公路高边坡施工中的预应力锚索技术

公路高边坡施工中的预应力锚索技术
摘要：预应力锚索加固技术能有效提升公路路基边坡防护的可靠性和安全性，在高速公路工程建设中得到广泛应用。

首先，主要对高速公路路基边坡治理中预
应力锚索技术进行研究。

然后，结合某高速公路山体边坡处治的工程实践，对其
边坡防护的设计形式、锚索施工方法、锚索技术重点等方面进行分析，最后，提
出了预应力锚索施工技术相关要点，以期能为后续类似工程施工提供借鉴。

关键词：边坡防护；预应力锚索；处治
引言
高速公路项目建设中，会遇到路基边坡失稳坍塌的现象。

经实践证明，预应
力锚索技术能有效控制路基边坡的稳定性。

基于此，文章结合某高速公路的工程
实践，对预应力锚索技术进行全面论述。

1.工程概况
某高速公路K51+514～K56+050段，全长为4536m，合同段内主要工程为4座
桥梁、2座隧道、1座通道和2处高边坡处治。

在桩号K52+034.52～K52+139.59
区段右侧深挖路堑边坡岩体破碎，节理裂隙发育，由于路基开挖后易沿结构面产
生荷载变形开裂和爆破损伤带，导致发生局部的楔形滑动、浅表层滑塌，需要进
行加固。

处治方案：该段边坡最大高度49.59m，边坡按高度10m分级，平台边坡宽度2.0m，边坡按1:0.75～1:1.00放坡，第二、第四级平台设截水沟。

边坡采用
4.0×3.0m单元压力注浆锚杆+锚索框架梁植草防护。

其中第1级锚杆9.0m；第2
级锚索+锚杆12.0m；第3级锚索+锚杆12.0m；第4级锚杆12.0m；第5级9.0m。

本文选择K52+034.52～K52+139.59段(全长105.1m)中的锚索工程施工作为工程
案例进行综合探究。

2.预应力锚索施工技术要点
2.1锚索钻孔施工要点
锚索施工中，锚索钻孔直接决定着锚固施工的成败。

结合相关施工经验，并参考借鉴了相关文献，整理出了该高速公路项目在不良地质状况下的锚索钻孔施工应注意以下几个方面：
2.1.1锚索孔位按设计图布置编号；钻机安放要稳定、可靠、安全。

2.1.2在实际工程中，对井眼引导器进行准确的测量，保证其下倾斜角度为20°，并对倾角进行实时监测，严格保证其符合相关规范。

同时，保证钻孔顶部和锚索之间的角度偏差不超过3%。

2.1.3为有效避免施工中路基边坡出现失稳现象，可结合具体情况采用干钻方式施工。

在钻孔过程中发现有坍塌的情况，应及时停止作业，查明其产生的原因，在达到一定的安全标准后才能进行。

2.1.4在实际工程中，为了确保钻井设备的安全与可靠，必须对缆绳的安装工艺进行科学的调节。

2.1.5为了方便以后的工作，钻孔达到30cm的深度才能达到要求。

2.2锚索制作及安装要点
施工前，要严格根据清单内容对锚索的材质、规格、质量证明文件等相关信息资料进行检验，以确保原料品质符合规范及设计要求：
2.2.1采用φs15.2mm低松弛无粘结钢绞线作为预应力锚索，其强度不小于1860MPa；采用OVM15-4型或OVM15-6型锚具，每根预应力钢绞线的设计强度为125kN。

2.2.2严格根据设计要求进行钻孔施工，待钻孔完成后及时对钻孔情况进行检测，确保满足施工要求。

2.2.3结合实际地质状况合理确定锚孔深度及锚固长度，按设计对制作好的锚索编号。

2.2.4钢绞线下料根据钻孔深度及设计长度，采用砂轮切割机切断，每4根
钢绞线组成一束。

钢绞线在安装前,均应进行除锈处理。

安装时应套上定位支座,
锚固段内采用收缩(扩张)定位环，间距必须符合设计及规范要求,自由段内设一
般定位器,定位支座形式可根据现场修改,但应保证锚索钢绞线在孔中居中,同时
还应保证不影响灌浆和水泥浆固结。

