摘 要 随着公路高边坡施工中预应力锚索技术的应用逐渐增多,预应力锚索技术则是通过特殊手段将钢绞线变为长期处于高温状态下的受拉结构体,进一步将土体锚固强度提升,最终实现岩体稳定性的提高。
关键词 公路工程;高边坡施工;预应力锚索
中图分类号U41 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2014)124-0189-02
1锚索结构的工作原理
锚索作为一种高边坡结构,是指滑动土体产生的拉动力抓紧传递至稳定岩土层里边相关的结构体系,一般,锚索主要又三个部分构成,包括:锚头、锚固段和自由段,在锚索结构中,锚头的作用主要对锚索外端产生固定或实施锚索张拉固定施工的位置。而锚头又分为锚具、垫板和保护帽三个主要部分,为了使锚索能够对一些外力进行适当承受,对高边坡施工过程的顺利开展得到保障,进一步将土体加固的作用得到充分发挥。
2预应力锚索边坡加固的特点
1)预应力锚束是预应力岩锚和混凝土预应力拉毛的一种总称,预应力锚束能够传递出拉应力,该方法的优势是其他方法所不具备的。
2)随着种类的不同,预应力锚固的结构型式也各不相同,总而言之,其构成主要包括锚孔和锚束两个部分。锚孔是对锚束的钻孔进行设置。锚束发挥预应力施加的主体作用。锚束的组成主要包括锚头、锚固段和锚束体三部分。对穿锚束又包括有粘结和无粘结两种类型,其构成主要是由锚束束体和内外锚头产生。
3)预应力岩锚是在基岩上通过对锚固段进行安放的一种重要预应力,与基岩锚孔的预锚发挥着一定联系,并关系到混凝土预应力拉毛施工,发挥建筑物加固的作用,改变应力状态,是修补混凝土缺陷而设置的一种预锚。
4)运用预应力锚索实施边坡加固,存在不对岩体破坏,施工灵活、干扰小、速度快、可靠受力且为主动受力、坡面岩体抗压强度高等特点。
5)预应力锚索有较大锚固深度、高承载能力、较大预紧力施加等特点,因此可获取理想的支护加固效果。与普通锚杆支护相比,预应力锚索的加固范围、支护强度和可靠性都是无法比拟的。
3公路高边坡施工中预应力锚索技术的应用
3.1主要施工设备的选择
由于高边坡相对较陡且有较大高度存在,所以应对较强适应性的轻型设备进行运用。采用YG800型全风动潜孔钻机进行使用。由于该钻机有较轻的质量比,能够将整机提升得到实现。同时该钻机存在较大的随意性,能够使钻机的范围和倾角得到调整,容易将设计的角度要求所满足。该钻机属于全风动动力,动力相对单一,在移动时较为方便,更为主要地则是简单的操作。钻机存在相对简单的结构,钻孔速度快,特别是在高边坡施工中得到广泛应用。但是应注意的是,在进行钻孔施工时,禁止有水存在。该钻机是对污水钻进工艺进行使用,从而将钻孔的配套设置简化,同时使生产成本降低,从而提升整个工艺的经济效益。
3.2钻孔施工
作为锚索施工中质量控制的关键程序,钻孔施工发挥着一定的作用。钻孔施工中采用风动干钻施工方法,禁止对水钻工艺进行应用,要求钻孔的设计和深度都应与相关设计要求相符,运用的是冲击回转钻进的方法,钻孔的工艺流程主要包括孔位的定位、钻进及钻孔冲洗。首先,定位就是在钻孔之前,运用尺子实施测量,运用钻机专用的钢管安装在脚手架上,结合设计图纸的相关要求,开展测量放样定位工作。钻机安装就位之后,应将倾角和方位角实施调整,使其满足设计要求。然后固定钻进,再通过复查,直到与相关标准相符之后即可进行钻进操作。第二,钻进施工中应对统一定尺的钻杆设置在钻机上,根据锚束设计的长度,使钻杆的长度得到确定,并且需要排列整齐,禁止有放置歪斜的现象发生,逐一对每一根钻杆是好事钻孔,用完钻杆之后,孔的深度应满足相关的规定。在钻进施工中,应对工作风压和地质情况实施严格关注。与现场的实际情况相结合,对对策实施调整。若在钻孔施工时,有较为软弱的底层或破碎带的底层出现时,应快速将钻进速度实施调整,避免有坍塌事故产生。最后,在钻孔结束之后,应冲洗钻孔,使钻孔壁和浆体的粘度得到保障,同时运用高风压管向孔底插入,通过一边插入以便吹风的方式,彻底吹干净孔内的残渣,随后即可开展锚索的安装工作。
3.3组装锚索
