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摘要：本文结合张家口至涿州高速公路第9合同段AK0+222～AK0+546段左侧预应力锚索框架施工，主要介绍了高边坡治理工程中预应力锚索的应用，阐明预应力锚索在边坡加固中的原理和破坏形式，对预应力锚索框架的施工工艺做了详尽的阐述。并对应用过程中出现的问题进行分析研究，可为类似工程提供参考和借鉴。
关键词：高边坡；锚索；施工工艺
中图分类号：TU755文献标识码： A
1、前言
1.1工程地质
张家口至涿州高速公路保定段第九合同段位于河北省保定市涞水县三坡镇境内，其都衙互通A匝道AK0+222-AK0+546段地层主要为第四系冲洪积碎石土及卵石，此处设计采用锚索框架梁防护形式，最高边坡高达36m。本合同段边坡失稳段主要有三段： AK0+222-AK0+310左侧、AK0+310-AK0+370左侧、AK0+390-AK0+546左侧。全为岩体风化破碎，节理裂隙发育，强风化层较厚，路基开挖易造成边坡失稳。
1.2边坡治理设计
张涿九标锚索框格梁防护分布在AK0+222～AK0+310段、AK0+330～370段、AK0+390～AK0+546段左侧边坡。第一段路堑边坡共分为三级，第一、二级面坡坡率1:0.5，平均防护高度7.67米；第三级平均高度为8.81米，边坡坡率均为1:0.75，第二段路堑边坡分为二级，第一级面坡坡率为1:0.5,平均防护高度8.02米；第三级路堑边坡分为四级，第一～第三级面坡坡率1：0.5，平均防护高度8.02米，第四级面坡坡率1:0.75平均防护高度8.04米，均采用预应力锚索和内挂格宾网防护。
2、特点
高边坡防护中，多采用锚索框架梁防护形式，但是如遇地质条件较差，多碎石、卵石、粘性土等情况，钻孔过程中难度加大，易发生塌孔、掉块，卡钻、埋钻等事故；本文采用偏心扩孔套管跟进新工艺，增加套管随钻头一起带入孔内，套管起到护壁作用，有效防止塌孔，掉块等事故。
3、适用范围
预应力锚索框架梁为近年来在边坡加固中广泛应用的复合支护结构，将锚索这一柔性支护手段和框架梁结合起来，在实际工程中既可以防止土体下滑，又可以在框架梁的框格中进行植被护坡，保持水土，起到了良好的支护效果。
4、锚索框架防护工艺原理
预应力锚索防护是利用一定强度的水泥砂浆在有效深度的锚孔底端与周边岩石形成具一定强度的锚固体，而后在锚索的预应力作用下，将不稳定的山体部分稳固地与稳定山体组成整体，确保边坡的稳定，不使构造裂隙进一步发展，从而达到防护目的。预应力锚索，一方面可直接在滑面上产生抗滑阻力，另一方面通过增大滑面上的正应力来增大抗滑摩擦阻力，从而提高边坡岩土的整体性和稳定性。
5、施工工艺
本项目设计锚索锚孔孔径为Φ130mm，锚索材料采用高强度低松弛强度为1860MPaΦ15.2的预应力钢绞线，锚索设计荷载730KN/根，张拉采用与其配套的OVM15-6锚具系列，锚孔内灌注水泥净浆，水灰比0.45～0.5，水泥浆强度不低于C30，水泥采用PO42.5级普通硅酸盐水泥（太行和益），由于本项目设计孔道与山体成十五度角布置，并且在压浆过程中压浆管通至孔底，在压浆过程中随着浆向外拔出压浆管，施工工艺流程见下图“预应力锚索框架梁施工工艺框图”
5.1施工准备
预应力锚索施工前应明确施工方法、施工工艺、工序流程、人员组织和施工设备、材料、试验、监测安排及安全、质量管理等。同时做好施工场地的排水工作，材料、机械的防雨、防水工作。将预应力的造孔设备、注浆设备、张拉设备调至工作面附近，待坡面整修工作面完成后，马上吊运至工作面。
锚索所需的水泥、钢材、预应力钢铰线及锚具等各类材料必须符合设计及规范要求，具有出厂检验合格证。使用前需对各种材料做必要的物理力学试验，合格后方可使用。预应力锚索使用的千斤顶、压力表等使用前必须进行标定。
5.2试验孔施工
为了验证设计采用的工作锚索的性质和性能、施工工艺的设计质量和设计合理性以及所提供的安全储备，同时考虑有关搬运、储存、安装和施工过程中抗物理破坏的能力，按设计要求先进行锚索基本试验，即抗拔拉破坏试验。
5.3孔位定位放样
