预应力锚索
预应力锚索

预应力锚索是一种把钢绞线埋入岩层内部进行预加应力的施工技术,传递主体结构的支护应力到深部稳定岩层的主动支护方式。
锚索安设锁紧后,锚索集中应力以45度压力分线传递到支护结构物上,在预应力作用下,围岩产生压缩,可是围岩在锚索的弹性压缩下形成“承载拱”,提高了围岩的整体性和内在抗力,增加其强度,增大围岩的稳定强度。
锚索是一种主要承受拉力的杆状构件,通过钻孔及注浆体将钢绞线固定于深部稳定地层中,在被加固体表面对钢绞线张拉产生预应力,张拉后对岩体产生一个直接抗滑力和一个正压力来增加抗滑阻力,从而达到使被加固体稳定和限制其变形的目的.锚索支护能使结构物与围岩连锁在一起共同作用,能使围岩发挥出更大的承载作用,有利于表面结构的稳定,并把结构和共同工作的围岩介质组成复合体,被结构锚固的岩层能更有效地承受负荷产生的拉力和剪力,而且这些力的传递深度也比未经锚固结构的作用大得多通过对锚索施加预应力,能够主动控制岩土体变形,调整岩土体应力状态,有利于岩土体的稳定性.1 预应力锚索的构成预应力锚索主要由锚固、自由段和紧固头三部分构成.锚索的材料主要有钢绞线、锚具、注浆材料.钢绞线一般采用高强度低松弛钢绞线.锚具的选用应符合《预应力筋专用锚具、夹具和连结器应用技术规程》的规定.注浆材料主要是纯水泥浆或水泥砂浆,水灰比为014~0145,可依据需要掺入适量外加剂,浆体抗压强度不小于30MPa,注浆压力通常为015MPa.在腐蚀性地层中宜选用抗硫酸盐水泥.(1)锚固段锚固段是锚索伸入滑动面以下稳定岩土体内的部分,通过锚固体周围地层的抗剪强度承受锚索所传递的拉力.锚固段通过灌浆使锚索与孔壁结成整体,而使孔周稳固岩土体成为承受预应力的载体.锚固段的长度根据锚索受力状态的不同差异比较大.对于注浆拉力型锚索的锚固段破坏是在靠近自由段的位置,成因是灌浆材料与地基间的粘结力逐渐剪切破坏而成,一般这种锚索锚固段长度4~10m,因为超过10m后增加的锚固段,其锚固力增量很小.压力分散型锚索的承载力随整个锚固段长度增加而提高.为防止锚固段钢绞线锈蚀,水泥浆或水泥砂浆保护层厚度不小于20mm.为确保锚索居中定位,应在锚固段中每隔1~2米设置一圈弹性定位片,保证浆体的保护层厚度.(2)自由段自由段是传力,是锚索穿过被加固岩土体的段落,其下端为锚固段,上端为紧固头.自由段中的每根钢绞线均被塑料套管所套护,为无粘结钢绞线,灌浆仅使护套与孔壁连结,而钢绞线可在套管自由伸缩,可将张拉段施加的预应力传递到锚固段,并将锚固段的反力传递回紧固头.自由断塑料套管宜选用聚丙烯塑料管,套管内用油脂充填,防止钢绞线锈蚀.(3)紧固头紧固头是将锚索固定于外锚结构物上的锁定部分,也是施加预应力的张拉部件.紧固头由部分钢绞线、承压钢垫板、锚具及夹片组成.锚索最终锁定后,混凝土封头,混凝土覆盖层厚度不小于20cm.应注意的是垫板下部由于注浆体收缩而形成空洞,为防止锚头腐蚀应对孔口补注浆且对垫板下部注入油脂,让油脂充满空间2 锚索的分类锚索的分类大致有以下几种:按锚固施工方法分为注浆型锚固、胀壳式锚固、扩孔型锚固及综合型锚固;按锚固段结构受力状态分为拉力型、压力型及荷载分散型(拉力分散型、压力分散型、拉压力分散型、剪力型)锚索.目前广泛采用的锚索类型为注浆拉力型及注浆压力分散型锚索. 注浆型锚索是采用水泥浆或水泥砂浆将锚索锚固段固结在岩土体稳定部分,而胀壳式锚固是利用胀壳式机械锚头与坚硬岩体挤压形成锚固力.拉力型锚索主要依靠锚固段提供足够抗拔力,在锚索张拉时,临近张拉段处的锚固段的界面呈现最大的粘结摩阻力,在锚固段底部岩土体产生拉应力,且应力集中使锚固段产生较大的拉力,浆体容易拉裂,影响抗拔力.