1、概述

　　預應力錨索擋土墻是錨桿擋土墻技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，它是通過(guò)鉆孔將鋼絞線(xiàn)或高強鋼絲錨固于穩定的地層中，并通過(guò)張拉產(chǎn)生預應力，從而達到穩定擋土墻或者穩定加固體限制其變形的目的。

　　世界上大規模應用預應力錨索并獲得成功的典型實(shí)例是20世紀30年代阿爾及利亞舍爾法大壩的加固工程，該工程在應用預應力錯索技術(shù)巾獲得了較大的成功。從20世紀4O年代末至70年代初，錨索技術(shù)得到了迅速發(fā)展，加固理論、設計方法逐步形成和完善。目前已廣泛應用于巖土工程的各個(gè)領(lǐng)域，積累了豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗。

　　錨索技術(shù)在我國的研究始于20世紀60年代，從20世紀70年代開(kāi)始，該項技術(shù)在我國的水電、國防、礦山等領(lǐng)域內逐步開(kāi)始使用。20世紀80年代以來(lái)，隨著(zhù)研究的滲入和成果實(shí)踐的增多，人們對錨索技術(shù)有了更深入的研究和認識，也在實(shí)踐中積累了一定的成功經(jīng)驗。隨著(zhù)該項技術(shù)的發(fā)展和成功的應用，錨索技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應用，在對錨固技術(shù)的機理研究、試驗設備以及施工工藝等方面的研究都取得較大的進(jìn)展。

　　2、預應力錨索加固原理

　　預應力錨索結構見(jiàn)圖1

　　預應力錨索加固防護，是把破碎松散巖體錨固在地層深部穩固的巖體上，通過(guò)施加預應力，使錨固范圍內的軟弱巖體擠壓緊密，提高巖層問(wèn)的正壓力和摩阻力，阻止開(kāi)裂松散巖體位移，從而達到加固邊坡的目的。通過(guò)對部分坡體施加預應力錨索，把坡體錨固于潛在滑移面下穩定的中微風(fēng)化變質(zhì)巖中，保持坡面狀態(tài)深入坡體內部進(jìn)行大范圍加固。預先主動(dòng)對邊坡松散巖層施加正壓力，增大坡體對滑移面的正壓力，增大了抗滑力，使坡體趨于穩定。通過(guò)錨索孔的高壓注漿，漿液能充填坡體內裂隙和空隙，提高了坡體內破碎巖體的強度，由于水泥漿的凝固作用使破碎的巖體連成整體，增強了坡體的整體穩定性。

　　3、預應力錨索施工工藝

　　預應力錨索工程具有鮮明的施工特點(diǎn)，是一項全新的施工工藝，其施工工藝流程見(jiàn)圖2。

　　3．1鉆孔

　　首先選擇合適的鉆孔設備。鉆孔是錨固工程費用最高和影響工期的關(guān)鍵工序，同時(shí)也是影響錨固工程經(jīng)濟效果的主要因素。因此應根據錨固地層情況、錨孔深度、錨孔孔徑以及施工場(chǎng)地條件等來(lái)選擇鉆孔設備。

　　按設計孑L口位置在腳手架上安裝專(zhuān)用機座，將鉆機與機座及腳手架固定好，復核孔口位置、方位和傾角，確認無(wú)誤后，安上沖擊器和鉆頭，接上風(fēng)管，即可開(kāi)鉆。鉆孔結束后，復核孔深，并以高壓風(fēng)將孔內粉塵吹凈，以織物或水泥袋紙塞好孔口備用。

　　3．2錨索制作、安裝

　　錨索的設計長(cháng)度是從鉆孔的孔口算起的，鋼鉸線(xiàn)的總長(cháng)應為錨索的設計長(cháng)度(鉆孔的實(shí)際長(cháng)度)、框架梁厚度、千斤頂長(cháng)度、工具錨和工作錨的厚度以及張拉操作預留量的總長(cháng)。壓力分散型錨索鋼絞線(xiàn)采用廠(chǎng)家生產(chǎn)的無(wú)粘結型的鋼鉸線(xiàn)，鋼絞線(xiàn)截取以前，首先進(jìn)行調直，要確保每一根鋼絞線(xiàn)始終順直，不扭不叉。量出錨索的設計長(cháng)度和錨固段三個(gè)單元的長(cháng)度，分別做出標記，在每單元的起點(diǎn)位置安裝鋼質(zhì)承載體及擠壓套，且錨索的端部安放導向帽，下錨時(shí)能夠順利人孔。

　　錨索制作應滿(mǎn)足下述要求：

　　(1)制作錨索的材料應滿(mǎn)足有關(guān)鋼絞線(xiàn)和高強鋼絲的要求；

　　(2)鋼續線(xiàn)宜使用機械切割；

　　(3)錨索制作宜在加工車(chē)間或有覆蓋的工地內進(jìn)行；

　　(4)錨索制作完成后，應對其進(jìn)行詳細檢查，對于檢查不合格的產(chǎn)品不得投入儲存或使用。

　　3．3注漿

　　為保證注漿質(zhì)量，注漿材料要求嚴格按照經(jīng)試驗合格的配比備料，注漿漿液應嚴格按照配合比攪拌均勻，隨拌隨用，漿體強度不低于40MPa，錨孔注漿必須采用孔底返漿方法(注漿壓力一般為2．0MPa左右)，直至孔口溢新鮮漿液，嚴禁抽拔注漿管或孔口注漿，如發(fā)現孔口漿面回落，應在30分鐘內進(jìn)行孔底壓注補漿2次～3次，確�？卓跐{體充滿(mǎn)。