根据工程平、立面图，按设计要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位误差不得超过100mm。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，可适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
5.4搭设脚手架平台与钻机就位
为方便钻机作业，需在边坡上搭设脚手架平台。高边坡钻孔工作均在高空条件下作业，作业平台的牢固性与安全性十分重要。采用符合规范标准的φ48mm×35 mm 钢管作支架，用扣件联接，平台宽度为5m ，作业平台上满铺建筑模板，模板与脚手架用铁丝绑扎牢固。
钻机在作业平台上安装要保证稳固，且保证使钻头中心对准孔位中心。确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位±1.0°。
5.5钻孔
5.5.1钻孔设备
本工程岩层采用潜孔冲击成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用偏芯跟管钻进技术。
附图一：搭设脚手架附图二：钻机就位
5.5.2钻进方式
钻孔要求须采用风动钻进，禁止采用水冲钻进，确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。
a.作業前的检查
(1)查供气管路及钻杆是否畅通，连接处是否漏气；(2)反复倒置潜孔锤，检查活塞运动是否灵活；(3)钻进开始时，在地表试验潜孔锤的性能。
b.钻进中注意事项
(1)严格按照潜孔锤钻进技术参数作业，不能盲目追求进尺而加大钻压，防止钻杆折断、钻头掉齿和断齿等事故的发生；(2)钻进中要随时注意观察气压表压力的变化，如发现压力急剧上升或下降，应立即提钻，查明原因，排除故障；(3)钻进中经常注意潜孔锤冲击响声，如发现冲击频率变低或不稳定等异常情况，应立即提钻进行处理；(4)钻进中如发现钻杆抖动厉害，应立即提动钻具，再慢慢下放，并降低压力进行钻进；(5)定期向钻杆内加入少量机械油，确保潜孔锤充分润滑和高效能，延长使用寿命；(6)下钻时，应边回转边下放，当钻具接近孔底时，应放慢下放速度；(7)下钻前，要在地表对潜孔锤进行试验，看其工作是否正常，否则要立即拆卸清洗、涂油，防止活塞与缸套的磨损加剧而损坏钻具。(8)在施工过程中，应加强对潜孔锤的维护，并保证钻进所需的风压、风量，以确保潜孔锤的工作正常；(9)采用材质较好的钻杆接头。并在施工过程中注意检查，以减少钻杆折断事故的发生。在砂卵石层钻进，因潜孔锤冲击功较大，易发生钻杆接头折断事故，建议提高钻杆接头的材质和丝扣加工质量或采用外接箍钻杆接头。
5.5.3钻进过程
钻进过程中对每个孔的地层变化、钻进状态（钻压、钻速）、地下水等情况作好施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。我标段由于地质相对稳定，在使用套管钻机钻孔时只需要在开孔时使用套管跟进，钻至3～4米时可以将套管取消，进行普通钻孔。本项目中由于围岩相对比较好，只有山体开孔前3米左右是砂砾层，以后的山体在3-15的位置属于胶结沙层，15-20的山体属于岩石层。故待开孔3米后就不需要使用套管跟进工艺进行钻孔。
5.5.4孔径孔深
钻孔孔位、孔深、斜度符合设计要求。为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度，孔深不小于设计孔深并且实际钻孔深度大于锚索设计长度0.5m以上。
5.5.5锚孔清理
钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。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出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体外，不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
5.5.6锚孔检验
锚孔钻造结束后，须进行验孔，待现场质检人员及监理人员检验合格后方可进行下道工序。孔径、孔深检查采用设计孔径、钻头和标准钻杆验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。
