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　[摘 要] 三峽庫區滑坡治理工程" target="_blank">工程預應力錨索施工質量，直接影響到三峽庫區蓄水后滑坡體的穩定，就控制預應力錨索的施工質量為題，主要介紹超深預應力錨索施工方法、錨索成孔技術、灌漿施工及張拉施工。

　　[關鍵詞] 預應力錨索　成孔技術 灌漿及張拉

　　1工程" target="_blank">工程概況

　　三峽庫區某滑坡治理工程" target="_blank">工程由Ⅰ號、Ⅱ號兩個滑坡體組成，Ⅰ號滑坡體面積約6.31萬m2，厚度29.05～38.70m，體積約219.27萬m3；Ⅱ號滑坡體面積約8.27萬m2，厚度約18.02～47.80m，體積約308.31萬m3。兩滑坡體主體為巖石滑坡，在滑坡體前緣以碎裂巖石為主，后緣則以崩滑堆積的塊石土為主，所以又具有巖土混合型特征。該工程" target="_blank">工程主要在已施工完畢的每根抗滑樁頂部（設有預埋管），沿垂直坡面方向設計施工預應力錨索，增強滑移帶的法向應力，使抗滑樁更好的發揮作用，保持滑坡體的穩定性。

　　該預應力錨索設計孔徑φ150mm，索體采用9根直徑為15.2mm高強低松弛7絲鋼絞線編制而成。Ⅰ號滑坡體錨索總長50.0m，其中錨固段長度15.0m，自由段長度34.0m，張拉段長度1m；Ⅱ號滑坡體錨索總長45.0m，其中錨固段長度15.0m，自由段長度29m，張拉段長度1m。錨索與水平面成30°角，錨固體材料采用M30水泥砂漿。設計承拉力1000KN，鎖定力800KN。

　　2 錨索施工技術

　　2.1施工設備" target="_blank">設備選擇及鉆機安裝" target="_blank">安裝

　　根據施工特點，本工程" target="_blank">工程采用MD50型風動潛孔錘沖擊回轉錨索鉆機、IR750型空壓機（能力為21m3/min）、普通砂漿攪拌機。

　　由于施工是在山坡進行，山陡地滑，沒有平坦的施工面，所以首先在抗滑樁樁頂（預埋管）下50cm處，采用腳手架、木板或竹排搭設工作平臺，平臺必須穩固、牢靠，其空間必須滿足施工要求。鉆機安裝" target="_blank">安裝在施工平臺上，接通各種油管、風管、水管及電路，將錨索鉆機對準孔位，調至與水平面呈30度角，固定至平臺。

　　2.2鉆進成孔

　　2.2.1鉆進工藝及參數

　　⑴鉆進工藝：在崩積層和崩積坡積層以及裂隙較為發育基巖鉆進，采用風動潛孔錘沖擊跟管鉆進；在裂隙不發育基巖層采用風動潛孔錘沖擊鉆進。

　　⑵鉆進工藝參數：

　　①鉆進壓力：開孔時，沖擊器緊貼巖面，低壓力沖擊，平穩緩慢推進，鉆進過程中P=2～4Kn;

　　②轉速：開鉆轉速:n=0,鉆進轉速：n≯50r/min;

　　③風量：Q風=10～21m3/min,P風=0.8～1.5MPa。

　　2.2.2鉆進成孔

　　正式鉆孔前，先開動鉆機鉆進20cm左右，必須檢查鉆機是否移位，確認鉆機穩固后方可繼續鉆進。在鉆進過程中應隨時檢查鉆機的穩定性，必須保證鉆機穩固鉆進。由于本滑坡體具有巖土混合型特征，正式鉆進時根據地層變化情況，靈活采用鉆進方法。遇堅硬、完整巖石時，采用空壓機結合潛孔錘進行干作業施工法成孔；遇塌孔、縮徑、巖石破碎等情況時，采用局部注漿或跟套管鉆進的特殊作業方法，以保證成孔質量。終孔或每節鉆桿鉆畢重新加桿前，將鉆具提離孔底300～500mm，加大風量反復沖洗孔內粉塵，保證孔內干凈無雜物。

