīng)采取合理的支擋圍護(hù)措施外，還必須采用科學(xué)有效的施工方法、工藝及施工程序，避免施工過(guò)程中邊坡失穩(wěn)破壞，造成重大損失，甚至留下后患，影響邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定和運(yùn)營(yíng)的安全。
　　路塹邊坡開挖施工應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
　　（1）、盡量避免安排在雨季施工，開挖前應(yīng)先做好地表排水系統(tǒng)；
　　（2）、實(shí)測(cè)開挖斷面并按設(shè)計(jì)坡率放線；
　　（3）、為確保施工安全，堅(jiān)硬巖石的邊坡開挖應(yīng)采取松動(dòng)覆蓋爆破，嚴(yán)格控制用藥量，并做好防落石措施；
　�。�4）、邊坡開挖應(yīng)采取隨挖隨支護(hù)的施工方法，即開挖一級(jí)，支護(hù)一級(jí)，然后再開挖一級(jí)。嚴(yán)禁一次開挖到底，同時(shí)應(yīng)加快邊坡支護(hù)工序施工，避免坡面暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成坡面松馳范圍變大，形成新病害；
　�。�5）、邊坡開挖后若地質(zhì)實(shí)際情況與設(shè)計(jì)不符者，應(yīng)及時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位、業(yè)主，根據(jù)實(shí)際情況做動(dòng)態(tài)變更設(shè)計(jì)。
　　
　　二、 預(yù)應(yīng)力錨索施工機(jī)具準(zhǔn)備：
　　1、鉆孔設(shè)備：由于本工程要求采用干鉆，故選用動(dòng)力頭潛孔沖鉆——回鉆類鉆機(jī)，具體機(jī)型為MGJ-50，其主要技術(shù)參數(shù)如下：

                      
　　2、空壓機(jī)：錨固工程中大量使用的是低壓（0.196~0.98MPa）或中壓(0.98~9.8MPa)可移動(dòng)空壓機(jī),有電驅(qū)動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)二種方式：本工程使用的是VF12/7型，其主要技術(shù)參數(shù)為：

              
　　3、注漿設(shè)備：本工程使用的是擠壓式灰漿泵，LZB-2型。
　　4、千斤頂：常用的千斤頂為穿心式千斤頂，本工程使用的是YCW150B型，屬輕量化穿心式千斤頂。
　　公稱油壓

                     
　　5、高壓油泵：本工程使用的是ZB4-500型油泵，屬常規(guī)電動(dòng)油泵。

            
　　6、砂漿、砼攪拌機(jī)：
　　拌制外錨頭處砼及注漿用砂漿時(shí)，受地形限制，可采用輕便型砼攪拌機(jī)，本工程所用為JQ350型攪拌機(jī)。
　　7、切割機(jī)。
　　
　　三、 施工材料準(zhǔn)備：
　　1、 鋼絞線：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本工程式采用的是符合ASTMA416-87a標(biāo)準(zhǔn)270級(jí)，直徑φ15.24mm,Rby=1860MPa,Σy=1.9×105MPa鋼絞線。
　　2、 水泥砂漿：本工程注漿所用砂漿為M35，其試驗(yàn)室配合比如下（每m3用量，kg）：
　　P.O42.5水泥：（0.074~2.36）機(jī)制砂：水：（FJW-4）緩凝劑：（FJW-U）膨脹劑
　　925：1028：397：7.4：74
　　3、 防腐油脂：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，自由段要涂黃油做為防腐油脂。
　　4、 隔離套管：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，隔離套管采用PVC軟管。
　　5、 緊箍環(huán)：采用16#鉛絲。