5.6锚索制作
锚索制作工艺流程：编束通知单→下料、清洗→安装承载体→挤压P锚→编束→安装支撑环→安装注浆管→验收→库存
下料时保证每根钢绞线长度误差控制在10cm左右。钢绞线下料长度=各分段锚固长度+锚索自由段长度+框架梁厚度+锚索工作段长度+截长误差（约10cm）。下料要求用砂轮切割机切割，钢绞线全段除锈除污垢后，将每束锚索平顺地放在制作平台上，用钢卷尺量出锚固段和自由段，分别作出标记，在一端锚固长度内剥除PE层，对剥除部分钢绞线除污洗净。按要求设置承压板、支撑环（扩张环、紧箍环），支撑环每1.2m放1个，用GYJ60A型挤压机对剥除部分挤压上P锚。索体要求绑扎牢固，绞线应平行顺直。对不同位置处的承载体相应的绞线外露端做出临时和永久性标记。灌浆管绑扎在锚索体上，灌浆管头部距锚索体端部5～10cm，灌浆管使用前，要检查有无破裂、堵塞。绑扎好的锚索顶部要安装导向帽，以方便穿索。
锚索制好后应将承压板、P锚外部涂上防腐油漆。检查合格后的锚索标识好以后分区存放，同时做好防雨、防晒工作。
5.7锚索安装
安装前，要确保每根钢绞线顺直，不扭不叉，排列均匀，除锈、除油污，对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。锚索在锚固段，每隔1.0m设置一个对中支架(扩张环)，使锚索居中，并且在锚固段头使用导向冒将整束钢绞线固定成一体以便于穿锚索是钢绞线松散不利于施工。自由段每隔1.0m用细铁丝绑扎（紧箍环），并要求涂强力防腐涂料，套Φ20~22mm的PVC管，套管两端10~20cm长度范围内用黄油充填，外绕工程胶布固定。锚索的防锈、防腐处理应满足铁路路基支挡结构设计规范中提出的各项技术要求。锚头顶面必须与锚索轴线垂直。
安装锚索体前再次认真核对锚孔编号，确认无误后再用高压风吹孔，人将锚索体放入孔内，用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度，计算孔内锚索长度（误差控制在50mm范围内），确保锚固长度。
附图三：成孔附图四：锚索安装
5.8注浆
注浆采用一次注浆法，将自由段涂满防锈油，套上波纹管，管内注满黄油，并严格封闭两端，一次将锚索的锚固段和张拉段注满，不能留空隙。砂浆经试验比选后确定施工配合比。实际注浆量一般要大于理论的注浆量，原因是：在钻孔过程中由于山体经过钻机的扰动有缝隙或者可能出现扩孔现象。或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。注浆结束后，将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净，施工过程中，做好注浆记录。如果在冬季施工中进行孔道压浆工作，必须严格按照冬季施工要求施工，拌浆的水温温度必须严格控制在40℃范围内，孔道在压浆完成后应该将孔口进行保温处理，以保证浆体不受冻从而保证工程质量。注浆材料为水泥砂浆，水泥选用普通硅酸盐425#，水灰比为0.38～0.48，外加10%UEA-Z型复合膨胀剂和0.6%的高效早强减水剂。浆体强度不小于35MPa，注浆压力保持在≥0.35 MPa。边注浆边缓慢抽拔注浆管，保证注浆管口处于浆液面一下。并保证浆体密实、饱和，达到设计浆体强度。待孔口溢出清晰的浓浆即可停止注浆。
5.9砼框架梁施工
框架梁（锚梁、锚墩或垫蹬梁）采用C30砼现浇。框架梁截面采用0.5m*0.55m矩形截面。首先基底先铺垫砂浆调平层，再进行钢筋制作安装，钢筋接头需错开，同一截面钢筋接头数不得超过钢筋总根数的1/2，且有焊接接头的截面之间的距离不得小于1m。如锚索与竖梁箍筋相干扰，可局部调整箍筋的间距。横竖梁模板必须固定牢固，保证施工需求。混凝土用卷扬机输送至需浇注的坡面平台上，然后用小推车运输至现场人工浇注，尤其在锚孔周围钢筋较密集，砼浇注要仔细振捣，保证质量。承压板为预制钢筋砼正方形板，面板为受压构件，承压面积不小于1.0×1.0m，边长可采用1.0m、1.2m、1.5m。
附图五：框架梁钢筋绑扎附图六：框架梁支模
5.10锚索的张拉
