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[摘 要]近年来在高速公路高边坡防护中越来越多的应用到了预应力锚索框架梁加固技术。本文结合工程实际，对高速公路高边坡预应力锚索框架梁防护施工技术作一些探讨。
[关键词]公路高边坡 预应力 锚索框架梁 防护 施工技术
中图分类号：TU714 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0189-01
随着时代的进步和社会的发展，我国交通运输事业发展迅速，公路工程数量越来越多。在公路工程施工过程中，高边坡稳定性无法得到保证，那么就需要对其进行治理，保证工程的施工安全。目前，在公路工程高边坡防护中开始广泛应用预应力锚索框架梁加固技术，经过实践研究表明，有着不错的效果。本文结合工程实际，对高速公路高边坡预应力锚索框架梁防护施工技术作一些探讨。
一、工程概况
1、工程地质
某高速公路施工路段边坡地层主要由上覆土层和下伏基岩组成；土层为第四系坡残积层（Q4dl+el）碎石土；基岩为三叠系中统雷口坡组（T2l）泥质灰岩。为了防止滑塌，上中部坡体主要采用预应力锚索框架梁结构加固，以确保边坡稳定。
2、压力分散型预应力锚索框架梁加固方案
（1）压力分散型预应力锚索作用机理。预预应力锚索框架梁是通过锚固在坡体深部稳定岩石上的锚索将力传给框架梁，再经框架梁将不稳定坡体连成一体，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，使浆液填充了锚孔周围坡体内裂隙，提高了坡体的整体稳定性。
（2）预应力锚索框架梁的布置和结构形式。锚索长度19.5～29.5mm，间距3m，锚固段长10m，锚孔直径为110mm，倾角15°，锚索体一束由3根Φ15.2钢绞线组成，单孔锚固力260KN。锚梁采用C30钢筋混凝土现浇，截面0.5m×0.6m。
二、预应力锚索框架梁施工技术
1、平台搭设
锚固工程的操作平台用脚手架钢管搭设。横杆和立杆的结点间距均不大于2m，立杆脚下用小方木支垫。为保持操作平台的稳定性，应在平台两侧加设斜撑。平台顶面加设横杆，上铺木板，并使板面向内侧倾斜，以满足钻孔倾角的要求。
2、锚孔钻进
（1）钻进过程：钻进过程中应对每个钻孔的地层变化、钻进状态（钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔、缩孔等情况，应立即停钻，及时进行灌浆固壁（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。
（2）孔径、孔深：锚孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚孔直径，要求实际使用的钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。
（3）锚孔清理：钻进达到设计深度之后，不可立即停钻，要求稳钻1～2分钟，钻孔完成后，应使用高压风（气压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉全部吹出，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土的粘结强度；除相对坚硬完整的岩体外，不宜采用高压水清孔。
（4）锚孔检验：孔径、孔深检查一般采用设计孔径钻头和标准锚索束验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生阻碍或抖动，钻具送入长度能满足锚孔设计深度，退钻要求顺畅。用高压风吹验无明显飞溅尘碴及水体；同时要复查锚孔孔位、倾角和方位角，当全部锚孔施工分项工作检验合格后，即可认为锚孔钻造合格。
3、锚索束制作安装
（1）在锚索束完成定位支架和紧箍环安装之后，应在锚索束前端接装导向帽以便装束顺利。
（2）当采用二次补充注浆时锚索束内应同时装入二次注浆管和止浆装置。止浆装置应设在自由段和锚固段的分界处，并应具有良好可靠的密封性能。
（3）定位支架：定位支架应由钢质、塑料或其他对锚索束无损害的材料制作，不得使用木质定位支架。
