高边坡预应力锚索框架支护施工工法

高边坡预应力锚索框架支护施工工法

1、前言

预应力锚索框架是随着锚固技术发展起来的，并广泛应用于公路、铁路、水利等工程高边坡和建筑工程基坑防护的加固工程中。本工法主要介绍了高速公路高边坡整治工程中预应力锚索的应用，阐明预应力锚索在边坡加固中的原理和破坏形式，对预应力锚索框架的施工工法做了详尽的阐述。并对应用中出现的问题进行分析研究，可为类似工程提供参考和借鉴。

2、工法特点 2.1加固效果明显 2.2施工工期短 2.3施工技术难度较大

2.4使用通用的机械设备，节约工程成本 2.5受季节性施工影响小 2.6可操作性强，劳动强度低 3、适用范围

本工法适用于公路、铁路、水利、城市建设等相关领域的浅、中、深层土石混合滑坡、土滑坡、岩石滑坡的防治工程。及土质、风化破碎的软质岩，挖方量大、岩层间夹有软弱夹层的高陡边坡及高层建筑的深基坑等工程项目。

4、工艺原理

预应力锚索防护是利用一定强度的水泥砂浆在有效深度的锚孔底端与周边岩石形成具一定强度的锚固体，而后在锚索的预应力作用下，将不稳定的山体部分稳固地与稳定山体组成整体，确保边坡的稳定，不使构造裂隙进一步发展，从而达到防护目的。

预应力锚索，一方面可直接在滑面上产生抗滑阻力，另一方面通过增大滑面上的正应力来增大抗滑摩擦阻力，从而提高边坡岩土的整体性和稳定性。

5、施工工艺

施工工艺流程见下图“预应力锚索框格梁施工工艺框图” 5.1施工准备

预应力锚索施工前应做好施工组织设计，明确施工方法、施工工艺、工序流程、人员组织和施工设备、材料、试验、监测安排及安全、质量管理。

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申请单项工程开工，开工条件包括开工报告、锚筋材料试验、浆体材料试验、配合比试验、相关机械设备等，并应注意张拉设备及有关机具是否经过标定。

做好施工场地的排水工作，材料、机械的防雨、防水工作，保证水、电畅通。将预应力的造孔设备、注浆设备、张拉设备调至工作面附近，待坡面整修工作面完成后，马上吊运至工作面。

锚索所需的水泥、钢材、预应力钢铰线及锚具等各类材料必须和工程锚索施工所需的完全相同，具有出厂检验合格证，并符合国家标准。使用前需对各种材料做必要的物理力学试验，提供材料检验合格证书等资料。预应力锚索使用的千斤顶、压力表等使用前必须进行标定或检验。

5.2试验孔施做

为了验证设计采用的工作锚索的性质和性能、施工工艺、设计质量、设计合理性以及所提供的安全储备，同时考虑有关搬运、储存、安装和施工过程中抗物理破坏的能力，在单项工程开工申请批复后，按设计要求先进行锚索基本试验，即抗拔拉破坏试验。

具体位臵应由监理和设计代表现场确定，试验孔位臵的选择应体现工程孔锚固地层实际情况。试验时应记录各级荷载及锚头位移等详细数据，并在工程锚索施工前及时向设计单位提交试验报告，以验证和调整设计。

5.3孔位定位放样

根据各工点工程平、立面图，按设计要求，将锚孔位臵准确测放在坡面上，孔位误差不得超过±50mm。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，需经设计监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。

5.4搭设脚手架平台与钻机就位

为方便钻机作业，需在边坡上搭设脚手架平台。高边坡钻孔工作均在高空条件下作业，作业平台的牢固性与安全性十分重要。采用符合规范标准的φ48mm×35 mm 钢管作支架，用扣件联接，平台宽度为5m ， 作业平台上满铺建筑模板，模板与脚手架用铁丝绑扎牢固。

钻机在作业平台上安装要保证稳固，且保证使钻头中心对准孔位中心。确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位±1.0°，方位允许误差±2.0°。

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锚索张拉锁定 砼养护 锚索养护 砼框格梁制作 注浆 砂浆制备 锚索制作 钻机就位 坡面清理 测量定孔位 搭设脚手架平台 原材料送检 排（截）水沟施工 施工准备 钻进成孔、清孔 锚索安装 锚头封闭 预应力锚索框格梁施工工艺框图

5.5钻孔 5.5.1钻孔设备

钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层中采用潜孔冲击成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。

5.5.2钻进方式

钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。

5.5.3钻进过程

钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。

5.5.4孔径孔深

钻孔孔径、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。

5.5.5锚孔清理

钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外，不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚索与注浆，必要时在周围适当部位设臵排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。

5.5.6锚孔检验

锚孔钻造结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中 钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。

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