談公路高邊坡支護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝

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摘要：預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝可對(duì)公路起到穩(wěn)定防護(hù)與安全保障作用，因此應(yīng)予以重視?；诖?，簡要分析了預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝在公路高邊坡支護(hù)中的優(yōu)勢(shì)，并主要介紹了優(yōu)選預(yù)應(yīng)力錨索施工設(shè)備、規(guī)范預(yù)應(yīng)力錨索施工流程、注重預(yù)應(yīng)力錨索張拉效果、科學(xué)組裝預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)等施工要點(diǎn)，望能為同類工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：公路工程；高邊坡支護(hù)；預(yù)應(yīng)力錨索

引言

預(yù)應(yīng)力錨索作為一種復(fù)雜且高效的施工工藝，在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)，針對(duì)公路建設(shè)項(xiàng)目理應(yīng)具備專業(yè)的施工團(tuán)隊(duì)，進(jìn)而在明確掌握預(yù)應(yīng)力錨索施工技巧的基礎(chǔ)上確保公路高邊坡支護(hù)施工質(zhì)量得到有效控制，以免公路遭遇坍塌風(fēng)險(xiǎn)，最大化提升公路建設(shè)質(zhì)量，促使我國公路事業(yè)在預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝協(xié)助下有所進(jìn)步。

1預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝在公路高邊坡支護(hù)中的優(yōu)勢(shì)

1.1增加施工穩(wěn)定性

由于公路高邊坡支護(hù)施工難度較大，若一味依靠傳統(tǒng)施工工藝完成支護(hù)任務(wù)，項(xiàng)目將產(chǎn)生較大風(fēng)險(xiǎn)。為了進(jìn)一步增加公路支護(hù)施工階段的穩(wěn)定性，應(yīng)充分借助預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝，并在施工初期做好調(diào)研工作，觀察公路高邊坡是否適用于此項(xiàng)支護(hù)工藝，包括其土層相對(duì)密度是否低于0.3，或地層中應(yīng)用的水泥是否具備強(qiáng)腐蝕性、邊坡表層土是否具備高錨固力等，待考察完畢后方可制定預(yù)應(yīng)力錨索施工方案，這樣可最大化增加高邊坡支護(hù)施工的科學(xué)性。一般在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝時(shí)，可采用瀝青涂刷法對(duì)錨索進(jìn)行抗腐蝕處理，經(jīng)過三層以上的涂刷，可進(jìn)一步增加公路高邊坡支護(hù)穩(wěn)定性，并且還可在距離套管端口30cm處繼續(xù)涂刷黃油。

1.2完善公路結(jié)構(gòu)

在公路高邊坡支護(hù)作業(yè)中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝，實(shí)則是對(duì)原有公路結(jié)構(gòu)予以加固處理，這樣可有效規(guī)避后續(xù)公路邊坡下滑風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而最大化提升公路支護(hù)質(zhì)量。一方面，在預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝協(xié)助下，公路邊坡將具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。另一方面，預(yù)應(yīng)力錨索可緩解公路邊坡受自然環(huán)境的影響，以免公路長期遭受風(fēng)力侵襲而造成邊坡巖土脫落。因此，預(yù)應(yīng)力錨索的應(yīng)用是強(qiáng)化公路高邊坡支護(hù)施工效果的重要途徑[1]。以黏結(jié)型預(yù)應(yīng)力錨索為例，由于此項(xiàng)技術(shù)中的錨索表面具有氧化鐵保護(hù)膜，其尺寸在100nm左右，在氧氣參與下，可生成三氧化二鐵物質(zhì)，因此將其應(yīng)用于公路邊坡支護(hù)中可對(duì)邊坡起到穩(wěn)定作用，使其擁有持久性支護(hù)功能，尤其在公路邊坡變形控制方面效用明顯，因此預(yù)應(yīng)力錨索具備廣泛的應(yīng)用空間。

1.3防治高邊坡病害

無論從經(jīng)濟(jì)性還是抗風(fēng)險(xiǎn)程度來看，預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝都具有顯著優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際施工過程中，可通過構(gòu)建預(yù)應(yīng)力錨索框架的形式有效預(yù)防高邊坡病害，一般可按照“逐級(jí)加固”的方法對(duì)邊坡予以加固，防止施工環(huán)節(jié)增加施工風(fēng)險(xiǎn)。此外，由于公路邊坡數(shù)量較多，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)計(jì)算失誤、設(shè)計(jì)不合理等問題將直接影響整體支護(hù)效果。然而在預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝協(xié)助下，可結(jié)合錨索數(shù)量達(dá)到調(diào)節(jié)錨固力的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)公路高邊坡的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。為了進(jìn)一步避免高邊坡病害加劇，預(yù)應(yīng)力錨索框架還可對(duì)邊坡進(jìn)行緊實(shí)處理，促使錨索預(yù)應(yīng)力與邊坡病害力相互消除，最終降低公路變形概率。

2公路高邊坡支護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1優(yōu)選預(yù)應(yīng)力錨索施工設(shè)備