压力分散型锚索是采用无粘结钢绞线,借助按一定间距分布的承载体(无粘结钢绞线末端套以承载板和挤压套),使较大的总拉力值转化为几个作用于承载体上的较小的压缩力,避免了严重的粘结摩阻应力集中现象,在整个锚固体长度上粘结摩阻应力分布均匀.但由于注浆拉力型锚索结构简单,施工方便,造价低,使用比较广泛.为了改变锚索受拉时候水泥浆体受拉开裂及受剪崩裂这种纯拉变形性状,在锚索制作时,锚固段每隔1米将钢绞线用紧箍环和扩张环固定,灌浆后形成枣核状,呈拉伸与收缩的作用,使钢绞线受拉时对锚固体形成既受拉又部分受压的受力状态,能增加钢绞线在锚固体中的粘结力及摩阻力,改善了锚固体内砂浆的受力性状,这样能避免水泥浆体纯受拉开裂形成通缝3 锚索的张拉及预应力的损失在对锚索施加设计张拉力时,锚索中的各股钢丝或钢绞线的平均应力,不应大于钢材极限抗拉强度的60%,当施加超张拉力时,各股钢丝或钢绞线的平均应力, 不宜大于钢材极限抗拉强度的70%.当锚索结构用于加固松散岩土体时,由于张拉作用会引起被加固岩土体产生较大的蠕变和塑性变形,通常采用几次张拉来减少蠕变量,施加初始预应力一般为设计锚固力的50%~80%.若为几级边坡防护应完成下一级开挖及初始预应力施加后再完成上一级边坡的后几次张拉.预应力损失也是应当关注的一点,预应力损失主要发生在张拉至锁定的时候,损失量大概为所施加预应力的10%~20%,主要成因为:钢绞线松弛,锚具滑动和地层压缩蠕变.为减少预应力损失,可选用高强度低松弛的钢绞线或对锚索进行超张拉.锚索自由段为土层时超张拉值为15%~25%,为岩层时宜为10%~15%.锚索的锚固端长度应在1.0m以上,自由端应在3.0m以上,张拉端应在100~250mm,所以锚索最小长度为4.2m,在设计锚索支护时要求锚索的锚固端必须至少进入巷道稳固层 1.0m 以上.。
预应力锚索施工技术

预应力锚索施工技术预应力锚索是一种广泛应用于岩土工程中的加固技术,它通过将高强度的钢绞线或钢丝束锚固在岩土体中,施加预应力来提高岩土体的稳定性和承载能力。
预应力锚索施工技术具有施工灵活、效果显著、适应性强等优点,在边坡防护、隧道支护、坝体加固等工程中发挥着重要作用。
一、预应力锚索的构成与工作原理预应力锚索通常由锚头、锚索体和锚固体三部分组成。
锚头位于锚索的外端,用于连接张拉设备并锁定预应力;锚索体一般采用高强度的钢绞线或钢丝束,是传递预应力的主要部件;锚固体则埋设在岩土体中,通过粘结或机械锚固的方式将锚索固定。
其工作原理是在锚索体上施加预应力,使岩土体产生压缩变形,从而提高岩土体的抗剪强度和稳定性。
预应力锚索可以有效地限制岩土体的变形和位移,增强岩土体的自承能力,降低工程风险。
二、施工前的准备工作在进行预应力锚索施工之前,需要进行充分的准备工作。
首先,要对施工现场进行详细的勘察,了解岩土体的性质、结构和地下水情况等,为设计和施工提供依据。
其次,根据勘察结果和工程要求,进行预应力锚索的设计,确定锚索的长度、直径、间距、预应力大小等参数。
此外,还需要准备好施工所需的材料和设备,如钢绞线、锚具、钻孔设备、注浆设备、张拉设备等,并对设备进行调试和检验,确保其性能良好。
三、钻孔施工钻孔是预应力锚索施工中的关键工序之一。
钻孔的质量直接影响到锚索的锚固效果和工程质量。
在钻孔过程中,要根据设计要求选择合适的钻孔设备和钻进工艺,控制钻孔的直径、深度和倾斜度。
一般来说,钻孔直径应比锚索体直径大 10 20mm ,钻孔深度应超过锚索设计长度 05 10m ,钻孔倾斜度应符合设计要求。
