高边坡加固施工技术

预应力锚索加固高边坡施工技术摘要：本文以某高速公路高边坡加固施工为实例，阐述了预应力锚索加固高边坡的施工技术。

关键词：预应力锚索加固高边坡

1 概述

三福高速公路K192+770~+874段位于福建省尤溪县境内，此段路基挖方深度较大且路堑开挖受地形的限制、土质极差的特殊路堑边坡遵循“一次根治，不留后患”的原则，根据勘探及试验资料进行了动态设计，采用锚索框架加固边坡。锚索为长20~43m分散压力型，单孔设计拉力为700KN。

2 机械设备

投入本工程主要机具设备

序号设备名称型号规格数量备注

1混凝土搅拌机JZ500C1台

2振动器插入、平板5套

3钢筋切割机GQ-40A1

4钢筋弯曲机GW6-401

5电焊机BX300A2

6空压机BH-202

7潜孔钻孔机QZJ-I00B2

8张拉千斤顶YCM-1501（已标定）

9挤压器ZYL1

10高压油泵YB4/5001（已标定）

11净浆搅拌机BW-2001

12挤压灰浆泵100/15单缸1

13卷扬机3t1

14框架钢模板组合3套

15混凝土喷射机TK—9611

3 施工工艺和工序质量控制

锚索施工前，应根据地层、锚固吨位、做破坏性抗拔试验。试验孔具体位置由监理工程师根据现场情况予以确定，试验孔长度分别为

22m、20m、20m，锚固段长度分别为10m、8m、6m，其自由段不注浆（注浆时设止浆袋控制），锚固段注浆遇土质或砂土状强风化岩须采用二次高压劈裂注浆法，试验孔试验时应记录各级荷载及锚头位移等详细数据，并及时向设计单位反馈，以便确定具体的行为工艺标准。

3.1 钻孔工艺：

⑴选定孔位：根据工程图纸确定孔的具体位置，施工放线采用坐标法首先放出控制点位，然后采用拉线尺量结合水准仪测量的方法放出孔位，确保整个坡面锚孔位置横平竖直。经监理工程师复测后，标上孔号、深度、尺寸及角度等内容，孔位标识要醒目、规范、准确。

⑵选定钻孔机的位置：根据孔位来确定钻孔机的摆放，要做到钻孔机易于搬迁，方便施工员操作，与下一工序的衔接。

⑶安装钻杆、钻头：钻杆、钻头的安装必须符合钻机操作规程。安装完毕后认真复核安装是否准确。

⑷调机：根据图纸要求，孔的倾角和方向来调整钻机钻杆方向和角度，控制角度误差到1度。

⑸钻孔：钻孔是锚索施工中控制工期的关键工序。为提高钻孔效率和保证钻孔质量，采用潜孔冲击式钻机。该钻所配钻杆是统一规格，施工中按锚索设计长度与孔底30cm富余量将钻孔所需钻杆摆放整齐，钻杆用完孔深也恰好到位。由于钻杆长度有5mm的误差，要求钻孔深度超出锚索设计长度50cm左右。钻孔前检查钻杆、钻头安装是否正确，钻杆、钻头是否出现断裂、扭曲等现象，孔位、方向、角度是否与设计符合。钻孔要连续操作，不允许加水，要注意钻孔操作中的情况，随时进行调整，防止卡钻和出现断钻情况。若遇坍孔，应立即停钻，进行固壁注浆处理，注浆24小时后重新扫孔钻进。易坍孔地段采用套管跟进法钻孔至坚硬岩石段。

⑹验孔：钻孔结束，逐根拔出钻杆和钻具，将冲击器清洗好备用，用一根聚乙烯管复核孔深，并以高压风吹孔，待孔内粉尘吹干净，且孔深不少于锚索设计长度时，拔出聚乙烯管，由专业人员根据设计检

