DSI体系预应力锚索框架梁施工工法

DSI体系预应力锚索框架梁施工工法

帅建国1，陆文逸1，罗长青1，谢天义1，吴建2

( 1.中建五局阿尔及利亚公司，长沙，410000；

2.中建阿尔及利亚公司，北京，100125）

一、前言

滑坡是斜坡岩体沿着某一破坏面（或软弱面）整体向下滑动的现象，是山区常见的一种不良物理地质现象。山区铁路、公路及其它工程的兴建，需要开山动土，经常会遇到滑坡危害，它和地震、山崩、泥石流等自然灾害一样，给人类生命财产造成重大的损失。其的整冶方案多种多样，而预应力锚索整冶方案不乏为一种良好的防滑工程措施。我部在阿尔及利亚南北高速公路T2隧道出口应用DSI体系预应力锚索框架进行仰坡防护取得成功，经整理汇总形成本工法。

二、工法特点

本工法具有以下优点：

1、所用施工机械大部分比较轻便，可以在坡面上搭设双层脚手架进行作业，本工法施工几乎不受地形的限制。

2、可以在全坡面进行流水作业，大大缩短滑坡体整冶时间。

3、较之抗滑桩、桩板墙等其它整冶方案工程量均少，劳动强度小，施工简单，投资少。

4、对山体扰动小，避免诱发山体滑坡复活，施工安全性大。

三、适用范围

1、滑坡体加固工程。

2、在斜坡上修筑道路或建筑物时对边坡加固。

3、在城市地铁及其它深基坑施工中坑壁加固。

4、在软弱地基中开挖抵抗基础隆起的抗浮加固及地基反力锚固。

5、悬索结构及桥梁索道锚固、高层建筑的抗震锚固等。

6、水利设施坝基加固及地下引水洞加固。

四、材料性能

本工法建立在意大利DSI锚索体系上，主要材料有15.2mm钢绞线、波纹管、注浆管等组成。具体材料及其规格性能见下表。

本工法所基于的DSI锚索体系P2型锚索示意图如图一所示：

五、工艺原理

预应力锚索由锚固段、张拉段（或称自由段）和锁定头三部分组成（如图一示），锚固段设于被加固或不稳定的地层以外的稳定地层中，形成锚拉支承能力。然后由张拉段将锚固力传递给结构物或抑制件，用锁定头将张拉力固定在建筑物或抑制件上。其主要是通过预应力锚索将软弱、松动、不稳定的岩土体悬吊在深层稳定岩土体上，以防其离层滑脱。起悬吊作用的锚索，主要是提供足够

的拉力，用以克服破坏工程稳定的滑落岩土体的重力或下滑力，保持工程稳定。

六、施工工艺

（一）工艺流程

详见图（二）示。

（二）施工要点

本工法结合阿尔及利亚南北高速公路T2隧道出口边坡整治预应力锚索框架施工来叙述其施工工艺：

1、边仰坡开挖，喷锚防护

在开挖边仰坡之前及边坡开挖成型后，依照设计，结合现场实际地形设置监控量测点。监控量测包含三个内容：1.地表位移及沉降监测；2.深孔位移监测；3.地下水位监测。在整个边仰坡防护施工中，持续对边仰坡的稳定性进行监控量测。监控量测点分布如图三所示。

逐级开挖一级边坡和二级边坡，并逐级进行喷锚防护。喷锚防护采用钢筋网片+喷锚+锚杆系统。

2、完善排水系统

排水系统共包含截水天沟和泄水孔两个方面。其中，泄水孔采用L=6M,Φ160PVC管和L=30M，Φ160PVC 管相结合的排水系统。

3、框架梁浇筑

根据设计资料，测量人员在施工前将锚固孔的孔位、钻孔方向确定，打入标桩，标明钻孔编号。进行框架梁的钢筋绑扎。在横梁与纵梁搭接处采用焊接方式固定锚垫板，用靠尺及测量钻孔方向点控制锚垫板角度，避免锚索在山体内部交叉。立模浇筑砼，预留排水孔。

4、钻孔

根据测量人员确定的孔位及钻孔方向进行钻孔，并进行钻孔记录。必要时搭设钻孔工作平台。钻机平台采用脚手架和木方进行搭设。用潜孔钻机“干法”造孔，严禁泥浆护壁，对岩层较破碎松散的要采用钢套筒管跟管钻进，以防止塌孔；采用高压风洗孔，每孔比设计钻孔长度多钻0.5m，防止孔底被岩（土）屑挤占。

锚固孔钻孔质量指标主要是钻孔弯曲率和岩芯采取率。因此，钻孔时要求每次采取率达到90%，以确定不稳定岩土体厚度或滑动面的位置等，并根据锚孔揭示的实际地质情况对锚孔长度和位置作适当的调整。要求锚固孔圆直，不得弯曲，钻孔施工中，要及时测斜，必要时每5m测一次，如发现孔斜应立即纠正。

在钻孔过程中，因地质差、操作不当等问题，易出现塌孔、空洞等现象。

a．若钻孔过程中出灰量大，后期装索困难，即可判定为塌孔。此种情况，钻孔完成后，应立即安装锚索。若锚索扔无法安装，则应对锚索孔注浆处理，并重新钻孔。

b．若钻孔过程中，潜孔钻机无力、出灰量少，则可判定为有空洞情况。立即停止钻孔，取出钻杆，采取注浆方式填补空洞，并重新钻孔。

5、锚索制作及安装

锚索采用多股高强度低松驰钢绞线制作。自由段（张拉段）涂强力防腐涂料并套聚乙烯塑料管封闭，确保防护效果，制作锚索时，实际长度应比设计长度增加1.0m的张拉段（或根据张拉千斤而定）。

钢绞线必须平顺，不能相互交叠，以防张拉时受力不均匀。锚束依照设计用5mm粗尼龙先缠绕，钢绞线得到充分握裹和保护。

锚索安装前需通风检验三根注浆管是否通畅，安装时要注意保护外部注浆管及波纹管，避免因用力不当，造成外部注浆管弯折堵塞，或波纹管挤压变形、脱落。

锚索安放时，应防止锚索扭压、弯曲，注浆管跟随锚索一同放入钻孔，注浆管头部距孔底宜为50~100mm。

锚索插到孔内的深度不小于锚索长度的95%，一经安放，不得任意敲击，不得悬挂重物，锚索安放后，为防止土屑将孔堵塞，应立即注浆填充。

6、注浆

从预埋的注浆孔中压注胶凝材料。胶凝材料根据设计采用树脂胶、树脂胶水泥浆、纯水泥浆或水泥砂浆，浆体单轴抗压强度≥25Mpa。注浆方法根据设计的不同分别采用锚固段和张拉段同时一次性压注或先压注锚固段等到锚索张拉完再压注张拉段两种方法。注浆浆液应搅拌均匀，随搅随用，浆液应在初凝前用完，并严防石块、杂物等混入浆液。由于浆液可能沿裂隙乱窜，甚至压出坡面，所以隔一定时间后要反复压注，直至注浆压力达到或超出设计压力为止。

首次注浆时，先进行内部注浆再进行外部普通注浆，直至锚索波纹管和孔口均出现返浆。如孔口返出的为清水，或浆液浓度比注入的浆液稀，应持续注浆至浆液浓度与注入浆液浓度一致为止。应在第一次注浆结束两小时后进行第二次补注浆。若注浆过程中，出现注浆管堵塞情况，可进行加压注浆。