摘要：预应力锚索是一种可以承受拉结作用力的防护结构，能对天然力场所造成的工程地质危害有很好的降低、抑制和消除作用，常被应用于深基坑工程、地下室工程以及边坡加固工程。本文就预应力锚索在高边坡防护中的应用进行简单的探讨。
关键词：预应力锚索；高边坡防护；施工技术；应用
随着经济的快速发展，公路桥梁建设不断增多，施工技术也在不断的改进创新，高边坡防护工程作为公路桥梁工程中极为重要的内容，对工程质量以及结构耐久性有直接的影响。预应力锚索施工技术在高边坡防护工程中的应用，改善了高坡结构的稳定性和安全性，同时也降低了边坡防护所需的成本，有效提升了施工效率。由此可见，在高边坡防护工程施工中，应用预应力锚索施工技术对提升公路桥梁建设质量，以及实现经济利益和社会利益方面具有十分重要现实意义。
一、预应力锚索施工技术概述
（一）预应力锚索施工技术的基本情况
预应力锚索施工技术，是指利用锚索穿过软弱地层或岩层，将一端的锚杆锚固在坚固的岩层上，然后锚固出开展张拉作业，对岩层内部施加张拉作用力，进而达到固定乱岩层或者软弱地基的目的。锚索注浆后可以实现与地基间的链接，随着岩缝中注浆的不断增加，提升了地基的摩擦阻力系数，可起到固定锚索，提升锚索抗拔力的作用，进一步稳定了边坡防护的质量。
（二）原理
预应力锚索主要是由自由端、锚固段、锚头以及相关配件组成，锚索的外端主要是锚头，锚头由保护帽、垫墩、垫板以及锚具等配件构成，其主要工程就是对锚杆进行固定。在预应力锚杆实际应用的过程中，需要有效利用锚索的张拉预应力，稳定桩身锚具，此时锚索会产生相应的反作用力，通过桩身传递到破碎的土体或者岩层上，提升破碎土体或岩层的结构稳定性。在山体中穿入锚索后，可以有效的串集破碎风化的岩体，串集完成后，确保山体与端头的良好连接，在边坡内外形成相应的骨架结构，然后在锚索孔内关注砂浆，将山体与周围岩石有机结合在一起，形成完整的整体，提升山体结构的稳定性。
（三）预应力锚索的作用机理
岩土边坡的稳定性是由多方因素共同决定的，其中包括自然土层的重力、强度、土壤孔隙、水压力、岩土裂缝、高度与坡度等等，这些因素当中，导致边坡遭受破坏的作用力主要是由土壤边坡的水压力、对边坡产生荷载作用的其它物料重量以及岩土自身的重量决定的，这些作用力往往会使土壤边坡的部分岩土产生下移的趋势。因此，为了提升高边坡结构稳定性，减少外部作用力对边坡结构的破坏，采用预应力锚索施工技术，将受拉杆件（如钢绞线）深埋入边坡剪切面，增强剪切面的摩阻效应，有效减少边坡产生的移动作用力，进而提高高边坡的结构稳定性。
二、预应力锚索施工技术在高边坡防护工程中的应用
（一）准备工作
预应力锚索施工开始前，需要准备好钢筋、水泥以及锚具等材料，并对其进行严格筛选和测试，并按照施工顺序和要求对施工材料进行分配，促进锚索施工的顺利进行。加强对机械设备的检修，并对设备进行相关的测试，如加载、测量以及反力等，以确保各处机械装置符合规定要求。对预应力加载的设备参数进行分析，选择适合的测试方式，确定荷载增加时锚头位移的精确性和稳定性。对预应力锚索进行设计，计算出未施加预应力的稳定系数，为滑坡的预应力锚固力的参数进行确定，保证整个施工过程的数值能够达到一定的规范性与科学性。在允许的范围内对最大锚固力进行确定，在结合滑坡体的推力和安全系数的基础上，对预应力锚固的方案进行确立和完善，增强方案的可执行性，使预应力锚索的施工质量能够达到最佳效果。
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（二）锚孔钻孔