在钻孔过程中,要注意防止孔壁坍塌和卡钻等事故的发生。
如果遇到软弱地层或破碎带,可以采用跟管钻进、护壁泥浆等措施进行处理。
钻孔完成后,要及时进行清孔,清除孔内的岩屑和泥浆,保证孔底干净。
四、锚索制作与安装锚索制作是将钢绞线或钢丝束按照设计要求进行下料、编束和组装。
预应力锚索(方案)

预应力锚索(方案)预应力锚索(方案)一、引言预应力锚索是一种材料力学中常用的概念,指的是在混凝土结构中应用预应力技术时,通过锚具固定一端,施加预先计算好的预应力力值,以增加结构的承载能力和延性。
本文将详细介绍预应力锚索的设计、施工、监测和维护等方面。
二、预应力锚索的分类预应力锚索可按不同的分类标准进行分类,包括锚索类型、应力形式和应用领域等。
下面将详细介绍各种分类及其特点。
2.1 锚索类型根据锚索的形状和材料,可以将预应力锚索分为钢绞线锚索、钢束锚索和碳纤维锚索等几种类型。
钢绞线锚索由多股钢绞线组成,具有较高的耐腐蚀性能和强度;钢束锚索由多个钢丝束组成,具有较高的承载能力和刚度;碳纤维锚索由碳纤维材料制成,具有轻质、高强度和耐腐蚀性等特点。
2.2 应力形式根据预应力锚索施加的应力形式,可以将其分为拉应力和压应力两种。
拉应力是指锚索受拉力作用,用于增加混凝土结构的承载能力;压应力是指锚索受压力作用,用于预压混凝土结构,提高结构的延性和耐久性。
2.3 应用领域预应力锚索在各种工程领域都有广泛的应用。
常见的应用领域包括桥梁工程、建造工程、地下工程和水利工程等。
不同的工程领域对预应力锚索的要求也有所不同,需要根据具体情况选择合适的锚索类型和施工方案。
三、预应力锚索的设计设计是预应力锚索工程的重要环节,决定了工程的安全性和可靠性。
预应力锚索的设计应包括以下几个方面。
3.1 受力分析在进行预应力锚索设计之前,需要对结构受力进行分析。
根据工程的具体情况,确定锚索的受力点和受力方向,计算出需要施加的预应力力值。
3.2 锚具选择选择合适的锚具是预应力锚索设计的关键。
锚具要能够固定锚索,传递预应力力值,并保证锚索和结构之间的可靠连接。
根据工程要求和锚具的性能参数,选择合适的锚具类型和规格。
3.3 锚固长度计算锚固长度是指预应力锚索在锚具和混凝土之间的有效钢筋长度。
根据锚索直径、锚具性能和混凝土强度等参数,计算出合适的锚固长度,以确保锚索与混凝土之间的受力传递。
预应力锚索施工技术

2、拌制浆液时禁止将手放入搅拌筒内,定期检查输 浆管线及接头是否损坏。
3、注浆时严禁将出浆管口对准施工人员。注浆结束 后及时将管线冲洗干净,将制浆场地清理干净。
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。
4、安装工作锚、夹片、限位板、千斤顶及工具锚时, 钢绞线夹持部位、工作锚必须进行清洗,防止滑脱发 生安全事故。
5片、飞检出查伤夹人片。、张锚拉具时及千钢斤绞顶线出外力观方质向量45,。防内止严发禁生站夹人, 以防夹片、锚具等飞出伤人。
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、
预应力锚索

预应力锚索永存吨位200t,间距4m,孔深20m。
梅花形布置。
预应力锚索施工主要工艺流程:造孔、制作锚索→清孔→内锚头注浆→下锚索→预应力张拉→封孔灌浆。
造孔采用φ160mm直径钻头的潜孔钻机(CM351型),锚索下锚之前先应将锚孔用高压水、气联合将钻孔内残存的石粉、碎石冲洗干净,再用高压气将积水吹干。
冲洗锚孔达到要求后,再对锚固体积注浆。