　　2.2.3掃孔、清孔、測孔

　　⑴掃孔：鉆孔鉆到設計孔深后，用同級釬頭掃孔，保證終孔直徑；

　　⑵清孔：終孔后的清孔，采用＞0.8MPa壓縮空氣沖孔排渣，保證孔底殘存巖渣低于沉渣段頂端；

　　⑶測孔：綜合測定鉆孔孔深、孔徑、巖渣厚度等各項技術指標，必須符合設計規范要求。

　　2.2.4不良地質" target="_blank">地質條件的對策

　　⑴深厚覆蓋層

　　在抗滑樁錨索施工區覆蓋層較厚，松散破碎嚴重，加大了造孔困難，而現有設備" target="_blank">設備跟管鉆進深度有限，遂采用了異徑跟管、一次性跟管鉆具等施工工藝，確保了成孔質量，取得良好的效果。

　　⑵破碎地層段

　　在于破碎地層段時鉆具發生劇烈的跳動現象，鉆進負荷加大，甚至塌孔、埋鉆、卡鉆，給正常鉆進施工帶來一定的影響，為此，必須采取有效的措施，以保證正常的鉆進施工：

　　①崩坡積層采用跟管鉆進工藝，待錨索鋼絞線和壓漿管送入孔底后，然后邊注漿邊拔起套管。

　　②在基巖接觸面巖層較破碎,尤其是采用偏心跟管時,易出現卡管,掉鉆等孔內事故,因此,必要時采用注漿固結孔壁的措施,待凝固后,繼續掃孔鉆進。

　　通過以上處理措施，都能夠順利通過破碎地層，在起拔套管時也能順利拔出套管，加快了鉆進速度，取得了良好的技術效果。

　　⑶地下水和承壓水

　　在鉆遇地下水，承壓水時，跟管鉆進的排渣，排粉效果較差，可加入一定的泡沫劑，同時曾大風量強行吹孔，如果仍不能解決正常鉆進，可提鉆具，下栓塞，通過鉆桿注漿處理該地層，待凝后繼續掃孔鉆進。

　　⑷黃粘土層及其他軟弱夾層

　　當鉆進中遇到嚴重風化的巖層和軟弱夾層時，采取快速通過的方式鉆進，從而避免擴大孔徑而引起的孔斜；當鉆進中遇裂隙發育、斷層破碎帶時，往往會發生跑風、塌孔、卡鉆或無法鉆進的情況，塌孔的主要標志是從孔中吹出黃色巖粉，夾雜一些原狀的碎石塊，這時不管鉆進深度如何，都要立即停止鉆進，拔出鉆具，進行固壁注漿。注漿壓力采用0.4MPa，漿液為水泥砂漿和水玻璃的混合液，待終凝后繼續鉆進。

　　2.3錨索制作與安放

　　2.3.1錨索制作

　　首先在后方車間統一加工好：索頭、擴張環、緊縮環、墊墩、鋼墊板和錨具等錨索編束附件。然后按設計要求長度，采用切割機切斷下料，嚴禁電焊或氧焊切割，以防鋼絞線強度損失，凡有損傷的鋼絞線均應剔除。錨索鋼材采用9根高強低松弛鋼絞線。單根鋼絞線直徑15.2mm，屈服荷載220KN。錨索的錨固段采用一系列的緊縮環和擴張環，使之成為波紋狀，注漿后形成糖葫蘆狀。自由段每隔2.0～2.5m設置一個定位支座，定位支座直徑為130mm。自由段涂上防腐油脂，然后套上φ160～180PVC軟管，在軟管與錨固段銜接處必須箍緊，防止水泥漿體滲入軟管。沿錨索中央設兩道注漿管，注漿管選能承受一定壓力的PVC塑料管。第一道注漿管出漿口設在錨固段頭部擴張環處，第二道注漿管出漿口設在錨固段尾部擴張環處，出漿口管頭牢固可靠。

　　2.3.2錨索入孔

　　入索前，必須校對錨索編號與孔號是否一致，確認孔深和錨索長度無誤后，用導向探頭探孔，無阻時可進行錨索入孔。入索采用機器平拉，人力輔助推進的方法，入索時應保持索體平順、均勻推進，索體后部抬起應與鉆孔傾角相一致。

　　2.4注漿

　　注漿前，應清水沖洗孔壁，將孔中的碎渣巖粉清除干凈，保持孔壁干凈粗糙。然后在孔口40cm范圍內，用1：3水泥砂漿堵塞，孔口留出排氣孔。

　　注漿材料為水泥砂漿，水泥標號PO 42.5，水灰比為1:0.45，灰砂比3:1，砂漿強度等級為M30。砂漿采用攪拌機攪拌均勻，隨拌隨用，并在初凝前用完。注漿方式采用孔底返壓注漿法。注漿分二次完成，一次注漿壓力0.2～0.6MPa，邊注漿邊緩慢抽拔注漿管，并保證注漿管口在漿液下面，漿體溢出孔口時停止注漿，注漿過程要作好現場記錄，并按要求制作砂漿試塊。二次注漿，在錨索張拉鎖定后進行，主要填補一次注漿砂漿的沉縮、滲漏形成的空洞，使錨孔密實飽滿，保證錨固力，當砂漿達外錨墩時可停止注漿。