　　6、 架線環(huán)：采用塑料成品環(huán)或鋼架環(huán)。
　　7、 注漿管：塑料管。
　　
　　四、 常用器具準(zhǔn)備：
　　1、預(yù)應(yīng)力錨具：根據(jù)圖紙要求，本工程采用OVM15-5型錨具。
　　2、限位器板。
　　3、導(dǎo)向帽：用鋼材制成子彈頭型式。
　　
　　五、 預(yù)應(yīng)力錨索施工：
　　施工平臺(tái)：根據(jù)坡面具體情況，可用扣件式鋼管，搭建承載力不小于5KN/m2，寬度不小于3m的施工平臺(tái)，以滿足施工要求。
　　1、 造孔。設(shè)計(jì)要求采用干鉆，禁止水鉆，以確保錨索施工不惡化邊坡巖體地質(zhì)條件及保證孔壁粘結(jié)性能，采用沖擊回轉(zhuǎn)法鉆孔時(shí)，其工作原理是：利用沖擊器中的壓縮空氣膨脹沖擊能量，驅(qū)動(dòng)柱齒釬頭擊碎巖體，用風(fēng)冷卻鉆具，同時(shí)將已破碎的巖屑帶出孔外，形成孔洞。鉆機(jī)回轉(zhuǎn)速度一般應(yīng)控制在0~60的低轉(zhuǎn)速區(qū)且最好連續(xù)可調(diào)，以便保證鉆孔效率。造孔深度一般要大于設(shè)計(jì)孔深0.2~0.4米，以保證孔深。
　　造孔施工應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
　�。�1）、預(yù)防埋鉆、卡鉆措施：在鉆具上加裝反吹排渣專用裝置；
　�。�2）、地質(zhì)缺陷處理：地質(zhì)缺陷指裂隙、斷層、夾泥、溶洞區(qū)等，處理方法一般為孔內(nèi)注水泥砂漿，注漿壓力為0.1~0.2MPa，等漿體初凝后，重新掃孔鉆進(jìn)。
　�。�3）、清孔。造孔完成后必須使用高壓空氣（風(fēng)壓0.2~0.4MPa）將孔中巖粉及水全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖體粘性強(qiáng)度。吹孔完畢后將孔口堵上，以防灰塵入洞；
　　2、 編束：鋼鉸線編束的基本程序是：清理編束場(chǎng)地，搭設(shè)編束平臺(tái)——預(yù)應(yīng)力筋下料——預(yù)應(yīng)力筋防腐與清除污物————裝配架線環(huán)、緊箍環(huán)，導(dǎo)向帽，注漿管等隔離套等零部件————束體編號(hào)，驗(yàn)收。
　　束體制備原則：
　�、�、 鋼絞線不得熱切割，不得焊接；
　�、�、 各束鋼絞線應(yīng)理順直，不扭不叉；
　�、�、 自由段防腐油脂必須飽滿，以減少鋼絞線腐蝕及預(yù)應(yīng)力損失；
　�、�、 盡量隨制備、隨使用；
　�、�、預(yù)應(yīng)力筋下料長(zhǎng)度宜較設(shè)計(jì)長(zhǎng)度大1m，以滿足張拉需要及因坡面不平整帶來(lái)的誤差影響。
　　3、 安裝：鋼鉸線束體的安裝可用人工抬運(yùn)和人力推送的方式入孔，需注意以下事項(xiàng)：
　�、�、灌漿管宜前推，頂住導(dǎo)向帽內(nèi)壁，以免在推進(jìn)過(guò)程中雜物堵管，推進(jìn)到設(shè)計(jì)位置后將灌漿管向后稍稍拔出；
　�、� 、為了避免束體在推進(jìn)過(guò)程中，自由段隔離套向后滑移，在推進(jìn)束體前可將隔離套管外端頭稍抽出并反扎捆于鋼絞線上；
　　4、 注漿（錨固段）：待錨索安放完畢后，應(yīng)立即進(jìn)行注漿。
　　注漿應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
　　①、 注漿所用的砂規(guī)格均要嚴(yán)格控制；配料采用重量法；每盤料攪拌時(shí)間不少于2min；膨脹劑和水泥一起加入，減水劑最后加入；
　�、凇� 砂漿在倒入儲(chǔ)漿桶前先通過(guò)濾網(wǎng)，以免堵塞注漿管或注漿泵；
　�、�、 注漿前先用清水循環(huán)沖洗注漿管；
　�、�、 邊注漿邊緩緩拔出注漿管。同時(shí)，注意注漿泵壓力表讀數(shù)，當(dāng)壓力過(guò)大，注漿管出現(xiàn)跳動(dòng)劇烈時(shí)，應(yīng)加快拔管速度；
