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高邊坡防護(hù)中預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)

文檔作者：林春明文檔來源：福州京臺(tái)高速公路有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月11日
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建 材 與 裝 飾 2014年 2月
高邊坡防護(hù)中預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)
林春明
（福州京臺(tái)高速公路有限責(zé)任公司福建福州350101）
摘要：介紹京臺(tái)高速公路福州段A6 合同段高邊坡加固工程中預(yù)應(yīng)力錨索的施工過程及施工工藝，提出了施工質(zhì)量
控制措施，并通過驗(yàn)收試驗(yàn)，證明其滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到加固效果。
關(guān)鍵詞：高速公路；預(yù)應(yīng)力錨索；高邊坡；施工技術(shù)
中圖分類號(hào)：U418.5+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1673-0038（2014）08-0180-02
1 工程概況
京臺(tái)高速公路是我國“五縱七橫”國道主干線的組成部分，
其福州段地形復(fù)雜，橋隧相連，深挖高填交錯(cuò)出現(xiàn)，不可避免存
在大量的路塹高邊坡路段。鑒于福建地區(qū)高速公路路塹高邊坡
數(shù)量較多，且地質(zhì)復(fù)雜，不良地質(zhì)地段多，在施工過程中經(jīng)常產(chǎn)
生邊坡推移和滑塌，為確保邊坡穩(wěn)定和交通安全，在路塹高邊坡
的地質(zhì)不良地段較多應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力錨固防護(hù)技術(shù)。
京臺(tái)高速公路福州段A6 合同段K128+610耀K128+880 左側(cè)
路塹高邊坡全長270m，最大坡高53.8m，自下而上每8m 分為一
級(jí)，共6級(jí)，其防護(hù)設(shè)計(jì)如圖1 所示。該邊坡強(qiáng)風(fēng)化層較厚，巖體
具有不穩(wěn)定性，并且具有強(qiáng)烈的地質(zhì)構(gòu)造作用，地層錯(cuò)動(dòng)10耀
100cm 不等，斷層帶內(nèi)巖體破碎，擠壓錯(cuò)動(dòng)痕跡明顯。根據(jù)京臺(tái)
高速公路福州段高邊坡動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)原則，其中第三（部分）、四、五
級(jí)采用壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索加固，每級(jí)兩排，上下排各兩束錨
索與框架共同組成錨固結(jié)構(gòu)體，每束錨索設(shè)計(jì)拉力為700kN，錨
固段10m，自由段8耀10m，設(shè)計(jì)孔深17.6耀19.6m，孔徑150mm，總
共施工錨索120 孔。
2 施工前的預(yù)應(yīng)力錨索基本試驗(yàn)（抗拉拔破壞
試驗(yàn)）
2.1 試驗(yàn)?zāi)康?
進(jìn)行錨索基本實(shí)驗(yàn)的主要目的就是對(duì)設(shè)計(jì)中所運(yùn)用的預(yù)應(yīng)
力錨索的性能以及設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行有效的驗(yàn)證，并且對(duì)施工中的
錨索的承載力以及變形等問題進(jìn)行驗(yàn)證，以便能夠有效的發(fā)現(xiàn)
問題，采取有效的措施進(jìn)行改善。
2.2 試驗(yàn)方法及步驟
（1）選點(diǎn)：選點(diǎn)的數(shù)量不應(yīng)該低于錨索總數(shù)的5%，并且必須
在三點(diǎn)以上，點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離必須要大于2.5m。
（2）實(shí)驗(yàn)裝置的選定：對(duì)加載裝置的額定電壓進(jìn)行嚴(yán)格的控
制，必須保證高于試驗(yàn)壓力，必須要求檢測裝置具備足夠的精度。
（3）分級(jí)加載：本工程錨索采用高強(qiáng)度低松弛無粘結(jié)鋼絞線，
直徑15.24mm，強(qiáng)度1860MPa。每級(jí)加載的大小為鋼絞線的
0.1Rb，并每隔5min觀測一次，次數(shù)不少于3 次。當(dāng)相鄰兩次觀測
的錨頭位移小于0.1mm 或2h 小于2mm，方可施加下一級(jí)荷載。
實(shí)驗(yàn)最大荷載一般不超過鋼絞線的0.8Rb。
