04预应力锚索施工规范标准

第三章预应力锚索施工

3.1、名词及术语

3.1.1、预应力钢绞线：用于对岩体、混凝土结构物施加预应力的由多根高强钢丝捻制成的低松弛线束。

3.1.2、预应力锚索：由锚具、预应力钢绞线及附件组成的结构件。

3.1.3、预应力钢绞线---锚具组装件：预应力钢绞线与锚具装配的受力单元。

3.1.4、有粘结预应力锚索：预应力锚索经拉锁定、灌浆后，其拉段与被锚固介质无相对滑动的预应力锚索。

3.1.5、无粘结预应力锚索：预应力钢绞线经专用防腐油脂敷涂和外包层处理，拉锁定后其拉段在被固介质可相对滑动的预应力锚索。

3.1.6、锚具：将预应力锚索的拉力传递给被锚固介质的装置。

3.1.7、涂层：涂敷在预应力钢绞线表面起防腐和润滑作用的材料。

3.1.8、套管：套在预应力钢绞线和有或无防腐油脂涂层的高密度聚乙烯（HDPE）管子。

3.1.9、预应力锚固：通过对预应力锚索施加拉力，使岩休或混凝土结构物达到稳定状态或改善其部应力状况的技术措施。

3.1.10、锚固段：预应力锚索体的部持力端。用胶结材料或金属加工的机械装置，使锚索体端与被锚固介质粘结为整体区段。

3.1.11、拉段：预应力锚索依靠自身的弹性变形，拉时可自由伸长，锁定后形成对被锚固介质施加预应力的部分。

3.1.12、外锚头：对锚索实现拉和锁定的支撑装置。（通俗说法称之为“锚墩”）

3.1.13、设计拉力：按照锚固设计的要求，并预留一定安全系数及各种因素引起的预应力损失后，确定每束锚索应施加的拉荷载。

3.1.14、超拉力：为消除各种因素引起的预应力损失，锚索拉时将设计拉力提高一定比例后，实际施加的拉荷载。

3.1.15、缩量：锚固过程中，由于锚具与预应力钢绞线间的相对位移、变形，所产生的预应力钢绞

线的回缩值。（通俗说法称之为回缩值）

3.1.16、有效预应力：预应力锚索拉锁定后，受各种因素影响预应力逐渐降低，降低至相对稳定后所提供的应值。

3.1.17、预应力损失：预应力锚索拉锁定后的应力到建立有效预应力这一过程中所出现的预应力减少。

3.1.18、真空灌浆：封孔灌浆时用真空泵将孔道和浆液中的气体及多余的水分排出，从而提高预应力孔道浆体的饱满度和密实度。

3.1.19、信息法施工：岩体预应力锚固施工中，通过信息反馈，及时对原设计方案作相应调整，更好地指导现场施工，提高岩体锚固的安全性。

3.2、总则

3.2.1、水电水利工程预应力锚索施工前应取得有关被锚固岩体或混凝土结构的设计图纸、技术文件及施工条件等资料。

3.2.2、应力锚工程施工应编制施工组织设计，并根据不同的锚索类型制定施工工艺细则。施工前必须进行技术交底。

3.2.3、预应力工程施工应积极采用新工艺、新材料、新设备、不断提高预应力施工技术水平。

3.2.4、水利水电预应力锚索施工，除应符合本标准的规定外，还应符合国家现行有关标准、法律和法规的规定。

3.3、一般规定

3.3.1、重要的预应力工程应进行性能试验或生产性试验，以验证设计参数，完善施工工艺。

3.3.2、预应力工程所用的材料和设备必须是合格的产品。

3.3.3、在同一部位的预应力工程施工中，宜采用同一品种、型号、规格和同一生产工艺制作的预应力钢绞线。若需要代换预应力钢绞线，必须进行试验和论证。

3.3.4、预应力锚索施工应按规定的工艺流程进行作业。

3.3.5、预应力工施工承重排架（含脚手架），应根据现场情况和实际载荷进行设计。

3.3.6、预应力锚固工程宜采用信息法施工。

3.3.7、结构预应力混凝土浇筑过程中，严禁振捣器触及无粘结锚索、防护套管及埋设的仪器引伸

线。

3.3.8、岩体锚固的锚墩混凝土、结构混凝土强度应达到设计要求的强度等级方能进行锚索拉，除非设计对混凝土强度等级另有要求。

3.3.9、岩锚的锚段及拉段胶结体强度应达到设计要求，方能进行锚索拉。

3.3.10锚索拉过程中如遇预应钢绞线断丝、夹片出现可视裂纹、千斤顶严重漏油、油泵压力表反应异常等情况之一，应停机检查处理。

3.3.11、封孔灌浆应锚索拉锁定后3天进行。