水泥浆体采用快速搅拌机搅拌均匀,注浆结束后,将锚索徐徐放入锚孔内,28天后进行张拉,张拉前先将固定端锚块孔依次穿入每股钢绞线,并用夹片锁定,张拉端将钢绞线穿入工作锚块,装入顶压器、千斤顶及工具锚块,然后进行张拉,张拉按吨位分级加力,并严格控制张拉过程的引伸值,使之达到控制的安装吨位。
张拉结束后进行封孔灌浆,灌浆前先封闭孔口及锚头,灌浆水泥采用525号普通硅酸盐水泥,水灰比0.4~0.42,回浆压力0.2~0.3Mpa,拼浆压力0.2Mpa,拼浆时间20~30min,灌浆应在孔口回浆,且进回浆比重相符时结束。
灌浆结束后,采用二期混凝土覆盖锚固端及张拉端。
右岸坝肩边坡采用预应力锚索加固处理,共153根,其中单根长45m锚索80根(7根为观测锚索),单根长40m锚索73根。
预应力锚索永存吨位2500KN,水平间距3m,梅花形布置。
预应力锚索施工主要工艺流程:造孔、制作锚索→清孔→内锚头注浆→下锚索→预应力张拉→封孔灌浆→外锚头二期混凝土。
造孔采用φ170mm直径钻头的潜孔钻机(CM351型)。
钻孔时钻孔的偏斜度要求每5m 段长偏斜不大于0.5°,全孔累计偏斜不大于2°。
锚索采用GB/T5224-95无粘结钢绞线,钢铰线外径φ18.2mm,强度1860MPa,每束锚索选用19根钢铰线编制成束。
锚束由三段组成:锚固段8.0m(6m)长,做成枣核状;自由段由各孔孔深而定,每2.0m放一个隔离架;张拉段预留1.5m长,以便张拉。
锚索下锚之前先应将锚孔用高压水、气联合冲洗干净。
预应力锚索

(三)预应力锚索1、预应力锚索成孔直径在土层为130mm,岩层中不小于110mm,倾角15~20°,成孔深度在土层中应比锚索设计长度长500mm。
若在未达到设计长度情况下而提前进入中风化岩,则以入中风化岩长度5m 为终孔条件,但其总长度不超过设计长度。
2、成孔中若遇到地质情况变化,应通知设计及相关人员研究解决。
3、锚索孔距水平方向允许±20mm,垂直方向允许偏差±50mm,钻孔倾斜度偏差3%。
测量定位采用经纬仪或全站仪,确保每一排锚索处于同一标高或每一列锚索处于同一直线上。
4、锚索杆体每隔1.5m设置一个对中支架,以确保锚索处于钻孔中心位置。
5、锚固体注浆采用水灰比0.45的纯水泥浆,水泥为P.O42.5R普通硅酸盐水泥,外加0.03%水泥用量的三乙醇胺作早强剂,浆体抗压设计强度为M30。
预应力锚索采用二次注浆工艺,第一次注浆压力不小于0.3Mpa,孔口溢浆即停止注浆,第二次注浆压力不小于2.0Mpa。
6、锚索自由段刷沥青船底漆,包沥青玻纤二层,装入波纹套管中,套管两端200mm长度范围内采用黄油充填,外绕扎工程胶布固定。
7、锚索张拉应在达到锚固体设计强度80%,且大于20Mpa后方可进行,一般在注浆完成后十天可以张拉锁定。
8、锚头砼强度等级为C30,锚具经除锈,涂防腐漆三度后,用C30砼进行封闭锚头。
9、锚索采用4束7φ5(φ15.2)高强钢绞线,长度有20、19、18三种规格,锚索的设计拉力300KN~400KN,锁定拉力250KN~300KN,成孔直径不小于130mm。
10、工程量:(1)非预应力锚杆:34个孔,孔深约16-22m,孔径不小于110mm (2)预应力锚萦:85个孔,孔深约18-20m,孔径不小于130mm (4)此外还有40个泄水孔需钻孔,孔径110mm,长25m。
预应力锚固

2. 预应力锚索的主要问题
