浅谈预应力锚索在高速公路高边坡防护中的应用

浅谈预应力锚索在高速公路高边坡防护中的应用

黄子津

中交路桥建设有限公司北京市东城区100027

摘要:因为预应力锚索是新复合体结构,对于工程的地质危害就可以实现其抑制作用,而且可以消除其地质危害。实现了工程的稳定,经常会在地下洞室以及边坡加固中应用到,所以为了实现高速公路的安全,就可以使用预应力锚索,而且要注意其使用。

关键词:公路;预应力锚索;压力分散型;高边坡防护

预应力锚索是一种可承受垃圾的结构,它的一端固定在稳定的地层或者结构物中,另外一端与被加固物体连接在一起,形成一种新复合体结构

1压力分散型锚索工作原理

因为在钻孔的不同深度处,锚索单元布置其中,而且数量要确定,在钻孔中锚固段以及杆体都是有差异的,对此当进行张拉时,就会在承受力上一样,而且都是由其若干个单元锚索的锚固段一块去承担其锚固力的,对此各单元的承载体就会将无粘结钢绞线拉力化为锚固段注浆体压力,对此在不一样深度的岩土体上就会出现不同压力形式的力,全长自由滑动的无粘结预应力钢绞线被应用在压力型锚杆杆体,因为锚杆底端以及钢绞线连接的承载体,就会引起杆体受力,对此无粘结钢绞线的受力就会传至底端传力锚具,通过传力锚具将应力给注浆体施加,注浆体就和周围岩土体有剪切摩阻力的产生这就是锚杆所需的承载力。

2预应力锚索在高速公路高边坡防护中的应用

2.1制作加工锚索

按照国家标准《预应力混凝土钢绞线》对其性能的要求,将其预应力钢绞线应用在预应力锚索中,而且确保其具有低松弛以及高强度的特点,而且根据《预应力筋锚具、夹具以及连接应用技术标准》进行锚具的合理选择,对于钢绞线一定要确保其质量,而且均匀、平直地对钢绞线进行排列,以免出现损坏以及生锈的问题。如果出现就要进行防锈处理,黄油对自由段套管两头的100—200mm距离处填充黄油,而且使用胶布进行固定。将1.5米钢绞线长度留出,实现其张拉力的固定,等到完成后,再剪掉多余的钢绞线。

2.2钻孔并清理钻孔

空气压缩机用于对钻机进行供风,其中进行无水干钻成孔就是要在钻进中一定要方向正确。而且一定要结合具体的实际情况进行钻进,为了以免出现了孔斜的问题,就要对钻进的参数进行合理的调整,而且要求锚孔偏斜度在五成以下,对此空气的压力确定在0.2到0.4Mpa范围内,和设计的深度相比较,当进行钻孔时,应该超过半米,这样可以确保其深度的满足,一定要清除掉所有的积水,为了实现其粘结强度的降低,主要是针对孔壁岩土体以及水泥砂浆的。

2.3锚杆制作与安装

2.3.1锚索(杆)制作工艺要求

制作锚杆时,一定要用热轧螺纹钢筋,而且采用的工艺就是对接帮条焊,对此就要利用双面焊接的方式,对此长度大于5D;如果是使用单面进行焊接,,焊接长度在10D以上。当进行锚索制作时,一定要确保其没有机械损伤、没有扭曲以及油污等,而且均匀地排列每一束钢绞线,使用正规厂家的塑料环当进行锚锁扩张环,实现环孔数应与钢绞线束数配套的目的。保护层并不需要,对此主要发生在无粘结钢绞线时进行。

