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摘要:在加固公路工程的边坡时采用预应力锚索可提升其稳定性以及经济性,通过分析预应力锚索格构粱作用机理并与该锚索技术的施工适用原则相互结合,来进一步分析了在在公路工程边坡加固中应用预应力锚索的作用。
关键词:公路;边坡加固;预应力锚索;施工技术
1工程概况
本文以某公路工程作为实例来进行论述,它全长3.8米,且35米的边坡出现在部分路段当中,此路段与隧道进口相邻,有较大的挖方数量、相对复杂的施工地质、其自然坡率较抖且边坡高度较高。通过对地质进行分析我们获知,此段坡体是强风化砂岩,其中在坡面岩体中有潜在滑移面。此外,在加固中下部的边坡时应采取预应力锚索格梁,进一步提升边坡的稳定性,防止表层滑塌现象的出现。
2在公路边坡加固中,预应力锚索的重要性
在加固公路边坡时边坡潜在的滑体会出现下滑现象,当滑坡的抗滑力小于下滑力时会出现滑移以及破坏现象。在坚硬的岩体当中,像是断层、裂缝以及节理等软弱结构面上经常出现剪切面破坏现象。在支护岩土边坡时使用的是坡率法,若无法使用坡率法时在加固时使用支挡结构,而在岩土高边坡的公路工程中,通常采用锚索加固施工。此技术在确保边坡稳定性上采用稳定岩土层提供的锚固力来进行,与此同时在预加固公路边坡的滑动地层时应使用锚杆以及锚索,进一步对力学性能进行改善且对底层强度进行有效提升。另外,锚索能连接地层以及边坡支护结构使其成为一个复合体,那么便有效防止了边坡移位现象并对土层以及边坡的抗拉及抗剪能力进行有效提升,进一步节省了施工成本且降低了边坡结构物的自重,确保工程施工的稳定与安全。所以,其被广泛应用在公路工程边坡中,对我国公路工程边坡工程的施工效率以及加固水平可以有效提升。
3公路高边坡预应力锚索施工技术
3.1测放锚孔并修整边坡
在锚索施工前,施工人员应修整好高边坡的工作,依照由上而下的顺序一边防护一边开挖,并注意分层修坡。待开挖到锚索格梁边坡时其开挖的深度可以定为锚索上下横梁的间距,然后再对格梁基础进行开挖作业,并施作锚索。与此同时,应对施工区域中的岩渣进行清理、对边坡不平整的区域进行整平作业并对区域中的破碎边坡应及时处理,且为了平缓过渡高边坡应拆除障碍物,对缺乏稳定性的部分进行及时加固等。在施工边坡时应同时进行加固与开挖作业,并依据现场情况准确测放锚孔位置,确保15到20毫米范围内的锚孔位置偏差。针对特殊的施工区域,应适当放宽锚孔的测放精准度,但其精准度的范围也要保持在0.1米内,在对锚孔进行标号时应使用油漆。
3.2钻孔施工
在施工预应力锚索之前,施工人员应适当选择钻孔设备且选择的依据为锚孔深度、锚孔孔径以及锚固地层的种类等,采用潜孔锚索钻机在岩层中冲击成孔,且为了确保地层结构稳定以及成孔的质量,可将根管钻进技术采用在松软泡水的易塌缩孔或是破碎岩层。使用锚孔钻时,通常将水钻用在难以钻进的地方,而将干钻用在容易钻进的地方。在钻进进程中应合理搭建脚手架,使其承载力满足注浆、下锚以及钻孔施工,根据坡面来准确测放锚索孔位,并在安装时采用固定钻机,应对钻机的机位进行适当的调整来确保锚孔开钻100毫米以内的高程误差、50毫米以内的纵横误差,且2.0°是钻孔的方位误差、1.0°是钻孔的倾角误差。施工人员在钻孔时要想更好的对钻孔速度进行确定,必须依据钻机性能以及施工区域地层条件来确定,防止出现新钻孔扭曲的现象,使得下锚进程中出现问题。在钻孔的进程中应详细记录现场施工情况,若是出现缩孔及塌孔等不良钻进现象,应采用水泥砂浆在孔道固壁灌浆处理时及时将0.2兆帕的压力采用其中,精制2天后再进行钻孔作业。应确保钻孔孔径以及孔深与施工标准相一致,且设计孔深应小于钻头直径,设计孔深加上0.2米才是其实际孔深。
3.3检验并清理锚孔
当设计以及钻进深度大致相同时,需要稳钻1到2分钟后再停钻作业,确保孔径与设计需求相一致。完成钻孔作业后应对孔壁进行及时的清理作业,避免水体粘滞以及沉渣现象的出现,与此同时在清理水体以及孔内岩粉时应采用0.4兆帕的高压风,避免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结度。在结束钻孔作业后应检查孔深以及孔径,且在验孔时应将钻头进行平顺推进,避免钻机冲击以及抖动现象出现在推进过程中,而且为了方便退钻,应保持钻孔深度>设计值。
3.4注浆并安装锚索
通常情况下由钢绞线以及钢筋两部分组成预应力锚索体。在对锚索进行安装作业之前需先核对锚孔位置,确保无误后再使用高压风进行吹孔操作,然后再将注浆管以及锚索同时放在孔中。使用钢尺来测量外露的钢绞线以及孔内锚索的长度,确保50毫米以内的误差,对锚固长度进行有效把控,并确保孔底与注浆管之间有10厘米的间距。使用水以及普通硅酸盐水泥拌来进行锚索注浆作业,确保40兆帕以上的水泥砂浆强度以及水灰比为1:2。施工人员在锚孔中注入水泥砂浆之前,应确保其还未初凝,并在其中加入适当的膨胀剂。注浆作业分为锚固段注浆以及自由段锚索和填充孔壁中的缝隙两部分。
3.5张拉预应力锚索
施工人员在施工作业时应根据施工顺序进行,张拉作业必须等到格梁以及浆体的强度达到80%之后再开始。张拉施工之前应先检查锚斜托台座承压面的平整度,对仪器仪表以及张拉机具等进行调试校准以及准确标定,分5次来逐次施加张拉工作,张拉的设计值取值为0.3、0.5、0.75、1.0以及1.1,各次施加载荷的观测时间必须大于10分钟。在锚索稳定2天后,若未出现应力松弛现象则应进行补偿张拉作业。
3.6锁定锚索
将夹片以及锚具等施工工具用在锚索锁定环节,且在选择工具时依据为钢绞线的数量。在对准并处理好钢绞线后将锚具穿在钢绞线中,确保钢板的特征与其相一致。将千斤顶安装好之后,需要对钢管进行适当的应用来夹紧处理锚具以及夹片,注意在压紧作业完成之后再将其及时拆除。
3.7封锚
锁定好锚索之后再做标记,观察3天之后若正常则使用手提砂轮机来切割留长10厘米的钢绞线。最后用水泥砂浆将锚头以及锚垫板等部分注满,并依据设计需求来进行支模作业,在封闭锚头时应使用C25砼。
4结语
总而言之,预应力锚索施工技术在边坡支护中意义重大,不仅能对高边坡的整体稳定性进行有效增强,且还可以对坡体结构的稳定性进行有效提升。施工单位应对地质条件、水文以及气候等因素进行综合考虑,对边坡防护的方式进行科学有效的选取,并对施工时间以及场地等进行合理安排,对所有的施工环节进行严格把控,防止临空面的出现,进而将公路的整体建设水平进行有效提升。
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