(1)预应力衰减问题。加固松散体的锚索的预应力衰 减是有限的、可控的和可弥补的,在规范施工的条件下, 对预应力锚索的长期有效性的耽心是不必的。 (2)钢绞线腐蚀问题。对化学腐蚀,由于采用了钢绞 线防腐除锈、塑料套裹护、水泥砂浆裹护三道措施, 问题 基本解决。现最关注的是应力腐蚀,即钢绞线长期处于高 拉应力状态下产生缺损进而组成钢绞线的钢丝产生破断的 问题。由于预应力锚索面世仅数十年,作为百年大计的抗 滑工程, 尚未全程经受检验,因此目前应以加大锚索钢绞 线的安全储备、规范张拉工艺来应对。
• 预应力锚索的适用条件及主要问题
1.预应力锚索的适用条件 预应力锚索的适用条件
技术上,预应力锚索可用于加固一般岩土质的边坡、 滑坡和危岩,包括土质滑坡。 但在以下条件时, 其应用和功效受到限制: (1)当滑动面较陡时, 尤其对陡倾的危岩。 (2)当滑体很厚、锚索自由段过长时。 (3)当下滑力过大、滑体十分松软时。 (4)当滑床为松软土体时。
5、锚头缺损
钢垫板变形凹陷 钢垫板下砼压碎变形破坏
锚墩砼受压破碎
• 病害原因
①锚头承压板破坏 锚头下的钢垫板受局部承压变形,主要原因是垫 板厚度不足、刚度不够、套管孔径大、垫板下砼 表面凹凸不平等,大都是施工质量不合格造成。 ②锚墩破坏 a、砼垫板受力面积过小、受力过于集中 b、砼垫板没有配置钢筋或配置钢筋数量不足 c、垫墩砼养护期较短,砼强度不足,过早张拉 预应力锚索而使垫墩砼被压坏
二、预应力锚索的类型
• 按照外锚头的结构形式
OVM锚、QM锚、XM锚、弗氏锚
• 按照锚索体
钢绞线束锚索,高强钢丝束锚索
• 按照锚固段受力状态
拉力型、压力型、载荷分散型
预应力锚索技术

预应力锚索技术在现代工程建设领域,预应力锚索技术如同一位默默无闻的英雄,为各类基础设施的稳固和安全发挥着至关重要的作用。
从高耸的山体边坡防护到大型桥梁的构建,从深基坑的支护到水利大坝的加固,预应力锚索技术都展现出了其独特的魅力和强大的实力。
那么,究竟什么是预应力锚索技术呢?简单来说,预应力锚索是一种将钢绞线或高强钢丝等材料制成的锚索,预先施加一定的拉力,然后锚固在岩土体或结构物内部,从而达到提高其稳定性和承载能力的目的。
预应力锚索通常由锚头、锚索体和锚固体三部分组成。
锚头位于锚索的端部,用于承受和传递预应力;锚索体则是传递拉力的主要部分,一般由高强度的钢绞线或钢丝束组成;锚固体则将锚索锚固在岩土体或结构物中,确保预应力能够有效地发挥作用。
在实际应用中,预应力锚索技术有着广泛的优势。
首先,它能够有效地控制岩土体的变形和位移。
通过预先施加拉力,使岩土体处于受压状态,从而增强其自身的稳定性,减少滑坡、坍塌等地质灾害的发生风险。
其次,预应力锚索可以提高结构物的承载能力。
在桥梁、高层建筑等工程中,通过在关键部位设置预应力锚索,可以显著增加结构的抗弯、抗剪能力,保障其安全运行。
此外,预应力锚索施工相对灵活,可以根据不同的工程条件和要求进行定制化设计和施工,适应性强。
然而,要成功应用预应力锚索技术,并非一件简单的事情。
在施工前,需要进行详细的工程地质勘察和分析,了解岩土体的性质、结构和力学参数等,以便为设计提供准确的依据。
设计阶段则要综合考虑工程的要求、岩土体的条件以及施工的可行性等因素,确定锚索的类型、长度、间距、预应力大小等关键参数。
施工过程更是需要严格把控每一个环节,从锚索的制作、钻孔、注浆到预应力的施加和锁定,任何一个步骤的失误都可能影响到整个工程的质量和安全。
例如,在钻孔过程中,如果钻孔的精度不够,或者遇到了复杂的地质情况,如破碎带、溶洞等,就可能导致钻孔偏斜、坍塌等问题,影响锚索的安装和锚固效果。