（4）試驗(yàn)的終止。當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，可認(rèn)為達(dá)到破壞
性，即可終止試驗(yàn)：
淤錨頭位移不收斂，錨固體從巖層中拔出或錨索從錨固體中
拔出；
于錨頭總位移超過設(shè)計(jì)允許位移量；
盂后一級(jí)荷載產(chǎn)生的位移增量超過前一級(jí)荷載產(chǎn)生的位移
增量的2倍；
榆錨索材料拉斷。
2.3 試驗(yàn)結(jié)果
本段預(yù)應(yīng)力錨索施工前先取3 個(gè)試驗(yàn)孔進(jìn)行基本試驗(yàn)，其主
要成果參數(shù)見表1，試驗(yàn)表明試驗(yàn)孔錨索性能良好，錨固體牢固，
設(shè)計(jì)質(zhì)量滿足高邊坡路塹防護(hù)加固要求，錨索的抗拔承載力達(dá)到
加固要求，錨固加載后變形符合規(guī)范，施工工藝合理，可用以指導(dǎo)
其他錨索施工。
3 預(yù)應(yīng)力錨索施工要點(diǎn)
3.1 測量放樣
為保證錨孔位置準(zhǔn)確，格梁整體線型美觀，可采用整體布孔
位，搭設(shè)坡面腳手架的方法。具體操作過程中嚴(yán)格控制好坡頂、坡
腳（同一坡面上）兩條基準(zhǔn)線（基準(zhǔn)線一般定位格梁面高程），依據(jù)
上下基準(zhǔn)線掛坡面線，分別確定各節(jié)點(diǎn)位置，然后按照掛線位置
緊貼坡面搭設(shè)腳手架，按照格梁尺寸搭設(shè)，將錨孔位置定于腳手
架節(jié)點(diǎn)上（要考慮鋼管直徑），局部進(jìn)行高低調(diào)整，保證整體腳手
圖1 坡面圖
試驗(yàn)
孔號(hào)
主要成果參數(shù)
最大荷 備注
載Ru
（kN）
錨頭總彈性
位移（mm）
80%自由段
理論彈性位
移（mm）
彈性變形模
量（kN/mm）
塑性變
形模量
安全系
數(shù)K0
S1 1094 280 79 3.907 肄1.56 錨索被拔出
S2 1230 120 110 10.25 肄1.75 錨固體破壞
S3 1210 125 142 9.68 肄1.73 錨固體破壞
表中K0=Ru/Nt（式中Nt=700kN，為設(shè)計(jì)荷載）。
表1 主要成果參數(shù)
交通建設(shè)
·180·
2014 年 2月 建 材 與 裝 飾
架平齊。
3.2 鉆孔
鉆機(jī)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)孔位、傾角和方位準(zhǔn)確就位，采用測角
量具控制角度，孔位、孔斜率、孔徑、孔深滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。
成孔后孔口進(jìn)行覆蓋防護(hù)，防止雨水或土渣進(jìn)入孔內(nèi)。鉆進(jìn)過程
中應(yīng)對(duì)每孔地層情況、進(jìn)尺速度、潮濕程度以及一些特殊情況作
現(xiàn)場記錄。如遇塌孔，應(yīng)采用套管跟進(jìn)組合鉆具作業(yè)或注水泥砂
漿處理。錨桿（索）成孔后應(yīng)及時(shí)下放錨索（桿）并注漿。
3.3 錨索制作及安裝
制作錨索前，準(zhǔn)確計(jì)算鋼絞線的每根長度，采用切割機(jī)切割，
嚴(yán)禁電焊燒割，長度一次性截取，不得采用焊接等連接，考慮錨
索張拉工藝要求，錨索實(shí)際長度比設(shè)計(jì)長度多留2m。安裝承載
體過程中，剝離鋼絞線表面塑料套管（和載體連接部位），將鋼絞
線表面防腐油脂清洗干凈，然后用擠壓機(jī)將擠壓套和鋼絞線進(jìn)
行機(jī)械連接。按照設(shè)計(jì)要求安裝隔離架、架線環(huán)、對(duì)中支架等配
件。壓力分散型錨索因各單元錨索長度不同，因此應(yīng)對(duì)各單元錨
索進(jìn)行標(biāo)記。編號(hào)可采用兩重編號(hào)的原則，避免因施工中因錨索
拖動(dòng)將標(biāo)記磨損：淤對(duì)鋼絞線外露段（剝皮后）用不同顏色膠帶
標(biāo)記；于對(duì)外露段外套管分別采取切除不同長度的方式。以上兩
種方式同時(shí)使用，特別要注意，錨索張拉時(shí)外露鋼絞線套管要全
部剝離，一定要采取可靠的方法。
下錨前，應(yīng)采用高壓風(fēng)反復(fù)清孔，并用一根聚乙烯管復(fù)核孔
深，待孔內(nèi)粉塵吹凈且孔深不小于錨索設(shè)計(jì)長度時(shí)，拔出聚乙烯
管，準(zhǔn)備下放錨索。下錨索過程中，推送錨索時(shí)用力要均勻一致，
應(yīng)防止在推送過程中損壞錨索配件。
3.4 注漿
注漿用采用注漿機(jī)進(jìn)行，必須從孔底到孔口返漿式注漿，注
漿壓力不小于0.6耀0.8MPa，漿液采用M40 水泥砂漿。漿從孔口溢
出時(shí)視為注滿，必須一次注滿，要多進(jìn)行次補(bǔ)漿，以保證漿體充
滿鉆孔。注漿完畢后，將錨索固定在孔口中央。預(yù)應(yīng)力錨桿注漿
分為兩次注漿，第一次為錨固段注漿，待錨桿張拉鎖定后第二次
注漿。
3.5 格梁及錨墩施工
施工程序?yàn)椋簻y量放線寅格梁開挖寅砂漿墊層寅綁扎鋼筋寅
支立模板寅安裝錨索孔口波紋管寅安裝螺旋筋及孔口鋼筋網(wǎng)寅
