锚索施工工艺技术.docx

锚索施工工艺技术
一、材料计划
1〜3#桩锚索试验段主体材料计划见表-1, 「3#桩锚索试验段施 工措施材料计划见表-2。
表-1 1~3#桩锚索试验段主体材料计划表表-2「3#桩锚索试验段措施材料计划表
序号
材料名称
单位
工程量
备注
1
预应力锚索1X7①15.2钢
绞线
m
1091. 7

2
M30砂浆
m3
0. 69

序号
材料名称
单位
工程量
备注
1
脚手架
m2
30

2
密目网
m2
30

二、设备计划锚索施工主要设备计划见表-3。
表-3锚索设备计划表
序号
设备名称
单位
数量
工作能力
备注
1
地质钻机
台
6
0150

2
土锚钻机
台
2

3
OVM油泵
台
1

4
千斤顶
台
1

5
空压机
台
3
24m3/h. 20m7h

6
切割机
台
1

7
水泵
台
6

施工准备
(一)技术准备
(1)开工前建立健全质量、环保、平安管理体系和质量检测体 系，并对施工人员进行岗位培训和技术、平安交底。
(2)施工前应做好现场调查、核对设计文件和编制实施性施工 组织设计等工作。编制实施性施工组织设计时应考虑工期要求、地质 条件和自然条件、重点及难点工程、正确的施工方法、合理施工进度， 环张拉，每级的张拉荷载为设计张拉力的1/3〜1/5。岩质地层可取3 级，土质地层宜取较多的级数。每次循环间隔时间，岩石地层可取1 小时左右，土质地层可取1天左右，松散软弱的地层间隔时间宜长些。 分级张拉时应将
每次加载，需稳定一段时间，一般情况岩石地层稳定时间宜在 10分钟左右，土质地层宜在20分钟左右。松散、软弱地层稳定时间 宜更长些。操作控制，以张拉值稳定时间的2倍为度。
d.锚索张拉时，一定要将锚索扶正与工作台垂直后，再安装千斤 顶，张拉时应设架保证千斤顶与工作台面垂直，确保各根钢绞线受力 均匀。张拉时应注意平安，张拉千斤顶后绝不能站人。
e.每次张拉应有完整的原始张拉记录。
f.预应力采用引伸量与张拉力双控，以引伸量为主，引伸量误差 应在-5%〜+10%范围，每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的 1%,且不允许整根钢绞线拉断。断丝是指锚具与锚具间或锚具与死锚 端部之间，钢丝在张拉时或锚固时破断。
g.预应力的张拉工作班组必须固定，且应在有经验的预应力张拉 工长的指导下进行，不允许临时工承当此项工作。
h.锚索张拉过程中，应始终有监理工程师现场检查，发现异常及 时报告以便采取必要措施。
(4)锁定封锚
a.确认锚索承载能力后，全部锚索张拉够吨位，产生工程效果后, 可切断外露的工作钢绞线，但应在锚具顶面外留80〜lOOmm线头，不 宜留得太短，以防钢绞线曳滑掉入而失效，然后采用防腐涂料仔细涂 刷外露钢件(锚具、夹片、钢绞线、钢垫板等)。在锚孔中补浆后, 用C20混凝土封闭全部外露的锚具及金属垫板等，保护、防护锁定头, 使之成为永久锚固工程的组成局部。封锚於任一部位的最小厚度，不 得小于30mmo所有管道及管道与锚具的连接均应确保其密封性。
b.锚索锁定后48小时内假设发现有明显的应力松弛时，应进行补 偿张拉。
肋柱施工时所需构件和钢筋应在肋柱施工时即安排进行。为了更 有利于边坡的稳定和平安，应尽量防止破坏坡面原状土体及植被。施 工前应从总体考虑、制定合理的施工工序、严格规范施工，确保施工 组织和计划的顺利完成。
锚索张拉施工各阶段均要认真做好施工观测和记录，认真进行质 量检验，经监理认可后方能开始下一阶段的施工。所有观测数据和施 工记录均应收入工程竣工报告中，以便验证和累积资料。
十、工序检查要求表5锚索施工质量控制标准
项次
工程
质 量 标 准
1
锚索孔
①钻孔直径2锚束直径40mm以上，且不得小于图纸规定孔 径；
②方位角W1。，开孔孔位偏差W20cm；
③一般部位孔斜W孔深的3%,特殊部位（水平孔）孔斜三孔 深的1%；
④造孔超深偏差至40cll1；
2
地质缺 陷处理
处理及时，质量符合设计要求
3
编索 穿索
①钢绞线材质满足设计要求，有出厂材质证明及抽样检查的 材质报告，外观检查无缺损、锈蚀；锚固单元安装符合图纸 要求；
②穿入孔中的锚索平顺不扭，进浆、排气管畅通，止浆袋承 受压力工0.5MPa,锚索结构无损坏，外露段保护良好。
③穿索前，应对锚索孔清孔，要求无杂物、岩屑和积水；
4
内锚段 灌浆
①灌浆材料、配合比、强度等级符合设计要求；
②灌浆压力0.3MPa~0.5MPa,闭浆时间30min,且进浆、排 浆量一致
③灌浆量大于理论注浆量，回浆量比重不小于进浆比重；
5
外锚墩 混凝土
①基础面无松动块石，岩石清洗干净；
锚垫板外平面与孔口管及孔中心线垂直角误差＜0.5。，钢筋、

