预应力锚索框架梁在路基边坡防护中的应用

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1、预应力锚索框架梁在路基边坡防护中的应用摘要：预应力锚索与混凝土框架梁的复合结构能够充分发挥锚索和框架梁的锚固作用,在路堑边坡加固中的应用效果良好。本文结合大准铁路增二线工程实例，详细介绍了预应力锚索框架对路基边坡进行防护的施工方法及施工工艺。并对锚索施工工艺流程、施工注意事项和施工技术措施等进行了一些探讨。　　关键词：预应力锚索框架梁路堑边坡施工工艺　　1工程简介　　工程位于大准铁路增二线工程四标段左线绕行地段线路以挖方通过，地势左高右低，路堑边坡最大挖深27.0m。由于大准铁路增二线DK255440处左侧有一电力铁塔，位于原设计边坡上，如将该铁塔拆迁费用巨大，且影响工

2、期，通过对现场勘察提出DK255410～DK255460段边坡由原设计的1：1.25调整为1：0.75，边坡防护由浆砌片石护坡改为锚索框架结构而不拆迁铁塔，既消除了拆迁的不利影响又可以大大降低费用。变更前后如附图1、附图2。　　2工程防护措施　　（1）改变该段段左侧路堑挡土墙顶上第二、第三级边坡坡度，由原设计1：1.25变更为1：0.75，每10m一级，级间设置2m宽平台。　　（2）DK255410～460左侧设路堑挡土墙，原最大墙高8m调到10m，墙身采用C20片石混凝土浇注。墙后设0.5m砂夹卵石及渗水片材作反滤层，墙后堑坡开挖采用挂X喷浆进行临时支护。　　（3）该

3、段左侧路堑挡土墙顶上第二、第三级边坡增设预应力框架锚索防护。框架锚索每片框架由2根横梁和2根肋柱连接组成，在结点处设置预应力锚索，每片框架设两排锚索，DK255410～DK255460段左侧第二级边坡锚索，其长度自下而上分别为16.0m、19.0m；第三级边坡锚索，其长度自下而上分别为17.0m、21.0m。锚索设计拉力500KN，锁定荷载240KN，每孔由5根φ15.2高强度、低松弛预应力钢绞线组成，锚索下倾角25度，锚索孔径130mm。框架梁截面尺寸0.6m×0.5m，横宽0.6m，肋柱横向间距3米（每片横向间距6m）。框架梁嵌入坡面20cm。框架内M7.5浆砌片石

4、镶补，厚度30cm。　　3预应力锚索框架梁的工作原理　　预应力锚索框架梁是用于路堑挖方段，为了节约用地减少开挖工程量而设计的一种由钢筋混凝土框架梁和预应力锚索、锚具组成的联合防护结构。主要解决边坡开挖后可能出现坡面失稳的情况。其作用原理是:通过锚固在岩体中的预应力锚索锚固段对框架梁产生的拉力对可能失稳的坡面进行防护。另外，通过锚索进入山体,将破碎风化的孤立岩体串集在一起,像葫芦串一样形成整体,框架梁与预应力锚索连接在一起,在整个边坡内外形成了钢骨架结构，能够有效的防治边坡失稳的病害。　　4预应力锚索施工　　4.1施工工艺流程　　坡面开挖→锚孔定位→搭设操作平台→钻孔→锚

5、索制作及安装→注浆→锚索框架梁　　施工→张拉与锁定→封锚　　　　4.2边坡开挖　　路堑边坡开挖采用逐层开挖的方式，挖至锚索位置时及时进行锚索施工，并在挖至平台高度时坡面进行M7.5浆砌片石防护，以便锚索框架梁的施工和坡面的稳固。　　4.3施工工艺及技术要求　　4.3.1锚孔放样　　按设计要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位纵横误差不得超过±50mm。锚索间距横向5.5m，纵向3m。　　4.3.2钻孔　　在锚索区用Ф50的钢管和竹笆搭设稳固的工作平台，根据坡面锚孔放样位置准确安装固定钻机。锚孔孔径为130mm，下倾角为25度，索孔超钻1m作为沉碴段。为了确保锚索施工不致

6、于恶化边坡岩体的地质条件和保证孔壁的粘结性能，钻孔采用干钻。在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2~0.4Mpa）将孔内岩粉及水体全部清除孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁的粘结强度。　　钻孔完成后要进行验孔。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆验孔，验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或振动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻顺畅，用高压风吹验不存在明显飞溅沉碴现象。复查锚孔孔位、倾角和方位都须满足要求。　　4.3.3锚索制作及安装　　每孔锚索由5束Ф15.2高强度、底松弛预应力钢绞线组成，长度为相应的锚索长度加2m，端头由导向帽连接以便于下锚，锚固段架线环与紧箍环

7、每隔1m间隔设置，紧箍环系16号铅丝绕制，不少于两圈，自由段每隔2m设置一道架线环，以保证钢绞线顺直。锚具采用0VM15型（包括配套的锚垫板、锚板、夹片和螺旋筋）。锚索制作前应对钻孔实际长度进行测量，并按孔号截取锚索体材料，钢绞线必须采用机械切割。下锚前应对前钻好的孔进行清孔。安放锚索时，为防止索体扭压弯曲，无对中支架的面朝上，推送锚索时用力要均匀一致，确保锚索快速、平稳进入孔内，不得损伤锚索及其防护涂层。　　4.3.4注浆　　注浆材料用M35水泥砂浆。水泥采用高标号525水泥，砂用中细砂，并加入8%~10%的膨胀剂。灰沙比为1：1，水灰