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1、浅谈高边坡预应力锚索套管跟进钻孔技术 摘要： 预应力锚索套管跟进钻孔技术是高边坡预应力锚索施工中采用的一种钻孔技术。本文结合工程实际，就预应力锚索套管跟进钻孔技术在高边坡防护施工中的应用谈一些看法 关键词：高边坡 锚索 套管 跟进 钻孔 预应力锚索套管跟进钻孔技术是高边坡预应力锚索施工中采用的一种钻孔技术，是近年来出现的在高边坡破碎体岩层中钻孔的一种新工艺。本文结合工程实际，就预应力锚索套管跟进钻孔技术在高边坡防护施工中的应用谈一些看法。 一、工程概况 某高速公路高路堑为粉砂质泥岩，钙质胶结，岩石呈碎块状，其中K35+160240段右侧有一破碎层，边坡高陡，稳定性较差，如不采取适当防护措施，有
2、跨塌的可能。为保证公路边坡的稳定，特对其进行边坡加固处置。本工程采用预应力锚固技术，边坡第二、三、四级分别设置预应力锚索框架加固边坡。预应力锚索采用套管跟进钻机成孔，成孔直径 150mm。锚索长度 25m，其中自由段长 8m，锚固段长 17m。每级边坡设置为3排预应力锚索地梁，地梁锚索间距为3m，地梁尺寸为0.80.6m，采用C25钢筋混凝土浇注。 二、施工技术要点 1、施工工艺流程 安设钻机对准孔位和方位套管跟进钻孔清水冲渣拆除钻杆孔内置入锚索一次注浆拆除套管二次注浆地梁施工张拉和锁定封锚。 2、钻孔 （1）安设钻机。挖土并大致整平场地，调整钻孔机钻臂架的水平位置、高度、方位和倾角，使钻杆和
3、套管夹具对准孔位，调整方位和倾角符合设计要求。安设高压水泵，将进水管与水源接通，将出水管与钻孔机上进水管接通。 （2）安装第一节钻杆和第一节套管。第一节钻杆和第一节套管的前端镶有钻头，后端为丝扣。将钻杆插入套管中，置于钻臂架上，前端对准坑壁。开动钻机，动力头正转，先安装第一节钻杆，再安装第一节套管。 （3）注水钻进。打开水泵，动力头同时带动钻杆和套管液压回转钻进。当遇有砂卵石层或较硬土层时，采用液压回转和冲击双作用钻进。当第一节钻杆和套管钻到位后，将套管与动力头旋松脱开，然后前后抽动钻杆用水清渣，水清后停止泵水。再将钻杆与动力头旋松脱开。 （4）安装第二节钻杆和第二节套管，钻进清查，安装以后各
4、节钻杆和套管，直至钻到设计要求深度，清渣至水清，停止泵水。 （5）拆卸钻杆。将钻杆逐节拉出拆除。 3、锚索体制作 （1）钢绞线用砂轮切害机下料，下料长度就包括锚索的设计长度、腰梁外侧到坑壁距离、垫板厚度、锚具长度和千斤顶张拉需要的预留长度。 （2）自由段抹黄油，套蛇皮塑料管保护套，用塑料胶带缠绕塑料管保护套与钢绞线连接处。 （3）钢绞线按设计要求的根数编束并用隔离支架定位，隔离支架间距保持在1.52.0m范围内。 4、注浆及套管拆卸 （1）将制作好的钢绞线束置入孔内到预定深度。 （2）注浆水泥浆宜采用42.5级水泥。 （3）一次注浆水泥浆的水灰比宜为0.450.50，采用低压注浆，注浆压力一般
5、宜为0.3MPa左右，注浆水泥量为20kg/m左右。 （4）一次注浆管可用DN20塑料管，置于钢绞线束外侧。 （5）注浆前，连接一次注浆管，临时封闭二次注浆管管口。 （6）一次注浆时应一次将水泥浆注满后，再分次拆卸套管，分次补浆，最后拔出注浆管，再补浆。 （7）套管拆卸也为逐节拆卸，但套管为边旋转边拉出，并控制拉出速度。最初两节套管，拉出速度宜为0.6m/min，其余各节套管拉出速度宜为1.2m/min。 （8）套管拆卸过程中的补浆次数，应根据孔长确定，但至少在拆卸四节套管，总计8m长后应补浆一次。 （9）二次注浆管宜用DN20钢管，采用丝扣连接，锚索自由段范围内不打孔，其余部位钻6mm对口孔