（4）塑料套管：塑料套管要求具有足够强度，保证其在加工和安装过程中不致损坏。尽量避免剪断和接头，如有接头应绑接牢固并作密封处理，确保不产生拉脱和破损现象。
（5）注浆管：注浆管要求具有足够强度，保证在注浆过程中注浆顺利，不堵塞、爆管或破损拉断。一次注浆管捆扎在锚筋体中轴部位，注浆管头部距锚索束前端宜为50～100mm。如采用二次注浆，须另置注浆管。
（6）锚索束安装：锚索束放入锚孔前，应检查錨索束的制作质量，确保锚索束组装满足规定要求。安放锚索束入孔时，应防止挤压、弯曲或扭转锚索束，锚索束入孔要求平顺推送，严禁抖动、扭转和串动，防止中途散束和卡阻。
4、锚孔注浆
（1）注浆水泥采用普通硅酸盐水泥。水泥砂浆强度40MPa，配合比为1：1（重量比），水灰比为0.42。为增加浆液的和易性和水泥砂浆的早期强度，在浆液中掺入适量的减水剂和早强剂。为防止水泥砂浆凝固收缩时锚固体与孔壁锚固力的损失，掺入适量的膨胀剂。水泥浆、水泥砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。
（2）一般地层，采用一次注浆，即锚固段和自由张拉段同步注水泥砂浆，采用孔底返浆法，注浆压力0.5～0.8MPa，砂浆必须饱满密室，注浆完毕待砂浆凝固收缩后，空口应进行补浆。
（3）当遇地层岩体较差（岩体节理、裂隙发育、破碎，构造破碎带）或软弱岩层、地下水发育的边坡，为提高地层锚固力，宜采用二次劈裂注浆。即第一次注浆材料和注浆压力与一般地层相同，第二次注浆为高压劈裂注浆，待第一次注浆4～5小时后，即采用M40纯水泥砂浆对锚固段进行劈裂注浆，注浆压力不小于1.5～2.0MPa。
5、格子梁施工
（1）锚垫板安装在进行钢筋安装时，锚斜托的准确安装是一个重要工序，必须制作专用的模板使锚斜托突出地梁的表面，斜面与锚索束轴线垂直。 （2）砂浆垫层在需要做钢筋混凝土梁处的坡面上进行整平，凸出的地方要挖槽，局部架空处用M10浆砌片石填补，宽度比梁体宽5cm，并用5cm厚砂浆抹平，作为立模的基面。
（3）摸板的安装与加固为了保证梁体尺寸准确，应采用组合钢模板，包括斜向表面。确保梁体轮廓线条清晰。模板的安装要有足够的强度和整体性，确保混凝土浇灌中模板不变形。措施为：在模板下层角钢预留空洞中用Φ12mm钢筋打入地下，固定模板的底部。上部用钢管支架加固侧模，钢管与整体支架连接，确保钢管自身稳定。
（4）防止出现蜂窝麻面的措施在浇筑梁体混凝土时要对模板的接缝处进行堵漏，特别是模板与砂浆垫层之间的空隙要用砂浆或海棉垫封堵防止漏浆；注意混凝土的捣固，靠近模板处要加强震捣，使砂浆向边沿展开，增加表面平整度；避免强力碰撞，对模板变形处要进行修整，使接缝处密贴。
6、张拉锁定
（1）为了使钢绞线受力均匀，在锚索正式张拉前，取10-20%的设计张拉荷载，对锚索张拉1～2次，使其各部位接触紧密，钢绞线完全平直。
（2）压力分散型预应力锚索由于单元自由段的钢绞线长度不同，因此，对锚索进行整体张拉前需先补偿张拉单元的差异荷载。即先补偿张拉最长的一组（2根）钢绞线的差异荷载，然后同步张拉最长和次长的两组（4根）钢绞线的差异荷载，最后将三组（6根）钢绞线同步张拉至0.3倍锚索设计荷载作为起始荷载。各组单元差异荷载值根据锚索自由段长度和设计荷载值确定。
（3）锚索的预应力张拉分两次进行，每次张拉值为张拉总值的一半，每次张拉分为5级进行，依次取设计值的30%、50%、75%、100%、110%进行逐级张拉，每级荷载施加后，稳定观测时间不小于10min。张拉荷载严禁一次加至锁定荷载。锚索锁定后48h内，若发生明显的应力松弛现象，应进行补偿张拉。为确保质量，张拉时采用“双控法”，即以控制油表读数为准，用伸長量校核。
（4）锚索锁定后，做好记号，观察三天，没有异常情况即留长10cm后用手提砂轮机切割多余钢绞线（严禁电弧烧割）。最后用水泥浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，并按设计要求支模，用C25混凝土封锚处理。
三、结束语
实践证明，锚杆框架梁对软弱路堑高边坡防护加固是一种行之有效的整治措施，而且技术先进，经济合理，安全实用，尤其能确保路堑边坡工程防护质量。
参考文献
[1] 朱伟才，高速公路高边坡预应力锚索框架梁施工技术，《四川建筑》2013年第1期.