浇筑
模板的规格尺寸、②安装位置符合设计要求； ③混凝土振捣密实，试件强度符合设计要求；
公张拉
0
①张拉程序符合规定；
②每级张拉力与理论计算伸长值应符合规范要求和地区经 验值；
③张拉升荷速率每分钟不超过设计张拉力的1/10;
外锚段 灌浆
①灌浆材料、配合比、强度等级符合设计要求；
②灌浆压力0.3MPa〜0. 5MPa,闭浆时间30min,且进浆、排 浆量一致
③灌浆量大于理论注浆量，回浆量比重不小于进浆比重；
④对在张拉段灌浆管不通的情况下，采取有效处理，满足要 求；
外锚头 保护
符合设计图纸及技术要求；保护罩、垫板、黄油、石蜡、密 封等安装合理。具备屡次张拉的条件。防腐处理不留后患。

配备足够的施工机械，组织均衡生产，提高劳动生产效率。
（3）在施工调查和设计文件核对完成后，应将结果及存在的问 题以书面形式呈送 业主管理部门，并会同设计单位及时进行处理。
（二）材料准备
根据施工图纸，对施工中所需的各种物质资源的生产和供应情况、 价格、质量品种及运输路线等进行详细调查。
根据施工组织设计的施工网络图和施工预算中的工料分析，编制 工程所需的材料用量计划及材料进场计划，作为备料、供料工作和确 定仓库、堆场面积及组织运输的依据。
根据材料需求计划和进场计划，做好材料的申请、订货和采购工 作，使计划得到落实。根据材料需求计划做好构配件的加工、翻样工 作，并按施工平面布置图的要求做好堆放和保管工作。
（三）试验准备
各种原材料如砂、水泥、钢绞线等，试验人员及时做好自检委托 试验工作，并配合监理工程师作好抽检送检工作；提前完成各种配合 比，报监理工程师审批后方可用于程施工。对施工过程中需用的各项 试验设备提前配置到位，并各试验设备进行检测标定，评定合格后方 可进场使用。
四、施工参数
1〜4#、12~13#桩直径2m,设计锚索2排；5~11#桩直径2. 5m,其 中5~10#桩设计锚索4排，11#桩设计锚索3排。本次选取「3#桩第 1排作为试验段，「3#桩锚索设计参数见表4。
表4广3#桩锚索试验段参数表
桩号
桩径
预应力锚索（15束1又7中15.2钢 绞线）m
灌浆 M30 (m3)
1#
2m
24. 26
0. 23
2#
2m
24. 26
0. 23
3#
2m
24. 26
0. 23
五、工艺流程锚索施工工艺流程如图-1所示。