2.3.2砂浆锚杆的制作

首先是要对钢筋进行切割,而且要使用同样的长度,在端部50cm按照其角度进行操作,对此进行定位焊接时锚杆主体间隔的距离设置在150cm,直到制作完钢筋锚杆,但是面对制作多股钢绞线的锚索时,就要将钢绞线的保护层以及表面存在的油脂进行去除,对此就要注意不能损坏其钢绞线塑料外套,如果有问题就要进行更换,实际上有以下要求:为了实现混凝土粘结力的增强,对于其应力锚固结构举要在对钢绞线,进行选择时,一定要确保低松弛但是应力高的要求。在下料的过程中,一定要根据设计的要求,只有满足检验合格之后,在进行断料时根据要根据设计的长度,对此就要注意其误差小于50毫米,而且和计算的长度相比较,实际的长度应该超过0.3到0.5米左右。当组装锚杆时应该在工地让熟练的工人进行操作。一般将对接焊、双面搭接焊应用在连接Ⅱ、Ⅲ级钢筋时,而且钢筋直径的八倍就是焊接长度的最小值,对此精轧螺纹钢筋定型套筒连接。只有经过定位以及防腐之后,锚杆自由段当在钻孔之前,一定要确保没有任何杂物以及阻塞等现象,而且确保其索体的质量,一定要合乎设计的要求。

2.4注浆

根据相关的高速公路施工标准,而且根据具体的工程情况,在进行注浆浆液的过程中一定要注意合理的配比,将其膨胀剂进行添加,实现其粘结度的增加,在注浆的整个过程中都要实现其锚固段再到自由段锚索,最后是孔洞缝隙的步骤,按照要求进行。

2.5张拉锁定

2.5.1张拉前对张拉设备进行标定

2.5.2要仔细地检查锚具,才能进行锚夹具的安装工作,而且在安装的过程中,一定要注意孔道距离,整齐地进行安装,对此面对裂缝问题,在注浆操作时就要按照顺序:锚垫板、工作锚以及限位板,而且最后在限位板通过千斤顶进行预拉,只有确保具有荷载,就可以将千斤顶、工具锚、工具夹片套入,承载一定要均匀而且同轴,主要是在安装锚具时注意。

2.5.3锚索张拉

进行张拉时,前提工作是钢绞线要进行张拉作业,使用的工具是小千斤顶,实现其钢绞线均匀受力,而且非常平顺,当取值张拉力值时,应该超过0.1~0.2倍,实现其1-2次对锚索的预张拉,这样就可以紧密地连接锚垫板以及锚具,对此标准就是5级,分别是25%、50%、75%、100%到110%的设定,而且时间上要在最后保持到20~30min,剩下的时间保持在2到五分钟,而且做完之后进行记录。

2.5.4封锚

接下来就是在钢绞线上进行记号的标记,等到三天之后,没发生什么特殊问题,就可以留长10cm,将其多出的钢绞线进行切割,使用的工具就是手提砂轮机,对存在于锚头以及锚垫板之间的空隙利用水泥浆进行注满,一般接下来封锚使用C30砼。

2.5预应力锚索加固效果

将监测装置设在边坡中间纵向方向,而且数量为12个,主要是为了将其应力锚索在投入到使用中以后,对其工作状态可以进行合理的掌握,通过结果表明,等到三天之后,就可以看出读数已经增加了,而且因为受到风雪的影响,就会出现内力逐渐小的局面,但是锚索内力并没有很大的变化,而且边坡非常稳定。从中就可以看出岩体内力的变化,锚索就会出现动态的防护作用,可以对岩体自身潜在风险进行及时的调整,维持其动态的应力状态,实现不稳定块体的塌滑的避免,这样就控制塑性区的扩展,对此边坡更加稳定。

对山区高陡边坡进行加固的过程中会使用到预应力锚索技术,因为具有非常多的优势,比如性价比高、工艺比较简单、结构轻便,所以就具有使用的普遍性。对此通过本文的分析,根据自己的工作实际经验,将其在高陡边坡防护中应用预应力锚索技术,主要就压力分散型锚索工作原理进行了分析,主要就应用进行了重点分析,当在最后进行验收时总弹性位移量和自由段长度理论弹性伸长量相比较,超出80%,但是如果和自由段与锚固段之和的一半相比较,还是较小的,从中就可以看出和设计要求的相一致。对此只要锚杆施工使其最后的施工质量满足要求,可以给其它工程进行借鉴。

参考文献

[1]陈茂松.浅谈预应力锚索在高速公路高边坡防护中的应用[J].江西建材,2017(20):176+180.

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