談公路高邊坡支護預應力錨索施工工藝
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摘要：預應力錨索施工工藝可對公路起到穩(wěn)定防護與安全保障作用，因此應予以重視。基于此，簡要分析了預應力錨索施工工藝在公路高邊坡支護中的優(yōu)勢，并主要介紹了優(yōu)選預應力錨索施工設備、規(guī)范預應力錨索施工流程、注重預應力錨索張拉效果、科學組裝預應力錨索結(jié)構(gòu)等施工要點，望能為同類工程提供借鑒。
關鍵詞：公路工程；高邊坡支護；預應力錨索
引言
預應力錨索作為一種復雜且高效的施工工藝，在實際應用環(huán)節(jié)，針對公路建設項目理應具備專業(yè)的施工團隊，進而在明確掌握預應力錨索施工技巧的基礎上確保公路高邊坡支護施工質(zhì)量得到有效控制，以免公路遭遇坍塌風險，最大化提升公路建設質(zhì)量，促使我國公路事業(yè)在預應力錨索施工工藝協(xié)助下有所進步。
1預應力錨索施工工藝在公路高邊坡支護中的優(yōu)勢
1.1增加施工穩(wěn)定性
由于公路高邊坡支護施工難度較大，若一味依靠傳統(tǒng)施工工藝完成支護任務，項目將產(chǎn)生較大風險。為了進一步增加公路支護施工階段的穩(wěn)定性，應充分借助預應力錨索施工工藝，并在施工初期做好調(diào)研工作，觀察公路高邊坡是否適用于此項支護工藝，包括其土層相對密度是否低于0.3，或地層中應用的水泥是否具備強腐蝕性、邊坡表層土是否具備高錨固力等，待考察完畢后方可制定預應力錨索施工方案，這樣可最大化增加高邊坡支護施工的科學性。一般在應用預應力錨索施工工藝時，可采用瀝青涂刷法對錨索進行抗腐蝕處理，經(jīng)過三層以上的涂刷，可進一步增加公路高邊坡支護穩(wěn)定性，并且還可在距離套管端口30cm處繼續(xù)涂刷黃油。
1.2完善公路結(jié)構(gòu)
在公路高邊坡支護作業(yè)中應用預應力錨索施工工藝，實則是對原有公路結(jié)構(gòu)予以加固處理，這樣可有效規(guī)避后續(xù)公路邊坡下滑風險，進而最大化提升公路支護質(zhì)量。一方面，在預應力錨索施工工藝協(xié)助下，公路邊坡將具有較強的穩(wěn)定性。另一方面，預應力錨索可緩解公路邊坡受自然環(huán)境的影響，以免公路長期遭受風力侵襲而造成邊坡巖土脫落。因此，預應力錨索的應用是強化公路高邊坡支護施工效果的重要途徑[1]。以黏結(jié)型預應力錨索為例，由于此項技術(shù)中的錨索表面具有氧化鐵保護膜，其尺寸在100nm左右，在氧氣參與下，可生成三氧化二鐵物質(zhì)，因此將其應用于公路邊坡支護中可對邊坡起到穩(wěn)定作用，使其擁有持久性支護功能，尤其在公路邊坡變形控制方面效用明顯，因此預應力錨索具備廣泛的應用空間。
1.3防治高邊坡病害
無論從經(jīng)濟性還是抗風險程度來看，預應力錨索施工工藝都具有顯著優(yōu)勢。在實際施工過程中，可通過構(gòu)建預應力錨索框架的形式有效預防高邊坡病害，一般可按照“逐級加固”的方法對邊坡予以加固，防止施工環(huán)節(jié)增加施工風險。此外，由于公路邊坡數(shù)量較多，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)計算失誤、設計不合理等問題將直接影響整體支護效果。然而在預應力錨索施工工藝協(xié)助下，可結(jié)合錨索數(shù)量達到調(diào)節(jié)錨固力的目的，進而實現(xiàn)公路高邊坡的動態(tài)設計。為了進一步避免高邊坡病害加劇，預應力錨索框架還可對邊坡進行緊實處理，促使錨索預應力與邊坡病害力相互消除，最終降低公路變形概率。