　�、�、 地質(zhì)條件較好時(shí)，可采用計(jì)算法判定錨固段是否已注漿完成；
　�、�、 注漿完成后，將注漿管抽出，用清水沖洗干凈。
　　5、 外錨頭制作：梁體砼澆筑時(shí)應(yīng)同時(shí)進(jìn)行外錨頭制作，制作時(shí)，按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)立模、架立鋼筋、安放孔口管和鋼墊板、澆筑砼等。
　�、�、 孔口管和鋼墊板最好事先焊接在一起，要求兩者中心重合且端面互相垂直；
　�、�、 孔口管放入錨孔的深度不宜小于20cm，墊板承壓面與錨孔軸線應(yīng)垂直，其誤差不大于0.5。；
　�、�、 采取加鋼筋的方式固定孔口管，防止立模、澆筑砼時(shí)孔口管移位、偏差。
　　6、 張拉鎖定：張拉鎖定是預(yù)應(yīng)力錨索工程的關(guān)鍵施工工序。
　　張拉工作開展前應(yīng)做好如下準(zhǔn)備工作：
　�、�、 千斤頂、油壓表、高壓油泵必須經(jīng)事先標(biāo)定，油壓表精度不低于1.5級(jí)。張拉中使用的油壓不大于油壓表滿量程的75%；
　　②、 錨固段漿體強(qiáng)度、外錨頭砼強(qiáng)度已滿足設(shè)計(jì)要求或強(qiáng)度已達(dá)到30MPa。
　　張拉方法一般采用整體張拉法施工，其具體過(guò)程如下：
　�、�、 預(yù)張拉：用一小千斤頂逐根進(jìn)行預(yù)張拉，預(yù)拉荷載一般為張拉荷載的10%，一般預(yù)張拉1~2次即可達(dá)到施工要求；
　�、�、 正式張拉：預(yù)張拉結(jié)束后，即可進(jìn)行正式張拉，正式張拉要分級(jí)進(jìn)行，在每一級(jí)要持荷穩(wěn)壓（時(shí)間不少于5min），并記錄束體伸長(zhǎng)值（每一級(jí)荷載量三次）。
　　張拉要注意的問(wèn)題：
　　①、 任何情況下，張拉應(yīng)力不得超過(guò)預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度的4%（巖體中）或75%（水中建筑物內(nèi)）；
　　②、 張拉過(guò)程中當(dāng)伸長(zhǎng)量大于計(jì)算值的10%或小于5%時(shí)，應(yīng)暫停張拉，查明原因，采取措施給予調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉；
　�、�、 張拉時(shí)，升荷速率每分鐘不宜超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力的1/10，卸荷速率每分鐘不超過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)力的1/5；
　�、�、 對(duì)經(jīng)檢驗(yàn)不需補(bǔ)償張拉的錨索，應(yīng)盡快（最好在12h內(nèi)）封孔注漿；當(dāng)預(yù)應(yīng)力損失超過(guò)設(shè)計(jì)張拉力10%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。補(bǔ)償張拉應(yīng)在鎖定值基礎(chǔ)上一次張拉至超張拉荷載。
　　⑤、 用切割機(jī)切除多余鋼絞線（留5~10cm防止曳滑）。
　　7、 防護(hù)
　　進(jìn)行自由段注漿（同錨固段注漿），外錨頭用設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的砼封裹。
　　
　　總結(jié)：預(yù)應(yīng)力錨索相當(dāng)于給被錨體（邊坡等）預(yù)先施加應(yīng)力，以抵抗邊坡滑坡。施工中一定要按設(shè)計(jì)要求鉆夠深度，從預(yù)應(yīng)力筋的進(jìn)場(chǎng)材料檢查做起，嚴(yán)格把關(guān)，每道工序認(rèn)真施工，仔細(xì)檢查，方能保證邊坡穩(wěn)定。
　　
　　
　　
　　
　　
　　參考文獻(xiàn)：《巖土錨固技術(shù)》，人民交通出版社，閏莫明、徐禎祥、蘇自約主編。