錨索框架施工技術在高速公路邊坡防護工程中的應用

中國路橋工程有限責任公司，北京 100000

1 工程地理位置

該項目沿線穿越多種地貌單元，依次為山前沖積平原區、黃土梁峁區、河谷區、低中山寬谷區、低中山區，沿線地勢呈南低北高的特點。項目建設區域主要分布在印度板塊與喜馬拉雅板塊結合帶的南側邊緣，受地質活動的影響，巖體以破碎狀為主，缺乏穩定性。

2 錨索框架施工技術的加固原理

錨索框架施工技術以水泥砂漿為材料來構成完整的錨索結構，并在其作用下向混凝土框架傳遞剪力，同時將預應力施加于失穩的坡體處，使原本處于松散狀態的巖體被連接成完整的結構。在此基礎上，巖體的摩阻力和正壓力均有所提高，抗滑性能較好，此外，錨索框架施工技術可以對錨索孔進行注漿處理，借助壓力的作用讓漿液進入坡體裂隙，進而提高坡體的穩定性。

3 錨索框架護坡的施工工藝及施工要點

3.1 施工工藝

修整坡面→測放孔位→鉆進成孔→清孔→安裝錨索→注漿→挖槽→支?！壴摻睢鷿沧⒖蚣堋B護→張拉→封錨。

3.2 施工要點

（1）修整坡面。①按照自上而下分層的方式有序修整坡面，每完成一層開挖后立即采取防護措施。②取錨索上下橫梁間距，將該值作為各層的開挖高度控制標準，避免超挖現象，然后再開挖格梁基礎。

（2）測放孔位。①以設計要求為準，經過檢測后確定錨孔的具體鉆進位置并放樣，要求實際位置與設計標準間的偏差不超過±0.2m。②依次檢查各錨孔測量放樣位置，若無誤則編號，給后續施工提供依據。

（3）鉆進成孔。①以測量放樣孔位為基準，調整鉆機的工作姿態，使其按照特定的方向鉆進；鉆進施工期間應及時利用測量角具檢測，調整鉆進方向，且不可采取開水沖鉆的方式。②遵循勻速鉆進的原則，鉆孔的實際孔徑和深度均要與設計值相同或適當增加，鉆進至設計深度后立即暫停，停留3～5min的穩鉆時間。③鉆進期間如果出現塌孔現象，立即暫停鉆進作業，將實際情況報監理工程師。

（4）錨孔檢驗。①經鉆進作業后將形成錨孔，由監理工程師進行全面檢查，若無誤則進入下道工序。②在孔徑和孔深兩項指標的檢測中，要求鉆頭平順推進，期間不出現沖擊或受阻的情況，鉆具的驗送長度也需要達標，用高壓風吹孔，不可以出現水體或灰塵外濺的情況，否則均認為錨孔存在不合理之處。③通過質量檢驗后，用織物封堵錨孔口，避免外界雜物混入孔內。

（5）錨索制作安裝。①預應力錨索體為關鍵結構，包含格梁、自由段及錨固段；材料通常選擇φ15.24mm的高強度低松弛無黏結預應力鋼絞線。②根據設計要求完成鋼筋下料作業，誤差不宜超過±50mm；合理控制各部分長度，預留張拉段為1.5m，鋼筋錨桿0.5m；取適量擠壓頭并將其組裝成型，取總量的3%用于檢測，要求單根擠壓強度至少達200kN。③在承載體的組裝過程中，需要加強對擠壓套的固定處理，即通過螺栓連接承載體和限位片；按照1.0～1.5m的間距控制標準有序設置架線環，同時應保證錨孔孔口處具有1個架線環。④導向帽應穩定在最前端的承載板上，可采取焊接工藝，以提高穩定性；預留溢漿孔，以便后續注漿施工期間孔底可順利返漿。⑤潮濕空氣、雨水等均容易發生腐蝕作用，導致鋼質材料生銹，因此可通過涂刷防腐油漆的方式進行有效防護。

（6）錨固注漿。①拌制純水泥漿，水灰比值控制在0.4～0.5。遇土質或砂土狀強風化巖層時，鑒于其地質條件的特殊性，宜采取二次高壓劈裂注漿的方法，切實提高地層的錨固力。②錨固注漿環節較為可行的是孔底返漿的方式，全程調整好注漿壓力，約2.0MPa，持續向孔內注入漿液，直至孔口溢出新鮮漿液為止。③加強對孔口漿面的檢查，如果存在漿液面回落的情況，則及時補漿。

（7）框架梁施工。以C25混凝土為施工材料，經澆筑后形成框架梁?？蚣芰菏┕て陂g遇錨索與框架箍筋交叉的情況時，則適當調整箍筋間距，而成型的框架嵌入坡面的部分需要達到50cm，外露部分10cm。

（8）錨索張拉。張拉前取設計荷載的10%～20%，按照此標準有序組織1～2次預張拉作業，以此提高各部位的連接緊密性，同時使鋼絞線恢復至平直的狀態。如果選擇壓力分散型錨索，則需要考慮各單元錨索的長度情況，以此為依據合理劃分張拉單元，通過采取差異分布張拉的方式進行有序操作[1]。

