基础边坡预应力锚索加固技术施工技术
2015-09-14
1预应力锚索施工技术及工艺要求
1.1预应力锚索造孔及制按
(1)高边坡施工应边挖边加固，即开挖一级，防护一级，不得一次开挖到底。
(2)根据工程立面图，按设计要求将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位偏差不得超过5cm。因地形等客观原因限制，需要调整孔位时，应征得设计单位同意后方可调整。
(3)钻孔：锚索钻孔要求干钻，禁止用水钻，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体工程地质条件和保证孔壁粘结性能。锚孔下倾与水平面夹角为20°，允许误差±1°，为确保锚孔深度，实际钻孔深度要求大于设计深度不低于20cm。钻进过程中如遇地层松散、破碎时，应采用跟管钻进技术，以使钻孔完整不坍。若遇坍孔，应立即停钻，进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1MPa～012MPa)，待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。钻孔完成后必须使用高压空气(风压0.2MPa～0.4MPa)将孔中岩粉及水全部清除出孔外，以免降低泥砂浆与孔壁岩体的粘结强度。钻进过程中应对每个孔的地质变化情况、钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作现场记录，若地质条件与设计不符时，应及时通知设计单位，以便及时变更设计。
(4)锚索制作：锚索及锚具其技术标准依据设计选定。锚素材料选用高强度、低松弛预应力钢铰线，长度为相应的锚索长度加2m，极限强度为1860MPa，锚索和锚具包括配套的锚垫板、锚板、夹片和螺旋筋等使用前要进行试验检测，合格后才能使用。锚索编束前，要确保每根钢铰线顺直，不扭不叉，排列均匀，除锈、除油污，对有死弯、机械损伤及锈坑处应剔出，自由段钢铰线涂抹黄油作防腐处理后再套具有一定强度的PVC软管(直径根据钢绞线的尺寸选定)，PVC软管不得有破损。锚固段架线环与紧箍环每隔1m间隔设置，自由段每隔2m设置一道架线环，以保证钢铰线顺直。
(5)锚固端注浆：注浆材料为水泥砂浆，水灰比为0.4～0.45，水泥采用高标号。灰砂比为1：1，浆体强度≥25MPa。采用孔底反压注浆法进行注浆，并且注浆要一次完成，中间不得间断，待砂浆强度达到设计强度后，方可进行锚索张拉。
1.2锚索地梁或锚索框架制作
锚索地梁采用不低于C25砼浇注，浇注前必须将锚具中的螺旋钢筋、锚垫板固定在锚梁钢筋上，方向与锚孔方向一致，摆放平整，再同时进行浇灌、振捣，尤其在锚孔周围，应仔细振捣，保证质量。锚梁上预留排气管和补浆管，锚垫板安装严格要求与锚索垂直。锚索框架应分片施工，每片由三根立柱及其横梁、顶梁组成，两根相邻框架接触处(横梁、顶梁)留2cm宽伸缩缝，用浸沥青木板填塞。
1.3张拉
必须待锚孔内的砂浆及地梁钢筋砼强度达到设计强度后，方可进行锚索预张拉。张拉作业前必须对张拉机具设备进行标定。锚索超张拉力为锚索设计拉力值的1.1借，锚索张拉分两级进行，按上、中、下次序(两根锚索则先上后下)进行第一次张拉，张拉力为预张拉值的一半，必须待每根锚索张拉完第一次后，再依次按中、上、下次序进行第二次张拉，直到张拉吨位。每一级需要稳压持荷5分钟，并分别记录每一级钢铰线的伸长量。张拉时钢铰线受力要均匀，宜采用小千斤顶。张拉到预张拉值后，即锁定，机械切除多余钢铰线，严禁电割，并应留≥5cm以防曳滑。
1.4张拉段孔道灌浆