图2锚索施工工艺流程
六、锚索造孔
(1)锚孔钻进采用无水干钻。为满足锚固要求，锚固段造孔时， 不得采用泥浆等有碍结合强度的护壁造孔，如确需要护壁时，可采用 水泥浆护壁。成孔后应将孔内岩粉，碎屑及积水排出，保持孔内干燥 及孔壁的干净粗糙。
(2)钻孔机具的选择：
应当根据锚固地层的类型、钻孔直径、钻孔深度、锚固工地的场 地条件等来选取钻孔设备，在塑性粘土中，可以采用螺旋钻凿或取芯 钻凿设备。而在岩层中应采用以压缩空气为动力的潜孔冲击钻机，在 岩层破碎或松散的地层中应采用跟套管钻进技术，以保证钻孔完整不 坍塌。
(3)严格按照设计图中锚索间距、倾角、高程进行施工，当地形 条件限制无法施工时，应会同监理、设计人员拟定新孔位，在未征得 监理、设计单位同意时，不得自行变更设计。
(4)钻孔偏差：较好岩石地基为1/100〜1/200；砾石层、坡积层 及不均匀地层，其精度在1/50之下；较深的的钻孔，可放宽要求。 钻孔深度应满足锚固段的有效长度及平安储藏并有不小于0. 5m的预 留深度。如钻孔时发现锚固段地层差于设计资料时，应及时通知监理 工程师和设计单位，以便确定是否增加孔深或采用其它特殊措施来满 足设计要求。钻孔的孔径、倾角、方向角等的误差，参照国际锚固协 会(FIP)地锚规范，采用如下值：与锚固钻孔轴的误差在75mm以下； 与设计锚固轴线的倾角、水平角误差在±2.5。以下。
(5)在穿钢绞线前应用高压空气洗孔，确保锚孔清洗干净。
(6)在高边坡或场地受限处施工锚索时，应搭建满足相应承重能 力的脚手架。
七、锚索制作、运输及安装(1)制索材料
a.采用5股6 jl5. 2预应力钢绞线，预应力钢绞线必须符合冶金 工业部现行的《预应力混凝土结构用钢绞线》国家标准GB5224-85的 规定，通过现场抽检钢绞线的强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬 度确定是否符合规定，对不合格产品严禁使用。
b.要求钢绞线必须保证粘结力，无油污及泥土等物质沾污，及无 腐蚀砸伤和死弯等；钢绞线运抵后应放置在室内并防止锈蚀。
c.锚索应按照设计的锚固段、自由(张拉)段、锁定头的长度和 结构要求制作。制作工序如下：
①下料：采用机械切割机切割满足锚索设计及张拉操作要求的长 度的钢绞线。严禁采用电焊或气焊切害h
②在加工车间或厂棚内利用特殊的支架将切割好的钢绞线摆平 顺，进行必要的清污除锈处理。
③对进行了除锈处理的钢绞线涂刷强力防腐涂料，然后在自由段 再涂防护油并套上套塑管，套塑管应采用管壁均匀，厚度为1mm的原 生塑料管或尼龙管材，不宜采用聚氯乙稀塑料，中间不得有接头和接 缝。自由段与锚固段相接处应采用粘胶带或其它止水材料缠封。如采 用无粘结钢较线，可省略此工序，但应将锚固段除去油污。最后用特 殊的扩张环、紧箍环等把已处理好的钢绞线按设计图组合在一起制成 锚索，锚索上应有一根通至底部的灌浆管。扩张环可采用聚乙烯材料 模塑加工(材料弹性模量应小于浆体凝固后的弹性模量)。紧箍环可 采用8#铅丝绑扎而成。为防止钢绞线散开，影响设锚，同时防止下 锚时，泥土灌入堵塞注浆管，锚固体前端采用锥形导向帽，导向帽应 牢固地焊于钢绞线上。为防止钢绞线外的水泥浆体开裂，引起较大的 预应力损失，应在锚固段钢绞线外包裹的钢丝网，钢丝网孔大小为 1.5X1.5cm2,钢丝网伸入锚索自由段内约50cm。