待锚孔注浆体强度和框架梁砼强度达到设计要求后，即可进行张拉。张拉前须对张拉机具进行配套标定，计算出千斤顶受力与油压的线性方程，用于张拉油压与张拉力的控制。安装锚板前，要用棉纱擦凈锚板内的泥沙油污。无粘结预应力钢绞线在张拉前，钢绞线外包的PE护管用锯条割掉（注意不要伤着钢绞线），不得用火烧钢绞线，剥除PE后要清除防腐油脂。
按设计要求对锚索施加预应力并锁定。锚索张拉锁定采用一个千斤顶进行。本工程每根锚索设计拉力为730KN，张拉分4级，每级间隔5分钟，即第一级为80.3KN、第二级为160KN、第三级为401.5KN、第四级为超张拉至803KN、张拉结束持续稳压30分钟后锁定。张拉过程中随时观察锚座的变化，如有异常情况，应暂时停止，查明原因后方可继续进行。张拉千斤顶的轴线必须与锚索轴线一致，锚环、夹片和锚索体张拉部分不得有泥砂、锈蚀层或其它污物。
每级张拉的稳定时间必须保证，预应力张拉采用“双控法”控制，以张拉油压为主，伸长值进行校核。
5.11张拉锁定、封锚
锚索张拉须在孔内砂浆及外锚头等达到设计强度后进行。首先通过现场张拉试验，确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行，严格按照操作规程执行。在设计张拉完成6～10d后再进行一次补偿张拉，然后加以锁定。
补偿张拉后，从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，其余部分截去，须用机械切割，严禁电弧烧割。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，然后对锚头采用30MPa的砼进行封锚，防止锈蚀和兼顾美观。
6、质量控制
6.1施工前应认真进行技术交底，施工中明确分工、清楚责任、统一指挥，严格按设计图纸及相关规范要求施工;施工中严格按工序顺序，严格把好各工序质量关，对隐蔽工程做好施工记录。
6.2脚手架的搭设必须稳定，对紧固体的紧固必须有人复核。钻机在脚手架上必须固定牢固，避免因钻机固定不牢而导致孔位出现偏差。
6.3锚索孔径允许误差±20mm，倾角允许误差±1°，孔位允许误差10厘米。
6.4若遇坍孔，应立即停钻，进行固壁注浆处理，注浆24小时后重新扫孔钻进。
6.5锚孔要清洗干净，孔中不得留有岩粉和水。
6.6锚索的编制要确保每一根钢绞线始终均匀排列、平直、不扭不叉，锈、油污要除净。
6.7锚索安放要保证锚索有不少于2厘米的保护层。
6.8锚索下料长度允许误差±10cm，并对锚索按孔号相应编号。
6.9锚索的张拉要在注浆体强度和框架梁混凝土强度达到设计要求后方可进行。
6.10张拉前必须对张拉设备进行标定，保证各级张拉的稳定时间。张拉到位后用机械切除多余钢绞线，严禁电割、氧割。
6.11锚索的张拉必须按张拉程序进行，即四个千斤顶同时同步骤的原则进行张拉、锁定。
6.12钢绞线要调直、除锈、去污垢，检查有无损伤、交叉重叠、锈坑等，不合格者应剔除。锚索安放要保证平直，张拉段要放在锚孔中央，确保锚索孔壁有20 mm 厚的砂浆保护层。
6.13预应力锚索的锚固长度、锚固段孔壁的清洗干净与否是保证锚固力的重要环节，应严格按设计进行。
7、安全措施
7.1施工前进行安全技术交底，施工过程中要明确分工，统一指挥。
7.2坚持“安全第一、预防为主”的安全生产方针，定期检查、落实安全责任，严格执行安全生产奖惩制度，对违章作业者要追究责任，严肃处理。
7.3上岗前要做好安全培训工作，施工人员进入现场要戴好安全帽，操作人员遵守有关安全操作规程。
7.4各种机具设备應处于完好状态。
7.5高空作业要设置必要的防护措施，作业人员必须佩戴安全带。
7.6切割钢绞线使用的砂轮切割机要设置安全护罩，以防断片伤人。
7.7注浆管路应畅通，不得有堵塞现象，避免浆液突然喷出伤人，注浆管路不使用时要及时注压清水冲洗干净。
7.8风动钻机管路连接应牢靠，避免脱开出伤人。
7.9张拉机具各部件应牢靠，特别是高压油管的联接点，以避免突然断裂脱口喷出伤人。在张拉过程中，千斤顶前不得站人，以防锚索断裂造成事故。
7.10夜间施工应有足够的照明。
8、技术经济分析
该施工技术为高边坡松散岩土体防护工程施工积累了成功的经验，为我项目部其他边坡预应力锚索施工奠定了坚实的基础。
参考文献
【1】《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50－2011）
