[摘 要] 三峡库区滑坡治理工程" target="_blank">工程预应力锚索施工质量，直接影响到三峡库区蓄水后滑坡体的稳定，就控制预应力锚索的施工质量为题，主要介绍超深预应力锚索施工方法、锚索成孔技术、灌浆施工及张拉施工。

　　[关键词] 预应力锚索　成孔技术 灌浆及张拉

　　1工程" target="_blank">工程概况

　　三峡库区某滑坡治理工程" target="_blank">工程由Ⅰ号、Ⅱ号两个滑坡体组成，Ⅰ号滑坡体面积约6.31万m2，厚度29.05～38.70m，体积约219.27万m3；Ⅱ号滑坡体面积约8.27万m2，厚度约18.02～47.80m，体积约308.31万m3。两滑坡体主体为岩石滑坡，在滑坡体前缘以碎裂岩石为主，后缘则以崩滑堆积的块石土为主，所以又具有岩土混合型特征。该工程" target="_blank">工程主要在已施工完毕的每根抗滑桩顶部（设有预埋管），沿垂直坡面方向设计施工预应力锚索，增强滑移带的法向应力，使抗滑桩更好的发挥作用，保持滑坡体的稳定性。

　　该预应力锚索设计孔径φ150mm，索体采用9根直径为15.2mm高强低松弛7丝钢绞线编制而成。Ⅰ号滑坡体锚索总长50.0m，其中锚固段长度15.0m，自由段长度34.0m，张拉段长度1m；Ⅱ号滑坡体锚索总长45.0m，其中锚固段长度15.0m，自由段长度29m，张拉段长度1m。锚索与水平面成30°角，锚固体材料采用M30水泥砂浆。设计承拉力1000KN，锁定力800KN。

　　2 锚索施工技术

　　2.1施工设备" target="_blank">设备选择及钻机安装" target="_blank">安装

　　根据施工特点，本工程" target="_blank">工程采用MD50型风动潜孔锤冲击回转锚索钻机、IR750型空压机（能力为21m3/min）、普通砂浆搅拌机。

　　由于施工是在山坡进行，山陡地滑，没有平坦的施工面，所以首先在抗滑桩桩顶（预埋管）下50cm处，采用脚手架、木板或竹排搭设工作平台，平台必须稳固、牢靠，其空间必须满足施工要求。钻机安装" target="_blank">安装在施工平台上，接通各种油管、风管、水管及电路，将锚索钻机对准孔位，调至与水平面呈30度角，固定至平台。

　　2.2钻进成孔

　　2.2.1钻进工艺及参数

　　⑴钻进工艺：在崩积层和崩积坡积层以及裂隙较为发育基岩钻进，采用风动潜孔锤冲击跟管钻进；在裂隙不发育基岩层采用风动潜孔锤冲击钻进。

　　⑵钻进工艺参数：

　　①钻进压力：开孔时，冲击器紧贴岩面，低压力冲击，平稳缓慢推进，钻进过程中P=2～4Kn;

　　②转速：开钻转速:n=0,钻进转速：n≯50r/min;

　　③风量：Q风=10～21m3/min,P风=0.8～1.5MPa。

　　2.2.2钻进成孔

　　正式钻孔前，先开动钻机钻进20cm左右，必须检查钻机是否移位，确认钻机稳固后方可继续钻进。在钻进过程中应随时检查钻机的稳定性，必须保证钻机稳固钻进。由于本滑坡体具有岩土混合型特征，正式钻进时根据地层变化情况，灵活采用钻进方法。遇坚硬、完整岩石时，采用空压机结合潜孔锤进行干作业施工法成孔；遇塌孔、缩径、岩石破碎等情况时，采用局部注浆或跟套管钻进的特殊作业方法，以保证成孔质量。终孔或每节钻杆钻毕重新加杆前，将钻具提离孔底300～500mm，加大风量反复冲洗孔内粉尘，保证孔内干净无杂物。

