锚杆张拉与锁定.docx
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锚杆张拉与锁定
锚杆张拉与锁定
一、编制依据
1、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）
2、建筑边坡工程技术规范（GB50330-2013）
3、岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范（GB50086-2015）
二、规范要求
1、锚杆的施工偏差应符合下列要求：
（1）钻孔深度宜大于设计深度0.5m；
（2）钻孔孔位的允许偏差应为50mm；
（3）钻孔倾角的允许偏差应为3°；
（4）杆体长度应大于设计长度；
（5）自由端的套管长度允许偏差应为±50mm。
2、锚杆钻孔应符合下列规定：
（1）钻孔应按设计图所示位置、孔径、长度和方向进行，并应选择对钻孔周边地层扰动小的施工方法；
（2）钻孔应保持直线和设定的方位；
（3）向钻孔安装锚杆杆体前，应将孔内岩粉和土屑清洗干净。
3、注浆设备和注浆工艺应符合下列规定：
（1）注浆设备应具有1h内完成单根锚杆连续注浆的能力；
（2）对下倾的钻孔注浆时，注浆管应插入距孔底300mm~500mm处；
（3）对上倾的锚杆注浆时，应在孔口设置密封装置，并应将排气管内端设于孔底。
4、钢绞线锚杆和普通钢筋锚杆的注浆应符合下列规定：
（1）注浆液采用水泥浆时，水灰比宜取0.50~0.55，采用水泥砂浆时，水灰比宜取0.40~0.45，灰砂比宜取0.5~1.0，拌和用砂宜选用中粗砂。
（2）水泥浆或水泥砂浆内可掺入能提高注浆固结体早期强度或微膨胀的外掺剂，其掺入量宜按室内试验确定；
（3）注浆管端部至孔底的距离不宜大于200mm，注浆及拔管过程中，注浆管口应始终埋入注浆液面内，应在水泥浆液从孔口溢出后停止注浆，注浆后，当浆液液面下降时，应进行孔口补浆；
（4）采用二次压力注浆工艺时，二次压力注浆宜采用水灰比0.50~0.55的水泥浆，二次注浆管应牢固绑扎在杆体上，注浆管的出浆口应采取逆止措施，二次压力注浆时，始终注浆的压力不应小于1.5MPa；
（5）基坑采用止水帷幕时，地下水位以下的锚杆注浆应采取孔口封堵措施。
5、预应力锚杆张拉锁定应符合下列要求：
（1）当锚杆固结体的强度达到设计强度的75%且不小于15MPa后，方可进行锚杆的张拉锁定；
（2）拉力型钢绞线锚杆宜采用钢绞线束整体张拉锁定的方法；
（3）锚杆锁定前，应按表4.8.8的张拉值进行锚杆预张拉，锚杆张拉应平缓加载，加载速率不宜大于0.1Nk/min，此处Nk为锚杆轴向拉力标准值，在张拉值下的锚杆位移和压力表压力应保持稳定当锚头位移不稳定时，应判定此根锚杆不合格；
（4）锁定时的锚杆拉力应考虑锁定过程的预应力损失量，预应力损失量宜通过对锁定前、后锚杆拉力的测试确定，缺少测试数据时，锁定时的锚杆拉力可取锁定值的1.1倍~1.15倍；
（5）锚杆锁定尚应考虑相邻锚杆张拉锁定引起的预应力损失，当锚杆预应力损失严重时，应进行再次锁定，锚杆出现锚头松弛、脱落、锚具失效等情况时，应及时进行修复并对其进行再次锁定；
（6）当锚杆需要再次张拉锁定时，锚具外杆体的长度和完好程度应满足张拉要求。
6、锚杆的张拉和锁定应符合下列规定；
（1）锚杆锚头处的锚固作业应使其满足锚杆预应力的要求；
（2）锚杆张拉时注浆体与台座混凝土的抗压强度值不应小于表4.7.12的规定；
（3）锚头台座的承压面应平整，并与锚杆轴线方向垂直；
（4）锚杆张拉应有序进行，张拉顺序应防止临近锚杆的相互影响；
（5）张拉用的设备、仪表应事先进行标定；
（6）锚杆进行正式张拉前，应取0.1~0.2的拉力设计值，对锚杆预张拉1次~2次，使杆体平直，各部位的接触应紧密；
（7）锚杆的张拉荷载与变形应做好记录。
表4.7.12锚杆张拉时注浆体与台座混凝土的抗压强度值
锚杆类型
抗压强度值（MPa）
注浆体
台座混凝土
土层锚杆
拉力型
15