【2】《公路混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）
作者简介：师延寿，男，1987.05，大学本科，助理工程师
关键词：高边坡；锚索；施工工艺
中图分类号：TU755文献标识码： A
1、前言
1.1工程地质
张家口至涿州高速公路保定段第九合同段位于河北省保定市涞水县三坡镇境内，其都衙互通A匝道AK0+222-AK0+546段地层主要为第四系冲洪积碎石土及卵石，此处设计采用锚索框架梁防护形式，最高边坡高达36m。本合同段边坡失稳段主要有三段： AK0+222-AK0+310左侧、AK0+310-AK0+370左侧、AK0+390-AK0+546左侧。全为岩体风化破碎，节理裂隙发育，强风化层较厚，路基开挖易造成边坡失稳。
1.2边坡治理设计
张涿九标锚索框格梁防护分布在AK0+222～AK0+310段、AK0+330～370段、AK0+390～AK0+546段左侧边坡。第一段路堑边坡共分为三级，第一、二级面坡坡率1:0.5，平均防护高度7.67米；第三级平均高度为8.81米，边坡坡率均为1:0.75，第二段路堑边坡分为二级，第一级面坡坡率为1:0.5,平均防护高度8.02米；第三级路堑边坡分为四级，第一～第三级面坡坡率1：0.5，平均防护高度8.02米，第四级面坡坡率1:0.75平均防护高度8.04米，均采用预应力锚索和内挂格宾网防护。
2、特点
高边坡防护中，多采用锚索框架梁防护形式，但是如遇地质条件较差，多碎石、卵石、粘性土等情况，钻孔过程中难度加大，易发生塌孔、掉块，卡钻、埋钻等事故；本文采用偏心扩孔套管跟进新工艺，增加套管随钻头一起带入孔内，套管起到护壁作用，有效防止塌孔，掉块等事故。
3、适用范围
预应力锚索框架梁为近年来在边坡加固中广泛应用的复合支护结构，将锚索这一柔性支护手段和框架梁结合起来，在实际工程中既可以防止土体下滑，又可以在框架梁的框格中进行植被护坡，保持水土，起到了良好的支护效果。
4、锚索框架防护工艺原理
预应力锚索防护是利用一定强度的水泥砂浆在有效深度的锚孔底端与周边岩石形成具一定强度的锚固体，而后在锚索的预应力作用下，将不稳定的山体部分稳固地与稳定山体组成整体，确保边坡的稳定，不使构造裂隙进一步发展，从而达到防护目的。预应力锚索，一方面可直接在滑面上产生抗滑阻力，另一方面通过增大滑面上的正应力来增大抗滑摩擦阻力，从而提高边坡岩土的整体性和稳定性。
5、施工工艺
本项目设计锚索锚孔孔径为Φ130mm，锚索材料采用高强度低松弛强度为1860MPaΦ15.2的预应力钢绞线，锚索设计荷载730KN/根，张拉采用与其配套的OVM15-6锚具系列，锚孔内灌注水泥净浆，水灰比0.45～0.5，水泥浆强度不低于C30，水泥采用PO42.5级普通硅酸盐水泥（太行和益），由于本项目设计孔道与山体成十五度角布置，并且在压浆过程中压浆管通至孔底，在压浆过程中随着浆向外拔出压浆管，施工工艺流程见下图“预应力锚索框架梁施工工艺框图”
5.1施工准备
预应力锚索施工前应明确施工方法、施工工艺、工序流程、人员组织和施工设备、材料、试验、监测安排及安全、质量管理等。同时做好施工场地的排水工作，材料、机械的防雨、防水工作。将预应力的造孔设备、注浆设备、张拉设备调至工作面附近，待坡面整修工作面完成后，马上吊运至工作面。
锚索所需的水泥、钢材、预应力钢铰线及锚具等各类材料必须符合设计及规范要求，具有出厂检验合格证。使用前需对各种材料做必要的物理力学试验，合格后方可使用。预应力锚索使用的千斤顶、压力表等使用前必须进行标定。
5.2试验孔施工
为了验证设计采用的工作锚索的性质和性能、施工工艺的设计质量和设计合理性以及所提供的安全储备，同时考虑有关搬运、储存、安装和施工过程中抗物理破坏的能力，按设计要求先进行锚索基本试验，即抗拔拉破坏试验。
5.3孔位定位放样
根据工程平、立面图，按设计要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位误差不得超过100mm。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，可适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