公路高邊坡支護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝的應(yīng)用需精選施工設(shè)備，保證整個(gè)施工步驟的順利進(jìn)行。相關(guān)人員應(yīng)在初期準(zhǔn)備階段針對(duì)公路高邊坡支護(hù)現(xiàn)場(chǎng)予以考察，之后再備好齊全的施工設(shè)備，進(jìn)而為后期工序的開展提供保障。在考察時(shí)期，既要明確鉆孔位置，又應(yīng)當(dāng)參照具體施工要求確定鉆孔深度以及方向等。同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合施工內(nèi)容準(zhǔn)備好鉆機(jī)、鉆孔設(shè)備、張拉設(shè)備以及動(dòng)力設(shè)備，必要時(shí)還可搭配冷卻風(fēng)機(jī)，以免設(shè)備長期運(yùn)行熱量過高引發(fā)危險(xiǎn)[2]。通常情況下，施工設(shè)備的準(zhǔn)備程度將直接影響施工進(jìn)度，并且還會(huì)關(guān)乎鉆孔質(zhì)量。因此，務(wù)必在施工前備好所需設(shè)備，并依據(jù)工況選擇適合的施工設(shè)備，最終能夠?yàn)楦哌吰轮ёo(hù)質(zhì)量的提升帶來助力。另外，還應(yīng)根據(jù)施工條件科學(xué)選擇施工材料，其中主要材料包括鋼絞線、灌注水泥、防護(hù)涂料、套管、防護(hù)設(shè)施等，這些也都是預(yù)應(yīng)力錨索施工效果的重要影響因素。其中在采購鋼絞線時(shí)，需對(duì)其合格證明、出廠證明等信息予以核對(duì)，把控好其尺寸，以免不合格產(chǎn)品流入公路支護(hù)施工中，造成公路出現(xiàn)潛在隱患。在錨索與鋼絞線等材料的保管方面，也應(yīng)適當(dāng)做好防潮抗腐蝕工作，這樣才能促使預(yù)應(yīng)力錨索在高邊坡支護(hù)中展現(xiàn)出真正價(jià)值。

2.2規(guī)范預(yù)應(yīng)力錨索施工流程

2.2.1鉆孔與安裝以某孔徑為116m且坡角為26°、錨索間距長為3.6m、寬為4m的公路項(xiàng)目為例。相關(guān)人員在鉆孔施工階段，需先行安裝鉆機(jī)，然后加以固定，之后再實(shí)施鉆進(jìn)操作，此時(shí)應(yīng)控制好風(fēng)壓，以免對(duì)周邊土層帶來破壞。通常在鉆孔施工環(huán)節(jié)，鉆桿尺寸應(yīng)參照錨索尺寸予以確定，并按照平直狀態(tài)予以施工。若遭遇軟弱地層，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)減緩鉆進(jìn)速度，這樣可有效增加施工穩(wěn)定性。同時(shí)，在鉆孔作業(yè)中還需要搭配風(fēng)機(jī)對(duì)孔內(nèi)雜物予以清除，為后續(xù)錨索安裝創(chuàng)造有利條件。另外，還應(yīng)在公路高邊坡支護(hù)施工過程中設(shè)置碎落臺(tái)，并在其上方建立排水溝，以此增加邊坡穩(wěn)定性，以免積水影響邊坡支護(hù)效果。其尺寸應(yīng)按照工況予以確定。如在8.73km的公路中，其路堤邊坡率為1∶1.5，碎落臺(tái)的長寬應(yīng)為8m×2m，從而保證高邊坡支護(hù)作業(yè)的順利進(jìn)行。在錨索安裝階段，需借助鋼絞線完成安裝任務(wù)，且鋼絞線切斷時(shí)的長度誤差值應(yīng)控制在40mm范圍內(nèi)。若鋼絞線在使用前有銹蝕現(xiàn)象，需做好除銹工作，并在表面涂刷涂料，之后將其纏繞在一起置于錨索鉆孔中。在捆扎時(shí)，可以用鐵絲圍住，待標(biāo)記后進(jìn)行存放。