2公路高邊坡支護預應力錨索施工工藝的應用要點
2.1優(yōu)選預應力錨索施工設備
公路高邊坡支護預應力錨索施工工藝的應用需精選施工設備，保證整個施工步驟的順利進行。相關人員應在初期準備階段針對公路高邊坡支護現(xiàn)場予以考察，之后再備好齊全的施工設備，進而為后期工序的開展提供保障。在考察時期，既要明確鉆孔位置，又應當參照具體施工要求確定鉆孔深度以及方向等。同時，還應結(jié)合施工內(nèi)容準備好鉆機、鉆孔設備、張拉設備以及動力設備，必要時還可搭配冷卻風機，以免設備長期運行熱量過高引發(fā)危險[2]。通常情況下，施工設備的準備程度將直接影響施工進度，并且還會關乎鉆孔質(zhì)量。因此，務必在施工前備好所需設備，并依據(jù)工況選擇適合的施工設備，最終能夠為高邊坡支護質(zhì)量的提升帶來助力。另外，還應根據(jù)施工條件科學選擇施工材料，其中主要材料包括鋼絞線、灌注水泥、防護涂料、套管、防護設施等，這些也都是預應力錨索施工效果的重要影響因素。其中在采購鋼絞線時，需對其合格證明、出廠證明等信息予以核對，把控好其尺寸，以免不合格產(chǎn)品流入公路支護施工中，造成公路出現(xiàn)潛在隱患。在錨索與鋼絞線等材料的保管方面，也應適當做好防潮抗腐蝕工作，這樣才能促使預應力錨索在高邊坡支護中展現(xiàn)出真正價值。
2.2規(guī)范預應力錨索施工流程
2.2.1鉆孔與安裝以某孔徑為116m且坡角為26°、錨索間距長為3.6m、寬為4m的公路項目為例。相關人員在鉆孔施工階段，需先行安裝鉆機，然后加以固定，之后再實施鉆進操作，此時應控制好風壓，以免對周邊土層帶來破壞。通常在鉆孔施工環(huán)節(jié)，鉆桿尺寸應參照錨索尺寸予以確定，并按照平直狀態(tài)予以施工。若遭遇軟弱地層，此時應適當減緩鉆進速度，這樣可有效增加施工穩(wěn)定性。同時，在鉆孔作業(yè)中還需要搭配風機對孔內(nèi)雜物予以清除，為后續(xù)錨索安裝創(chuàng)造有利條件。另外，還應在公路高邊坡支護施工過程中設置碎落臺，并在其上方建立排水溝，以此增加邊坡穩(wěn)定性，以免積水影響邊坡支護效果。其尺寸應按照工況予以確定。如在8.73km的公路中，其路堤邊坡率為1∶1.5，碎落臺的長寬應為8m×2m，從而保證高邊坡支護作業(yè)的順利進行。在錨索安裝階段，需借助鋼絞線完成安裝任務，且鋼絞線切斷時的長度誤差值應控制在40mm范圍內(nèi)。若鋼絞線在使用前有銹蝕現(xiàn)象，需做好除銹工作，并在表面涂刷涂料，之后將其纏繞在一起置于錨索鉆孔中。在捆扎時，可以用鐵絲圍住，待標記后進行存放。
2.2.2放置與灌漿錨索的正常放置與科學灌漿也是施工期間最為重要的步驟，其中在放置錨索時，相關人員需要先行對孔內(nèi)清潔度予以探測，檢查是否有巖屑等雜物，然后將其平直置于孔內(nèi)，此時應盡量保證錨索具有外露部分。從以往施工經(jīng)驗中可知，在清除孔內(nèi)雜物時，若后放錨索，很難實現(xiàn)錨索的精準安裝。這是由于在吹氣環(huán)節(jié)，將造成周邊碎巖石塊脫落，進而影響錨索的順利放置。所以，應按照先放置錨索后吹氣的順序進行操作，而且還應實施清水沖洗措施。在這一工序中，施工人員應注重灌漿堵塞現(xiàn)象的有效防護。一般在選用灌漿原料時常以水泥材料為主，且工期不宜大于1d，否則極易降低灌漿質(zhì)量。此外，還應選擇適合的注漿方法，控制好注漿量。