锚孔钻孔时需要提前搭设脚手架，并按照设计要求做好孔位的测量放样，定位孔位。钻机就位后，需使用地质罗盘对孔方位角进行测量，进一步控制钻孔精度，使其误差控制在设计要求范围以内，钻孔偏差值不得超过10cm，孔口角度偏差控制在2.5°以内。钻孔过程中，为了避免超40m深孔孔洞出现倾斜，需要每隔5-8cm安装导正器，确保钻杆始终处于孔洞中间位置。钻孔时利用高压空气清除孔洞内的积水和残渣，保持孔壁的清洁，以注浆时浆体与孔壁的有效粘结。钻孔完成后，需对孔洞进行严格检查，检测合格后方能安装锚索并注浆，同时，应避免因间隔时间过长导致孔洞出现坍塌。若钻孔过程中出现孔洞坍塌，需要立刻停止钻孔作业，并及时取出钻机、钻杆，清洁空洞后，对孔洞进行灌浆固结，待浆体强度满足钻孔要求后，继续钻孔。
（三）安装锚索
选用钢绞线作为预应力锚筋，因其具备较高的强度且松弛度较低，不会出现粘结情况。通常锚索是由钢筋以及钢绞线构成，锚索安装前需要对锚孔进行处理，确保孔内清洁无杂物后，放置注浆管以及锚索，其中，注浆管选用PVC增强塑料管，可承受0.7MPa以上压力。同时，为避免锚头接触孔底，碰触坚硬物体而损坏，施工人员应在锚头区域内捆绑橡胶，以起到缓冲保护的作用，该过程中注浆管不能直接与孔底接触，距离控制在10cm。此外，在编锚时，应严格依据施工图纸安装支架、注浆管，同时每间隔1.5m设置架线环，以确保锚索的平直性。锚固段顶端需安装导向帽，在锚索组装完成之后，依据与其相对的孔洞进行编号。锚索的运输和安装过程中，严禁出现锚索体弯折现象。
（三）锚索注浆
注浆是通过注浆管进行的，锚索注浆选择孔底返浆注浆施工工艺，注浆过程需保证注浆密实度，避免产生空洞现象。若注浆过程中出现灌浆比重与排浆比重相同的情况，需要及时采取屏浆措施。灌浆选用水泥砂浆，水灰比控制子啊0.4以下，避免浆液太稠或太稀，太稠则注浆困难，太稀则浆体固结会产生较大的收缩量，致使浆体与孔壁发生脱落，影响锚固质量。因此，在锚固段注浆过程中，应做好相关参数控制和水灰比。注浆时，通过注浆管对孔底持续进行注浆直至孔口出现溢浆，整个过程中，注浆的压力应控制在1.5-2.5MPa间，并且整个注浆过程必须连续不间断，一旦出现间断且时间超过1h，需要重新注浆。注浆时，注浆管需伸至距孔底10cm处进行出浆，当孔内浆液达到1.5m后缓慢提升注浆管，此后边注浆变提升注浆管，使得注浆管口与孔内的表面浆液间的距离始终控制在1.5m以上。如果注浆过程中，孔口的浆液面有回落现象，应及时补充压浆，使得孔口的浆液始终保持充满的状态。
（四）锚索张拉及封锚
在钻孔内的浆体与锚固段混凝土强度达到设计强度的80%之后，对预应力锚索实施张拉。张拉前，需要对千斤顶及锚具等设备位置进行标定，并按照设备生产厂家提供的安装方法以及要求，将螺旋筋、锚垫板等设备预埋至指定位置。其中，垫板底座需要现场浇筑，其平面应与锚索位置保持垂直，保证锚索与锚具间的紧密接触，确保锚索在张拉过程中受力均匀、顺直。锚索在预应力张拉前，应先进行预张拉，选取设计荷载的10%进行张拉，以确定锚索各部位的接触是否可靠，钢绞线是否顺直等。张拉时，按照25%、50%、75%、100%以及110%的设计荷载进行张拉，其中除第一次张拉时间需在30min以外，其余4次荷载加载张拉时间均稳定控制在5min，每次张拉需对不同荷载等级的伸长量进行记录。张拉过程中，锚索所受应力应保持均匀平稳，张拉完成48h内，若预应力超出10%张拉力设计值，需及时进行补偿张拉。张拉及锁定完成后，需要对垫板注浆孔进行补浆，然后用强度等级低于注浆等级的水泥浆进行封锚。
参考文献：
[1]宋星江.高速公路高边坡工程中预应力锚索的施工技术要点分析[J].黑龙江交通科技，2017（8）
[2]杨春.高边坡预应力锚索施工技术管理要点[J].低碳世界，2018（1）
[3]贺传宇.预应力锚索技术在高边坡防护中的应用[J].交通世界，2017（07）
论文作者:李星宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/11
标签：预应力论文; 注浆论文; 钻孔论文; 锚固论文; 孔洞论文; 过程中论文; 施工技术论文; 《基层建设》2019年第5期论文;