　　2.2.3扫孔、清孔、测孔

　　⑴扫孔：钻孔钻到设计孔深后，用同级钎头扫孔，保证终孔直径；

　　⑵清孔：终孔后的清孔，采用＞0.8MPa压缩空气冲孔排渣，保证孔底残存岩渣低于沉渣段顶端；

　　⑶测孔：综合测定钻孔孔深、孔径、岩渣厚度等各项技术指标，必须符合设计规范要求。

　　2.2.4不良地质" target="_blank">地质条件的对策

　　⑴深厚覆盖层

　　在抗滑桩锚索施工区覆盖层较厚，松散破碎严重，加大了造孔困难，而现有设备" target="_blank">设备跟管钻进深度有限，遂采用了异径跟管、一次性跟管钻具等施工工艺，确保了成孔质量，取得良好的效果。

　　⑵破碎地层段

　　在于破碎地层段时钻具发生剧烈的跳动现象，钻进负荷加大，甚至塌孔、埋钻、卡钻，给正常钻进施工带来一定的影响，为此，必须采取有效的措施，以保证正常的钻进施工：

　　①崩坡积层采用跟管钻进工艺，待锚索钢绞线和压浆管送入孔底后，然后边注浆边拔起套管。

　　②在基岩接触面岩层较破碎,尤其是采用偏心跟管时,易出现卡管,掉钻等孔内事故,因此,必要时采用注浆固结孔壁的措施,待凝固后,继续扫孔钻进。

　　通过以上处理措施，都能够顺利通过破碎地层，在起拔套管时也能顺利拔出套管，加快了钻进速度，取得了良好的技术效果。

　　⑶地下水和承压水

　　在钻遇地下水，承压水时，跟管钻进的排渣，排粉效果较差，可加入一定的泡沫剂，同时曾大风量强行吹孔，如果仍不能解决正常钻进，可提钻具，下栓塞，通过钻杆注浆处理该地层，待凝后继续扫孔钻进。

　　⑷黄粘土层及其他软弱夹层

　　当钻进中遇到严重风化的岩层和软弱夹层时，采取快速通过的方式钻进，从而避免扩大孔径而引起的孔斜；当钻进中遇裂隙发育、断层破碎带时，往往会发生跑风、塌孔、卡钻或无法钻进的情况，塌孔的主要标志是从孔中吹出黄色岩粉，夹杂一些原状的碎石块，这时不管钻进深度如何，都要立即停止钻进，拔出钻具，进行固壁注浆。注浆压力采用0.4MPa，浆液为水泥砂浆和水玻璃的混合液，待终凝后继续钻进。

　　2.3锚索制作与安放

　　2.3.1锚索制作

　　首先在后方车间统一加工好：索头、扩张环、紧缩环、垫墩、钢垫板和锚具等锚索编束附件。然后按设计要求长度，采用切割机切断下料，严禁电焊或氧焊切割，以防钢绞线强度损失，凡有损伤的钢绞线均应剔除。锚索钢材采用9根高强低松弛钢绞线。单根钢绞线直径15.2mm，屈服荷载220KN。锚索的锚固段采用一系列的紧缩环和扩张环，使之成为波纹状，注浆后形成糖葫芦状。自由段每隔2.0～2.5m设置一个定位支座，定位支座直径为130mm。自由段涂上防腐油脂，然后套上φ160～180PVC软管，在软管与锚固段衔接处必须箍紧，防止水泥浆体渗入软管。沿锚索中央设两道注浆管，注浆管选能承受一定压力的PVC塑料管。第一道注浆管出浆口设在锚固段头部扩张环处，第二道注浆管出浆口设在锚固段尾部扩张环处，出浆口管头牢固可靠。

　　2.3.2锚索入孔

　　入索前，必须校对锚索编号与孔号是否一致，确认孔深和锚索长度无误后，用导向探头探孔，无阻时可进行锚索入孔。入索采用机器平拉，人力辅助推进的方法，入索时应保持索体平顺、均匀推进，索体后部抬起应与钻孔倾角相一致。

　　2.4注浆

　　注浆前，应清水冲洗孔壁，将孔中的碎渣岩粉清除干净，保持孔壁干净粗糙。然后在孔口40cm范围内，用1：3水泥砂浆堵塞，孔口留出排气孔。

　　注浆材料为水泥砂浆，水泥标号PO 42.5，水灰比为1:0.45，灰砂比3:1，砂浆强度等级为M30。砂浆采用搅拌机搅拌均匀，随拌随用，并在初凝前用完。注浆方式采用孔底返压注浆法。注浆分二次完成，一次注浆压力0.2～0.6MPa，边注浆边缓慢抽拔注浆管，并保证注浆管口在浆液下面，浆体溢出孔口时停止注浆，注浆过程要作好现场记录，并按要求制作砂浆试块。二次注浆，在锚索张拉锁定后进行，主要填补一次注浆砂浆的沉缩、渗漏形成的空洞，使锚孔密实饱满，保证锚固力，当砂浆达外锚墩时可停止注浆。

