预应力锚索施工方法.docx

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预应力锚索施工方法

预应力锚索施工方法

一、锚索类别和施工部位

本工程预应力锚索布置在调压井部位，吨位为1000kN、1500kN、2000kN，为无粘结式锚索，长度为30m。

二、主要施工材料

（1）无粘结预应力锚索使用的钢绞线应遵守JG161-2004或DL/T5083-2004的有关规定。

钢绞线技术指标满足规范要求，所有上述材料均须有出厂合格证书和标牌，对预应力钢绞线和钢丝抽样进行力学性能试验，并将试验成果报送监理人。

经监理人检查合格的钢绞线方可使用。

（2）运输和贮存：

在运输中做好保护，防止磨损和免受雨淋、湿气或腐蚀性介质的浸蚀。

存贮期间架空堆放，如储存时间过长，对未镀锌的钢绞线使用乳化防锈剂喷涂表面。

（3）预应力锚索灌浆使用的水、水泥、砂和外加剂均符合招标文件技术条款第错误!

未找到引用源。

节的有关规定。

锚索灌浆用水泥采用大厂新鲜普通硅酸盐水泥，强度等级不得低于42.5。

（4）锚具、夹具及张拉设备：

锚夹具及张拉设备的规格、锚固性能、强度、精度及材质硬度匹配符合设计要求及国家现行标准GBfr14370-2000等规范的有关章节条款规定；锚夹具及张拉设备附有出厂合格证，并在进场时按规范规定进行验收，经监理人批准后，方能使用。

三、现场施工试验

锚索施工先进行现场试验，验证设计参数、检验施工工艺和测试张拉锁定后应力衰减规律，提供超张拉或补偿张拉依据，以便指导正常施工。

试验方法步骤如下：

（1）通过室内试验，筛选2～3种锚固段灌浆的配合比并编写试验大纲申报进行生产性试验；

（2）选择有代表性的岩石地基按拟定的施工方法和设计要求进行受力性能实验；

（3）通过各时段测力装置的读数变化情况，确定锚索施工超张拉力或补偿张拉力及进行补偿张拉时机；通过爆破振动对锚固赋存力影响观测，提出保护指标；

（5）整理试验报告报送监理、设计单位审批；

（6）施工期内，对仍保留的试验锚索，派专人定期进行量测记录试验锚索测力装置读数，分期整理报送监理。

四、施工工艺流程

锚索施工工艺流程见下图：

预应力锚索施工工艺流程图

五、钻孔

1、钻孔要求和方法

（1）各种锚索钻孔孔径按施工图要求，钻孔直径大于锚束直径40mm以上，并不得小于图上规定的孔径，采用MGY-80型锚固钻机和KR803液压钻机钻孔，配适宜的钻头和钻具以形成满足设计要求的钻孔。

（2）钻孔位置、孔位、方向及孔深严格按照设计文件执行，锚索钻孔孔位及钻机方位角采用全站仪放样定位，钻机倾角采用水平仪控制定位，确保钻孔孔位偏差不超过100~200mm，孔斜误差不得大于孔深的2%，方位角允许偏差为3°，钻孔孔径不小于施工图纸和厂家产品说明书规定的要求，终孔有效孔深不得欠深，且不大于设计深度40cm，终孔孔径不得小于设计孔径10mm。

2、钻孔机具经监理人批准，所选钻机适合打各种角度的孔，钻孔深度满足施工图纸的要求，钻头选用硬质合金钢钻头或金刚石钻头。

3、预应力锚索的锚固端应位于稳定的基岩中，若孔深已达到预定施工图纸所示的深度，而仍处于破碎带或断层等软弱岩层时，按照监理人指示延长孔深，继续钻进，直至监理人认可为止。

4、对于破碎带或渗水量较大的围岩，在安装锚索前，在监理工程师指示下按DL/T5083--2004第7.1.1条的规定对锚孔采取固结灌浆处理，若岩性软弱孔壁易坍塌，采用跟管法钻进成孔（堆积体、崩积层除外）。