3.3.12、封孔灌浆应采取有效措施排除孔的水、气，确保灌浆密实度，浆液应掺有微膨胀剂，其掺量应通过试验确定。

3.3.13、试验、施工记录应及时整理、归档。

3.3.14、预应力工程施工前，操作人员应经过技术培训，持证上岗，未经培训、考核不合格者不得上岗操作。

3.3.15、预应力工程施工中，应做好安全文明施工和生态环境保护。

3.4、材料与设备

3.4.1、预应力钢绞线

1 预应力钢绞线包括无涂层和涂层高强低松弛钢绞线，一般采用标准型或压紧型1860Mpa（270级）、1960（290级）钢绞线。

2 进场钢绞线的外观应按下列要求进行检验：外包装完整，表面无油渍、锈蚀、毛刺、损伤；直径偏差±0.15mm；捻距为直径的12~16倍（标准型），捻距为直径的14~18倍（压紧型）；伸直性能良好、无散头；涂层钢绞线的PE套无损伤。外观检验合格后方能入库，并作详细记录。

3 进场钢绞线力学性能试验项目应包括：极限强度、屈服强度、伸长率、松弛性能、弹性模量。松驰性能、弹性模量检验应由厂家进行，其检验成果随货提供。其余项目由工程式承包单位进行检验。

4 无粘结钢绞线的防腐油脂应化学稳定性好，不得含有有害成分，其涂敷量不应小于50g/m。PE 套管厚度为1.0mm~1.2mm，应具有一定的韧性和硬度，并有抗腐蚀、抗老化性能。

3.4.2、锚具

1 锚具的力学性能及几何尺寸应符合设计要求，锚具进场需有产品合格证及试验检验报告。

2 大型预应力工程所用的锚具应进行预应力钢绞线-----锚具组装件静载试验，其锚固性能应满足：锚具效率系数Na不小于0.95，实测极限拉力时的总应变不小于2.0%，具夹片未出现肉眼可见的裂纹或破碎。

3 锚具除必须满足静载锚固性能外，供货商提供锚具通过200万次疲劳性能试验、50次周期荷载试验的最新资料。

4 进场入库的锚具应按下列规定进行检验：

外观检查应从每批锚具中抽取10%，且不应少于10套，少于10套者应全部检验。做外观及结构主端、与拉机具的匹配尺寸及表面检查，合格者方可入库。

硬度检查应从锚具总量中随机抽取5%，且锚板不应少于5件，夹片不应少于5副，按厂家提供的硬度围进行测试，合格者方可入库。

与锚具相配套的锚垫板、螺旋筋、承压板的材质及加工尺寸均应符合设计要求。

3.4.3、造孔设备

1 岩锚造孔设备应根据工程规模、环境条件、岩石特性、预应力锚索设计参数和施工工艺要求，选用技术先进、整体性能稳定可靠、安装定位方便、能适应复杂地质条件的钻机。

2 对于堆积层锚索孔造孔设备应采用较大扭距的液压钻机，钻杆采用螺旋钻杆。

3 钻具应配有导向机构，运转平稳，易于控制钻孔精度。

3.4.4、灌浆设备

1选用的灌浆设备须与预应力锚索孔道灌浆的浆液类型、浓度及施灌强度相适应，并能保证稳定均匀连续灌浆。现一般采用3SNS灌浆泵，它就能满足上述特点。

2制浆设备应采用高速搅拌机，以提高浆液的均匀性，增加其流动度和可灌性。

3灌浆泵的排浆量应能满足锚索孔道的灌浆强度的需要，压力稳定，其允许工作压力应大于最大设计灌浆压力的1.5倍，压力波动围宜小于灌浆压力的20%。

4灌浆泵配套压力表须经检验合格，其量程与设计最大压力相适应。输浆管宜采用耐压橡胶管或耐压PE管，其管径应满足灌浆强度的要求。

3.4.5、拉设备

1 拉设备使用前应进行标定，标定时间每半年标定一次。若在施工过程中压力表损坏或千斤顶进行

维修后，使用前应重新进行标定。

2 与拉机具配套的压力表精度不应低于1.5级，拉时压力表的读数不超过表盘刻度的75%，宜选用抗震压力表。

3.5、施工方法与要点

3.5.1.钻孔

1 钻孔要求：

⑴应按设计要求测定孔位，孔位坐标误差不得大于10cm，如遇障碍须移位，应征得监理工程师同意，并取得书面更改通知后方能实施。

⑵开孔时应严格控制钻具的倾角及方位角，当钻进20~30cm后应校核角度，在钻进中及时测量孔斜及时纠偏，终孔孔轴偏差不得大于孔深的2%，方位角偏差不得大于3°。如果设计有特殊要求时，应按其要求执行。

