最新04预应力锚索施工规范资料.docx

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最新04预应力锚索施工规范资料

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：

预应力锚索经张拉锁定、灌浆后，其张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，张拉锁定后其张拉段在被固介质内可相对滑动的预应力锚索。

3.1.6、锚具：

将预应力锚索的张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张拉力，使岩休或混凝土结构物达到稳定状态或改善其内部应力状况的技术措施。

3.1.10、内锚固段：

预应力锚索体的内部持力端。

用胶结材料或金属加工的机械装置，使锚索体内端与被锚固介质粘结为整体区段。

3.1.11、张拉段：

预应力锚索依靠自身的弹性变形，张拉时可自由伸长，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：

对锚索实现张拉和锁定的支撑装置。

（通俗说法称之为“锚墩”）

3.1.13、设计张拉力：

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张拉荷载。

3.1.14、超张拉力：

为消除各种因素引起的预应力损失，锚索张拉时将设计张拉力提高一定比例后，实际施加的张拉荷载。

3.1.15、内缩量：

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：

预应力锚索张拉锁定后，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：

预应力锚索张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内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张拉，除非设计对混凝土强度等级另有要求。

3.3.9、岩锚的内锚段及张拉段胶结体强度应达到设计要求，方能进行锚索张拉。

3.3.10锚索张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、封孔灌浆应锚索张拉锁定后3天内进行。

3.3.12、封孔灌浆应采取有效措施排除孔内的水、气，确保灌浆密实度，浆液内应掺有微膨胀剂，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、与张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，按厂家提供的硬度范围进行测试，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，压力波动范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、张拉设备

1张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与张拉机具配套的压力表精度不应低于1.5级，张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内电视观察，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。

对钻机的一般要求是：

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的低转速区内且最好连续可调，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，钻进过程中孔内掉块、卡钻事故会经常发生，故要求钻机具有大扭矩、高起拔力，以便处理孔内故障。

（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，要依据孔内地层情况，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

序号

方法

原理

适应性

1

清水回转法

利用金刚石、合金钻头或钢粒钻头等环状钻具，切屑地层，用循环清水冷却钻头和冲走岩粉

适用于岩体较完整，钻孔倾角较大，对冲洗液的挠动不敏感的地层

当需要获取岩芯确定岩性时

2

冲击回转法

利用冲击器中的压缩空气膨胀冲击能量，驱动柱齿钎头击碎岩体，用风冷却钻具，同时将已经破碎的岩屑带出孔外，形成孔洞

适用地层广泛，斜孔、仰孔、水平孔均可

施工粉尘较大，有一定污染，可在风中加水，改善工作环境

3

扩孔跟管法

采用扩孔钻具，在成孔的同时冲击器将套管带入地层，套管对孔壁可形成良好保护；需要时中心扩孔钻头可回缩进入套管，并被提出管外

适应于松散不易成孔的砂、砾石、松散、胶结不良的地层

一般跟管深度不大于30m

4

边钻边灌法

采用表面有压制螺纹的钢管为钻杆，通过连接手，随意接长，钻杆即锚杆的杆体

钻进时可利用水泥浆护壁，防止孔壁塌落，可快速成孔。

成孔后可不提钻，即刻灌注浓浆锚固

适用于松散、胶结不良的地层，不易成孔的砂砾石层等

多用于紧急抢险工程

5

重复钻灌法

先正常钻进，当遇到不能成孔地层时提钻。

对已钻孔段，用水泥浆进行堵漏、固壁灌浆，待凝后，扫孔继续钻进。

当遇到又不能成孔时，重复上述过程直至终孔

适用于软弱、破碎、松散、岩溶发育地层；胶结不良、人工堆渣体等

此种成孔方法，成孔率较高，成本费