边坡加固与防护预应力锚索施工作业指导书.docx
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边坡加固与防护预应力锚索施工作业指导书
边坡加固与防护预应力锚索施工作业指导书
一、材料与配件
1．1、注浆体
1．1．1、水泥
水泥选用符合国家标准，且标号大于425的普通硅酸盐水泥。
1．1．2、细骨料
中细砂
1．1．3、外加剂
可掺加早强剂（三乙醇胺，掺量0.05%）、膨胀剂（铝粉0.005%~0.02%）
1．1．4、有害物含量
有害物含量应符合下列要求：
1．1．4．1、注浆体中硫酸盐含量不应超过4%；
1．1．4．2、氯化物含量不超过使用水泥重量的0.1%；
1．1．4．3、拌合物中氯化物含量不超过0.5%，硫酸盐含量不超过0.1%，水中不得有糖分或悬浮有机物质；
1．1．4．4、外加剂中，氯化物，硫酸盐和硝酸盐总含量不应超过0.1%。
1．2、拌合物
1．2．1、注浆前应由试验室完成以下工作：
a、确定水泥类型；
b、确定水灰比；
c、确定外加剂、细骨料的具体类型；
d、注浆体3d、7d、28d无侧限抗压强度和强度增长情况；
e、自由膨胀量、收缩量、泌水量和凝固时间，如注浆体组成成份有变化，应对其重新试验。
1．2．2、孔内注浆体
1．2．2．1、孔内注浆体28d无侧限抗压强度不应小于30Mpa。
1．2．2．2、注浆体在200C条件下，拌合后3h的泌水量一般不应大于其体积的2%，最大不超过4%。
1．3、锚索体
1．3．1、锚索采用高强度低松弛预应力钢绞线，其性能参数为：
ASTM、A416-87a、270级、φ=15.24mm，并应在出厂前作好防腐层。
钢绞线应符合下列要求:
a.不得使用无出厂证书的预应力钢铰线和锚具。
有出厂证明书的预应力钢铰线和锚具到达工地时，应进行取样抽检，作化学成份分析和机械性能试验，试验不合格时，应在24小时运出工地。
每次钢铰线到货应附以易于辨认的金属标签，标明生产厂家、性能、规格、熔炼炉次和出厂日期。
b.预应力混凝土用钢铰线，其技术指标、质量证明书、包装方法及标志内容等均应分别符合设计规定，其力学性能详见附表。
c.预应力钢材进场后由试验室及材料室分批验收。
验收时应检验其质量证明书、包装方法及标志内容是否齐全、正确，钢材表面质量及规格是否符合要求，经运输、存放后有无损伤、锈蚀或影响与水泥粘结的油污。
d.外观
1）.钢绞线应逐盘检查，其表面不得有裂缝、小刺、壁裂、死弯等机械损伤和油迹，可允许有浮锈和退火色。
2）.钢绞线外观尺寸应符合下表要求
钢绞线力学性能（ASTMA416）
公称直径mm
强度级别
截面积mm2
破断荷载KN
1%延伸率时荷载KN
1000m质量kg
延伸率≥%
屈强比（低松驰）
1000h松驰（20℃、70℃破断荷载下）
12.7
250K
92.9
160.1
136.2
730
3.5
90%
2.50%
270K
98.71
183.7
156.1
775
15.24
250K
139.35
240.2
204.2
1094
270K
140
260.7
221.5
1102
e、力学性能
1）.应抽样检查，应从每批任取5%盘，且不少于3盘的钢绞线各取一个样品进行力学试验，如发现有一项试验结果不符合表二要求，则该盘钢绞线，为不合格产品。
2）.另从同一批未经试验的钢绞线盘中取双倍数量的样品进行复验，如仍有一个指标不合格，则该批钢绞线为不合格产品。
3）.若使用该批钢绞线，应逐盘取样试验来选用合格产品。
4）.测定钢绞线破断力时应采用整根钢绞线，不允许将其拆散。
测定伸长率时，标距为600mm。
1．3．2、自由段套管
自由段套管宜采用聚氯乙烯塑料管。
