摘要：目前，國內(nèi)外已有多種治理邊坡病害的方法以下就某工程的具體情況對錨桿技術的運用及技術進行探討。
當前，國內(nèi)外對邊坡病害已有多種治理的方法，它包括各種擋墻、掛網(wǎng)噴錨、抗滑樁、預應力錨桿等等，其中，“預應力錨桿”作為一種主動受力結構，它能夠合理利用巖土自身的強度和自穩(wěn)能力，簡化結構體系，減小結構體積，提高結構物的穩(wěn)定性，與其他處理方法相比，具有更靈活、施工更方便、強度更高、穩(wěn)定性更可靠等優(yōu)點。目前，預應力錨桿已廣泛應用于交通、能源、采礦、地下工程及工業(yè)與民用建筑工程中，尤其在山區(qū)公路、鐵路高危邊坡的防護治理方面正在發(fā)揮著愈來愈大的作用。以下就某工程的具體情況對錨桿技術的運用及技術進行探討
1工程情況
某工程K20+629～K21+120右側路塹擋土墻上方，二級邊坡以上為鋼筋砼方格骨架錨桿護坡，路塹護坡范圍內(nèi)最大挖深29m，從擋土墻向上每10m設置一道邊坡平臺，寬1.5m，與后背溪隧道的截水天溝相連接處設置一道邊坡平臺流水槽。錨桿為全長粘結式普通砂漿錨桿，錨桿拉拔力不低于60KN，錨桿粘結用水泥砂漿強度不低于M7.5。排水孔孔徑為φ46～φ49，其位置和深度視邊坡開挖后的具體工程地質情況而定，排水孔出口采用φ45孔徑的PVC-U管。桿體材料為20錳硅鋼筋，錨桿間距為4m×3.5m，從下向上錨桿直徑和長度分別為ф18、4m；ф20、6m；ф22、8m。方格骨架尺寸為3.0m×3.0m，按順斜坡面布置，骨架護坡由底梁、側梁、頂梁和方格骨架組成，砼梁和骨架埋深0.3m，其中種植土厚度為10cm，方格內(nèi)為植草護坡。
2預應力錨桿加固邊坡的作用機理及優(yōu)越性
2.1作用機理
預應力錨桿加固邊坡，實際上是通過對錨桿進行預張拉，主動對邊坡施加一個作用力丁，使之在可能的滑動面上產(chǎn)生一個主動正壓力rsina和切向力rc0sa，二者組成抗滑力P借此平衡下滑力咒。
2.2優(yōu)越性
預應力錨桿是主動受力結構，與常規(guī)的結構物相比，其優(yōu)越性在于：
(1)可以在坡面上形成一個雙向受壓力區(qū)，約束邊坡變形；
(2)可以部分改善巖體力學性質，提高軟弱面上的抗剪強度。據(jù)有關資料介紹，某工點在使用錨桿之后，其軟弱結構面上的c、妒值分別提高了16%和ll%。
(3)預應力錨桿作為一個力系，其大小、方向、作用點均可自由選擇，因而，可以充分發(fā)揮工程材料和巖土自身的強度。
(4)錨桿受力可靠，當錨桿施加預應力錨固后，對被錨固的巖體或建筑物立即產(chǎn)生主動壓力，發(fā)揮錨固效應。
(5)采用錨桿可以使作用力均勻分布于需加固的邊坡上，對地形、地質條件適應力強，施工條件易得到滿足。
(6)錨桿施工無需開挖、放炮，對巖土體基本不產(chǎn)生擾動破壞，能維持滑動面本身的力學性質不變，施工干擾少，安全易得到滿足。
2.3錨桿制作與安裝
在錨桿制作上，棒式錨桿的制作十分簡單，一般首先按要求的長度切割鋼筋，并在外露端加工成螺紋以便安裝螺母，然后在桿體上每隔l～3m安放隔離件以使桿體在孔中居中，最后對桿體按要求進行防腐處理，這樣棒式錨桿的制作便完成。而對于多股鋼絞線的錨桿制作較復雜，其錨固段的鋼絞線呈波浪形，自由段的鋼絞線必須進行嚴格的防腐處理。對于錨桿總的要求如下：
(1)嚴格按照設計進行鋼筋(或鋼絞線)選材。對進場的鋼筋或鋼絞線必須驗明其產(chǎn)地、生產(chǎn)日期、出廠日期、型號，并核實生產(chǎn)廠家的資質證書及其各項力學性能指標。同時須進行抽樣檢驗，以確保其各項參數(shù)達到錨固施工要求。對于預應力錨固結構，優(yōu)先選用高應力、低松
弛的鋼絞線，保證其與混凝土有足夠的粘結力(握裹力)，同時應保證預應力損失后仍能建立較高的預應力值。
(2)嚴格按照設計長度進行下料。對進場鋼筋經(jīng)檢驗達到上述技術要求后，即可進行校直、除銹處理，然后，按照施工設計長度迸行斷料，其長度誤差不應大于50mm。一般實際長度應大于計算長度的0.3～0.5m，但不可下得過短，以致無法鎖定或者給后續(xù)施工帶來不便。
