浅析公路高边坡加固中预应力锚索技术的应用
摘要：本文通过介绍预应力锚索应用在加固高边坡施工时的主要施工设备的选择、预应力锚索设计及施工工艺，证明了预应力锚索技术用于高陡边坡防护的优越性，是一种有效的加固措施。 关键词：公路高边坡；预应力锚索；锚索设计；施工工艺 预应力锚索施工在公路桥梁工程、水利工程等领域已得到普遍使用。预应力锚索是一种较复杂的锚固工程，需要专门知识与经验，施工监理人员应具有更丰富的理论和经验。预应力锚索的作用机理是将岩土层对锚索锚固段的摩阻力，通过自由段传递到边坡结构物(地梁)，以维持其受力平衡，改善岩体应力状态，提高岩体稳定性。对于山区高速公路，路基工程挖方数量大，路堑边坡高，地质比较差的地段一般采用预应力锚索地梁，以确保路基高边坡稳定。某公路高边坡原设计中边坡石质为中风化凝灰岩，采用系统锚杆挂网喷浆防护。实际开挖后发现石质为全或强风化凝灰岩至中～微风化凝灰岩，且岩体节理裂隙较为发育，需进行深层防护，才能保证边坡的整体稳定和安全。故设计变更为预应力锚索加地梁、挂网喷砼防护。
1 主要施工设备的选择 1.1 成孔设备的选择
由于加固的边坡陡、高度大，因而须采用适应性强的轻型设备，选用qz-120k全风动潜孔钻机。这种钻机可随意调整钻机的方位和
倾角，易满足设计的角度要求。因钻机质量轻，可用1.5～2t的气动绞车实施整机提升。qz-120k型钻机结构简单，也可解体人工搬迁。钻机的动力是全风动的，动力单一，移动方便，操作简单。钻机动力在孔底，钻进效率高，钻孔速度快，宜用于高边坡钻孔施工。设计要求钻孔时严禁用水，故采用无水钻进工艺，简化了钻孔配套设备，降低了成本，提高了工效。 1.2 动力设备的选择
空压机是钻机的动力设备，它决定钻机的钻孔速度和成孔质量。根据钻机的耗风量9～12m3的要求，用2台12m3移动式空压机供2台钻机工作。
1.3 灌浆与张拉设备
由于单孔灌浆量少，选用砂浆泵灌注砂浆，张拉设备选用ycd-1500型千斤顶和配套高压油泵。 2 预应力锚索的设计 2.1 预应力体系的选择
本工程预应力体系选用ovm15-4型夹片锚具、高强低松弛钢绞线和胶结式锚固段组成的群锚体系，即ovm锚固体系。 2.2 锚索参数设计
预应力锚索采用φ15.24(7×φ5)高强低松弛钢绞线，每根锚索设计吨位400kn，超张拉应力为设计吨位的105%，即420kn。每根锚索由4根钢绞线组成，钢绞线破断强度为1860mpa。
2.3 锚索结构位置
锚索分上、中、下3排布置，排间距3m，孔间距3.5m，孔径为φ120mm。设计平均长度为24m，共计71根。其中锚固段长度为19m，自由段长度为5m。由于凝灰岩体破碎，抗压强度不高，因此，每列锚索间用钢筋砼地面抑制梁(简称地梁)连在一起，共同均匀地把应力施加在岩体坡面上(如图1所示)。
3 预应力锚索施工工艺
预应力锚索施工大致由钻孔、编索、灌浆、预应力张拉和封锚5部分组成，施工流程如图2所示。 3.1 钻孔
钻孔是锚索施工中控制工程质量与工期的关键工序。本工点锚索孔设计孔径为φ120mm，俯角15°，锚索间距3m×3.5m(高×宽)。泄水孔孔径φ100mm，仰角5°。钻孔采用风动干钻施工法，禁用水钻，钻孔直径、深度等均应满足设计要求。钻孔采用冲击回转钻进方法进行，工艺包括定位─钻进─冲洗钻孔。
3.1.1 定位
在钻孔前，用皮尺测定孔位。在脚手架上安装钻机专用钢管，将钻机吊放在专用钢管上，用罗盘(指南针)调整倾角和方位，用钢尺调整预留长度或机上余尺，直到满足标准为止。然后用紧固件固
公路高边坡加固中预应力锚索技术的应用