20
压力型及压力分散性
25
20
岩石锚杆
拉力型
25
25
压力型及压力分散性
30
25
7、锚杆的检测应符合下列规定：
（1）检测数量不应少于锚杆总数的5%，且同一土层中的锚杆检测数量不应少于3根；
（2）检测试验应在锚杆的固结体强度达到设计强度的75%后进行；
（3）检测锚杆应采用随机抽样的方法选取；
（4）检测试验的张拉值应按表4.8.8取值；
（5）当检测不合格时应扩大检测数量。
表4.8.8锚杆的张拉值
支护结构的安全等级
锚杆张拉值与轴向拉力标准值Nk的比值
一级
1.4
二级
1.3
三级
1.2
8、基本试验
锚杆基本试验应采用多循环张拉方式，其加荷、持荷、卸荷方法应符合下列规定：
（1）预加的初始荷载应取最大试验荷载的0.1倍，分5级~8级加载到最大试验荷载。
黏性土中的锚杆每级荷载持荷时间宜为10min，砂性土、岩层中的锚杆每级持荷时间宜为5min。
（2）试验中的加荷速度宜为50KN/min~100KN/min，卸荷速度宜为KN/min~200KN/min。
9、施工质量控制与检验
（1）锚杆施工全过程中，应认真做好锚杆的质量控制检验和试验工作；
（2）锚杆的位置、孔径、倾斜度、自由段长度和预加力，应符合表14.2.3的规定。
表14.2.3锚杆工程质量检验与验收标准
项目
序目
检验项目
允许偏差或允许值
检查方法
主控项目
1
杆体长度（mm）
+100
-30
用钢尺量
无损检测
2
预应力锚杆承载力极限值（KN）
符合验收标准
现场试验
3
预应力锚杆预加力（锁定荷载）变化（KN）
符合规范要求
测力计量测
4
锚固结构物的变形
符合设计要求
现场量测
一般项目
1
锚杆位置（mm）
±100
用钢尺量
2
钻孔直径（mm）
±10（设计直径>60）
±5（设计直径<60）
用卡尺量
3
钻孔倾斜度（mm）
2%钻孔长
现场测量
4
注浆量
不小于理论计算浆量
检查计量数据
5
浆体强度
达到设计要求
试验送检
6
杆体插入钻孔长度
预应力锚杆
不小于设计长度97%
用钢尺量
非预应力锚杆
不小于设计长度98%
（3）对不合格的锚杆，若具有能二次高压灌浆的条件，应进行二次灌浆处理，待灌浆体达到75%设计强度时再按验收试验标准进行试验，否则应按实际达到的试验荷载最大值的50%（永久性锚杆）或70%（临时性锚杆）进行锁定，该锁定荷载可按实际提供的锚杆承载力设计值予以确认。
（4）按不合格锚杆所在的位置或区段，核定实际达到的抗力与设计抗力的差值，并应采用增补锚杆的方法予以补足至该区段原设计要求的锚杆抗力值。
三、各阶段张拉力及油表读数控制
张拉采用100t中空千斤顶一台、YBZ2×2/50型电动油泵及配套油表进行。
千斤顶标定结果：
压力机读数（KN）
油表读数（MPa）
100
2
200
10
300
17
400
27
500
35
600
45
回归方程：
Y=0.0779X-3.9268
Y：
（MPa），X：
（KN）
四、预应力张拉施工工艺
1、锚杆的张拉，其目的就是要通过张拉设备使锚杆杆体自由段产生弹性变形，从而对锚固结构施加所需求的预应力值。
一般要求如下：
（1）张拉设备要根据锚杆体的材料和锁定力的大小进行选择。
（2）张拉前对张拉设备进行标定。
（3）安装锚夹具前，要对锚具进行逐个严格检查。
（4）张拉前，必须待锚固段、承压台（或粱）等构件的混凝土强度达到设计强度方能进行张拉，同时必须把承压支撑构件的面整平，将台座、锚具安装好，并保正和锚索轴线方向垂直（误差<5°）。
（5）张拉应按一定程序和设计张拉速度（一般为50kN／min）进行。
正式张拉前进行二次预张拉，张拉力为设计拉力的10％~20％。
正式张拉荷载要分级逐步施加，不能一次加至锁定荷载。
2、人员配置
技术员1名、技术工人2人、操作工人4人。
3、设备配置
施工机械、机具计划数量表
序号
名称
规格/型号
数量
备注
1
千斤顶
100t中空千斤顶
1台
2
高压电动油泵
YBZ2×2/50
1台
3
配套油表
0-60Mpa