查孔位、方向、角度、孔壁情况，是否出现阻塞、坍塌等情况，并作好结果记录，标上孔的完好标记。

3.2 预应力钢筋施工工艺

⑴ 下料及编束：

本工程预应力筋采用直径为15.24mm，标准强度1860Mpa的高强度低松弛无粘结钢绞线，锚具采用HVM锚具体系。现场使用钢绞线除满足设计和规范要求外，其外表面要无死弯、裂痕、刻伤、油污、浮锈等缺陷。钢绞线避免损伤，施工中分组标识清楚，钢绞线裸露处注意要做好防腐处理。锚索长度是从钻孔孔口算起，钢绞线下料长度应为锚索设计长度，锚头高度，千斤顶长度，工具锚和工作锚的厚度以及张拉操作余量的总和。因此，钢绞线的下料长度根据预留孔道长度（有效长度）和张拉端所需的锚固长度以及工作长度来确定。

正常情况下，钢绞线截断余量50mm，将截好的钢绞线平顺地放在作业台架上，量出内锚固段和锚索设计长度，分别作标记，在内锚固段的范围内穿对中隔离支架，间距100cm，两对中支架之间扎紧固环一道；张拉段每1.5米穿一对中隔离支架，最后，在锚索端头安设导向帽，导向帽采用10cm钢管制作，长度为20cm，前端为锥形，并设有注浆孔。

⑵ 穿索：

下锚过程中注意控制锚固段分段长度，控制好锚索的外露长度，穿索过程中不得来回串动。

3.3 注浆工艺：

⑴注浆前要先安装锚索，应请监理工程师共同检查钻孔深度、钻孔倾角、锚索长度并签认。锚固段的定位等向花架托架，按要求安装在锚索上，绑扎铁上要能承受一定的压力。要保证锚索的自由拉伸，保证锚索孔壁有不少于1cm的注浆厚度，锚索安放平直，张拉段要放在锚孔中央。

⑵水泥浆用小型强制式净浆拌和机拌制，在使用前及压注过程中应注意搅动。

⑶孔道压浆采用水灰比0.4~0.5的纯水泥浆，水泥浆的强度不应低于40Mpa，泌水率<3%，收缩率<2%，水泥浆应有较好的流动性，施工中严格控制用水量。

⑷ 同一孔道内压浆应一次连续完成，水泥浆自调制到压入孔道内的间隔时间不得超过40min。在压浆结束后，由于水泥浆收缩、泌水现象，会造成孔内水泥浆不饱满，应及时补浆，补浆时间以不超过45分钟为宜，补浆也采用孔底返浆法。

⑸ 压浆时应在监理工程师的要求下进行压浆试验，压注过程中应根据温度控制压浆时间，当气温高于35℃时应选在夜间压浆。

⑹ 本工程采用100/15单缸型压浆机，采用孔底返浆法注浆（注浆管不拔出），压浆时注浆管插至孔底,压浆应达到孔口饱满和出浆，排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止，堵塞排气孔，持荷0.6 Mpa两分钟,停止注浆。

⑺ 对锚固体的二次高压劈裂注浆，高压注浆管应从钢质承载板中央通过，二次注浆时间控制在一次注浆形成的水泥结石体强度达到

5.0Mpa时进行，注浆压力和注浆时间可根据锚固体的体积确定，压力一般控制在3.5~5 Mpa。

3.4 普通钢筋工艺：

首先应对进场的钢筋通过抽样试验，进行质量鉴定，按不同钢筋品种、规格及生产厂家分批验收，合格后方可使用。钢筋加工均采用机械加工、人工绑扎的施工工艺。首先应加工样板钢筋，样板钢筋经检验合格后方可大量加工。为保证钢筋绑扎平顺、整齐，框架基槽做5cm的砂浆调平垫层，为保证砼保护层厚度，在钢筋与模板(或基槽)间设置高强度水泥砂浆预制垫块，相互错开并与钢筋绑扎牢固，保护层的厚度应符合设计要求，节点处钢筋的安设位置尤应注意，倒角钢筋包容竖肋钢筋，竖肋钢筋包容横梁钢筋，钢筋绑扎施工要严格控制锚垫板位置和倾角，避免锚垫板处张拉后集中受力，控制节点处锚索波纹管位置正确。

3.5 砼工艺：