　　在注漿作業(yè)開(kāi)始和中途停止較長(cháng)時(shí)間再作業(yè)時(shí)，應用水或水泥稀漿潤滑注漿泵及注漿管路。注漿過(guò)程應認真做好現場(chǎng)施工注漿記錄，每批次注漿都應進(jìn)行漿體強度試驗，試件不得小于兩組。漿體未達至0設計強度的70%時(shí)，不得在錨索端頭懸掛重物和拉綁碰撞。

　　3．4錨索張拉

　　待錨固段的漿體強度、錨墩和墊墩的混凝土強度達到設計強度后，進(jìn)行預應力張拉。張拉采用“雙控法”，即采用設計張拉力和伸長(cháng)值來(lái)控制張拉應力，當實(shí)際伸長(cháng)值與理論伸長(cháng)值差別大于±6%時(shí)，應暫停張拉，待查明原因和采取措施后方可繼續進(jìn)行。

　　張拉與鎖定應注意以下幾個(gè)方面：

　　(1)錨索在張拉前必須把承壓支撐構件的面整平，將臺座、錨具安裝好，并和錨索軸線(xiàn)方向垂直。安裝千斤頂時(shí)注意千斤頂軸線(xiàn)應與錨桿軸線(xiàn)盡量在一條直線(xiàn)上，而且不可壓彎錨頭部分。

　　(2)安裝前應對千斤頂和電動(dòng)油泵進(jìn)行標定，拉標定的數據進(jìn)行張拉。張拉時(shí)，事前檢查油泵各閥門(mén)的工作情況和油管的暢通情況，以免在張拉時(shí)油泵工作不正常而造成張拉失敗。

　　(3)錨索張拉應按一定程序進(jìn)行，錨索張拉順序，應考慮鄰近錨索的相互影響。

　　(4)正式張拉前必須對錨索進(jìn)行預張拉二次，張拉力為0．1～0．2Nt，使錨索各部位接觸緊密、拉體完全平直，以消除桿體的隱蔽變形量。拉直后再進(jìn)行張拉時(shí)，其變形量起點(diǎn)以此狀態(tài)為零記起。

　　(5)錨索張拉荷載要分級逐步施加，不能一次加至鎖定荷載。

　　3．5封錨

　　錨索鎖定后，做好記號，觀(guān)察三天，沒(méi)有異常情況即留10cm后用手提砂輪機切割多余鋼絞線(xiàn)(嚴禁電弧燒割)。最后用水泥漿注滿(mǎn)墊板及錨頭各部分空隙，并按設計支模，用C30砼封錨處理。

　　3．6錨索預應力損失的處理

　　錨索的預應力損失是預應力錨索工程中常常遇到的問(wèn)題，其來(lái)源主要有三個(gè)方面：張拉過(guò)程中的損失、錨索鎖定過(guò)程中的損失和由于時(shí)間的推移而引起的預應力損失。

　　減小或避免預應力損失的方法主要有：

　　(1)錨索材料的選擇：為減小錨索的預應力損失，應選用高強度低松弛性的鋼絞線(xiàn)以及與之配套的錨固體系。

　　(2)巖土體的選擇：錨固段應置于堅硬完整的巖土體中，使錨索有穩定的根基，外錨段如樁后的巖土體必須堅實(shí)，以避免應力集中區巖土體徐變過(guò)大，增加預應力值的損失。

　　(3)優(yōu)化張拉力的設計：由于施加的預應力與張拉力成正比，因此設計時(shí)應考慮避免大噸位的出現，即以多孔位、小噸位為宜。另外，在結構強度許可的情況下，采用超張拉可以將樁后土層處于超壓密、超固結狀態(tài)，從而減小后期預應力損失。

　　3．7施工注意問(wèn)題

　　為保證錨索施工質(zhì)量，錨索施工過(guò)程中應注意以下問(wèn)題：

　　(1)各關(guān)鍵施工工序必須設立專(zhuān)職負責人，并認真做好質(zhì)量的自檢與互檢。

　　(2)各工序的施工人員必須嚴格按照施工操作規程或規定進(jìn)行施工。

　　(3)所有施工用機械、材料、配件必須進(jìn)行詳細檢查或檢驗。

　　(4)水平流水作業(yè)施工中，上一道工序不合格或未經(jīng)驗收的施工階段成品，不得進(jìn)入下一道施工工序。

　　(5)在施工的安全過(guò)程中，必須認真做好施工記錄和施工日記，將各參數認真填入記錄表中，并作為竣工驗收資料必備內容的一部分。

　　4、結語(yǔ)

　　預應力錨索作為高危邊坡加固的一種有效措施，在各種邊坡工程建設中得到了廣泛的應用。由于錨素工程具有隱蔽性和專(zhuān)業(yè)性強的特點(diǎn)，所以，在施工中應嚴格按照有關(guān)規程進(jìn)行操作，以保證錨索的施工質(zhì)量。