组装锚索运用的是钢绞线,钢绞线的下料长度应与锚固段的长度、自由段的长度和上张拉段长度的总和相等。下料长度误差应控制在5cm以下,对钢绞线实施除锈处理,然后在组装台上顺直放上,应先对自由段涂刷提成防锈漆,同时还需要对一层油脂进行涂抹。最后将PR防护管穿上,运用封口胶带对钢绞线的自由端和锚固段相交接的位置实施缠绕,运用铁丝实施扎紧,避免管中有水泥浆进入。应根据顺序对钢绞线实施排列组装,注浆管应放在锚索之间,将锚固段呈现出核状,锚索之前,应将导向帽加上。在组装完锚索之后,需挂上编号牌,统一堆放等待使用。
3.4锚索安放
在安放锚索时,应注意以下几点:由数人向孔口边进行抬放,锚孔成孔之后,应将锚索加入。在锚索放置时,应先向孔底运用硬塑料管伸入,通过压缩空气将孔内的岩屑吹出,最后在孔内将锚索平顺,应具备足够的外留长度。在吹孔的过程中,时常会有下列情况出现:吹孔之后,碎石会有掉块产生,造成锚索无法顺利放入。所以,在钻孔施工中,若有该类孔产生,在钻孔之后,应将锚索立即放入,开展吹孔操作。为了将由于大量地下水渗入得到避免,岩屑和地下水会搅动钻杆,运用清水和压缩空气实施反复冲洗,直到洗至清水状态即可,洗完之后即可进行灌浆操作。
3.5锚索灌浆施工
由于水泥砂浆存在较差的流动性,容易造成注浆管堵塞的问题产生。同时,锚索成孔之后,会有严重的孔内积水产生,需对较大的压力进行承受,水泥砂浆雨水则会有离析问题出现,砂子离析则会找锚固段沉积,从而无法保障锚固段的强度。因此,锚索灌浆应对纯水泥浆进行使用,其中,锚固段若有图纸或砂土状的风化岩层产生,则应通过二次高压劈裂注浆法进行操作,进一步将底层的锚固力得到提升。完成锚孔施工之后,应及时安装锚索体并对锚孔实施注浆,根据理论妖气不能达到一天以上。若对二次劈裂注浆法进行运用,主要是通过珠江强度实现劈注时间的控制,需要封塞二次注浆管的锚固段或对花孔实施设置。在二次注浆的过程中,高压注浆管运用的是钢管或镀锌铁管。
3.6浇筑框架的施工
浇筑框架的施工主要呈现的是正方形的锚索框架,运用C30混凝土进行浇筑。人工绑扎钢筋之后,即可支设模板,同时运用PVC管套设在锚索的位置上,若锚索和框架的箍筋出现相互干扰时,应通过局部箍筋间距离的调整进行改善。框架间的厚度为2m,运用浸沥青模板实施填塞。应对框架浇筑的质量得到保障,加强振捣,并将养护工作做好。
4公路高边坡支护预应力锚索施工中的注意事项
1)在施工的过程中,应严格选择施工的场地,将场地与场地之间的隔断工作做好,目的是为了将边坡支护产生的危险事故得到避免,便于下方安全施工的保障。其次,禁止非工作人员进入施工场地,加大边坡局部的检查力度,一旦有问题产生,应及时进行处理。
2)在锚固段,锚索的定位应通过定位环或铅丝的选用进行实现,不应在锚固顶端附带导向帽,在开展张拉施工时,应对锚索自由段实施防腐处理,运用除锈、刷沥青船底漆、沥青玻纤维布对钢绞线实施包裹,使其不得低于三层,通过防腐处理后,在波纹套管中放入自由段,运用黄油对自由段套管两端200mm长度范围内进行填充,并在其外部通过缠胶布的方式实施固定处理。
3)在进行张拉施工时,应做好标高定位工作,通过开展张拉设备的检查,有效开展锚索的张拉试验。
4)在进行张拉试验时,应做好张拉过程中的损失量记录工作,在开展超张拉时,应有效关注张拉控制力,使其与钢绞线锚索相比,不能超出其强度要求,使其基本处于原有强度标准的2倍左右。在进行锁定施工时,若预应力会出现较多损失,则应对确实的拉力实施及时弥补。
5结论
总之,对于公路工程而言,预应力锚索技术具有一定的防护作用,在公路高边坡施工中合理运用预应力锚索技术,能够使公路边坡处于稳定性状态,有效地将施工难度降低。在预应力锚索技术施工中,要想将公路高边坡施工质量控制得到实现,则应与公路高边坡的实际情况相结合,根据施工规范,将具体施工步骤等各项施工操作落实,同时结合选定合适的机械设备,最终实现公路高边坡质量的提升。
参考文献
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