预应力锚索技术在高速公路边坡工程加固应用
摘要：预应力锚索技术是边坡加固工程中较常用施工工艺，具有有效缩短工期、节约投资、较好的固坡效果等优点。本文结合高速公路高边坡工程加固为实例，对预应力锚索技术在高速公路边坡工程加固应用进行了阐述，为类似的边坡整治工程提供了参考。 关键词：高速公路；边坡加固；预应力锚索；锚索技术；混凝土框架；张拉试验；锚孔注浆
随着人们对锚索技术研究的深入和对锚固技术的逐步提高，以及相关技术的发展，边坡预应力锚索加固技术已广泛地用于岩土加固工程的各个领域。在高速公路施工中，遇到高边坡，往往会出现地质条件不够理想。岩石的风化、蹦塌严重，尤其在深路堑施工时，造成临空面较高，如果再加上构造裂隙发育，就会使路堑边坡形成不稳定势态，设计部门采用了大量的预应力锚索对边坡岩体进行了预应力锚固，效果明显。 1工程概况
某高速粤北路段由于公路穿越山区地带，地形高差较大，地质复杂，桥隧众多，有较多的高边坡，属山岭重丘区，地形、地质条件复杂且山高坡陡。路堑边坡相对高差均在30～50m左右，且岩石破碎，裂隙发育，及易产生滑塌现象。设计上本路段共有8个路堑高边坡坡面需进行锚索加固处理，锚索一般位于2～3级坡面上。 2预应力锚索框架加固的工作机理
预应力锚索加固是通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索将力
传给混凝土框架，再经框架对不稳定坡体施加一个预应力，将不稳定松散岩体挤压，使岩体间的正压力和摩阻力大大提高，增大抗滑力，限制不稳定坡体的发育，从而起到了加固边坡、稳定坡体的作用。锚索孔内高压注浆，使浆液填充锚孔周围坡体内裂隙，提高坡体的整体稳定性。
本路段高边坡采取预应力锚索框架与砌石变截面护面墙组合设计，每片框架设4个锚孔，锚索设计为压力分散型（图1），索孔直径130mm，长度为17～24m，每孔由3个单元锚索组成，每个单元又由两束ф15.24、强度为1860mpa、延伸率≥3.5%的高强低松弛无粘结钢绞线组成，锚固长度为8～15m，设计张拉力为700kn，注浆采用普通硅酸盐p.o42.5r纯水泥浆，水灰比0.4～0.5，注浆采用孔底返浆法。框架梁用c25混凝土浇注。 图1 压力分散型锚索结构图
3预应力锚索技术在高速公路边坡工程加固应用 3.1破坏性张拉试验
在锚固正式施工之前，按照设计要求的结构参数以及试验规定的锚孔深度施工锚索及反力承台，待混凝土、砂浆达到设计强度后，对试验锚索进行破坏性张拉试验。确定锚固体与岩土层间粘结强度特征性、锚索设计参数，对设计进行验证和修改，从而指导正常锚固施工作业。本路段根据岩层地质及锚固长度共设3个实验孔。 3.2测量放样
按设计图纸准确放出锚索孔、框架梁位置及方位角，并作出标
记。一般要求锚孔入口点水平方向误差不应大于50mm，垂直方向误差不应大于100mm。 3.3钻孔
首先根据锚固地层的类别、锚孔孔径、深度以及施工场地条件等来选取适当的钻孔机具，一般在岩层中应采用潜孔钻机冲击成孔，岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。
搭设好满足承载力和稳固要求的脚手架，架装钻机开始钻孔（图2）。锚孔采用无水干钻，钻进过程中根据钻机性能和锚固地层严格控制钻孔速度，并对每一孔的地质变化、钻进状态（钻杆方向、钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好详细记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，应立即停钻，及时进行注浆固壁处理（注浆压力0.1～0.2mpa），待水泥砂浆初凝后（一般注浆24小时后）重新扫孔钻进。当钻进达到设计深度后（锚孔锚固段进入中风化或更坚硬的岩层深度一般不得小于5m），不能立即停钻，应继续超钻20～50cm，且要稳钻1～2分钟。防止孔底尖灭。钻孔完毕后，用高压空气（风压0.2～0.4mpa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔。 3.4锚索制作与安装
锚筋下料应整齐准确，误差不大于±50mm，预留张拉段钢绞线长度1.5m，对钢绞线不同单元和锚接头进行醒目可靠的标记。下料时还应注意各单元锚索长度的不同，钢绞线一律采用机械切割下料。锚筋的制作应搭建高于地面50cm以上且与锚筋设计长度相适
预应力锚索技术在高速公路边坡工程加固应用