5、详细记录每一钻孔的尺寸、回渣颜色性状、钻进速度和岩芯记录等数据。

造孔过程中做好锚固段始末两处的岩粉采集，若在锚固段发现软弱岩层、出水、落钻等异常情况，主动通知监理人，必要时会同发包人共同研究处理或补救措施，以确保锚固段位于稳定的岩层中。

若在其它部位发现软弱岩层、出水、落钻等异常情况，也随时作好采样记录，并及时报告监理人。

6、钻孔完毕时，连续不断地用水和高压风（堆积体、崩积层中钻孔只用高压风）彻底冲洗钻孔，钻孔冲洗干净后安装锚索。

在安装锚索前，将钻孔孔口堵塞保护。

7、混凝土结构预应力锚索孔道，按DL/T5083--2004第7.1.3条规定，采用埋管法成孔，其管材可根据混凝土结构的特征、浇筑方法和锚索体结构型式选定。

8、在堆积体、崩积层边坡的松散体中钻孔采取套管跟进保护钻孔。

待堆积体、崩积层边坡的松散体中套管保护钻孔钻到设计孔深并用高压风彻底冲洗钻孔后，在套管内放入保护管，才能将套管拔出。

保护管接头外表面涂刷防腐蚀涂料，涂刷前将铁锈、氧化皮、油污、灰尘、水分等污物清除干净。

9、钻孔结束后经监理人验收，验收合格后在不超过1d~3d的时间内即可以进行下索、锚固段注浆等工序。

若验收后钻孔闲置时间超过3d，则重新验收方可进行下一道工序。

六、锚索制作和安装

1、锚索制作

（1）锚索制作在有防雨设施的加工厂完成。

按施工图所示的尺寸下料，下料前检查钢丝或钢绞线的表面，确认没有损伤后使用，锚束下料采用砂轮切割机切割，断口平齐。

（2）除去内锚固段范围内钢绞线外的PE塑料保护管并清洗油脂。

（3）将钢绞线和灌浆管、排气管捆扎成一束。

钢绞线和塑料管之间用硬质塑料支架分离。

锚索的钢绞线按一定规律编排并绑扎成束，不使用镀锌铁丝作捆绑材料。

内锚固段组装成枣核状，在内锚固段与自由张拉段相连部位，钢绞线PE套管用胶带缠封，以免灌浆时浆液浸入，内锚固段穿对中隔离支架，间距0.75m，两对中隔离支架之间扎铅丝一道，每隔2m设隔离板；内锚固段锚束分层组装，使每根钢绞线之间的净距≥5mm，且使隔离支架处锚索体的注浆厚度大于10mm。

