公路工程管理职称论文探析高速公路预应力锚索施工技术

　　摘要：在高速公路的高边坡防护中应用预应力锚索是一种较为常见的方法，本文以某高速公路边坡预应力锚索施工为例，提出预应力锚索在路基边坡中的施工技术，详细总结了其施工工艺流程及施工注意事项。

　　关键词：公路工程管理职称论文,路基边坡,路基,预应力锚索,边坡

　　1工程概况

　　某高速公路合同段起讫里程K29+860～K36+300，路线全长6.44km。按双向四车道高速公路标准建设，设计车速为80km/h，设计荷载采用公路-I级。本合同段主要工程项目为隧道工程、桥涵工程、路基挖填、防排水工程及防护工程等。其中，路基工程含路基挖土、石方1423478m3，挖淤泥13.9万m3，光面爆破3506.7m3，控制爆破石方30 476m3，路基填方67万m3以上;针对本高速公路的边坡问题，对其采取预应力锚索设计以达到公路边坡的防护作用。针对该高速公路ZK31+500～ZK31+638段左侧边坡，边坡设计最高为5级，各级边坡设计坡率及防护加固工程措施为：第一级1∶0.75～1∶1.25，预应力锚索框架、非预应力锚杆框架等防护;第二级1∶0.75～1∶1.25，预应力锚索框架与镀锌网植草灌或客土喷播植草灌交错，交错间距8.0m;第三级1∶1.0～1∶1.25，预应力锚索框架与客土喷播植草灌交错，交错间距8.0m;第四级1∶1.0～1∶1.25，客土喷播植草灌;第五级1∶1.25，客土喷播植草灌。

　　2 施工技术分析

　　预应力锚索(杆)施工主要包括施工准备、锚孔钻造、锚筋制安、锚孔注浆、砼结构钢筋制作与安装、混凝土浇灌、锚孔张拉锁定和验收封锚等工作流程。其中有两个主要环节，一是锚孔成孔，二是锚孔注浆，其中锚孔成孔的技术关键是如何防止孔壁坍塌、卡钻;注浆的技术关键是如何将孔底的空气、岩(土)沉渣和地下水体排出孔外，保证注浆饱满密实。在注浆浆体与台座混凝土强度达到设计强度80%以上时，方可进行张拉锁定作业。锚斜托台座的承压面应平整，并与锚筋的轴线方向垂直。锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶轴线与锚孔及锚筋体同轴一线，确保承载均匀。

　　2.1 预应力张拉前后做技术交底工作

　　施工现场配置具备预应力施工知识和正确操作的项目部施工技术人员，张拉机械操作人员必须经培训合格。施工现场具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施。实施张拉时，应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。同时在锚索正式张拉前，应取10%～20%的设计张拉荷载，对其预张拉1～2次，使其各部位接触紧密，钢绞线完全平直。对于压力分散型锚索，因各单元锚索长度不同，张拉应注意严格按设计次序分单元采用差异分步张拉，根据设计荷载和锚筋长度计算确定差异荷载，并根据计算的差异荷载进行分单元张拉。压力分散型锚索各单元差异伸长量和差异荷载增量计算公式(以三单元共六束压力分散型锚索为例)如下：

　　式中：

　　L1，L2，L3———分别为第一 、二、三单元锚索的长度，且L1>L2>L3;

　　ΔL1，ΔL2，ΔL3———各单元锚索在给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下的伸长量;

　　ΔL1-2，ΔL2-3———各单元锚索在给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下的差异伸长量;

　　σ———给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下钢绞线束应力;

　　P———给定最终张拉(设计锁定)荷载作用下单根钢绞线束荷载;

　　A———单根钢绞线束的截面面积;

　　E———钢绞线的弹性模量;

　　ΔP1，ΔP2———分步差异张拉之第一、二步级张拉荷载增量。

　　锚索的预应力在补足差异荷载后分五级按有关规范或规定施加，即设计荷载的25%、50%、75%、100%和110%。在张拉最后一级荷载时，应持荷稳定10～15min后卸荷锁定。锚索锁定后48h内，若发现明显的预应力损失现象，则应及时进行补偿张拉。

　　2.2 预应力锚索张拉过程

　　对预应力筋和锚、夹具的安装检验;张拉设备由有资质的试验单位进行标定，确定油压与张拉力关系公式。通过搭设张拉操作平台，采用钢管支架加木板搭设平台放置千斤顶。安装工作锚板，夹片，并将夹片轻轻敲实，然后安装千斤顶、工具锚、夹片。安装时使千斤顶与锚垫板垂直。张拉时开动油泵，给千斤顶张拉油缸缓慢供油，直至油压设计值。预应力筋的张拉采用以应力控制为主，伸长量为辅。

　　张拉完成后采取锚固，轻轻松开油泵截止阀，使油压缓慢降至零，则完成了对钢绞线的锚固。油泵向回程油缸供油，活塞慢慢回程到底。卸下工具锚。千斤顶、限位板。张拉最终锁定后将锚具外多余的钢绞线须用机械切割，并应留长5~10cm外露锚索，以防滑落。采用砂轮机切断，严禁使用电弧切割，以免火花烧伤接触处的钢绞线，降低强度。

　　3施工注意事项

　　对于高速公路路堑边坡土石方开挖施工，应严格按照具体有关设计要求进行。对于设有锚固工程的边坡工程开挖，严格按照从上至下的开挖施工顺序逐级开挖，待上级边坡锚固工程全部实施并产生加固作用后方可进行下级边坡的土石方开挖作业，逐级开挖，逐级加固，直至全部防护工程结束，确保坡体稳定和结构安全。尤其对于陡坡加固段边坡，除要求严格按\"开挖一阶，加固一阶\"的原则进行外，其单阶施工工序如下： 开挖上部4m，施打预应力锚索(杆)→注浆，至龄期后30#槽钢预张拉→开挖下一个4m坡面，同上施工坡面锚索(杆)并预张拉至全阶坡面→浇筑框架梁(跳开分片解除，浇筑砼3～7d后预张拉30%～50%)→框架梁砼达到强度张拉至设计吨位→施工下一阶坡面。

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