摘要：目前，國(guó)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(duì)錨桿技術(shù)的運(yùn)用及技術(shù)進(jìn)行探討。
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外對(duì)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(yù)應(yīng)力錨桿等等，其中，“預(yù)應(yīng)力錨桿”作為一種主動(dòng)受力結(jié)構(gòu)，它能夠合理利用巖土自身的強(qiáng)度和自穩(wěn)能力，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)體系，減小結(jié)構(gòu)體積，提高結(jié)構(gòu)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(qiáng)度更高、穩(wěn)定性更可靠等優(yōu)點(diǎn)。目前，預(yù)應(yīng)力錨桿已廣泛應(yīng)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(hù)治理方面正在發(fā)揮著愈來(lái)愈大的作用。以下就某工程的具體情況對(duì)錨桿技術(shù)的運(yùn)用及技術(shù)進(jìn)行探討
1工程情況
某工程K20+629～K21+120右側(cè)路塹擋土墻上方，二級(jí)邊坡以上為鋼筋砼方格骨架錨桿護(hù)坡，路塹護(hù)坡范圍內(nèi)最大挖深29m，從擋土墻向上每10m設(shè)置一道邊坡平臺(tái)，寬1.5m，與后背溪隧道的截水天溝相連接處設(shè)置一道邊坡平臺(tái)流水槽。錨桿為全長(zhǎng)粘結(jié)式普通砂漿錨桿，錨桿拉拔力不低于60KN，錨桿粘結(jié)用水泥砂漿強(qiáng)度不低于M7.5。排水孔孔徑為φ46～φ49，其位置和深度視邊坡開(kāi)挖后的具體工程地質(zhì)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(zhǎng)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(hù)坡由底梁、側(cè)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(hù)坡。
2預(yù)應(yīng)力錨桿加固邊坡的作用機(jī)理及優(yōu)越性
2.1作用機(jī)理
預(yù)應(yīng)力錨桿加固邊坡，實(shí)際上是通過(guò)對(duì)錨桿進(jìn)行預(yù)張拉，主動(dòng)對(duì)邊坡施加一個(gè)作用力丁，使之在可能的滑動(dòng)面上產(chǎn)生一個(gè)主動(dòng)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(yù)應(yīng)力錨桿是主動(dòng)受力結(jié)構(gòu)，與常規(guī)的結(jié)構(gòu)物相比，其優(yōu)越性在于：
(1)可以在坡面上形成一個(gè)雙向受壓力區(qū)，約束邊坡變形；
(2)可以部分改善巖體力學(xué)性質(zhì)，提高軟弱面上的抗剪強(qiáng)度。據(jù)有關(guān)資料介紹，某工點(diǎn)在使用錨桿之后，其軟弱結(jié)構(gòu)面上的c、妒值分別提高了16%和ll%。
(3)預(yù)應(yīng)力錨桿作為一個(gè)力系，其大小、方向、作用點(diǎn)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(qiáng)度。
(4)錨桿受力可靠，當(dāng)錨桿施加預(yù)應(yīng)力錨固后，對(duì)被錨固的巖體或建筑物立即產(chǎn)生主動(dòng)壓力，發(fā)揮錨固效應(yīng)。
(5)采用錨桿可以使作用力均勻分布于需加固的邊坡上，對(duì)地形、地質(zhì)條件適應(yīng)力強(qiáng)，施工條件易得到滿足。
(6)錨桿施工無(wú)需開(kāi)挖、放炮，對(duì)巖土體基本不產(chǎn)生擾動(dòng)破壞，能維持滑動(dòng)面本身的力學(xué)性質(zhì)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(jiǎn)單，一般首先按要求的長(zhǎng)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(duì)桿體按要求進(jìn)行防腐處理，這樣棒式錨桿的制作便完成。而對(duì)于多股鋼絞線的錨桿制作較復(fù)雜，其錨固段的鋼絞線呈波浪形，自由段的鋼絞線必須進(jìn)行嚴(yán)格的防腐處理。對(duì)于錨桿總的要求如下：
(1)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行鋼筋(或鋼絞線)選材。對(duì)進(jìn)場(chǎng)的鋼筋或鋼絞線必須驗(yàn)明其產(chǎn)地、生產(chǎn)日期、出廠日期、型號(hào)，并核實(shí)生產(chǎn)廠家的資質(zhì)證書及其各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)。同時(shí)須進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，以確保其各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到錨固施工要求。對(duì)于預(yù)應(yīng)力錨固結(jié)構(gòu)，優(yōu)先選用高應(yīng)力、低松
弛的鋼絞線，保證其與混凝土有足夠的粘結(jié)力(握裹力)，同時(shí)應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力損失后仍能建立較高的預(yù)應(yīng)力值。