2.2.2放置與灌漿錨索的正常放置與科學(xué)灌漿也是施工期間最為重要的步驟，其中在放置錨索時(shí)，相關(guān)人員需要先行對(duì)孔內(nèi)清潔度予以探測(cè)，檢查是否有巖屑等雜物，然后將其平直置于孔內(nèi)，此時(shí)應(yīng)盡量保證錨索具有外露部分。從以往施工經(jīng)驗(yàn)中可知，在清除孔內(nèi)雜物時(shí)，若后放錨索，很難實(shí)現(xiàn)錨索的精準(zhǔn)安裝。這是由于在吹氣環(huán)節(jié)，將造成周邊碎巖石塊脫落，進(jìn)而影響錨索的順利放置。所以，應(yīng)按照先放置錨索后吹氣的順序進(jìn)行操作，而且還應(yīng)實(shí)施清水沖洗措施。在這一工序中，施工人員應(yīng)注重灌漿堵塞現(xiàn)象的有效防護(hù)。一般在選用灌漿原料時(shí)常以水泥材料為主，且工期不宜大于1d，否則極易降低灌漿質(zhì)量。此外，還應(yīng)選擇適合的注漿方法，控制好注漿量。如在某一公路項(xiàng)目中所選用的注漿法為二次劈裂法，此種注漿法在應(yīng)用時(shí)，其原料多為纖維材料，且每1m³注漿量應(yīng)保持在1.7～2.1kg之間，防止過多注漿造成漿料積攢無法順利進(jìn)入到錨索孔內(nèi)。要想公路高邊坡支護(hù)施工質(zhì)量得到有效保障，還應(yīng)合理設(shè)計(jì)水泥漿體積比，一般不宜大于1∶1.58，并高于1∶1.53，由此確保水泥漿黏稠度適中[3]。在放置好預(yù)應(yīng)力錨索后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行鎖定。在實(shí)際操作中，施工人員應(yīng)根據(jù)鋼絞線股數(shù)確定錨具施工位置，之后可借助夾板等設(shè)施對(duì)錨索鋼管予以壓緊操作，之后依據(jù)千斤頂進(jìn)行錨索張拉，由此保障邊坡支護(hù)質(zhì)量。

2.3注重預(yù)應(yīng)力錨索張拉效果

在公路高邊坡支護(hù)作業(yè)中，還需要進(jìn)一步注重錨索張拉效果，以此確保錨索框架具有良好的穩(wěn)定性。在張拉施工前，還應(yīng)利用混凝土先行對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索框架予以澆筑，并將預(yù)應(yīng)力錨索框架間距設(shè)在3m左右，進(jìn)而確保張拉施工的順利實(shí)施。施工人員在針對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行張拉操作時(shí)，其施工時(shí)間應(yīng)在混凝土澆筑8d后，這樣可確保混凝土呈現(xiàn)凝固狀態(tài)，以免未固化混凝土加以張拉出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。施工人員在張拉環(huán)節(jié)需要根據(jù)工況設(shè)定張拉力，并按照逐級(jí)加力的原則對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行張拉，其張拉間隔理應(yīng)設(shè)在4min，在這種逐次增加張拉力的施工過程中，可防止驟然加力導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力錨索遭受損壞，最終提升支護(hù)質(zhì)量。在預(yù)應(yīng)力錨索張拉環(huán)節(jié)，還應(yīng)對(duì)錨索進(jìn)行分段處理，針對(duì)自由段與錨固段，應(yīng)對(duì)前者進(jìn)行除銹防腐操作，并至少設(shè)置三層以上的防腐層，之后可內(nèi)嵌波紋套管，并在端口300mm處涂刷黃油等物質(zhì)。應(yīng)參照公路高邊坡支護(hù)作業(yè)要求實(shí)施張拉，最終可為公路的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

2.4科學(xué)組裝預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)

預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝的應(yīng)用需從科學(xué)組裝方面出發(fā)，確保預(yù)應(yīng)力錨索能夠?qū)犯哌吰轮ёo(hù)施工起到促進(jìn)作用，使公路具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，以免在高邊坡下引發(fā)邊坡病害。施工人員在錨索組裝階段，需按照以下步驟進(jìn)行：①包攬鋼束，需將用于公路高邊坡支護(hù)施工中的材料進(jìn)行分解，促使組裝后的錨索滿足高邊坡支護(hù)需求；其二，針對(duì)鋼絞線應(yīng)進(jìn)行捋直處理，防止在切斷鋼絞線時(shí)出現(xiàn)切斷長度與實(shí)際要求差距較大等不良后果。在預(yù)應(yīng)力錨索框架澆筑環(huán)節(jié)，施工人員可選用C30混凝土按照方型框架的施工方式對(duì)其進(jìn)行澆筑，并將其厚度保持在3m，之后可選用瀝青材料進(jìn)行建模，在框架澆筑后做好養(yǎng)護(hù)工作，最終可有效提升施工質(zhì)量，保障公路邊坡安全。

3結(jié)語

綜上所述，公路高邊坡支護(hù)施工具有一定難度，若按照常規(guī)工藝予以施工，很難保證公路建成后具備較高的穩(wěn)定性。因此，應(yīng)從施工設(shè)備、施工流程、錨索張拉、結(jié)構(gòu)組裝等方面著手，科學(xué)系統(tǒng)地安排施工，以便預(yù)應(yīng)力錨索對(duì)公路高邊坡支護(hù)起到優(yōu)化作用。同時(shí)，還應(yīng)在具體施工階段制定可行性施工方案，進(jìn)而提高支護(hù)施工水平。

參考文獻(xiàn)：

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[2]楊柏軒，隆威.預(yù)應(yīng)力錨桿（錨索）在湖南某高速公路高邊坡支護(hù)中的應(yīng)用[J].中外建筑，2019（9）：169-171.

[3]楊帆.關(guān)于公路高邊坡支護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索的施工技術(shù)應(yīng)用分析[J].低碳世界，2018（7）：312-313.

作者：涂成瑞 單位：貴州高速公路集團(tuán)有限公司