（9）封錨。在錨索張拉作業后，如果沒有質量問題，即可及時補壓并封錨，以便有效防護錨索，避免出現銹蝕、損壞的情況。錨具和錨梁等結構存在空隙時，可通過采取補漿的方式處理，要求補漿管有效插入錨梁底面以下，注漿過程中觀察補漿孔的情況，該處溢出漿液后即可停止。錨具和錨筋的外露部分在與空氣等外界因素接觸后易發生銹蝕，需要將其清理干凈，在確保無誤的前提下利用混凝土（要求與錨梁同標號）封錨。

4 施工技術要求

4.1 錨索結構施工

（1）根據設計方案來完成錨索孔位測量與設計，保證錨索孔位坐標放樣準確、孔位平面位置和標高合理，達到設計要求。（2）嚴格按照施工圖紙來進行預應力錨索鉆孔作業，保證其傾斜度和方位角都能夠達到設計標準，且鉆孔孔徑和深度均符合設計要求。（3）根據施工要求，錨索選擇6束φ15.2mm鋼絞線，錨具采用QVM15-6型。選擇強度和松弛率都符合設計要求的無黏結預應力，強度不小于1860MPa，延伸率不小于3.5%。（4）應將錨索捆扎成束，理順鋼絞線，保證鋼絞線的數量平均，還要避免鋼絞線出現交叉和彎曲現象，最后根據編排規律將錨索捆扎成6束。（5）在正式開始壓漿作業前，要做好準備工作，檢查壓漿管和注漿管是否存在堵塞，清點其他施工設備的種類和數量。選擇普通硅酸鹽水泥作為原料，保證漿體強度大于40MPa，在注漿施工后，利用排氣法將漿體中的氣體排出。

4.2 框架梁施工

（1）挖槽作業要間隔進行，綜合設計圖紙和錨索的實際位置確定挖槽位置，在結束挖槽作業后要找平槽底，保證槽底平整。（2）選擇鋼模板作為施工模板，保證模板安裝到位，接縫處理效果良好，不會出現漏漿現象。要嚴格按照設計圖紙來開展框架梁鋼筋的制作作業，選擇性能良好、尺寸恰當的鋼筋，保證數量和間距符合施工需要，而且要確定預埋件的位置，達到預埋深度和預埋要求。（3）選擇C30的水泥混凝土澆筑框架梁，每片錨索框架由兩根采豎肋及其橫肋構成。在實際施工時，要使混凝土框架梁一次澆筑成型，兩個框架梁之間要預留一定的伸縮空間，通常為2cm。（4）在混凝土灌注施工中，施工人員應在相鄰兩個錨索之間設置一個施工縫，保證施工質量。同時，還應該做好養護工作，確?？蚣芰旱酿B護時間超過7d。

4.3 錨索張拉鎖定

（1）錨索張拉鎖定作業應在錨固段注漿體具有一定強度后才能進行，具體來說框架混凝土的抗壓強度應達到設計強度的85%。（2）在正式進行錨索張拉之前，施工人員應該做好準備工作，檢查張拉設備。張拉作業應按照一定的順序進行，遵循“先周邊，后中間”的對張拉原則，保證結構受力平均。（3）一般情況下，松散邊坡的預應力錨索的長期預應力損失較大，針對這種情況，施工人員在完成錨索施工后可補償張拉，具體的補償張拉大小要根據松散邊坡的預應力損失情況來確定[2]。

4.4 坡面綠化

（1）該項目的巖石邊坡選擇客土噴播綠化的方式，根據設計好的配比，確定客土、植物種子以及肥料的用量，并將其充分混合。（2）用專門的播種設備將混合物播撒在巖石邊坡上，做好后期的澆水養護，盡可能減少人為的痕跡，處理好坡面綠化和自然環境的關系。（3）在邊坡上設置一層或兩層的鐵絲網，保證客土穩定，防止出現嚴重的水土流失[3]。

5 錨索框架施工要點

（1）張拉設備的選型至關重要，需要以錨桿材料和鎖定力為依據合理選擇?？紤]到經濟效益性要求，應盡可能選擇通用性較強的設備，以便應用于其他部分的張拉作業中。（2）錨孔鉆進過程中容易出現縮頸和卡鉆的情況，為有效避免此問題，需要加入水泥粉慢鉆護壁，隨著鉆進作業的持續推進，當其達到殘積黏土層時則需要額外摻入適量的干石粉和石屑，此后再慢速旋轉。（3）錨索成孔后，及時將成型的錨索筋裝入孔內并完成壓漿處理，避免因孔壁內毛細水增多而影響孔壁的穩定性，通常該項工作需要在錨索成孔后的24h內完成。

6 結束語

綜上所述，邊坡防護是高速公路建設事業中的重點環節，而邊坡的穩定性將直接影響高速公路的運行狀況，因此需要合理應用錨索框架施工技術來保證邊坡的使用效果。但是錨索框架施工對工藝水平、施工人員的專業能力均有較高要求，因此需要形成合理的規劃，按照順序依次施工，通過加強對各道工序的質量檢驗，確保施工質量。