高边坡锚索施工工艺

高边坡锚索施工工艺

摘要：随着我国经济的发展,基础建设日益完善, 当前我国正进行大规模的高速公路施工，其中相当一部分工程处于山区，特别是云贵地区山体地质复杂，属于喀斯特地貌，山体极易开裂滑坡，在施工过程中山体边坡防护就显得极其重要。锚索是通过外端固定于坡面，另一端固定于滑动面已内的稳定岩层中穿过滑动面的预应力钢绞线。直接在滑动面上产生抗滑阻力，增大抗滑磨擦阻力，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，有效的控制岩体的位移，促使其稳定，达到整治顺层、滑坡及危岩、危石的目的。

一．工程简介

贵州省水口（桂黔界）至榕江格龙公路土建工程（第一期）AT13合同段路线起讫桩号为K57+200—K60+133.004，路线全长2.933Km。

1.1、地形地貌

本合同段地处贵州黔东南、苗岭山脉与广西北部九万大山的衔接地带，总体为西高东低，地貌以低山为主，次为丘陵和中山，地表水系为珠江水系。本合同段行政上隶属贵州省黔东南苗族侗族自治州从江县。

1.2、水文地质

大气降水是地下水的主要补给源。地质构造制约了地下水的分布，地层岩性控制了地下水的赋存和富集。不同地貌特征反映了地下水不同的运移形式和排泄特点。测区地下水类型以碎屑质变质岩裂隙水，松散岩类孔隙水。

1.3、交通气候气象

本项目属亚热带湿润季风气候区，气候温和、雨水充沛、多云雾照、无霜期长、冬季受寒潮

影响引起短暂降温。一月为最冷，七月为最热，5~7月为雨季。年平均气温13.8~18.7℃，年极端最高气温35.4℃，年极端最低气温1.8℃。多年平均降水量1050~1250mm。无霜期大于270~333天。

二、施工工艺

2.1、总体方案

锚索施工与高边坡施工同步进行，严格遵循“随开挖、随支护”的原则，上层边坡支护施工完成，开挖至预应力锚索施工位置后，及时组织进行格梁及预应力锚索施工，完成边坡防护，减少边坡暴露时间。

1)、做好预应力锚索施工前的各项准备工作，机具配备质量和数量，人员配置数量和结构等必须与预应力锚索施工相适应，满足施工需要；完成原材料进场及试验检测；完成施工技术方案、开工报告等技术资料的编写、上报和审批，技术交底资料的下发学习。

2)、锚索施工按从上到下（可根据现场情况适当调整）分序加密的原则进行施工，尽量避免锚孔间串浆，影响施工效果。杜绝上下操作产生安全问题，同时减少各锚孔施工之间的相互干扰，并在成孔后及时进行锚孔固结灌浆，以保证成孔和锚索施工整体质量，然后及时进行后续各工序的施工。

3)、预应力锚索施工在修整边坡同时进行，先按设计位置测设锚孔位置，根据边坡地质检查情况进行适当调整，满足预应力锚索施工地质要求时，钻孔施工，钻孔深度满足设计。每施作完一锚孔，随即进行清孔，插入预应力锚索，随即进行一次注浆，坡面地质不满足要求时必须做相应处理，必要时可增设孔口锚杆.

4)、预应力锚索注浆施工完成后，及时进行格梁施工，锚索格梁达到一定强度，进行锚索的张拉锁定后封锚。

5）、施工顺序：施工准备、钻孔、清孔、编制锚索、锚索安装与注浆、浇注锚固板、

张拉与二次注浆、抗拔力试验

张拉过程持荷时间不少于5分钟，加荷及卸载速率要缓慢平稳，加载每分钟不超过75KN，卸载每分钟不超过150KN。

2.2、施工准备

1）锚孔测放：边坡施工边挖边加固，即开挖一级，防护一级，不得一次开挖到底。根据各工点工程立面图，按设计要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位误差不得超过±50mm。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。

2）钻机就位：孔位测量中应考虑到整体坡面的平整度，放样后应纵横孔位

拉出通线适当调整锚孔位置；在锚索贯通整坡面时应注意边坡中部检查台阶的预留，在施工图中锚索施工里程范围里往往包括检查台阶位置。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不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位±1.0°，方位允许误差±2.0°。在钻孔施工中，钻机架设于钢管支架上钻孔，为了控制锚孔位置及倾角误差，在钢管支架架设过程严格控制支架的平整度及倾角。

2.3、钻孔

钻孔是锚索施工中控制工期的关键工序。为确保钻孔效率和保证钻孔质量，采用MD50型锚索钻机钻孔，钻机钻井时，按锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐，钻杆用完，孔深也恰好到位。钻孔深度要超出锚索设计长度0.5m左右。钻孔结束，逐根拔出钻杆和钻具，将冲击器清洗好备用。用一根聚乙烯管复核孔深，并以高压风吹孔，待孔内粉尘吹干净，且孔深不少于锚索设计长度时，拔出聚乙烯管，塞好孔口。

2.4、锚索组装

预应力锚索体由锚梁、自由段、锚固段和安全段四部分组成。每组锚索由6束钢绞线组成，钢绞线为强度Rb=1860Mpa、张拉控制应力为930Mpa的高强度低松弛钢绞线，直径15.24mm，锚具采用OVM15-3型。钢绞线的截取长度为：锚固段+自由段+1.5m外露张拉段；扩张环用厚20mm聚氯乙烯塑料板加工而成。安装前，要确保每根钢绞线顺直，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。钢绞线全长每隔1.2m设置一个扩张环，锚固段在两扩张环间用铁丝扎紧，扩张环应用铁丝固定。锚索自由段的锚索束每隔