如在某一公路項目中所選用的注漿法為二次劈裂法，此種注漿法在應用時，其原料多為纖維材料，且每1m³注漿量應保持在1.7～2.1kg之間，防止過多注漿造成漿料積攢無法順利進入到錨索孔內(nèi)。要想公路高邊坡支護施工質(zhì)量得到有效保障，還應合理設計水泥漿體積比，一般不宜大于1∶1.58，并高于1∶1.53，由此確保水泥漿黏稠度適中[3]。在放置好預應力錨索后，應對其進行鎖定。在實際操作中，施工人員應根據(jù)鋼絞線股數(shù)確定錨具施工位置，之后可借助夾板等設施對錨索鋼管予以壓緊操作，之后依據(jù)千斤頂進行錨索張拉，由此保障邊坡支護質(zhì)量。
2.3注重預應力錨索張拉效果
在公路高邊坡支護作業(yè)中，還需要進一步注重錨索張拉效果，以此確保錨索框架具有良好的穩(wěn)定性。在張拉施工前，還應利用混凝土先行對預應力錨索框架予以澆筑，并將預應力錨索框架間距設在3m左右，進而確保張拉施工的順利實施。施工人員在針對預應力錨索進行張拉操作時，其施工時間應在混凝土澆筑8d后，這樣可確保混凝土呈現(xiàn)凝固狀態(tài)，以免未固化混凝土加以張拉出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。施工人員在張拉環(huán)節(jié)需要根據(jù)工況設定張拉力，并按照逐級加力的原則對預應力錨索進行張拉，其張拉間隔理應設在4min，在這種逐次增加張拉力的施工過程中，可防止驟然加力導致預應力錨索遭受損壞，最終提升支護質(zhì)量。在預應力錨索張拉環(huán)節(jié)，還應對錨索進行分段處理，針對自由段與錨固段，應對前者進行除銹防腐操作，并至少設置三層以上的防腐層，之后可內(nèi)嵌波紋套管，并在端口300mm處涂刷黃油等物質(zhì)。應參照公路高邊坡支護作業(yè)要求實施張拉，最終可為公路的穩(wěn)定運行提供保障。
2.4科學組裝預應力錨索結(jié)構(gòu)
預應力錨索施工工藝的應用需從科學組裝方面出發(fā)，確保預應力錨索能夠?qū)犯哌吰轮ёo施工起到促進作用，使公路具有較強的穩(wěn)定性，以免在高邊坡下引發(fā)邊坡病害。施工人員在錨索組裝階段，需按照以下步驟進行：①包攬鋼束，需將用于公路高邊坡支護施工中的材料進行分解，促使組裝后的錨索滿足高邊坡支護需求；其二，針對鋼絞線應進行捋直處理，防止在切斷鋼絞線時出現(xiàn)切斷長度與實際要求差距較大等不良后果。在預應力錨索框架澆筑環(huán)節(jié)，施工人員可選用C30混凝土按照方型框架的施工方式對其進行澆筑，并將其厚度保持在3m，之后可選用瀝青材料進行建模，在框架澆筑后做好養(yǎng)護工作，最終可有效提升施工質(zhì)量，保障公路邊坡安全。
3結(jié)語
綜上所述，公路高邊坡支護施工具有一定難度，若按照常規(guī)工藝予以施工，很難保證公路建成后具備較高的穩(wěn)定性。因此，應從施工設備、施工流程、錨索張拉、結(jié)構(gòu)組裝等方面著手，科學系統(tǒng)地安排施工，以便預應力錨索對公路高邊坡支護起到優(yōu)化作用。同時，還應在具體施工階段制定可行性施工方案，進而提高支護施工水平。
參考文獻：
[1]吳韜.高速公路高邊坡預應力錨索加固施工技術(shù)探討[J].交通建設與管理，2019（5）：96-97.
[2]楊柏軒，隆威.預應力錨桿（錨索）在湖南某高速公路高邊坡支護中的應用[J].中外建筑，2019（9）：169-171.
[3]楊帆.關于公路高邊坡支護預應力錨索的施工技術(shù)應用分析[J].低碳世界，2018（7）：312-313.
作者：涂成瑞 單位：貴州高速公路集團有限公司
