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预应力锚固技术在岩土工程施工中的应用

作者

陈斌杰 闵健

中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司 陕西省西安市 710054

引言

近几年,我国可用于建筑施工的土地资源在不断减少,岩土工程也因此受到了影响,变得越发向纵深方面发展,工程规模也变得越来越大。而岩土工程很容易受到地质情况影响,尤其是边坡处理,还有支护方面,如若采用的施工技术不适合,就可能发生失稳或坍塌等工程事故。预应力锚固技术在岩土工程中的应用可以提升边坡稳定性,从而可以更有效确保施工安全,防范工程事故发生。

1. 预应力锚固技术概述

岩体锚固技术最早是被应用在矿井支护当中,但在施工工艺越发完善的影响,该技术的应用范围也在不断扩展。基于计算机技术应用的越发普遍,在岩土工程中,预应力锚固技术实现了广泛运用。该技术借助锚杆的预应力能够在岩土体中对不稳定岩土体进行固定,还能对具有滑坡风险的岩土体进行稳固,从而可以提升岩土体稳固性[1]。在实际施工中,该技术的运用需要在特殊岩土中打入锚杆,并将其一端和支撑结构相连,之后在预应力的影响下,其就会产生拉应力,这样就能对不稳定岩土进行固定(图1)。而且,锚杆的长度,还有其直径的确定都需要综合考虑多方面因素,如,现场地质情况、施工条件等。一般情况下,为了确保锚杆能起到最大作用,其长度都会设定在滑动面以下的一些深度。至于其直径的确定,则需要考虑其承受拉力,还要结合施工设备情况。

图 1 预应力锚固技术原理

2. 预应力锚固技术在岩土工程施工中的应用

2.1 锚索制作和安装

在预应力锚固技术运用过程中,锚索制作和安装是关键,这一环节和工程安全稳定存在密切关联。进行锚索生产时需要一定要注意钢绞线长度,主要就是锚固件外露部分,对其的确定不仅要考虑设计要求,还要结合张拉工艺要求,这样才能达到张拉补偿需要。而且,对其进行切割前需先进行全面检查,主要就是检查其表面是否完整、光滑、是否存在扭结。等到完全确定无问题后,就可进行切割,尽量应用机械手段,这样可以让切口更加平整,钢绞线表面也会更加清洁。而且,进行锚索自由段制作时需要先涂上防锈漆,同时使用玻璃微纤维布进行围绕,需进行两遍操作,之后就可放入防护套管当中,并在其两端填入黄油、用工程胶带固定,这样可以延长锚索的功能性[2]。至于锚固段需先出去锈迹,然后安放隔离支架,并将钢绞线按照一定顺序放于支架当中,使用铁线将其和锚索锁体连接,而且为了防止入土后出现分裂,还要用铁线在底部固定。进行锚索安装前需认真查看孔道是否存在堵塞,清除其中的杂质,进行安装时,需要将锚索底部放入孔中慢慢推进,以免损坏套管,或是损伤锚索。结束安装后,为了防范钢绞线暴露部位生锈,或是受到其他损害,还需对这些部位采取保护措施。质量控制是锚索制作安装的关键,因此,需要认真检测钢绞线质量,还需确定锚索制作工艺是否能达到相关要求,并对安装过程是否符合规范要求进行检查。要知道质量控制不容有失,任何施工环节的不注意,都可能导致导致锚索性能下降,还可能影响到工程稳定性。基于此,锚索制作安装需严格遵循设计要求,其施工也要遵循相关规定,而且需对各个施工环节进行认真检查,确保每个环节都合乎质量标准要求,这样才能保证施工安全稳定性。

2.2 锚孔灌浆

进行预应力锚固施工,锚孔灌浆非常重要,这一施工环节和施工稳定性息息相关,和锚固耐久性也存在密切关联。之所以要开展这一环节施工,主要就是为了填充空隙,让锚杆能够更好的固定,能够和周边岩土形成整体,以加强锚固效果。为此,想要保证锚固质量,就需认真选取灌浆材料,还需合理进行灌浆配比,并对灌浆工艺进行合理运用。具体来说,先要选取合适的灌浆材料,这是保证灌浆效果的根基。一般情况下,都会选择水泥浆这种有着良好流动性,且凝固用时和强度都合适的材料。如果情况特殊,为了达到特定工程要求,还会在灌浆材料当中加入一些添加剂。之后,则要科学配置灌浆材料,并检验其是否能达到锚固施工质量要求,这是进行高质量锚固的基础。接下来还需根据工程设计,并结合施工要求运用灌浆工艺[3]。等到锚孔钻完之后,在24 小时内完成锚杆体安装,并同时完成锚孔灌浆操作,这样才能保证灌浆品质。而且,为了保证浆料充分填充,也为了方便检测其分布,需应用孔底返浆技术,如若灌浆中发现浆料回流,为了确保灌浆能够达到要求,需立刻追加灌浆。同时,还需对这一操作环节中的水泥量进行准确记录,需详细到每个锚孔,这对于之后的质量检查能够提供有效参考。灌浆中的质量控制和锚索是否可以有效固定密切相关,还和锚索长期安全稳定存在紧密关联。为此,必须选用合适的灌浆材料与工艺,这是保障岩土锚固工程质量的基础。此外,通过严格的工艺把控与质量监管双管齐下,能有效提升锚固体系性能,为工程结构安全筑牢坚实防线。

2.3 张拉锁定锚孔

在锚固技术应用过程中,张拉锁定锚孔是最后的施工环节,也是关键环节。这一施工环节在建设项目施工和其他项目施工中都发挥着重要作用,是保障锚斜墩受压区平面和锚筋轴方向垂直的关键。进行这一环节施工之前先要先对设计方案进行认真研究,尤其是要对其中的工程程序进行仔细研读,对其中的具体要求进行深入分析,等到进行这一环节施工时,需按照设计顺序进行操作,等到张拉结束后,就要及时锁紧,然后防护锚头。

3.结语

综上,对于预应力锚固技术而言,其有着良好的实用性,其在工程施工中的运用能够增强基坑稳定,提升基坑承载力,降低岩土体变形、移动的发生几率,从而能加强施工安全稳定性。该技术在岩土工程施工中的应用,通过进行锚索制作和安装、锚孔灌浆、张拉锁定锚孔等环节操作能够有效确保锚固效果,保证施工安全。

参考文献

[1]王帆.预应力锚固技术在矿山岩土工程施工中的实践分析[J].世界有色金属,2024,(05):226-228.

[2]彭军.预应力锚固技术在岩土工程施工中的应用[J].科技创新与应用,2023,13(23):181-184.

[3]蔡岸锋.预应力锚固技术在岩土工程施工中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2022,(29):79-81.

作者简介:陈斌杰,男,1997 年8 月12 日,汉族,陕西洛川,本科,助理工程师,地质工程,

闵健,男,1997 年4 月,汉族,陕西渭南,本科,助理工程师,岩土勘察,