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编号:隧-021锚索框架梁施工技术交底编制:施工技术部中铁十六局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部二0一一年八月锚索张拉计算书预应力锚索框架梁技术交底书1工法特点其主要施工环节有三个:一是锚孔成孔,锚孔成孔的技术关键是如何防止孔壁坍塌、卡钻;二是锚孔注浆,注浆的技术关键是如何将孔底的空气、岩(土)沉渣和地下水体排出孔外,保证注浆饱满密实;三是框架梁混凝土浇筑振捣密实。
2适用范围本技术交底书仅适用于我分部管段隧道工程——预应力锚索及其框架梁施工。
3施工程序与工艺流程3.1施工程序施工程序为:施工准备→锚孔钻造→锚索制安→锚孔注浆→框架梁(锚梁、锚墩或十字架梁)施工→锚孔张拉锁定→验收封锚。
3.2工艺流程4施工要求4.1施工准备在正式施工前必须进行锚索拉拔实验。
根据试验结果,及时调整锚索设计参数,保证工程的安全可靠和技术可行。
4.1.1锚孔测放根据各工点工程立面图,按设计将锚孔位置准确测放在坡面上,采用测角量具控制角度,孔扣坐标误差误差不得大于10cm,孔斜率误差不得大于3%。
如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需经设计监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
4.1.2钻孔设备岩层中采用潜孔钻机成孔;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施工,必要时采用跟管钻进技术。
4.2.1钻机就位锚孔钻进施工,搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架,根据坡面测放孔位,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚孔开钻就位纵横误差满足规范要求。
4.2.2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。
4.2.3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,应及时采用套管跟进组合钻具作业或固壁灌浆处理(灌浆压力0.1~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。
4.2.4孔位孔深钻孔孔位、孔深不得小于设计值,并超钻50cm,钻进达到设计深度后,不得立即停钻,要求稳钻3~5分钟,防止孔底尖灭。
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。
4.2.5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。
然后用一根聚乙烯管复核孔深,待孔内粉尘吹净且孔深不小于锚索设计长度时,拔出聚乙烯管,将孔口塞好备用。
4.2.6锚孔检验锚孔钻造结束并经现场监理检验合格后,进行下道工序。
孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔,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。
4.2.7锚索体制作及安装(1)锚筋的制作应搭建高于地面50cm以上与锚筋设计长度相适应的制作台及简易防晒防雨棚。