[关键词]公路高边坡 预应力 锚索框架梁 防护 施工技术
中图分类号：TU714 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0189-01
随着时代的进步和社会的发展，我国交通运输事业发展迅速，公路工程数量越来越多。在公路工程施工过程中，高边坡稳定性无法得到保证，那么就需要对其进行治理，保证工程的施工安全。目前，在公路工程高边坡防护中开始广泛应用预应力锚索框架梁加固技术，经过实践研究表明，有着不错的效果。本文结合工程实际，对高速公路高边坡预应力锚索框架梁防护施工技术作一些探讨。
一、工程概况
1、工程地质
某高速公路施工路段边坡地层主要由上覆土层和下伏基岩组成；土层为第四系坡残积层（Q4dl+el）碎石土；基岩为三叠系中统雷口坡组（T2l）泥质灰岩。为了防止滑塌，上中部坡体主要采用预应力锚索框架梁结构加固，以确保边坡稳定。
2、压力分散型预应力锚索框架梁加固方案
（1）压力分散型预应力锚索作用机理。预预应力锚索框架梁是通过锚固在坡体深部稳定岩石上的锚索将力传给框架梁，再经框架梁将不稳定坡体连成一体，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，使浆液填充了锚孔周围坡体内裂隙，提高了坡体的整体稳定性。
（2）预应力锚索框架梁的布置和结构形式。锚索长度19.5～29.5mm，间距3m，锚固段长10m，锚孔直径为110mm，倾角15°，锚索体一束由3根Φ15.2钢绞线组成，单孔锚固力260KN。锚梁采用C30钢筋混凝土现浇，截面0.5m×0.6m。
二、预应力锚索框架梁施工技术
1、平台搭设
锚固工程的操作平台用脚手架钢管搭设。横杆和立杆的结点间距均不大于2m，立杆脚下用小方木支垫。为保持操作平台的稳定性，应在平台两侧加设斜撑。平台顶面加设横杆，上铺木板，并使板面向内侧倾斜，以满足钻孔倾角的要求。
2、锚孔钻进
（1）钻进过程：钻进过程中应对每个钻孔的地层变化、钻进状态（钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔、缩孔等情况，应立即停钻，及时进行灌浆固壁（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。
（2）孔径、孔深：锚孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚孔直径，要求实际使用的钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。
（3）锚孔清理：钻进达到设计深度之后，不可立即停钻，要求稳钻1～2分钟，钻孔完成后，应使用高压风（气压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉全部吹出，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土的粘结强度；除相对坚硬完整的岩体外，不宜采用高压水清孔。
（4）锚孔检验：孔径、孔深检查一般采用设计孔径钻头和标准锚索束验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生阻碍或抖动，钻具送入长度能满足锚孔设计深度，退钻要求顺畅。用高压风吹验无明显飞溅尘碴及水体；同时要复查锚孔孔位、倾角和方位角，当全部锚孔施工分项工作检验合格后，即可认为锚孔钻造合格。
3、锚索束制作安装
（1）在锚索束完成定位支架和紧箍环安装之后，应在锚索束前端接装导向帽以便装束顺利。
（2）当采用二次补充注浆时锚索束内应同时装入二次注浆管和止浆装置。止浆装置应设在自由段和锚固段的分界处，并应具有良好可靠的密封性能。
（3）定位支架：定位支架应由钢质、塑料或其他对锚索束无损害的材料制作，不得使用木质定位支架。
（4）塑料套管：塑料套管要求具有足够强度，保证其在加工和安装过程中不致损坏。尽量避免剪断和接头，如有接头应绑接牢固并作密封处理，确保不产生拉脱和破损现象。
