预应力锚索施工技术

1.锚索
锚索是通过外端固定于坡面，另一端锚固在滑动面 以内的稳定岩体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线， 直接在滑面上产生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力， 使结构面处于压紧状态，以提高边坡岩体的整体性， 从而从根本上改善岩体的力学性能，有效地控制岩 体的位移，促使其稳定，达到整治顺层、滑坡及危 岩、危石的目的。


2、锚杆验收试验是在锚固工程完工后为了检验所 施工的锚杆是否达到设计的要求而进行的检验性抗 拔试验，该试验起到鉴别工程是否符合要求的目的。 通常验收试验检验的锚杆的数量应不少于锚杆总数 的5％，且一个边坡不得少于3根。 3、在软粘土中设置的锚杆，在较大荷载作用下会 产生很大的蠕变变形，为了掌握软粘土中的锚杆的 工作特性，国内外的有关标准都对锚杆的蠕变试验 作了相应的规定。我国有关锚杆标准规定，凡塑性 指数大于20的土层中的锚杆，均应进行蠕变试验， 且试验的根数不应少于3根。



6、张拉时检查油泵及油管是否漏油，及时紧固 夹片。 7、夜间张拉时必须有充足的照明。 8、锚索张拉过程中如遇到预应力钢绞线断丝、 架片出现可视裂纹，千斤顶严重漏油、油泵压力 表反应异常等情况之一，应立即停机检查处理。 9、预应力工程施工自始至终都存在一定的不安 全因素。为确保施工安全工作处于有效管理状态， 必须定期对所制定的各项安全生产制度和岗位责 任制的贯彻情况进行检查。


3)在边坡锚固的钻孔过程中应注意岩芯的拾取，并 尽量提高岩芯采取率，以求不断地准确地划分地层、 确定不稳定岩土体厚度，判断断裂破碎带、滑移面、 软弱结构面的位置和厚度，从而验证设计所依据的 地勘资料，必要时修改设计。 锚孔的钻凿是锚固工程质量控制的关键工序，应根 据地层类型和钻孔直径、长度以及锚杆的类型来选 择合适的钻机和钻孔方法。
注浆作业应连续紧凑，中途不得中断，使注浆工作在
初始注入的浆液仍具塑性的时间内完成；在注浆过程 中，边灌边提注浆管，保证注浆管管头插入浆液液面 下50～80cm，严禁将导管拔出浆液面，以免出现断 杆事故。实际注浆量不得少于设计锚索的理论计算量， 即注浆充盈系数不得小于l.0。 二次高压注浆形成连续球型锚杆的注浆还应注意：一 次常压注浆作业应从孔底开始，直至孔口溢出浆液； 对锚固体的二次高压注浆应在一次注浆形成的水泥结 石体强度达到5.0MPa时进行，注浆压力和注浆时间 可根据锚固体的体积确定，并分段依次由下至上进行。
1、锚杆的性能试验(又称为破坏性试验或基本试验)是 在锚固工程开工前为了检验设计锚杆性能所进行的锚 杆破坏性抗拔试验，其目的是为了确定锚杆的极限承 载力，检验锚杆在超过设计拉力并接近极限拉力条件 下的工作性能和安全程度，及时发现锚索设计施工中 的缺陷，以便在正式使用锚杆前调整锚杆结构参数或 改进锚杆制作工艺。性能试验的锚杆数量一般为三根， 用作性能试验的锚杆参数、材料和施工工艺必须与工 程锚杆相同，并且必须在与安设工程锚杆相同的地层 中进行。