⑶岩锚成孔应顺直，孔壁无错台、无松动碎石。

⑷终孔后孔深宜大于设计孔深40cm，终孔孔径不得小于设计孔径10mm。

⑸在钻孔过程中，如遇岩体破碎或地下水渗漏严重钻进受阻时，应采取固结灌浆等堵漏止水措施。若岩性软弱孔壁易坍塌，应采用跟管法钻进成孔。

⑹钻孔过程中如遇异常情况时可采用孔电视观察，查明情况及时研究处理。

⑺钻孔过程中应做好造孔班报表，做好钻进岩层情况记录，确保锚固段处于完整地层。

2 确保钻孔孔向，防止和减少孔斜

施工中采取的主要措施有：

（1）选择适宜的钻孔方法，配备性能优良的钻机。可根据施工场地情况和地质条件、孔深、孔径等参数来确定适宜的钻孔方法。常用的钻孔方法见表1-1。

当成孔方法确定后，可依据工法要求选择适宜的钻机。对钻机的一般要：其一、自身零部件装配精度高、误差小，尤其是回转器、滑板、滑道等的对中性要好，晃动量要小，从而提高钻进过程中钻具的稳定性；其二、钻机回转速度要与选用的成孔方法相匹配，例如选用冲击回转钻进时，回转速度要能控制在0～60的低转速区且最好连续可调，以便保证钻孔效率；其三、由于锚固孔经常要穿透破碎、胶结不良的地层，钻进过程中孔掉块、卡钻事故会经常发生，故要求钻机具有大扭矩、高起拔力，以便处理孔故障。

（2）组配专用钻具，优化钻进参数

为保证钻孔质量，要选用加工精度高、互换性好、组装后准直度高的钻具；选配粗直径、刚性大的

长钻具。一般来讲，岩芯管或粗径钻具在孔中的长度如果能达到4m～10m，即能起到良好的导向作用。必要时还可沿孔深分段或全程布置节点导向装置，钻孔精度就会更高，但施工成本相应也会提高较多。目前施工中选用的钻杆直径与成孔直径的比最高已达到70％，导向节点直径与钻头直径比高达98％。

为提高钻进效率，要选用高效成孔器具。例如：冲击钻进时可考虑选配无阀式冲击器或高风压冲击器，回转钻进时选用金刚石钻具等；另外，要依据孔地层情况，选择适宜的钻进参数（包括钻机转速、钻具压力、水压、风压、水量等），在保证钻孔偏斜受到有效控制的前提下，加快成孔速度。

表3－1 常用钻孔方法

（3）确保钻机稳定性，提高开孔精度。在整个钻进过程中，应采用锚杆、压梁、拉杆等加固措施，使钻机与基础牢固结合，并能在整个钻进过程中保持不移位。

钻进开始阶段（孔深10m以），钻孔的各项参数（位置、倾角、方位）均在施工人员直接掌控之下，

因此务必达到100％的精确。为此要适当控制给进压力和回转速度，放慢进尺。还可埋设孔口管，以提高开孔段的精度。

（4）加强检测、及时纠偏。在钻进过程中，一般每隔5m～10m，需检测一次钻孔倾角和走向，特殊情况（如遇断层，破碎带等）还要加密测量。回转钻进时要求每一、二个回次进尺，测量一次。冲击成孔速度快、有条件时也应在开孔阶段和中间阶段加强检测。依据检测结果，适当调整钻进参数或调整钻机工作状态，纠正孔斜。而对于已产生偏斜的孔段，要采用设置“定向偏斜塞”或“封孔回填”等措施予以纠正。

3 预防埋钻、卡钻

为防止卡、埋钻事故的发生，可在钻具上加装防卡钻具或反吹排渣专用装置。

在软弱、破碎或裂隙发育的地层中，采用‘扩孔跟管’钻进工法，用套管将已钻成的孔壁有效保护起来，也是行之有效的措施。

4 锚孔围岩固结灌浆

对锚固孔围岩进行固结灌浆，可以达到保护孔壁稳定，减少地层裂隙开度，防止地下水渗透的目的；

可提高预应力锚固的防护性能和耐久性；通过加固基岩，可有效减少预应力的损失，提高加固效果。

在一般地层中锚孔可采用自下而上法灌浆；而对于复杂地层可采用自上而下边钻边灌方式。灌浆参数由设计决定，并依据灌浆规进行。

3.5.2.编束

编束是按设计图纸的要求，将预应力筋及其隔离架等一系列元件组合装配成锚束体的过程。组成束体的原材料和部件主要有：预应力筋、隔离元件、注浆管路、导向帽、承载体、隔离护套、止浆器等。由于预锚应用的目的、对象、场合的不同，束体上安装的部件种类会有所不同。锚束体是组成预应力锚固的重要构件，质量好坏将直接影响预应力锚固的长期效果和可靠性。

1 束体制备程序

各类锚束体制备的基本程序有：

⑴清整编束场地，搭设编束平台；

⑵预应力筋下料；

⑶预应力筋的防腐与清除污物、去除油脂、剥皮等；

⑷装配隔离元件、注浆管、回浆管、充气管、导向帽、隔离套等零部件，并用绑扎丝固定，使它们组合为一体；

⑸对锚束体进行整体防腐处理；