孔道灌浆要求密实，水灰比为0.4-0.45，水泥采用高标号，浆体强度≥25MPa。灌浆时应缓慢进行不得中断，并保持排气通顺，灌满孔道后，封闭排气孔，再继续加压至1.5MPa，稍后再封闭注浆管。最后封锚，用同标号砼封闭。
2锚索施工工程监测
2.1工程监测的目的
监测的主要目的是了解边坡的变形情况，可能导致滑坡的外部因素的变化，以及滑坡发生前可能会出现的征兆。对于边坡的变形情况，除了要了解重点位移监测量的量值大小，还要了解位移的变化速度和变化加速度等。对于可能导致滑坡的外部因素的变化，重点掌握降雨的强度、地震和边坡周边的自然环境变化和人类活动对边坡稳定的影响情况。对于滑坡征兆，需要及时了解诸如山体张裂缝的出现和发展、局部岩体崩塌、异常的地下水冒水现象和动物活动行为的异常表现等。及时掌握这些情况，将有助于预测滑坡发生的时间和滑坡规模，为有关部门作出决策采取避险行动提供依据。
人为的开挖或砌筑等改变了原来固有的动态平衡，使其应力重分布，找到新的平衡，在重新平衡期间可能出现不稳定趋势，需要实现的动态监测。另外，设计中考虑不到的不利因素也会使应力重分布的过程与预期不符。因此边坡监测工作的根本目的有以下四个方面：(1)对人工开挖边坡实现动态监测，监测边坡在开挖过程中因应力重分布、开挖爆破引起的卸荷裂隙变化、软弱层的蠕动等变形位移大小及其规律性，发现设计中未考虑的边坡稳定性影响因素，为分析判断边坡稳定性提供可靠依据。(2)为施工期安全施工提供保障，同时反馈指导工程方案。(3)为高边坡的支护和加固处理提供设计依据，使加固处理措施具有合理性。(4)掌握开挖后的变形规律，为边坡投入使用以后运行作安全预报。
2.2监测的内容和方法
(1)坡表变形监测：边坡水平位移可使.用长距离测量的精密水准仪和进行角度测：量的经纬仪，亦可采用全球定位系统(GPS)进行精密测量。边坡垂直位移可以采用精密水准仪。对于重大边坡的坡面变形监测应规划成网。网点观测标志可采用钢筋混凝土观测标墩。标墩基础力求稳固，可除去表面风化层，使标墩浇筑在新鲜基岩上。当表面覆盖层较厚时，应开挖出一基坑，深度不小于1m，同时在底部打5根长2m的桩。标墩应现场浇筑。
(2)深部位移监测：深部位移监测常用活动式钻孔测斜仪。测斜仪钻孔应穿越已有或潜在的危险滑动面。测斜管的基准点设在孔底的不动点上，一对导向槽方向应与预计的最大位移方向一致。
2.3监测的时间安排
对于不同类型、不同阶段的边坡工程，根据工况所处的阶段和工程规模，以及边坡变形的速率等因素，边坡工程的时间安排有所不同。
对于该工程，在施工的初期及大规模爆破阶段，由于是以监测爆破振动为主，该阶段的监测频率应结合爆破工程而定。在爆破工程完成后，监测以地下及地表位移为主，一般在初测时每日或2日1次，在施工阶段3～7日1次。在施工完成后进入运营阶段，且在变形和变形速率在控制的允许范围之内时，一般以1个水文年为1周期，每2个月左右监测1次，雨季加强到1个月1次。当变形量增大或变形速率加快时，应增加监测频率，时刻注意其变形值。
2.4监测成果
监测成果需提交以下图表：水平、垂直位移监测结果表；水平位移量、位移速度与时间t的关系图；垂直位移量、位移速度与时间t的关系图；边坡内部水平位移量随深度变化曲线以及某深度处位移时间关系图。
3结语
高边坡病害治理工程较为复杂，合理确定项目的施工顺序显得尤为重要，为确保施工和运营过程中路堑边坡的稳定，除应采取合理支挡加固措施外，还必须采用科学有效的施工方法、工艺及程序，避免施工过程中边坡失稳破坏，造成重大损失，甚至于留下后患，影响边坡的长期稳定和运营安全，预应力锚索施工技术可以值得推广应用。