1.0m用细铁丝绑扎，涂刷防锈油等强力防腐涂料，套上软塑料管，管内注满黄油，在锚索端头安装导向帽，保证锚索体保护层厚度不小于20mm。

2.5、锚索安装

组装好的锚索人工抬至现场，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（误差控制在50mm范围内），确保锚固长度。注浆管与锚索同时安装，穿过隔离支架的中心钢管，管口距孔底30～50cm。

2.6、锚固段注浆

锚固段采用孔底返浆法注浆。拌制砂浆，联接注浆管路，用压浆机将砂浆由孔底注入，空气由锚索孔排出。

2.7、锚墩制作

锚墩的作用是把锚具的集中荷载传递到岩面和调整岩面受力方向。为了使锚墩上表面与锚索轴线垂直，预先将一根外径与钻头直径相同的薄壁钢管和垫板正交焊牢，插入索孔内，然后绑轧垫磴筋，立模板，灌注混凝土。

2.8、地梁制作

地梁采用C30混凝土整体浇注。基础先铺垫2-5cm砂浆调平层，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。砼浇注，尤其在锚孔周围，钢筋较密集，一定要仔细振捣，保证质量。

⑴地梁制作在锚杆施工完成后立即进行，根据路堑设计开挖坡面放出基坑开挖线和边坡平台位置；对于边坡欠挖部分，采用人工开挖的方法进行，开挖时注

意要使开挖断面垂直于路堑边坡坡面，遇边坡有局部超挖较大架空处采用M7.5浆砌片石嵌补，基底用2-5cm厚水泥砂浆找平。找平后的基础底面作为立模的基面。

⑵钢筋加工及安装，在框架梁基础上弹出控制线。按施工图要求将钢筋排列标记做好，已保证成型钢筋绑扎规则、美观；钢筋在加工场地按设计及规范要求加工成型后，运送至框架梁处进行绑扎。

⑶模板安装，模板安装应与钢筋安装工作配合进行，妨碍钢筋绑扎的模板应待钢筋安装完毕后安设。

⑷混凝土浇筑，混凝土浇筑采用拌合站集中拌和，混凝土罐车运输至施工现场，用简易索道和铁斗车垂直提升，用插入式振捣器振捣，一次浇筑成型；混凝土施工应连续进行，因故间断时，时间应小于前层混凝土的除凝时间或能重塑时间。混凝土施工完毕后，对混泥土裸露面应及时进行修整，抹平，待定浆后抹二遍并压光。模板安装完毕后，对平面位置，顶部标高，节点联系及稳定性进行检查，应保持位置准确，浇筑时，发现模板有超出允许偏差变形值的可能时，应及时修正。

2.9、锚索张拉

锚索施工最关键的工序是对锚索施加预应力，本标段锚索设计张拉力750KN。待桩体、锚固砂浆、垫磴混凝土达到要求强度后，按设计预应力值进行2次多级循环张拉初步锁定。分级张拉稳定时间为5min，最后一级稳定20～30min。第一次张拉达设计初始拉力的70%，两次张拉间隔时间不少于5天。具体张拉顺序如下：

150KN预张拉187.5KN 375KN 562.5KN 750KN

待整个工点锚索桩施工完毕，经质量检查合格后进行最后锁定。张拉控制荷载以压力表读数为主，测定钢绞线伸长值为辅。张拉采用YCW100型千斤顶，配高压油泵及油表进行。预应力张拉伸长值控制

张拉前先计算张拉力，然后根据千斤顶的张拉力一油压标定曲线计算张拉时使用的油压表读数(张拉千斤顶必须是在标定有效期内)：预应力筋理论伸长值ALP按下式计算：

△Lp=FpmLp/ApEp

Fpm——预应力筋的平均张拉力(N)；

LP——预应力筋的长度(mm)

AP——预应力筋的截面面积( mm2 )

EP——预应力筋的弹性模量( N／mm2 )

张拉采用以控制张拉力为标准，以实际伸长值作为校核的双控方式。实际伸长值与理论伸长值应符合设计要求，设计无规定时，实际伸长值与理论伸长值之差按规范规定要求。

2.10、封口注浆

终张拉结束后，立即进行封口注浆。从预留孔插入注浆管至锚固段顶面约50cm，注浆至孔满溢出，边拔管边注浆。

2.11、封锚

封口结束后，截去多余钢绞线，用混凝土封闭。

2.12、施工注意事项

（1）钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层中采用潜孔冲击成孔；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采用跟管钻进技术。

（2）钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以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严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。

（3）钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。

（4）钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。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，要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。

（5）孔内有渗水时，在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时，从孔中吹出的都是一些小石粒和团粒而无粉尘，岩粉多贴附于孔壁。当锚孔深度已满足要求，则以高压风吹净，直至吹出清水；若孔深不够，虽冲击器工作，仍有进尺，也必须立即停钻，拔出钻具，洗孔后再继续钻进，如此循环，直至结束。有时孔内渗水量大，有积水，吹出的是泥浆和碎石，这种情况岩粉不会糊住孔壁，只要冲击器工作，就可继续钻。如果渗水量太大，以致淹没了冲击器，冲击器会自动停止工作，拔出钻具进行压力注浆进行孔道固结处理。

（6）塌孔、卡钻的处理。当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时，往往发生塌孔。塌孔的主要标志是从孔中吹出黄色岩粉，夹杂一些原状(非钻头击碎的、

非新鲜的、无光泽的)石块，出现此类现象，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0.1～0.2Mpa，浆液为水泥砂浆,24h后重新钻孔。雨天施工时，常常顺岩体破碎带向孔内渗流泥浆,固壁注浆前，必须用水和风把泥浆洗出(塌入钻孔内的石块不必清除)，否则，不仅固壁注浆效果差,还容易造成假象。