当设计为压力分散型锚索时,其材料采用直径Φ15.2mm,标准强度1860MPa的高强度低松弛无粘结钢绞线。
下料时应注意对钢绞线不同单元和钢筋锚接头进行醒目可靠的标记,还应注意各单元锚索长度是不同的,应仔细检查,在锚索上标记出编号及锚固段、自由段。
挤压头组装时,挤压套、挤压簧安装须准确,挤压推进应均匀充分,应严格控制钢绞线挤压套挤压工艺,并抽样3%进行检测,确保单根挤压强度不低于200KN。
组装承载体时应定位准确,挤压套通过螺栓在承载体和限位片之间栓接牢固。
架线环间距为1.0~1.5m,应准确定位、绑接牢固,锚孔孔口位置必须设置一个架线环。
注浆管穿索安装准确定位,绑扎结实牢固,并深入导向帽5~10cm。
导向帽可电焊固定于最前端承载板上,并应留有溢浆孔,保证孔底返浆。
所有的钢质部分均应均匀涂刷防腐油漆;当设计为拉力集中型锚索时,材料应用直径Φ15.2mm,标准强度1860MPa的高强度低松弛无粘结钢绞线,要求顺直,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,按设计要求绑扎隔离架和束线环,使锚固段形成糖葫芦状;自由段除锈后,涂抹专用防腐油脂并立即外套Φ22m聚乙烯塑料管,两头用铁丝扎紧,并用高压胶布缠封。
防腐油脂应满足《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》(JG/T3007)的技术要求。
(2)锚索下料采用机械或砂轮切割机切割,避免电焊切割钢绞线,切割下料时,应严格按照设计长度一次性截取,不得采用焊接。
考虑到锚索张拉工艺要求,实际锚索长度要比设计长度多留2.0m。
即锚索长度=锚固段长+自由段长+2.0m。
(3)腐蚀环境中得锚索必须按《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22:2005)要求,采用I级双层防腐保护构造,拉力型锚索锚固段应外套聚氯乙烯塑料波纹管,其壁厚不小于0.8mm,密度≥1.35kg/m3,抗拉强度≥45MPa,波纹套管与自由段的Φ22mm聚乙烯塑料套管搭接长度不小于0.2m,波纹管内注水泥浆。
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,人工缓缓将锚索体放入孔内,用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度,计算孔内锚索长度,确保锚固长度。
4.2.8锚固注浆(1)锚孔内注浆材料采用M40水泥砂浆,水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥,当地层岩土具有侵蚀性时,按相关规定,选用抗侵蚀性水泥或掺入外加剂。
砂子采用石英质中粗砂,最大粒径不大于1.0mm,含泥量不得大于3%,砂中云母、有机质、硫化物和硫酸盐等有害物质总含量不得大于1%。
砂浆灰砂比1:1,水灰比0.4~0.45,掺入聚丙烯晴纤维(PAN),掺入量为每方水泥砂浆掺1.8~2.0kg,聚丙烯晴纤维的抗拉强度不小于700MPa。
(2)注浆采用孔底返浆法,注浆压力不小于0.6~0.8MPa,确保孔内浆液饱满。
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,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。
4.2.9框架梁(锚梁、锚墩或十字架梁)施工(1)框架钢筋绑扎修整边坡,按照框架竖梁、横梁尺寸及模板厚度,精确挖出单根梁肋轮廓。