④钢绞线编束时，应逐根理顺，捆扎成束，不得紊乱。
⑤锚索制作完成后，应进行外观检验，并签发合格证。用塑料包 裹好，并卷成直径约2nl的圈，存放并应按锚索长度、规格进行编号， 使用前应经监理工程师认可。
(2)锚索运输a.锚索的运输与吊装应因地制宜拟定方案。
b.锚索水平运输中，各支店间距不得大于2m,锚索弯转半径不 宜过小，以不改锚束结构为限；垂直运输时，除主吊点外，其它吊点 应能使锚索快速、平安脱钩；运输、吊装过程中，应细心操作。不得 损坏锚束及其防护涂层。
(1)钻机就位：通过自身履带行驶至需钻桩位，由机械自身电 脑控制进行钻机桅杆与机身水平和垂直调整；
(2)埋设护筒：钻机就位后，在测量和施工人员的指导下，钻 尖对准桩位中心，钻机旋挖至一定深度取出土后下放护筒。护筒采用 钢质护筒，壁厚14mm,内径2. 3m,护筒钢板接头焊接密实、饱满， 不得漏浆。
护筒内径应根据钢护筒埋置深度来确定，一般控制在大于桩径 30cm范围，护筒埋置深度在旱地宜为2〜4m；护筒中心屿桩中心的平 面位置偏差不大于5cm,倾斜度不大于0.5%,钢护筒顶宜高出施工地 面 0. 3mo
(3)复测、校正桩位与护筒中心偏差：护筒埋设好后，由测量 人员和监理代表进行桩位复核校正。本道工序完成后申报开孔通知并 进行钻进成孔。
(3)锚索安装
a.锚索入孔前应进行以下各项检验，并经监理工程师认可：锚孔 内及周围杂物必须清除干净；锚索长度应与设计孔深相符；锚索应无 明显弯曲、扭转现象；锚索防护涂层无损伤，凡有损伤的必须修复。
b.用人力将锚索抬起塞入钻好的锚孔中，假设遇坍孔锚索未下至设 计深度时，必须将其拔出，重新用钻机清孔，然后再下锚，直到满足 设计要求为止。下锚过程中不应损伤锚索的防护措施。
八、注浆(1)注浆工艺要求
a.水泥砂浆采用标号不低于525号。生产日期在3个月内的新鲜硅酸盐水泥配制的水泥砂浆，水灰比为0.40〜0.45,搅拌后的泌水 率宜控制在2%,最大不超过3%。
b.当因工期等原因要求速凝时，可加速凝剂；也可以掺入对预应 力钢绞线无腐蚀作用的膨胀剂等外加剂；其它配置不变。
(2)制浆注浆
a.浆液应用搅拌机搅拌，到达规定稠度，直到均匀为止，然后缓 慢搅拌，一直到灌浆结束。具体操作，可按先放水，再放水泥，最后 加砂。全部投料后，在规定的时间内搅拌均匀。采用转速为1500〜 2000转/分的高速旋转式的和浆机，大约搅拌2分钟即可。然后存入 缓慢搅拌的储浆桶中，待计划的浆量储够后，开始注浆。在不漏浆的 情况下，每孔可一直灌满，不得分开灌入，以免浆液渗进气泡。
b.灌浆过程中严格排除孔内的气、水，且不影响灌浆质量，影响 锚固体与孔壁的接合力，采用孔底灌浆，空口返浆。
c.在将体未凝固前不得移动锚索，并需要进行养生。