5.4搭设脚手架平台与钻机就位
为方便钻机作业，需在边坡上搭设脚手架平台。高边坡钻孔工作均在高空条件下作业，作业平台的牢固性与安全性十分重要。采用符合规范标准的φ48mm×35 mm 钢管作支架，用扣件联接，平台宽度为5m ，作业平台上满铺建筑模板，模板与脚手架用铁丝绑扎牢固。
钻机在作业平台上安装要保证稳固，且保证使钻头中心对准孔位中心。确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位±1.0°。
5.5钻孔
5.5.1钻孔设备
本工程岩层采用潜孔冲击成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用偏芯跟管钻进技术。
附图一：搭设脚手架附图二：钻机就位
5.5.2钻进方式
钻孔要求须采用风动钻进，禁止采用水冲钻进，确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。
a.作業前的检查
(1)查供气管路及钻杆是否畅通，连接处是否漏气；(2)反复倒置潜孔锤，检查活塞运动是否灵活；(3)钻进开始时，在地表试验潜孔锤的性能。
b.钻进中注意事项
(1)严格按照潜孔锤钻进技术参数作业，不能盲目追求进尺而加大钻压，防止钻杆折断、钻头掉齿和断齿等事故的发生；(2)钻进中要随时注意观察气压表压力的变化，如发现压力急剧上升或下降，应立即提钻，查明原因，排除故障；(3)钻进中经常注意潜孔锤冲击响声，如发现冲击频率变低或不稳定等异常情况，应立即提钻进行处理；(4)钻进中如发现钻杆抖动厉害，应立即提动钻具，再慢慢下放，并降低压力进行钻进；(5)定期向钻杆内加入少量机械油，确保潜孔锤充分润滑和高效能，延长使用寿命；(6)下钻时，应边回转边下放，当钻具接近孔底时，应放慢下放速度；(7)下钻前，要在地表对潜孔锤进行试验，看其工作是否正常，否则要立即拆卸清洗、涂油，防止活塞与缸套的磨损加剧而损坏钻具。(8)在施工过程中，应加强对潜孔锤的维护，并保证钻进所需的风压、风量，以确保潜孔锤的工作正常；(9)采用材质较好的钻杆接头。并在施工过程中注意检查，以减少钻杆折断事故的发生。在砂卵石层钻进，因潜孔锤冲击功较大，易发生钻杆接头折断事故，建议提高钻杆接头的材质和丝扣加工质量或采用外接箍钻杆接头。
5.5.3钻进过程
钻进过程中对每个孔的地层变化、钻进状态（钻压、钻速）、地下水等情况作好施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。我标段由于地质相对稳定，在使用套管钻机钻孔时只需要在开孔时使用套管跟进，钻至3～4米时可以将套管取消，进行普通钻孔。本项目中由于围岩相对比较好，只有山体开孔前3米左右是砂砾层，以后的山体在3-15的位置属于胶结沙层，15-20的山体属于岩石层。故待开孔3米后就不需要使用套管跟进工艺进行钻孔。
5.5.4孔径孔深
钻孔孔位、孔深、斜度符合设计要求。为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度，孔深不小于设计孔深并且实际钻孔深度大于锚索设计长度0.5m以上。
5.5.5锚孔清理
钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。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出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体外，不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
5.5.6锚孔检验
锚孔钻造结束后，须进行验孔，待现场质检人员及监理人员检验合格后方可进行下道工序。孔径、孔深检查采用设计孔径、钻头和标准钻杆验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。
5.6锚索制作
锚索制作工艺流程：编束通知单→下料、清洗→安装承载体→挤压P锚→编束→安装支撑环→安装注浆管→验收→库存