编束时，先把钢绞线理顺后再进行绑扎，最后在内锚固段端头装上锥形导向帽。

隔离支架选用塑料隔离支架。

张拉段每隔2.0m设置一道对中支架，端头2m区段内加密到1m。

对中支架保证其所在位置处锚索体的注浆厚度大于10mm，对中支架之间扎铅丝一道，锚索入孔前逐段剪去铅丝。

（4）对双层保护锚束需将钢绞线束装入波纹管内，波纹管靠近内锚固段顶端部位用PE塑料端帽封口。

其中一根塑料灌浆管伸出端帽外，作为波纹管外部灌浆管；另一根塑料管在端帽内，距端帽0.1m的间隙，作为波纹管内部灌浆管。

其中波纹管可用相应的PVC管或钢管替代。

在波纹管外侧安置外部定心器，以保证锚索体安装在钻孔中心，周围有均匀间隙，便于锚索安装就位，并使波纹管周围有均匀厚度的灌浆胶结体。

定心器间距在内锚固段为1.5m，自由段为3.0m。

（5）对组装好的锚索进行编号，并妥善放置备用。

2、锚索安装

（1）施工现场待安装的锚索，按序号顺直存放在距地面20cm以上的承索架（台）上，并采取必要的防污染措施。

（2）锚索安装前对钻孔重新进行通孔检查，对蹋孔、掉块清理干净或处理，不得欠深，对孔内集水用高压风吹干净。

（3）锚索上安装的各种进回浆管保持通畅，管路系统耐压值不低于设计灌浆压力的1.5倍。

止浆环充气压力≥0.5MPa，并用压力表检查有无漏气现象。

（4）安装前对锚索体进行详细检查，检查止浆环位置，排气管位置及畅通情况，并核对锚索编号与钻孔孔号，对损坏的配件进行修复和更换。

（5）锚索采用人工辅以机械方法安装。

推送时用力要均匀一致，不得使锚索扭转，保证二期灌浆管在孔的上方，防止在推送过程中损坏锚索配件。

（6）在将锚索体推送至预定深度后，检查排气管和注浆管是否畅通，否则拔出锚索体，排除故障后重新安放。

（7）锚索入孔时索体的弯曲半径必须大于5m。

（8）锚索入孔后要及时进行注浆，张拉作业控制在15天内进行，以避免钢绞线锈蚀。

七、锚索注浆

1、锚固段和自由段的灌浆

（1）钻孔工作结束后，用压力风、水轮换冲洗，将钻孔孔道内的钻孔岩屑和泥沙冲洗干净，直到回水变清。

（2）锚固段灌浆工作开始前，通过灌浆管送入压缩空气，将钻孔孔道的积水排干。

（3）锚固段采用水泥砂浆和纯水泥浆进行灌注，浆液的配比经试验确定，若采用采用水泥纯浆进行灌注，其水灰比0.4~0.45，浆液中掺入一定数量的膨胀剂和早强剂，其28天的结石强度不低于施工图的规定值。

（4）浆液采用高速搅拌机拌制，灌浆采取间隙灌浆法或反复屏浆法，灌浆压力按设计施工图要求设计要求，锚固段灌浆压力一般为0.5MPa~0.7MPa，自由段灌浆压力一般为0.1MPa~0.5MPa。

（5）灌浆过程中，观察出浆管的排水、排浆情况，当排液比重与灌浆比重相同时，进行屏浆，屏浆压力为0.3MPa~0.4MPa，屏浆时间宜为20~30min。

（6）普通预应力锚索锚固段和自由段分别注浆。

（7）灌浆结束标准：

1）灌浆量大于理论吸浆量；

2）回浆比重不小于进浆，且稳压30min，孔内不再吸浆，即进、排浆量一致。

2、封孔回填灌浆

（1）封孔回填灌浆在补偿张拉工作结束后28天进行，封孔回填灌浆前由监理人检查确认锚束应力已达到稳定的设计值。

（2）封孔回填灌浆材料与锚固段灌浆的材料相同。

（3）封孔回填灌浆尽量采用锚索中的灌浆管从锚具系统中的灌浆孔施灌，灌浆管伸至锚固端顶面，灌浆必须自下而上连续进行，灌浆压力和闭浆压力满足施工图纸要求。

（4）为保证所有空隙都被浆液回填密实，在浆液初凝前必须进行不少于2次补灌。

灌浆过程中，观察出浆管的排水、排浆情况，当排液比重与灌浆比重相同时，方可进行屏浆，屏浆压力宜为0.4MPa，屏浆液时间宜为20~30min。

（5）灌浆浆液温度保持在5～40℃之间，当冬季日平均气温低于50cN，对制浆系统、灌浆机械和输浆管线进行保温。

（6）灌浆完成后，锚具外的钢绞束除留存15cm外，其余部分切除。

八、孔口墩台制作

无粘结锚索锚墩在内锚段灌浆前进行浇筑，形状及配筋按施工图要求，浇筑时使预埋的套管与钻孔中心对中，锚墩表面及锚垫板与锚索轴线垂直，并按设计要求预埋相应埋件。

九、锚束张拉

（1）水泥凝固体和孔口承压混凝土达到设计强度报监理人检查验收后，即可进行张拉，张拉前对千斤顶、电动油缸、压力表等进行率定，绘制张拉吨位与压力表读数之间的关系曲线，并按设计及监理人指示安装率定合格的测力计及传感器。

