林慧明
山东圣凯建筑设计咨询有限公司 山东烟台264000
摘要：近年来，随着我国基础设施的大力兴建，锚固技术已在边坡、基坑、抗浮结构、隧道、洞室、抗倾和受拉基础工程中得到大量应用。相对于非预应力锚固，预应力锚固有安装后能及时提供支护抗力，使岩土处于三轴应力状态，控制地层和结构物变形能力更强，施加预应力后能在地层内形成压缩区，有利于地层稳定，张拉工序能检验锚杆的承载力，质量易保证，能提供更大的抗拔力等诸多优点，使得预应力锚故在高边坡、深基坑、大型滑坡等难度较大的岩土工程中使用越来越广泛。
关键词：岩土工程；支护施工；预应力锚固技术
1岩土工程施工中预应力锚固技术概述
锚固技术经历了漫长的发展历程，最初岩石锚杆普遍被应用到矿山支护作业中，随着施工技术的不断创新发展，岩体锚固技术的应用范围被进一步拓宽，尤其是在计算机深入发展与广泛普及的时代背景下，岩土工程中对各类数值的模拟也逐渐涉及对预应力锚固技术方法的运用。在岩土边坡工程、水利工程、建筑工程、铁路隧道工程及交通工程建设施工中都可以见到预应力锚固技术的身影。锚固技术的核心在于固定，其能够将岩土充分发挥自身的固有能力，并在最大限度内提高岩土介质的强度，发挥潜力性能等，这样无论是岩土自身的稳定性能，还是自身的承载能力，都可以得到有效增强，达到紧密连接结构物与岩土的效果。将这一技术引入并应用到岩土工程施工中，可为整体作业的安全性与稳定性提供重要保障。由于多样化与复杂化的岩土介质会在很大程度上增加施工难度，因而为了避免不稳定性因素对施工质量造成不良影响，普遍采用传统的经验丰富，借助于预应力锚固技术开展施工工作。在锚固机制、设计理论以及计算机方法方面，由于其当前的发展尚未成熟，因而相比于工程实践，现有的大部分预应力锚固技术理论体系依然较为滞后。
2锚固技术的应用
在进行边坡治理时，施工人员可以采用锚固技术将滑动体锚固在岩体之上，这样能够提升滑动体与岩土间的摩阻力，提升边坡治理安全性的同时提升边坡治理质量。通常情况下，大多数边坡防护工程都会采用圬工，这种结构具有一定缺陷。比如成型之后的结构强度不足，并且圬工结构只能用在坡面之上，若在地质缺陷相对比较严重的地区，圬工结构的防护效果则会大幅度降低。然而锚固技术在实际应用过程中，相较于圬工结构而言，对岩土体的强度会有非常大的提升，能够保证边坡的稳定性。
支挡工程的石料来源特别丰富，而且其施工工艺比较简单，所以很多工程都会选用重力挡墙，然而重力挡墙的支撑效果主要是由自身石料重量来决定的，所以施工时须保证重力挡墙具有一定体积，否则将很难满足边坡治理时的要求。当地质条件较差时，重力挡墙就难以发挥出其应该具备的效果。然而以锚固技术为基础建造的锚杆挡墙、锚定板挡墙等，则可以在应用过程中保留其稳定性，而且此类挡墙对于地基承载力并没有太高的要求。
锚固技术的应用效果会受到以下因素的影响。（1）岩体类型、结构。通常情况下，岩体蠕变是预应力出现损失的主要原因，岩体类型的不同能够影响预应力的损失程度。若是岩体整体比较完整且坚强，则预应力损失比较小，若岩体情况比较软弱，则预应力损失就会提升。（2）锚固时机的影响。锚固技术应用时，锚固的时机对锚固效果的影响非常大。锚固时机指的是边坡开挖结束后的锚固施工时机，因为边坡工程开展时大多会采用分步施工的方法，所以锚固施工也伴随着边坡开挖，此时的岩体应力状态将会得到破坏，产生临空面的同时还会引发卸荷松动的现象。