2.2.5在下放锚索前校对锚索编号与孔号是否一致，对孔道进行仔细检查，
确保孔内完整、通畅。

安装时，要确保锚索顺直地安放在钻孔中心。

2.2.6锚索必须做好防锈、防腐处理，锚固段锚索只需除锈，自由段锚索还
需涂防腐剂，外套φ22mm聚乙烯塑料套管隔离防护，张拉段锚索也需涂防腐剂。

2.3锚索的注浆要点
2.3.1注浆配合比设计
锚索注浆施工时，水泥为硅酸盐膨胀水泥；对于浆料用量过多、开裂较为严
重的部位，在锚索施工前，根据实际选用适宜材料回填。

针对破碎部位，可用水
水泥浆进行注浆补强。

2.3.2注浆的质量的决定着边坡锚固的成败。

注浆施工注意事项：
(1)本工程使用水泥砂浆注浆。

(2)适当增大注浆压力可有效提升注浆质量和效率。

通常通过插入注浆管和
封堵管口的方式提高注浆压力。

(3)锚索注浆时，为防止注浆管堵塞，在注浆前要全面了解水泥砂浆的和易
性等特性，以确保其达到设计要求。

(4)预应力锚索灌浆设计采用一次注浆法，自由段套以塑料套管，注浆应饱
满密实，不能出现空洞现象。

2.4张拉、锁定和封锚要点
张拉一般用智能张拉设备，委托有资质的第三方标定，准确计算张拉过程中
的每项控制指标，并将数据输入张拉仪器，确保张拉严格按设计要求实施。

2.4.1锚索张拉时，需保证各设备工作正常，锚墩强度及注浆强度等技术指
标满足设计及相关规范要求后再张拉。

2.4.2孔内水泥砂浆达到设计强度的70％以上后，才能张拉。

采用整体张拉
的方法，锚索预应力分级施加并锁定，逐级增加至超张拉值后锚固。

每级张拉荷
载下应保持荷载5min。

2.4.3本项目的锚索张拉方式是按组别、分级、单根张拉。

在进行分级之前，应事先对其进行编号，分别绘出缆绳分布图和张拉编号图表。

2.4.4按分级、分组顺序对各钢绞线进行预应力张拉，首先将其张拉至设计
值的70%，超张拉值为设计预应力的10%。

张拉时逐级加载，并严格控制加载速率。

2.4.5每次张拉间隔时间不宜少于3～5天，张拉全部完成后48小时内，若
测定的预应力损失值超过设计张拉力的10%时，应在补偿张拉后进行锚固。

2.4.6切除多余钢绞线，锚头部分除锈涂防腐剂，再用C30砼封锚。

3.检测锚索施工质量、边坡稳定情况
3.1检测锚固工程施工质量
锚索施工完成后，需要对抗拔性能、锚索长度以及张拉情况进行综合检测，
满足规范及设计要求：
3.1.1抗拔性能检测：在采用1.5倍的设计载荷时，锚索的状态是很好的，
其延伸率也达到了规范的要求。

3.1.2锚索长度检验：锚索长度不能大于0.5m，长度不宜小于设计值的90%。

3.1.3张拉质量检验：在张拉后，锚索张拉荷载试验值必须达到设计荷载的0.9～1.1倍，且张拉后锚索状况良好，伸长量完全符合标准要求。

3.2监测边坡稳定情况
在失稳滑坡体处设置锚索，布设位移观测点，对其实施为期1年的位移及受
力变化情况监测。

数据显示，随时间的增加，尽管锚索应力存在下降趋势，但边
坡稳定性呈现整体上升趋势，并且锚索应力远高于设计警戒值。

4结语
公路工程建设中，边坡失稳现象严重影响施工质量和安全。

由于边坡失稳受
地质环境、施工方式等多种因素制约，始终是施工中面临的难题。

鉴于此种状况，本文结合某高速公路山体虽然自然状态稳定，但由于路基开挖后易导致边坡失稳
而治理的工程，对其边坡防护的锚索施工方法、安装、注浆施工等各个方面进行
了全方位分析，以期能为后续类似工程提供借鉴。

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