（5）锚索张拉锁定前，施工单位应会同有关单位对锚索进行质量 验收，通过验收后方可进行锚索整体张拉锁定； （6）锚索可在锚固体强度大于15Mpa并达到设计强度等级的 75%后方可进行张拉； （7）预应力锚索设计张拉及锁定荷载详各剖面图，锚索施工前在 现场进行锚索基本试验，并根据基坑试验情况调整设计参数； （8）锚索成孔前，须详细了解周边管线、基础桩及承台的位置和 埋深，逐根施工，避开管线、桩及承台。锚索位置可根据现场情 况适当调整； （9）锚索成孔深度比理论值长1.0m作沉淀段。钻孔须保持孔内 清洁，孔壁无污染物，确保水泥浆体与岩土体之间的粘结强度。 （10）锚索正式施工前须进行张拉试验，并将试验结果及时通知 设计人员，以确认或调整锚索设计长度； （11）使用的锚索必须是正规厂家生产，且有出厂检验合格证书， 在运输及装 卸过程中没有损伤。锚索施工前应除油污除锈，自由 端皮管前后各抹黄油约1m，外套塑料管形成双层防腐。张拉锁定 后，锚头外锚索留80～120mm防拽滑。


2.锚索组成





3.本工程锚索技术参数 （1）锚索采用高强度低松弛钢绞线，锚具采用 QMV型锚具； （2）钻孔直径200mm，采用套管跟进钻孔工艺 成孔； （3）锚索注浆为P.042.5纯水泥浆，水灰比为0.5， 水泥浆根据现场情况加适当的早强剂； （4）锚索采用二次高压注浆工艺施工，第一次为 灌浆，到浆液从孔口返出为止，第二次为压力注浆， 中途不得停止注浆。第一次注浆采用水灰比 0.45~0.5左右水泥浆（水泥使用P.042.5）,浆压 力为0.3 MPa ~0.5MPa；第二次高压注浆采用水灰 比0.45~0.55左右水泥浆,注浆压力为2.毕后，为了了解锚索预应力损失情况和锚索的 位移变化规律，以便确认锚索的工作能力，需要对其进行 长期观测，一般连续观测时间超过24小时就可看作是长期 观测。在观测结果过程，如果发现锚索的工作性能较差或 不能完全承担锚固力，可以根据观测结果，采用二次张拉 锚杆或增设锚杆数量等措施，以保证边坡锚固工程的可靠 性。 锚杆张拉锁定后第一个月内每日观测1次；2～3个月内每 周观测1次；4～6个月内每月观测3次；7个月～1年内每 月观测2次；1年以后每月观测1次。在观测过程中，如出 现异常，应立即进行检查，处理完毕后，方能继续观测。 观测成果及时整理，第一年内的观测成果将作为工程验收 的资料。


2、锚索制作与安装

1）严格按照设计进行钢绞线选材。对进场的钢绞线必须验明其 产地、生产日期、出厂日期、型号，并核实生产厂家的资质证书 及其各项力学性能指标。同时须进行抽样检验，以确保其各项参 数达到锚固施工要求。 2）每根钢铰线的下料长度＝锚索设计长度＋腰梁的宽度＋锚索张 拉时端部最小长度（与选用的千斤顶有关）。 3）钢铰线自由段部分应满涂黄油，并套入塑料管，两端绑牢，以 保证自由段的钢铰线能伸缩自由。 4）捆扎钢铰线隔离架沿锚杆长度方向每隔1.5m设置一个。 5）锚索的安插 锚索加工完成，经检查合格后，安装前小心运至孔口。入孔 前将注浆管平行并入一起，然后将锚索与注浆管同步送入孔内。 安放锚束时，应防止锚束扭压、弯曲，注浆管宜随锚体一同放入 钻孔，注浆管端部距管底宜为50～100mm。锚束插入孔内深度 不应小于锚束长度的95％。如发现锚索安插人管内困难，说明钻 管内有粘土堵管，不要再继续用力插入，使钢铰线与隔离架松散， 而应把钻管拔出，清除出钻孔内的粘土，重新钻孔到位。



3、注浆
锚固的注浆是锚杆施工过程中的一个重要环节，注 浆质量的好坏将直接影响锚杆的承载能力。 本工程锚索注浆为P.042.5纯水泥浆，水灰比为0.5， 水泥浆根据现场情况加适当的早强剂。锚索采用二 次高压注浆工艺施工，第一次为灌浆，到浆液从孔 口返出为止，第二次为压力注浆，中途不得停止注 浆。第一次注浆采用水灰比0.45~0.5左右水泥浆 （水泥使用P.042.5）,浆压力为0.3 MPa ~0.5MPa； 第二次高压注浆采用水灰比0.45~0.55左右水泥浆, 注浆压力为2.5~5.0Mpa。