下料时保证每根钢绞线长度误差控制在10cm左右。钢绞线下料长度=各分段锚固长度+锚索自由段长度+框架梁厚度+锚索工作段长度+截长误差（约10cm）。下料要求用砂轮切割机切割，钢绞线全段除锈除污垢后，将每束锚索平顺地放在制作平台上，用钢卷尺量出锚固段和自由段，分别作出标记，在一端锚固长度内剥除PE层，对剥除部分钢绞线除污洗净。按要求设置承压板、支撑环（扩张环、紧箍环），支撑环每1.2m放1个，用GYJ60A型挤压机对剥除部分挤压上P锚。索体要求绑扎牢固，绞线应平行顺直。对不同位置处的承载体相应的绞线外露端做出临时和永久性标记。灌浆管绑扎在锚索体上，灌浆管头部距锚索体端部5～10cm，灌浆管使用前，要检查有无破裂、堵塞。绑扎好的锚索顶部要安装导向帽，以方便穿索。
锚索制好后应将承压板、P锚外部涂上防腐油漆。检查合格后的锚索标识好以后分区存放，同时做好防雨、防晒工作。
5.7锚索安装
安装前，要确保每根钢绞线顺直，不扭不叉，排列均匀，除锈、除油污，对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。锚索在锚固段，每隔1.0m设置一个对中支架(扩张环)，使锚索居中，并且在锚固段头使用导向冒将整束钢绞线固定成一体以便于穿锚索是钢绞线松散不利于施工。自由段每隔1.0m用细铁丝绑扎（紧箍环），并要求涂强力防腐涂料，套Φ20~22mm的PVC管，套管两端10~20cm长度范围内用黄油充填，外绕工程胶布固定。锚索的防锈、防腐处理应满足铁路路基支挡结构设计规范中提出的各项技术要求。锚头顶面必须与锚索轴线垂直。
安装锚索体前再次认真核对锚孔编号，确认无误后再用高压风吹孔，人将锚索体放入孔内，用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度，计算孔内锚索长度（误差控制在50mm范围内），确保锚固长度。
附图三：成孔附图四：锚索安装
5.8注浆
注浆采用一次注浆法，将自由段涂满防锈油，套上波纹管，管内注满黄油，并严格封闭两端，一次将锚索的锚固段和张拉段注满，不能留空隙。砂浆经试验比选后确定施工配合比。实际注浆量一般要大于理论的注浆量，原因是：在钻孔过程中由于山体经过钻机的扰动有缝隙或者可能出现扩孔现象。或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。注浆结束后，将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净，施工过程中，做好注浆记录。如果在冬季施工中进行孔道压浆工作，必须严格按照冬季施工要求施工，拌浆的水温温度必须严格控制在40℃范围内，孔道在压浆完成后应该将孔口进行保温处理，以保证浆体不受冻从而保证工程质量。注浆材料为水泥砂浆，水泥选用普通硅酸盐425#，水灰比为0.38～0.48，外加10%UEA-Z型复合膨胀剂和0.6%的高效早强减水剂。浆体强度不小于35MPa，注浆压力保持在≥0.35 MPa。边注浆边缓慢抽拔注浆管，保证注浆管口处于浆液面一下。并保证浆体密实、饱和，达到设计浆体强度。待孔口溢出清晰的浓浆即可停止注浆。
5.9砼框架梁施工
框架梁（锚梁、锚墩或垫蹬梁）采用C30砼现浇。框架梁截面采用0.5m*0.55m矩形截面。首先基底先铺垫砂浆调平层，再进行钢筋制作安装，钢筋接头需错开，同一截面钢筋接头数不得超过钢筋总根数的1/2，且有焊接接头的截面之间的距离不得小于1m。如锚索与竖梁箍筋相干扰，可局部调整箍筋的间距。横竖梁模板必须固定牢固，保证施工需求。混凝土用卷扬机输送至需浇注的坡面平台上，然后用小推车运输至现场人工浇注，尤其在锚孔周围钢筋较密集，砼浇注要仔细振捣，保证质量。承压板为预制钢筋砼正方形板，面板为受压构件，承压面积不小于1.0×1.0m，边长可采用1.0m、1.2m、1.5m。
附图五：框架梁钢筋绑扎附图六：框架梁支模
5.10锚索的张拉
待锚孔注浆体强度和框架梁砼强度达到设计要求后，即可进行张拉。张拉前须对张拉机具进行配套标定，计算出千斤顶受力与油压的线性方程，用于张拉油压与张拉力的控制。安装锚板前，要用棉纱擦凈锚板内的泥沙油污。无粘结预应力钢绞线在张拉前，钢绞线外包的PE护管用锯条割掉（注意不要伤着钢绞线），不得用火烧钢绞线，剥除PE后要清除防腐油脂。
