庞海龙
中铁十二局一公司 陕西省 西安市 710035
摘要：本文通过对边坡预应力锚索施工的实践经验，分析了预应力锚索施工的工艺及注意事项。
关键语：预应力锚索；施工工艺；注意事项
一、地质工程概况
本工程为某铁路工程项目，沿线地形和地质条件复杂，不良地质发育，对线路有影响的不良地质和特殊地质有：坍塌及滑坡、岩溶塌陷、围岩失稳。
二、预应力锚索设计原理
当施工过程中高路堑开挖之后对自然应力状态产生了重大改变，是造成边坡失稳的主要原因，采取何种防护措施是保证边坡稳定的关键。
根据工程地质条件及防护面积较大的实际情况，设计采用预应力锚索这一受拉杆件对高边坡进行局部防护。预应力锚索一端与钢筋砼框架联结，另一端锚固在地基的土层或岩层中，以承受结构物的上拉力、拉拔力及土压力，它利用地层的锚固力作用于地梁以使边坡稳定。
三、预应力锚索施工工艺
1、施工前的准备工作
施工前除做好预应力锚索施工组织设计外 ，还应做好下列工作：
①边坡开挖达到设计要求后，平整好边坡及碎落台以便于钻孔施工。
②布置好施工场地和制索场地，机械设备和材料经标定检验后进场。
进场设备清单
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③搭设钻孔作业平台并设置防护栏杆张挂安全网及警示标志，以确保施工过程中的安全。
④安装钻机就位，根据放样结果校正孔位和边坡坡率矫正角度。锚索的倾角与施工机械性能和地层土质有关系。一般来说倾角大时，锚杆可以进入较好的土层，但垂直分力大，对支护桩及锚桩地梁受力大。因此设计锚索倾角为15°～20°。
2、锚索孔的钻凿
快速高效地钻凿锚孔是预应力锚索技术的关键之一，也是锚索施工中控制工期的关键工序。
首先，选择机具是关键。根据地层的类型、钻孔（直孔）、施工方案（干作业）选择湖北黄石力风凿岩设备厂生产的LF100型风动潜孔冲击钻机，其优点是机身小巧，移动方便；在干作业时有较大的优越性。
其次，锚孔钻进采用无水干钻，以确保锚索施工时不致于水的作用造成塌孔和保证孔壁的粘结性能。
第三，钻进过程应根据每个孔的地质变化、钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况做现场调整。对以下一些特殊问题要作特殊处理：
①渗水处理
在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时，从孔中吹出来都是一些小石粒或黄色粒而无粉尘，说明孔内有渗水，岩粉多粘于孔壁，若此时孔深已够，则注入清水，以高风压吹净，直至吹出来清水；若孔深尚浅，虽钻机工作仍有进尺，也必须停钻，拔出钻具，清孔后再继续钻进，否则易产生卡钻。此外可先在周边钻排水孔以降低水位减少渗水量，然后再施工锚孔。
②塌孔与卡钻处理
在复杂地质条件下进行锚索的施工过程中不可避免的会遇到两个技术难题：第一，钻进过程中孔壁上侧破碎岩块在重力作用下，塌落卡钻造成钻探事故；第二，岩土体裂隙发育破碎，高压风进行孔内沿裂隙散失，部分较大岩渣滞留孔内，增加钻进阻力，造成钻探事故。此时可采用跟套管的钻进技术。由于双管同步推进钻具外有保护管，可以有效地防止因孔壁坍塌而造成的卡钻事故。
第四，钻孔完成后，必须使用高压风进行吹孔，将孔中岩粉及水全部清除，以免降低水泥浆与孔壁岩体的粘结强度。
3、锚索制作安装
本工程锚索材料选用低松弛φ15.2mm预应力钢绞线，一根锚索由四根钢绞线组成。
锚索编排时要确保每根钢绞线都顺直排放不缠绕，锚固段架线环与紧箍环按1m间隔交替设置。锚固段绑孔完成后，在自由段每根钢绞线采用φ22mm聚乙烯塑料护管，护管内应充满防腐油脂，与锚固段相接处用热缩带绑孔，最后进行加热使热缩带紧固于锚索上，以保证防腐油脂滞留于护管内。
4、注浆
压力注浆对锚索的抗拔力起决定性作用。本工程设计采用P·O42.5普通硅酸盐水泥浆进行灌注。注浆液应按照设计配比搅拌均匀，随拌随用，浆液应在初凝前用完，否则应予以废弃。采用孔底返浆法注浆，注浆前应采用高压风清孔，排出孔内杂物和积水，然后将灌浆管插入距孔底300mm～500mm处，灌浆液自下而上连续灌注，边灌边拔出灌浆管，让浆液随注浆压力渗入到周围土层中去，增加锚固体与土层的摩擦力，从而增加锚杆的抗拔力。
5、张拉与锁定
锚索张拉采用穿心式千斤顶，张拉时必须待孔内水泥浆及钢筋砼地梁的强度满足要求后方可进行锚索预张拉。
为避免相邻锚索张拉应力损失，可采用“跳张法”即隔1拉1的方法，防止应力损失较大。锚筋锁定后，必须采用用机械切割，严禁使用电弧或气割切割，防止应力损失，钢绞线应留长5～10cm外露钢筋，及时进行封锚施工。
四、锚索试验
???锚索试验本工程根据实际情况共做了基本试验、工艺试验和验收试验三种。
??? 基本试验是为确定锚索极限承载力和获得有关设计参数而进行的试验；验收试验是为检验锚索施工质量和承载力是否满足设计要求而进行的试验；工艺试验结合基本试验一起进行。
???试验锚索应选择与锚索锚固段岩层、环境类似地段进行，试验锚索采用自由段长5m，锚固段长10m，要求四束锚索单孔张拉力不小于600KN。
有关基本试验的标准，暂定为视为不被破坏的标准为：
1．锚头位移不收敛，锚固体从岩土层中拔出或锚索从锚固体中拔出；
2．锚头位移量超过设计允许位移值；
3．后一级荷载产生的锚头位移增量超过前一级荷载产生位移增量的二倍，锚索材料拉断。
经过试验所得到的数据，均未出现上述情况，验收试验也都取得监理和业主的满意。
五、常见异常情况的处理
1、锚索进浆管堵塞。对进浆管已堵塞的锚索采取补设回浆管、利用原回浆管灌浆、提高灌浆压力等方式处理。
2、锚索张拉伸长值超标(超出计算值-5％，+10％)。出现伸长值异常的原因有：（1）施工原因，锚固段裂隙串浆使张拉段缩短，应整束锚索返工；（2）地质原因，岩石裂隙受压闭合，可保留使用。
? 3、锚索灌浆异常。在灌浆过程如遇到裂隙漏浆、堵管等异常情况，可采取的处理方式有：封堵裂隙、延长灌浆时间等。
4、当岩体破碎严重，孔口有大量风化岩体存在。处理方法：一是撬除孔口松动岩体，二是增大锚墩体积，以增大其与岩体的接触面积，三是适当降低张拉吨位。
六、总结语
高路堑边坡的防护形式多样，根据不同的地质采取不同的措施，采用预应力锚索可以快速解决地质较差边坡的加固，经工程实践优于常规的支挡方式。在施工过程中，由于占用场地小、施工迅速，对周边的环境影响要小得多，符合目前环保要求。
参考文献
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[2]李侠萍．预应力锚索端锚抗滑桩综合治理大型滑坡技术[J]．西部探矿工程，2006，（6）．
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