1块
4、施工前准备
（1）主要材料
预应力钢绞线：
采用抗拉强度标准值fpk=1860Mpa、公称直径D=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。
钢绞线、锚具及夹片等采用正规厂家生产的产品，张拉端采用夹片式锚具，产品进场时必须附有出厂质量合格证等表明合格身份的有关证书。
进场后应抽样进行外观检查，并根据有关施工规程进行试验，检验钢绞线的强度，检验合格后方能使用。
（2）张拉准备工作
预应力张拉前后做技术交底工作，施工现场配置具备预应力施工知识和正确操作的项目部施工技术人员,张拉机械操作人员必须经培训合格。
②施工现场具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施。
③实施张拉时，应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。
④预应力筋张拉前，由施工单位提供与结构构件同龄期同养护条件的混凝土试块强度抗压值，当混凝土强度达到设计要求的张拉强度后方可进行预应力张拉。
（3）锚杆张拉试验按下列规定进行：
①最大试验荷载应取锚杆轴向拉力设计值N的1.1~1.15倍；
②初始荷载宜取锚杆轴向拉力设计值的0.1倍；
③在每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移不应少于3次；
④达到最大试验荷载后观测10min，卸荷至0.1Nt，并测读锚头位移。
5、张拉过程
（1）预应力筋和锚头、夹具的安装检验；
（2）张拉设备的校验：
张拉设备由有资质的试验单位进行标定，确定油压与张拉力关系公式。
（3）吊张拉设备定位安装
搭设张拉操作平台，采用木板搭设平台放置千斤顶。
安装工作锚板、夹片，并将夹片轻轻敲实，然后安装千斤顶、工具锚、夹片，安装时使千斤顶与锚垫板垂直。
（4）张拉
锚杆的张拉顺序应考虑邻近锚杆的相互影响，大千斤顶进行整排锚杆的正式张拉时宜采用跳拉法或往复式拉法，以保证钢绞线与横梁受力均匀。
开动油泵，给千斤顶张拉油缸缓慢供油，直至油压设计值，由于锚杆张拉完毕后会有一定的应力回弹，因此在张拉时需张拉到预应力锁定值的110%。
预应力筋的张拉采用以应力控制为主，伸长量为辅。
张拉前应进行试张拉，即对各种长度类型预应力筋各取一组筋按如下张拉程序张拉至设计张拉力。
试张拉时，量取实际伸长值并计算实际摩擦损失，然后推算预应力筋理论伸长值，作为正式张拉的控制依据。
在正式张拉前，先按照荷载为0.1倍的设计拉力预张拉，整体张拉1～2次，使锚索拉直，然后松开。
压力分散型锚索进行张拉时，按照设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%五级分级补偿，分级整体张拉。
张拉至110%稳定后可进行锁定，若发先应力损失，应及时进行补张拉。
张拉步骤如下：
①在张拉端安装锚环、夹片。
两片式夹片需同时推进到锚环里。
②装上千斤顶，开动油泵，对预应力筋进行张拉。
当张拉应力达到0.1倍拉力设计值时停止加荷，读取初始读数。
③按照设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%五级分级补偿，分级整体张拉。
在张拉过程中，当荷载每增加一级，均应稳定5~10min，并记录位移读数，每级稳定后测读锚头位移不应少于3次。
④张拉应力增大至设计张拉力（1.1倍拉力设计值）时，张拉荷载应维持10~20min，记录伸长值，退出千斤顶。
⑤锚杆锁定后若经检测发现明显的预应力损失，应进行补偿张拉。
6、张拉过程控制
（1）张拉前将锚垫板管内的混凝土清理干净、消除钢绞线上的锈蚀、泥浆。
锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶轴线与锚
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