安裝錨具（錨墊板）寅現(xiàn)澆混凝土寅混凝土養(yǎng)護(hù)。格梁在施工前，
首先開槽并進(jìn)行修整，然后采用C20 混凝土墊層找平，對(duì)超挖部
位嚴(yán)禁采用松散土塊回填，必須采用C20 混凝土填補(bǔ)，嚴(yán)禁格梁
墊層下有虛渣和空洞。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求綁扎鋼筋，
確保主筋長度及箍筋間距滿足要求，鋼筋接頭盡量避開節(jié)點(diǎn)位
置。模板必須安裝順直，接縫嚴(yán)密，頂面可進(jìn)行加蓋，確保格梁面
平整。澆筑過程中，控制澆筑速度，不宜過快，防止脹模，澆筑過
程中必須進(jìn)行振搗，確?；炷撩軐?shí)。菱形格梁施工完混凝土后
可在擋水堰位置埋設(shè)預(yù)埋鋼筋，保證后續(xù)擋水堰施工時(shí)與格梁
的連接質(zhì)量。拆除模板時(shí)，保證混凝土表面及棱角完整，不被破
壞。澆筑完后對(duì)格梁進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生，特別是錨墩位置，必須按要
求養(yǎng)護(hù)到位。
3.6 錨索計(jì)安裝
若需要安裝錨索（桿）計(jì)的孔位，按照工點(diǎn)圖中指定孔位進(jìn)行
安裝，安裝前必須進(jìn)行標(biāo)定、編號(hào)，安裝時(shí)保證錨索（桿）計(jì)座在
錨墩面上，必須放置平穩(wěn)，錨索（桿）從測力計(jì)孔中心穿過，如發(fā)
現(xiàn)幾何偏心過大，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。
3.7 張拉及鎖定
在張拉前必須根據(jù)錨索錨固設(shè)計(jì)噸位選擇合適的千斤頂及
油壓泵，并進(jìn)行標(biāo)定，得出千斤頂拉力和油壓表壓強(qiáng)的張拉方
程。根據(jù)相關(guān)參數(shù)計(jì)算錨索張拉荷載及伸長量，并計(jì)算出不同荷
載對(duì)應(yīng)的張拉油表讀數(shù)。當(dāng)格梁混凝土強(qiáng)度及孔內(nèi)M40 砂漿強(qiáng)
度，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上，方可進(jìn)行錨索的張拉。在正式張
拉前，先按照荷載為0.1 倍的設(shè)計(jì)拉力預(yù)張拉，整體張拉1耀2 次，
使錨索拉直，然后松開。壓力分散型錨索進(jìn)行張拉時(shí)，按照設(shè)計(jì)
荷載的25%、50%、75%、100%、110%五級(jí)分級(jí)補(bǔ)償，分級(jí)整體張
拉。在張拉過程中，當(dāng)荷載每增加一級(jí)，均應(yīng)穩(wěn)定5min，并記錄位
移讀數(shù)。最后一級(jí)張拉荷載應(yīng)維持10耀20min，每級(jí)穩(wěn)定后測讀錨
頭位移不應(yīng)少于3 次。張拉至110%穩(wěn)定后可進(jìn)行鎖定，若發(fā)生
應(yīng)力損失，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)張拉。
3.8 補(bǔ)充注漿（二次注漿）
張拉鎖定后，可進(jìn)行補(bǔ)充注漿。預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)從補(bǔ)漿孔進(jìn)行
補(bǔ)漿，保證波紋管及錨具內(nèi)注漿飽滿。預(yù)應(yīng)力錨桿采用二次注漿
管進(jìn)行注漿，注漿前確保排氣孔暢通。
3.9 封錨
錨索張拉完成7d 后，對(duì)其拉力和外觀進(jìn)行復(fù)查，復(fù)查合格
后，采用手提砂輪機(jī)切除多余鋼絞線（從錨具起預(yù)留大于10cm，
但不超過錨頭），然后支模，用混凝土及時(shí)封閉錨頭，要求整齊、
美觀。
4 結(jié)語
綜上所述，在高邊坡防護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索施工中，其施工技術(shù)工
序繁多，技術(shù)性強(qiáng)，并且對(duì)施工的額安全性要求非常高，所以在
施工中必須加強(qiáng)重視，做好施工過程控制，對(duì)錨索的張拉質(zhì)量進(jìn)
行控制。在京臺(tái)高速公路福州段高邊坡防護(hù)工程中，主要采用了
余伶俐錨索技術(shù)，對(duì)邊坡施工中以及施工之后的安全隱患進(jìn)行
有效的規(guī)模，取得非常好的施工效果。
參考文獻(xiàn)
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[4]王家林.山區(qū)路基高邊坡防護(hù)施工[J].科技信息，2010（11）.
收稿日期：2014-2-5
作者簡介：林春明（1972-），男，工程師，本科，主要從事公路工程
工作。
交通建設(shè)
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