6、，间距500600mm左右，孔口用多层胶带缠绕封口，末端用丝堵封口。二次注浆管置于钢绞线束中间，即穿入隔离支架中心孔内。 （10）二次注浆宜采用水灰比0.450.55的水泥浆，一般应在一次注浆体强度达到5MPa时进行。常温下约在一次注浆后78h间。二次注浆采用高压劈裂注浆，注浆压力宜控制在2.55.0MPa之间。一次注浆和二次注浆的总注浆水泥量不宜小于70kg/m。 5、地梁施工 按照设计要求尺寸开挖地梁基槽，将预制好的钢筋放入基槽内，用C25混凝土浇注，考虑到整体更好受力，选浇注好纵梁后再浇注横梁。浇注混凝土时固定好模板，不要因为捣固混凝土而使模板变形。 6、张拉锚索 （1）穿锚。清理干净锚
7、具、工作夹片及钢绞线表面，夹片及锚具锥孔无泥砂等杂物。将钢绞线按周边序和中心序顺序理出，穿入锚具，套上夹片。推锚具与钢垫板平面接触。用尖嘴钳、改刀及榔头调整夹片间隙，使其对称。 （2）张拉操作。初始循环张拉：将钢绞线逐根拉直，并按设计应力的10%锁定，再逐根分序张拉至设计应力的1/4锁定，张拉按照先中间后周边对称分序张拉的原则进行。单根张拉/10（稳定后锁定）/4（稳定3min）。第一循环张拉：初始张拉结束后，在/4荷载的基础上，继续加载至/2荷载锁定。/4/2（稳定3min，稳定后锁定）。第二循环张拉：第一循环张拉结束，在/2的基础上继续加载至3/4锁定。/23/4（稳定3min，稳定后锁定
8、）。第三循环张拉：第二循环张拉结束后，在3/4荷载的基础上继续加载至锁定。3/4（稳定4min，稳定后锁定）。1.（稳定5min，稳定后锁定）。具体张位力及对应的张拉压力，在锚索张拉时根据张拉系统的率定值13确定。 （3）补偿张拉。在锁定3d后或锚索应力损失基本稳定后，若锚索锁定的张拉力低于规定的设计值，对锚索进行补偿张拉，以满足设计永久赋存力的要求。补偿张拉程序：实际张拉力（稳定2min）。 7、封锚 （1）使用砂轮切割机切除钢绞线，锚具外留存15cm。 （2）用黄油保护锚具及外留钢铰线，浇筑C20砼封闭锚头，砼保护厚度不小于10cm。 三、施工质量控制措施 1、锚索造孔控制 （1）安装钻机
9、时，用水平仪和罗盘调平钻机。 （2）用罗盘调整好钻机开孔角度。 （3）钻进过程中随时校核钻机所处状态，保证成孔质量。 （4）对于地质情况比较复杂的地层，采取先固结灌浆，再扫孔钻进。 2、锚索体制作控制 （1）制作前先对钢铰线进行检查，保证所用钢铰线外包皮无破损、缺皮情况。 （2）制作时根据每组所需钢铰线长度进行下料，保证钢铰线能完全满足锚索体制作要求。 （3）编锚过程中对于剥皮段必须清洗干净，做到无油、无锈。对于螺栓连接部分必须紧固。隔离架、对中架必须按设计要求制作。 3、注浆质量控制 （1）灌浆前检查灌浆设备是否完好，防止灌浆中断。 （2）孔口必须有浓浆排出。 （3）浓浆排出后关闭排气管纯压
10、5min结束。 4、施工变形监测与预报 在高边坡工程施工期间，坡体变形监测与预报工作十分重要，一般采用地表简易观测法和重要工程专业仪器监测法，必要时开展动态预报工作，施工变形监测与预报，可以指导动态设计，确保施工安全并且检验工程效果。另外为保证工程的质量、安全，应制定合理的完善的质量、安全保证措施。 四、结束语 锚索套管跟进施工，采用清冲渣，不需制备泥浆，大大减少了泥浆对环境的污染。确保工程质量。因采用套管护壁，在流砂、涌泥等地层中成孔形状得到了保证，有效防止了塌孔、水泥浆体中夹有泥砂等现象，从而保证了水泥浆锚固体的形状、强度和握?力，同时确保了支护工程的工程质量。 参考文献： 1、徐秀琴、杨艳杰，预应力锚索套管跟进钻孔技术在破碎体岩层中的应用，黑龙江交通科技 2012年11期