若此时岩体处于不稳定状态，就会产生岩体滑动，为克服岩体滑动产生的滑动能，就需要提升相应的锚固力，因此在进行边坡治理时，就需要选择适合的锚固时机，从而使锚固效果得到保证。（3）外锚段的封孔灌浆能够对预应力造成影响，水泥进行水化时会产生热量，热量会导致钢索发生膨胀，从而降低预应力。预应力的损失情况与锚索等级之间具有一定联系，1000kN锚索的预应力损失为15.5~27.5kN，而3000kN锚索的预应力损失为33.6~48.7kN。此外，应力损失还会受到岩体裂隙率的影响，如果施工岩体具有较大的裂隙，则在灌浆作业完成后就会将裂隙重新填充，并使岩体产生膨胀变形，提高预应力。
3岩土工程中岩土锚固技术工艺要点
3.1锚杆杆体的制作和储存
锚杆杆体的制作与储存，对于整个边坡治理来说至关重要，能够避免杆体质量，影响边坡治理效果。锚杆杆体的制作与储存，要设定特定的施工区域，搭设作业棚。同时在制作锚固段杆体时，要考虑杆体清洁程度，避免粘接有害物质。要及时对杆体进行清洁，避免注浆影响，降低锚杆使用寿命。为提升锚杆质量，可在锚杆自由端的杆体上夹套套管隔离层或增加防腐层。锚杆存储要依序摆放。在制作完成后，尽早投入使用、缩短存放时长。锚杆存储不可直接暴露在外部环境中，要确保存储环境内的干燥与整洁。同时锚杆存储对环境湿度有严格的要求，因此要对外露部分进行防潮处理、提升锚杆结构防护能力。
3.2锚孔钻造
锚孔钻造工作，需要完成桩号标注，并对钻孔位置进行拉线测量。在确定钻孔位置，完成设计桩号标注后，就可实现基础洞室的开挖。开挖水准要依照拉线测量的放线位置，完成油漆标记，然后根据事先设计的孔位、倾角以及方位进行锚孔钻造。考虑岩土边坡治理的特殊性，在钻造的过程中，必须要进行干钻，绝不能采用水钻进行锚孔钻造。钻机可提前规划钻孔路线，依照设计孔位及桩号标注，确保工序顺畅。为确保制造稳定性，锚孔钻造前要提前对地层情况进行分析，锻造过程中要根据实际情况考虑地层结构，及时处理突发问题。钻造过程要对孔内的岩石粉等杂物进行及时清理，可通过高压空气喷射将钻孔内的杂物清除。针对每一个钻造完成的锚孔，都要进行孔洞验收，完成现场检验，检验合格后才能完成后续的锚杆安装过程。
3.3锚孔注浆
锚孔注浆，要注意注入水泥砂浆材料的配比。采取试验浇筑的方式对浇注材料的配比进行不断的优化，确保材料的均匀性及适用性。另外，针对锚孔注浆，要采用反浆法进行，注意锚孔的浇筑顺序。浇筑过程中要保证一次完成，不能够出现同一锚孔的间断浇筑。结合水泥砂浆固化时长，计算砂浆固化强度，待砂浆强度达到设计标准后，完成后续施工流程。注浆过程中要对每一个锚孔的注浆情况进行细致的记录及监管。同时要注意，针对每一个批次的混合砂浆，均要进行强度试验，并完成至少两组试验，实现强度数据比对。整个边坡治理工程的锚索或锚杆完成张拉锁定后，需针对锚孔与自由段之间的空隙进行灌浆充填，进一步提升锚固效果。
4结束语
作为一种隐蔽性的施工工作，预应力锚固施工的操作工序较为复杂，且具有较高的技术应用难度。因此，对于预应力锚固技术，建筑单位需要安排专业的技术人员，确保其具备一定的作业经验，为预应力锚固施工质量提供基本保障，提高岩土与结构的稳定性。
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