(2)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)長(zhǎng)度進(jìn)行下料。對(duì)進(jìn)場(chǎng)鋼筋經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)到上述技術(shù)要求后，即可進(jìn)行校直、除銹處理，然后，按照施工設(shè)計(jì)長(zhǎng)度迸行斷料，其長(zhǎng)度誤差不應(yīng)大于50mm。一般實(shí)際長(zhǎng)度應(yīng)大于計(jì)算長(zhǎng)度的0.3～0.5m，但不可下得過(guò)短，以致無(wú)法鎖定或者給后續(xù)施工帶來(lái)不便。
2.4注漿施工
錨固的注漿是錨桿施工過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，注漿質(zhì)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(zhì)量在很大程度上決定了錨桿的粘結(jié)強(qiáng)度和防腐效果。因此錨桿注漿施工應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把握水泥砂漿質(zhì)量、漿液性能、注漿工藝以保證注漿質(zhì)量。一般要求有：
(1)按設(shè)計(jì)規(guī)定選擇水泥漿體材料。水泥標(biāo)號(hào)選用425號(hào)的新鮮普通硅酸鹽水泥，對(duì)進(jìn)場(chǎng)水泥應(yīng)復(fù)查力學(xué)性能。攪拌漿液所用水中不含有影響水泥正常凝結(jié)、硬化的有害物質(zhì)。選用砂料的含泥量按重量計(jì)不得大于3%，砂中有害物質(zhì)(如云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物等)含量應(yīng)低于1%～2%，砂的粒徑以細(xì)砂(平均粒徑小于0.3ram)較好，但要求含水量不應(yīng)大于3%。如果在施工中砂粒徑過(guò)大或者水泥砂漿中放砂量過(guò)多，在注漿過(guò)程中很容易導(dǎo)致注漿管堵塞。J'l'/Jn劑的品種與用量由試驗(yàn)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(kuò)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(yīng)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(shí)間內(nèi)完成；在注漿過(guò)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(yán)禁將導(dǎo)管拔出漿液面，以免出現(xiàn)斷桿事故。實(shí)際注漿量不得少于設(shè)計(jì)錨桿的理論計(jì)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(yīng)注意：一次常壓注漿作業(yè)應(yīng)從孔底開(kāi)始，直至孔口溢出漿液；對(duì)錨固體的二次高壓注漿應(yīng)在一次注漿形成的水泥結(jié)石體強(qiáng)度達(dá)到5.0MPa時(shí)進(jìn)行，注漿壓力和注漿時(shí)間可根據(jù)錨固體的體積確定，并分段依次由下至上進(jìn)行。
(4)框架梁制作?？蚣芰翰捎肅25混凝土整體澆注?；A(chǔ)先鋪墊2cm砂漿調(diào)平層，再進(jìn)行鋼筋制作安裝，鋼筋接頭需錯(cuò)開(kāi)，同一截面鋼筋接頭數(shù)不得超過(guò)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(xì)振搗，保證質(zhì)量。
2.5錨桿的張拉與鎖定
該錨桿加固邊坡防護(hù)采用高強(qiáng)度、低松弛鋼絞線，鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)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(guò)張拉設(shè)備使錨桿桿體自由段產(chǎn)生彈性變形，從而對(duì)錨固結(jié)構(gòu)施加所需求的預(yù)應(yīng)力值。在張拉過(guò)程中應(yīng)注重張拉設(shè)備選擇、標(biāo)定、安裝、張拉荷載分級(jí)、鎖定荷載以及量測(cè)精度等方面的質(zhì)量控制，一般要求如下：
(1)張拉設(shè)備要根據(jù)錨桿體的材料和鎖定力的大小進(jìn)行選擇。選擇時(shí)應(yīng)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(xiàng)多用。
(2)張拉前對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定。對(duì)于1000kN以下的千斤頂，可用2000kN的壓力機(jī)標(biāo)定，標(biāo)定的數(shù)據(jù)與理論值誤差應(yīng)小于2%。
(3)安裝錨夾具前，要對(duì)錨具進(jìn)行逐個(gè)嚴(yán)格檢查。錨具安裝必須與孔道對(duì)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(xiàng)預(yù)拉，每根預(yù)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(tái)(或梁)等構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度方能進(jìn)行張拉，同時(shí)必須把承壓支撐構(gòu)件的面整平，將臺(tái)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(yīng)按一定程序和設(shè)計(jì)張拉速度(一般為40kN/min)進(jìn)行。正式張拉前進(jìn)行二次預(yù)張拉，張拉力為設(shè)計(jì)拉力的10%～20%。正式張拉荷載要分級(jí)逐步施加，不能一次加至鎖定荷載。
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