d.锚孔浆液容量一般取设计用浆量的120%〜130%,裂缝发育 和存在溶洞、溶缝时将会超灌很多，制浆前与灌浆过程中应充分注意。
e.如遇孔道阻塞，必须更换注浆口，但必须将第一次灌入的水泥 浆排出，以免两次灌入的水泥浆之间有气体存在。锚索下入孔后6个 小时内必须注浆，有地下水的孔，造孔成孔后4小时内不能下锚时, 应在下锚索前重新洗孔，速洗、速设锚、速注浆。锚索注浆时，应等 待锚孔水泥浆面稳定后才停灌，不稳定时，应继续缓慢加压注浆，不 稳定不得停灌。在灌满孔道并封闭排气孔后，宜再继续加压至0.5〜 0. 6Mpa,稍后再封闭灌浆孔。
(3)灌浆压力
为保证锚索的承载能力灌浆的最低压力以0. 4〜0. 8Mpa为宜。岩 层中，无裂隙的灌浆压力可以取低值，有裂隙时，可在下锚前采用自流预灌浆，再钻孔、洗孔、设锚。在土层中，可根据土体的密实性能， 选用不同的灌浆压力，土层密实时，选用0.4~0. 6Mpa, 土质松散时， 选用 0. 6〜0. 8Mpao
九、张拉与锁定
预应力锚索的张拉必须在灌浆体及抑制件、结构物混凝土工程达 到龄期强度后，才能施加预应力，并通过张拉试验或验证试验确定是 否满足设计规定的承载力。
(1)张拉设备
a.张拉千斤顶应采用带有压力计的双向伸长的双头千斤顶，并且 在每个工点施工前均应进行校验。
b.千斤顶在以下情况下应重新标定：
已使用三个月；严重漏油；
主要部件损伤；引仲量出现系统性的偏大或偏小；
张拉次数超过施工规范规定的次数。
c.张拉前应检查千斤顶内摩阻是否符合有关规定要求，否那么应停 止使用。
d.千斤顶和油泵必须配套标定和配套使用。
e.应根据每批钢绞线的实际直径随时调整千斤顶限位板的限位 尺寸，最标准的限位板尺寸应使钢绞线只有夹片的牙痕而无刮伤，如 钢绞线出现严重刮伤那么限位板限位尺寸过小，如出现滑丝或无明显夹 片牙痕那么有可能是限位板限位尺寸大。
(2)锚具 a.锁定钢绞线的锚具采用质量好的大厂合格产品。
b.应抽样检查夹片硬度。
c.应逐个检查锚具及垫板孔口内有无毛刺，对有毛刺者应予退货, 不准使用。
d.锚具和夹片应涂抹防锈漆，使用时不得有锈、有水及沾污其它 杂物。孔内空隙应用挤压法确保防护剂填满。垫板下的锚孔内应压入 水泥砂浆，确保垫板下锚孔内无空洞及空隙。
e.对夹片与钢绞线卡紧局部的防护宜采用防护油涂层防护，对锚 具及锚索的外露头采用混凝土封闭防护。使锚具处于混凝土形成的碱 性环境之中。
(3)张拉
a.确定施工预加应力参照日本VSL锚固工程规范规定，可采用如 下公式确定施工张拉预应力值：
式中：P一施工时所要施加的预应力(KN)；P0—最大试验荷载(KN)；
Pi一初始试验荷载(KN)；L一试验最大荷载〜初始试验荷载下的变形量(mm);
Px一锁定后所获得的预应力(KN),并假定夹片锚楔的压缩量£ 最大为6mni,最小为Imm,各种型号的夹片规定不同。
b.初值预拉：在张拉前对单根钢绞线须选定吨位进行预拉，使每 根钢绞线处于初始的相同受力状态。然后安装张拉千斤顶，使每根钢 绞线上受力均匀。
c.预应力张拉：张拉时应将施加的预应力值分成3〜5级进行循