（5）注浆管：注浆管要求具有足够强度，保证在注浆过程中注浆顺利，不堵塞、爆管或破损拉断。一次注浆管捆扎在锚筋体中轴部位，注浆管头部距锚索束前端宜为50～100mm。如采用二次注浆，须另置注浆管。
（6）锚索束安装：锚索束放入锚孔前，应检查錨索束的制作质量，确保锚索束组装满足规定要求。安放锚索束入孔时，应防止挤压、弯曲或扭转锚索束，锚索束入孔要求平顺推送，严禁抖动、扭转和串动，防止中途散束和卡阻。
4、锚孔注浆
（1）注浆水泥采用普通硅酸盐水泥。水泥砂浆强度40MPa，配合比为1：1（重量比），水灰比为0.42。为增加浆液的和易性和水泥砂浆的早期强度，在浆液中掺入适量的减水剂和早强剂。为防止水泥砂浆凝固收缩时锚固体与孔壁锚固力的损失，掺入适量的膨胀剂。水泥浆、水泥砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。
（2）一般地层，采用一次注浆，即锚固段和自由张拉段同步注水泥砂浆，采用孔底返浆法，注浆压力0.5～0.8MPa，砂浆必须饱满密室，注浆完毕待砂浆凝固收缩后，空口应进行补浆。
（3）当遇地层岩体较差（岩体节理、裂隙发育、破碎，构造破碎带）或软弱岩层、地下水发育的边坡，为提高地层锚固力，宜采用二次劈裂注浆。即第一次注浆材料和注浆压力与一般地层相同，第二次注浆为高压劈裂注浆，待第一次注浆4～5小时后，即采用M40纯水泥砂浆对锚固段进行劈裂注浆，注浆压力不小于1.5～2.0MPa。
5、格子梁施工
（1）锚垫板安装在进行钢筋安装时，锚斜托的准确安装是一个重要工序，必须制作专用的模板使锚斜托突出地梁的表面，斜面与锚索束轴线垂直。 （2）砂浆垫层在需要做钢筋混凝土梁处的坡面上进行整平，凸出的地方要挖槽，局部架空处用M10浆砌片石填补，宽度比梁体宽5cm，并用5cm厚砂浆抹平，作为立模的基面。
（3）摸板的安装与加固为了保证梁体尺寸准确，应采用组合钢模板，包括斜向表面。确保梁体轮廓线条清晰。模板的安装要有足够的强度和整体性，确保混凝土浇灌中模板不变形。措施为：在模板下层角钢预留空洞中用Φ12mm钢筋打入地下，固定模板的底部。上部用钢管支架加固侧模，钢管与整体支架连接，确保钢管自身稳定。
（4）防止出现蜂窝麻面的措施在浇筑梁体混凝土时要对模板的接缝处进行堵漏，特别是模板与砂浆垫层之间的空隙要用砂浆或海棉垫封堵防止漏浆；注意混凝土的捣固，靠近模板处要加强震捣，使砂浆向边沿展开，增加表面平整度；避免强力碰撞，对模板变形处要进行修整，使接缝处密贴。
6、张拉锁定
（1）为了使钢绞线受力均匀，在锚索正式张拉前，取10-20%的设计张拉荷载，对锚索张拉1～2次，使其各部位接触紧密，钢绞线完全平直。
（2）压力分散型预应力锚索由于单元自由段的钢绞线长度不同，因此，对锚索进行整体张拉前需先补偿张拉单元的差异荷载。即先补偿张拉最长的一组（2根）钢绞线的差异荷载，然后同步张拉最长和次长的两组（4根）钢绞线的差异荷载，最后将三组（6根）钢绞线同步张拉至0.3倍锚索设计荷载作为起始荷载。各组单元差异荷载值根据锚索自由段长度和设计荷载值确定。
（3）锚索的预应力张拉分两次进行，每次张拉值为张拉总值的一半，每次张拉分为5级进行，依次取设计值的30%、50%、75%、100%、110%进行逐级张拉，每级荷载施加后，稳定观测时间不小于10min。张拉荷载严禁一次加至锁定荷载。锚索锁定后48h内，若发生明显的应力松弛现象，应进行补偿张拉。为确保质量，张拉时采用“双控法”，即以控制油表读数为准，用伸長量校核。
（4）锚索锁定后，做好记号，观察三天，没有异常情况即留长10cm后用手提砂轮机切割多余钢绞线（严禁电弧烧割）。最后用水泥浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，并按设计要求支模，用C25混凝土封锚处理。
三、结束语
实践证明，锚杆框架梁对软弱路堑高边坡防护加固是一种行之有效的整治措施，而且技术先进，经济合理，安全实用，尤其能确保路堑边坡工程防护质量。
参考文献
[1] 朱伟才，高速公路高边坡预应力锚索框架梁施工技术，《四川建筑》2013年第1期.