张拉顺序须考虑对邻近锚索的影响，采用隔位张拉。 锚索张拉控制应力不得超过钢绞线强度标准值的 75%。 锚索应采取除张拉，使各部位接触紧密，钢绞线完 全平直。正式张拉时，张拉到设计荷载105%110%，稳压持荷，待锚索没有明显衰减时，再进 行锁定。锚索稳定后48h内，若发现明显应力松弛， 应进行补偿张拉。 锚索锁定后，从锚具量起留10cm，切除多余部分 后，涂防腐油脂保护。


确定孔位→钻孔就位→调整角度→钻孔→清孔→安 装锚索→一次注浆→二次补浆→施工锚索腰梁→张 拉→锚头锁定→割除锚头多余钢铰线，对锚头进行 保护
1、钻孔 锚杆(索)施工的第一步就是按照施工图的要求钻孔，钻孔是锚固工程 费用最高、控制工期的作业，因而是影响锚固工程经济效益的主要因 数。锚杆钻孔应满足设计要求的孔径、长度和倾角，采用适宜的钻孔 方法确保精度，要使后续的杆体插入和注浆作业能顺利地进行。一般 要求如下： 1)在钻机安放前，按照施工设计图采用经纬仪进行测量放线确定 孔位以及锚孔方位角，并作出标记。一般要求锚孔入口点水平方向误 差不应大于50mm，垂直方向误差不应大于100mm。 2)确定孔位后根据实际地层及钻孔方向选取适当的钻孔机具并确 定机座水平定位和立轴倾角(即锚孔倾角)，钻机立轴的倾角与钻孔的 倾角应尽量相吻合，其允许的误差只能是岩心管倾角略大于立轴倾角， 不允许有反向的偏差出现。开孔后，尽量保持良好的钻进导向。在钻 进过程中根据实际地层变化情况，随时调整钻进参数，以防止造成孔 斜偏差。


4、锚索的张拉与锁定
锚索张拉锁定前，施工单位应会同有关单位对锚索 进行质量验收，通过验收后方可进行锚索整体张拉 锁定； 锚索可在锚固体强度大于15Mpa并达到设计强度等 级的75%后方可进行张拉 张拉设备要根据锚杆体的材料和锁定力的大小进行 选择，张拉过程中，按照设计要求张拉荷载分级及 观测时间进行，每级加荷等级观测时间内，测读锚 头位移不应少于3次。当张拉等级达到设计拉力时， 保持10分钟（砂土）至15分钟（粘性土，在观测 时间内测读锚头位移）3次，每次测读位移值不大 于1mm才算变位趋于稳定，否则继续观察其变位 趋于稳定方可。
(1)锚头：锚索外端用于锚固或锁定锚索拉力的部件， 由垫墩、垫板、锚具、保护帽和外端锚筋组成。 (2)锚固段：锚索远端将拉力传递给稳定地层的部分 锚固深度和长度应按照实际情况计算获取，要求能够 承受最大设计拉力。 (3)自由段：将锚头拉力传至锚固段的中间区段，由 锚拉筋、防腐构造和注浆体组成。 (4)锚杆配件：为了保证锚索受力合理、施工方便而 设置的部件，如定位支架、导向帽、架线环、束线环、 注浆塞等。
施工前的准备工作包括施工前的调查和施工组织设计两部分。 施工前的调查是为施工组织设计提供必要资料，其内容有： 1)锚固工程计划、设计图、边坡岩土性状等资料是否齐全； 2)施工场地调查，施工对交通的影响情况，对于本工程需详 细了解周边管线的位置及埋深； 3)施工用水、用电条件调查； 4)边坡工程周边可能对施工造成影响的各种状态调查； 5)对于城区，考虑施工噪音、排污的影响； 6)掌握作业限制、环保法规或地方法令对施工造成的影响； 7)其他条件的调查，如施工用便道、气象、安全等条件； 8)对所有锚索进行编号，编制工程进度管理及质量控制计划； 9)应交付工程验收的各种技术资料。