　　2.5张拉锚固

　　一次注浆７天后，浆体达到了一定强度，按设计要求进行预应力张拉。张拉作业前，必须对张拉机具进行标定，标定有效期为6个月；锚索张拉可根据实际情况分级进行，观测时间除最后一级稳定10分钟外，其余每级稳定2分钟，并分别记录每级钢绞线的伸张量，在压力机上用千斤顶主动出力的方向反复三次，取平均值，绘出千斤顶出力与压力表指示压强曲线，作为锚索张拉的依据。标定时，千斤顶的最大出力应高于锚索张拉时的值。锚索整体张拉前应对锚索单根钢绞线进行1～2次预张拉，预拉荷载为设计荷载的10%即100KN，预拉以每根钢绞线两次张拉伸长值不超过3mm为限。

　　张拉时采用应力控制及伸长值校核的操作方法，及时准确的记录油压表读数、千斤顶伸长值、夹片外长度等。当实际伸长值大于计算伸长值的10%或小于5%时，要停止张拉，待查明原因并采取措施予以调整之后继续张拉。

　　预应力锚索张拉理论伸长值计算公式：

　　2.6外锚头保护

　　锚索张拉达到设计值后，预应力没有明显衰减，可锁定锚索。锚索预应力锁定后，从锚具起，留100mm的钢绞线，将多余段截除，然后用C30混凝土进行封闭保护。锁定后若发现有明显应力损失，应进行补拉。

　　3锚索验收试验

　　为验证预应力锚索设计，检验其施工工艺，验证锚索锚固段的抗拔力是否满足设计要求。抽取26束锚索中的3束进行120%的超张拉试验。

　　设计锚索验收试验的３束锚索的基本参数：

锚索编号

锚索总长(m)

锚固段长度(m)

设计承拉力(KN)

锁定力值(KN)

TKZ-M试1

50

15

1000

800

TKZ-M试2

45

15

1000

800

TKZ-M试3

45

15

1000

800

　　锚索的验收试验检测方法：采用分级循环加、卸荷载法。在每级加载或卸载观察时间内，读取位移量不少于３次，求出平均值。

　　本次验收试验情况如下：试验锚索的锚固长度满足设计要求的抗拔力；锚索最大检验荷载下张拉伸长率偏差为-3.89%～7.87%,符合《三峡库区地质" target="_blank">地质灾害治理工程" target="_blank">工程质量检验评定标准》。

　　本次验收试验情况如下：试验锚索的锚固长度满足设计要求的抗拔力；锚索最大检验荷载下张拉伸长率偏差为-3.89%～7.87%,符合《三峡库区地质" target="_blank">地质灾害治理工程" target="_blank">工程质量检验评定标准》。

　　4结束语

　　⑴本工程" target="_blank">工程在施工技术方面进行了大胆的探索和实践，攻克了在风化成度不一、节理裂隙发育且有深厚松散覆盖层、破碎带、软弱夹层的岩石中钻进的难关，为超深预应力锚索成孔施工提供了可靠的技术经验。

　　⑵三峡大坝已畜水三个水文年，该滑坡治理工程" target="_blank">工程经受住了汹涌长江水的考验。事实证明锚索对滑坡体的加固治理起到了很好的效果，在类似大型地质" target="_blank">地质灾害治理工程" target="_blank">工程中，此方法值得推广应用。

　　参考文献：

　　（1）苏爱军马霄汉童广勤胡立山湖北省三峡库区滑坡防治地质" target="_blank">地质勘察与治理工程" target="_blank">工程技术规定2003

　　（2）李大龙地基与基础工程" target="_blank">工程施工技术措施

　　（3）王剑，跟管钻进技术在复杂地层锚索成孔的应用，西部探矿工程" target="_blank">工程，2007-08-0068-03