2.4注漿施工
錨固的注漿是錨桿施工過程中的一個重要環(huán)節(jié)，注漿質量的好壞將直接影響錨桿的承載能力。錨孔一般采用水泥漿或水泥砂漿灌注，水泥砂漿的配合比、材料質量在很大程度上決定了錨桿的粘結強度和防腐效果。因此錨桿注漿施工應當嚴格把握水泥砂漿質量、漿液性能、注漿工藝以保證注漿質量。一般要求有：
(1)按設計規(guī)定選擇水泥漿體材料。水泥標號選用425號的新鮮普通硅酸鹽水泥，對進場水泥應復查力學性能。攪拌漿液所用水中不含有影響水泥正常凝結、硬化的有害物質。選用砂料的含泥量按重量計不得大于3%，砂中有害物質(如云母、輕物質、有機物、硫化物等)含量應低于1%～2%，砂的粒徑以細砂(平均粒徑小于0.3ram)較好，但要求含水量不應大于3%。如果在施工中砂粒徑過大或者水泥砂漿中放砂量過多，在注漿過程中很容易導致注漿管堵塞。J'l'/Jn劑的品種與用量由試驗確定，一般情況下加速漿體凝固的水玻璃摻量為0.5%～3%；提高漿液擴散能力和可泵性的表面活性劑(或減水劑)，如三乙醇胺等，其摻量為水泥用量的0.0296～0.05%。
(2)注漿作業(yè)應連續(xù)緊湊，中途不得中斷，使注漿工作在初始注入的漿液仍具塑性的時間內(nèi)完成；在注漿過程中，邊灌邊提注漿管，保證注漿管管頭插入漿液液面下50～80cm，嚴禁將導管拔出漿液面，以免出現(xiàn)斷桿事故。實際注漿量不得少于設計錨桿的理論計算量，即注漿充盈系數(shù)不得小于1.0。
(3)二次高壓注漿形成連續(xù)球型錨桿的注漿還應注意：一次常壓注漿作業(yè)應從孔底開始，直至孔口溢出漿液；對錨固體的二次高壓注漿應在一次注漿形成的水泥結石體強度達到5.0MPa時進行，注漿壓力和注漿時間可根據(jù)錨固體的體積確定，并分段依次由下至上進行。
(4)框架梁制作?？蚣芰翰捎肅25混凝土整體澆注?；A先鋪墊2cm砂漿調(diào)平層，再進行鋼筋制作安裝，鋼筋接頭需錯開，同一截面鋼筋接頭數(shù)不得超過鋼筋總根數(shù)的1/2，且有焊接接頭的截面之間的距離不得小于lm。如錨桿與豎梁箍筋相干擾，可局部調(diào)整箍筋的間距。砼澆筑，尤其在錨孔周圍，鋼筋較密集，一定要仔細振搗，保證質量。
2.5錨桿的張拉與鎖定
該錨桿加固邊坡防護采用高強度、低松弛鋼絞線，鋼絞線標準強度為Rby：1860MPa。錨桿張拉控制力為520.8kN，超張拉1096。錨桿的張拉，其目的就是要通過張拉設備使錨桿桿體自由段產(chǎn)生彈性變形，從而對錨固結構施加所需求的預應力值。在張拉過程中應注重張拉設備選擇、標定、安裝、張拉荷載分級、鎖定荷載以及量測精度等方面的質量控制，一般要求如下：
(1)張拉設備要根據(jù)錨桿體的材料和鎖定力的大小進行選擇。選擇時應考慮它的通用性能從而使得它具備除可能張拉配套錨具外，還能張拉盡可能多的其他系列錨具的通用性能，做到一項多用。
(2)張拉前對張拉設備進行標定。對于1000kN以下的千斤頂，可用2000kN的壓力機標定，標定的數(shù)據(jù)與理論值誤差應小于2%。
(3)安裝錨夾具前，要對錨具進行逐個嚴格檢查。錨具安裝必須與孔道對中，夾片安裝要整齊，裂縫要均勻，理順注漿管后依次套入錨墊板、工作錨、限位板，在限位板上用千斤項預拉，每根預拉一定荷載后，再套入千斤頂、工具錨、工具夾片等。
(4)張拉前，必須待錨固段、承壓臺(或梁)等構件的混凝土強度達到設計強度方能進行張拉，同時必須把承壓支撐構件的面整平，將臺座、錨具安裝好，并保正和錨桿軸線方向垂直(誤差<5。)。
(5)張拉應按一定程序和設計張拉速度(一般為40kN/min)進行。正式張拉前進行二次預張拉，張拉力為設計拉力的10%～20%。正式張拉荷載要分級逐步施加，不能一次加至鎖定荷載。
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