　　2.5張拉錨固

　　一次注漿７天后，漿體達到了一定強度，按設計要求進行預應力張拉。張拉作業前，必須對張拉機具進行標定，標定有效期為6個月；錨索張拉可根據實際情況分級進行，觀測時間除最后一級穩定10分鐘外，其余每級穩定2分鐘，并分別記錄每級鋼絞線的伸張量，在壓力機上用千斤頂主動出力的方向反復三次，取平均值，繪出千斤頂出力與壓力表指示壓強曲線，作為錨索張拉的依據。標定時，千斤頂的最大出力應高于錨索張拉時的值。錨索整體張拉前應對錨索單根鋼絞線進行1～2次預張拉，預拉荷載為設計荷載的10%即100KN，預拉以每根鋼絞線兩次張拉伸長值不超過3mm為限。

　　張拉時采用應力控制及伸長值校核的操作方法，及時準確的記錄油壓表讀數、千斤頂伸長值、夾片外長度等。當實際伸長值大于計算伸長值的10%或小于5%時，要停止張拉，待查明原因并采取措施予以調整之后繼續張拉。

　　預應力錨索張拉理論伸長值計算公式：

　　2.6外錨頭保護

　　錨索張拉達到設計值后，預應力沒有明顯衰減，可鎖定錨索。錨索預應力鎖定后，從錨具起，留100mm的鋼絞線，將多余段截除，然后用C30混凝土進行封閉保護。鎖定后若發現有明顯應力損失，應進行補拉。

　　3錨索驗收試驗

　　為驗證預應力錨索設計，檢驗其施工工藝，驗證錨索錨固段的抗拔力是否滿足設計要求。抽取26束錨索中的3束進行120%的超張拉試驗。

　　設計錨索驗收試驗的３束錨索的基本參數：

錨索編號

錨索總長(m)

錨固段長度(m)

設計承拉力(KN)

鎖定力值(KN)

TKZ-M試1

50

15

1000

800

TKZ-M試2

45

15

1000

800

TKZ-M試3

45

15

1000

800

　　錨索的驗收試驗檢測方法：采用分級循環加、卸荷載法。在每級加載或卸載觀察時間內，讀取位移量不少于３次，求出平均值。

　　本次驗收試驗情況如下：試驗錨索的錨固長度滿足設計要求的抗拔力；錨索最大檢驗荷載下張拉伸長率偏差為-3.89%～7.87%,符合《三峽庫區地質" target="_blank">地質災害治理工程" target="_blank">工程質量檢驗評定標準》。

　　本次驗收試驗情況如下：試驗錨索的錨固長度滿足設計要求的抗拔力；錨索最大檢驗荷載下張拉伸長率偏差為-3.89%～7.87%,符合《三峽庫區地質" target="_blank">地質災害治理工程" target="_blank">工程質量檢驗評定標準》。

　　4結束語

　　⑴本工程" target="_blank">工程在施工技術方面進行了大膽的探索和實踐，攻克了在風化成度不一、節理裂隙發育且有深厚松散覆蓋層、破碎帶、軟弱夾層的巖石中鉆進的難關，為超深預應力錨索成孔施工提供了可靠的技術經驗。

　　⑵三峽大壩已畜水三個水文年，該滑坡治理工程" target="_blank">工程經受住了洶涌長江水的考驗。事實證明錨索對滑坡體的加固治理起到了很好的效果，在類似大型地質" target="_blank">地質災害治理工程" target="_blank">工程中，此方法值得推廣應用。

　　參考文獻：

　　（1）蘇愛軍馬霄漢童廣勤胡立山湖北省三峽庫區滑坡防治地質" target="_blank">地質勘察與治理工程" target="_blank">工程技術規定2003

　　（2）李大龍地基與基礎工程" target="_blank">工程施工技術措施

　　（3）王劍，跟管鉆進技術在復雜地層錨索成孔的應用，西部探礦工程" target="_blank">工程，2007-08-0068-03