（2）安装锚板、夹片、限位板、千斤顶及工具锚。

安装前锚板上的锥形孔及夹片表面保持清洁，为便于卸下工具锚，工具夹片涂抹少量润滑剂。

工具锥板上孔的排列位置需与前端工作锚的孔位一致，防止在千斤顶的穿心孔中钢绞线发生交叉现象。

（3）锚索正式张拉前，先对每股钢绞线施加30kN的张拉荷载进行预紧，单股预紧进行两次以上，预紧实际伸长值大于预紧理论值，且两次预紧值之差在3mm之内，以使锚索各钢绞线受力均匀，再将所有钢绞线一起张拉至超张拉荷载。

张拉过程中，设计荷载稳压20min后锁定，其余各级加载持续时间均为5min。

（4）张拉加载和卸载缓慢平稳，升荷速率每分钟不超过设计永久荷载的10%，卸载速率每min不超过设计永久荷载的20%。

（5）补偿张拉：

锁定后的48h内，若锚索应力下降到稳压锁定值的90%以下时进行补偿张拉。

补偿张拉吨位为稳压锁定吨位。

（6）锚索张拉时，采取措施，尽量避免邻近已锁定锚索产生应力松弛。

（7）采用以张拉力控制为主，伸长值校核的双控操作方法。

当岩体锚索张拉实测伸长值与理论伸长值偏差超出+10%或小于-5%时，停机检查，待查明原因并采取相应措施后，方可恢复张拉。

（8）根据监理人的指示进行实验束的张拉，试验束的数量和位置由监理人确定。

在进行锚索试验时，认真记录压力传感器的读数、千斤顶的读数以及试验束在不同张拉吨位时的伸长值，记录成果及时报送监理人。

每次进行试验束张拉，必须有监理人在场时进行。

（9）锚索张拉时通知监理人到场，并及时准确记录油压表编号、读数、千斤顶伸长值、夹片外露长度等。

（10）张拉完成后根据现场情况确定是否进行补偿张拉，补偿张拉后切除多余钢绞线，封堵锚头。

（11）同一批（或同部位）锚索，先张拉监测锚索，以观测和指导工作锚索施工。

十、外锚头保护

（1）灌浆完成，经监理人验收合格后，进行外锚头保护。

（2）锚具外的钢绞线除留存15cm外，切除多余部分。

（3）外锚具或钢绞线端头，按施工图纸要求用混凝土封闭保护，保护的厚度不小于10cm。

十一、质量检查和验收

1、质量检查

（1）预应力锚索施工过程中，会同监理人进行以下项目的质量检查和检验：

1）每批钢绞线到货后的材质检验；

2）预应力锚索安装前，每个锚束孔钻孔规格、孔深的检测和清孔质量的检查；

3）预应力锚束安装入孔前，每根锚束制作质量的检查；

4）锚索孔灌浆前，抽样检验浆液试验成果和对现场灌浆工艺进行逐项检查；

5）预应力锚束张拉工作结束后，对每根锚束的张拉应力和补偿张拉的效果进行检查。

上述的每项质量检验和检查均进行记录，并经监理人签认合格后，进行后续工序的施工。

（2）验收试验和抽样检查

1）预应力锚索验收试验：

预应力锚索施工中，按施工图纸和监理人指示随机抽样进行验收试验，抽样数量不少于三束，对于高边坡预应力锚索验收必须在张拉后及时进行。

2）验收试验：

验收试验的合格标准，以应力控制为准，实测值不得大于施工图纸规定值的110%，并不得小于规定值的97%。

当验收试验与完工抽样检查合并进行时，其试验数量为锚索总数量的5%。

当抽样检查的锚索中有一根不合格时，加倍扩检，扩检不合格，必须按监理人的指示进行处理。

2、完工验收

预应力锚索工程全部结束后，将质量检查记录、试验成果以及预应力锚索验收试验记录和抽样检查记录在内的验收资料提交监理人审查，申请验收。