按设计要求对锚索施加预应力并锁定。锚索张拉锁定采用一个千斤顶进行。本工程每根锚索设计拉力为730KN，张拉分4级，每级间隔5分钟，即第一级为80.3KN、第二级为160KN、第三级为401.5KN、第四级为超张拉至803KN、张拉结束持续稳压30分钟后锁定。张拉过程中随时观察锚座的变化，如有异常情况，应暂时停止，查明原因后方可继续进行。张拉千斤顶的轴线必须与锚索轴线一致，锚环、夹片和锚索体张拉部分不得有泥砂、锈蚀层或其它污物。
每级张拉的稳定时间必须保证，预应力张拉采用“双控法”控制，以张拉油压为主，伸长值进行校核。
5.11张拉锁定、封锚
锚索张拉须在孔内砂浆及外锚头等达到设计强度后进行。首先通过现场张拉试验，确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行，严格按照操作规程执行。在设计张拉完成6～10d后再进行一次补偿张拉，然后加以锁定。
补偿张拉后，从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，其余部分截去，须用机械切割，严禁电弧烧割。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，然后对锚头采用30MPa的砼进行封锚，防止锈蚀和兼顾美观。
6、质量控制
6.1施工前应认真进行技术交底，施工中明确分工、清楚责任、统一指挥，严格按设计图纸及相关规范要求施工;施工中严格按工序顺序，严格把好各工序质量关，对隐蔽工程做好施工记录。
6.2脚手架的搭设必须稳定，对紧固体的紧固必须有人复核。钻机在脚手架上必须固定牢固，避免因钻机固定不牢而导致孔位出现偏差。
6.3锚索孔径允许误差±20mm，倾角允许误差±1°，孔位允许误差10厘米。
6.4若遇坍孔，应立即停钻，进行固壁注浆处理，注浆24小时后重新扫孔钻进。
6.5锚孔要清洗干净，孔中不得留有岩粉和水。
6.6锚索的编制要确保每一根钢绞线始终均匀排列、平直、不扭不叉，锈、油污要除净。
6.7锚索安放要保证锚索有不少于2厘米的保护层。
6.8锚索下料长度允许误差±10cm，并对锚索按孔号相应编号。
6.9锚索的张拉要在注浆体强度和框架梁混凝土强度达到设计要求后方可进行。
6.10张拉前必须对张拉设备进行标定，保证各级张拉的稳定时间。张拉到位后用机械切除多余钢绞线，严禁电割、氧割。
6.11锚索的张拉必须按张拉程序进行，即四个千斤顶同时同步骤的原则进行张拉、锁定。
6.12钢绞线要调直、除锈、去污垢，检查有无损伤、交叉重叠、锈坑等，不合格者应剔除。锚索安放要保证平直，张拉段要放在锚孔中央，确保锚索孔壁有20 mm 厚的砂浆保护层。
6.13预应力锚索的锚固长度、锚固段孔壁的清洗干净与否是保证锚固力的重要环节，应严格按设计进行。
7、安全措施
7.1施工前进行安全技术交底，施工过程中要明确分工，统一指挥。
7.2坚持“安全第一、预防为主”的安全生产方针，定期检查、落实安全责任，严格执行安全生产奖惩制度，对违章作业者要追究责任，严肃处理。
7.3上岗前要做好安全培训工作，施工人员进入现场要戴好安全帽，操作人员遵守有关安全操作规程。
7.4各种机具设备應处于完好状态。
7.5高空作业要设置必要的防护措施，作业人员必须佩戴安全带。
7.6切割钢绞线使用的砂轮切割机要设置安全护罩，以防断片伤人。
7.7注浆管路应畅通，不得有堵塞现象，避免浆液突然喷出伤人，注浆管路不使用时要及时注压清水冲洗干净。
7.8风动钻机管路连接应牢靠，避免脱开出伤人。
7.9张拉机具各部件应牢靠，特别是高压油管的联接点，以避免突然断裂脱口喷出伤人。在张拉过程中，千斤顶前不得站人，以防锚索断裂造成事故。
7.10夜间施工应有足够的照明。
8、技术经济分析
该施工技术为高边坡松散岩土体防护工程施工积累了成功的经验，为我项目部其他边坡预应力锚索施工奠定了坚实的基础。
参考文献
【1】《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50－2011）
【2】《公路混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）
作者简介：师延寿，男，1987.05，大学本科，助理工程师