先施工竖梁,并于接点处预留横梁钢筋,竖梁形成后,再施工横梁。
绑扎钢筋,用C20混凝土垫块垫起,与坡面保持一定距离,并和短钢筋锚钉连接牢固。
(2)立模板、加支撑用脚手架钢架杆支撑固定模板,模板底部要与基础紧密接触,以防跑浆,涨模。
模板表面刷隔离剂,便于脱模。
(3)浇筑砼①框架梁(锚梁、锚墩或十字架梁)采用C35砼现浇。
框架梁截面采用或0.4m*0.5m矩形截面,嵌入坡面20~35cm;采用锚墩形式时,根据地层承载力及锚索吨位的不同采用不同尺寸的锚墩和承压板。
首先基底先平整,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。
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(框架梁技术交底见)。
②锚索张拉锁定后,清刷、凿毛竖肋两侧及横梁下不混凝土,立模浇筑C25素混凝土截水槽,槽露出坡面0.1m,厚0.1m,埋深0.15m,位于横梁或顶梁处的截水槽顶面应作由中间向两侧的排水坡。
③框架梁内采用客土喷播植草或喷混植生护坡防护,当采用喷混植生护坡防护时,应在框架梁浇筑前铺网,保证压入框架梁不小于20cm。
框架梁间设2cm宽伸缩缝,用沥青麻筋填塞密实。
4.2.10锚索张拉及锁定、封锚(1)在砂浆未完全固化以前不得拉拔和移动锚索,待锚固体达到设计强度及锚索框架梁达到设计强度的80%后,方可进行锚索张拉锁定。
(2)锚索张拉作业前必须对张拉设备进行标定,以确保设计锁定预应力值;正式张拉前先对锚索进行1~2次预张拉,荷载等级为0.1倍的设计拉力。
锚索正式张拉分五级进行,每级荷载分别为设计的25%,50%,75%,100%和110%,除最后一级需要稳定10~20分钟外,其余每级需要稳定5分钟,并分别记录每一级钢绞线的伸长量。
在每一级稳定时间内必须测读锚头位移三次。
锚索张拉除考虑预张拉外尚应采取对称张拉,以免产生过大的次应力;非对称张拉时,可以采用每次张拉设计拉力的50%为一循环张拉程序,以保证各孔锚索受力均匀,张拉后若发现有明显的预应力损失,应及时进行补张拉。
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。
(3)压力分散性锚索张拉前应先计算出每个承载体上的钢绞线应补偿的伸长值,并分配到每一级的张拉中。
每级加载时,先用小千斤顶进行补偿张拉,补偿按孔底向孔口顺序进行。
当补偿到位后,用大千斤顶整体张拉到该级荷载,以此类推,一级一级补偿,一级一级整体张拉,直至达到最大荷载。
(4)当张拉到最后一级荷载且变形稳定后,卸荷至锁定荷载锁定锚索。
锚索锁定后,按要求切除多余钢绞线,锚头及锚孔在锚索框架梁的锚孔部位补浆完成后,用C30混凝土及时封闭锚头,要求整齐、美观。
(5)按规定进行注浆体的强度试验,锚索张拉锁定时,应做张拉锁定记录。
5质量控制及检验5.1质量控制措施5.1.1路堑开挖事先做好天沟、排水沟等排水措施,以防水流充刷边坡及地表水流入路堑影响施工。
5.1.2锚索边坡开挖采用控制爆破,并从上往下分层开挖,分层锚固。
5.1.3锚索孔按设计图纸布置的孔位精确定位,位置允许误差小于100mm;钻孔的倾角误差控制在1度以下。
5.1.4钻机机台保持稳定牢固,在钻孔反推力作用下仍能保证钻机稳定和钻孔方向;钻孔施工尽量不扰动钻孔周围岩层,钻孔结束后,从孔底向外继续清孔至少10分钟。
5.1.5锚索材料确保达到设计强度要求。
钢绞线按设计长度用无齿锯锯断,并清除其上油污、锈斑后再进行防腐处理。