1．3．3、波纹套管
a、宜采用聚氯乙烯塑料管。
b、套管材料应具有较强的化学稳定性与耐久性，使用期间不应变软变硬。
c、波纹套管壁厚不应小于0.8mm，波纹间距应为壁厚6—12倍，齿高不应小于壁厚的三倍。
d、波纹套管应具有一定刚性和韧性，应能承受施工中的外力冲撞、摩擦破损等。
套管性能
性能参数
试验方法
单位
验收标准
聚氯乙烯
聚丙烯或聚乙烯
密度
BS2782
kg/m3
≥1.35
≥0.93
抗拉强度（23℃、试验速度50mm/min
BS2782
Mpa
≥45
≥29（聚乙烯）
≥30（聚丙烯）
软化点
BS2782
℃
≥75
≥110
硬度（肖氏D级）
BS2782
—
≥65
≥65
脆化温度
ASTM—D—746
℃
≤-5℃
≤-5℃
抗环境应力裂纹
ASTM—G—1693
h
200h无裂纹
耐霉性
ASTM—G—21
—
速度≤1△
抗菌性
ASTM—G—22
—
样品表面无细菌生成
吸水性
ASTM—D—570
％
长期浸泡、重量增加≤0.5％
抗静水压力
BS3796
—
无局部膨胀、渗透、滴水
注：
*观察细菌生长应不超过表面积的10％
1．4、隔离和对中装置材料
应使用对锚索体无腐蚀的材料，一般可选用硬质塑料，不得选用木材或与锚索体材料性质不同的金属。
1．5、锚具
A.锚具采用与其配套的QM15-4，QM15-3锚具。
用预应力钢材与锚夹具组合进行张拉试验时的锚固能力，不得低于预应力钢材标准抗拉强度的95%，即1767MPa。
B.锚夹具须经过部以上级别技术鉴定和产品鉴定，出厂前应由供方按规定进行检验并提供质量证明书。
C.锚夹具进场时应分批进行外观检查，不得有裂纹、伤痕、锈蚀，尺寸不得超过允许偏差。
对锚具的强度、硬度、锚固能力等应根据供货满足情况确定是否复验的项目、数量。
当质量证书不符合要求或对质量有疑点时，应按有关规定进行检验，符合要求并经监理工程师批准后方可使用。
D.锚具使用前，除应按出厂证明文件核对其锚固性能、级别、型号、规格及数量外，还应作以下验收：
*外观，若表面有裂纹或超过产品标准及设计图规定的允许意误差，则为不合格品，不得使用。
二、预应力钢材的搬运、存放和防腐
1、运输
1）为防止预应力钢材在装运与贮存中的物理损害和腐蚀，应将预应力钢材包装于集装箱或装运模板内。
任何受到损害和腐蚀的钢材不得使用。
2）集装箱或装运模板应清晰地标明搬运注意事项、所用防腐剂的型号、种类和数量等。
2、存放
1）预应力钢材应存放在离开地面的清洁、干燥环境中，并应覆盖防水帆布。
2）锚具运输和存放时，应防止机械操作和腐蚀，仅允许螺纹部分出现轻微度的腐蚀，夹具和安全系统应防止任何腐蚀。
三、锚索施工
3．1、锚索施工流程图
锚索施工程序框图
3．2、钻孔
3．2．1、钻孔应按设计图要求的参数进行施工，其误差控制在如下范围内：
a、孔径不小于设计值。
b、钻孔的有效深度不小于设计深度且超深值不得大于20cm；对于下倾钻孔，当有不可排泄的松散物时，钻孔深度应为设计深度和松散物占据深度之和，且松散物占据孔深不宜大于1.0m。
c、钻孔在任何一个方向上的入口误差不大于2.50。
d、钻孔在钻进长度方向上的误差不得大于钻孔长度的1/3，详见图1、图2。
e、钻孔在孔口位置与设计位置的偏差不得大于±75mm。
3．2．2、钻孔方位角及倾角采用地质罗盘仪测量确定。
3．2．3、钻孔采用无水钻进。
3．2．4、钻孔及孔壁上附着的粉尘、泥屑应使用高压空气进行彻底冲孔，以确保注浆体与孔壁的粘结强度。
3．2．5、当钻孔过程中有地下水从孔口溢出时，应采用注浆堵水，以免锚固段注浆体流失或强度降低。
3．2．6、对于下倾钻孔，待钻孔完成并清洗干净后，应对孔口暂时封堵，不得使碎屑、杂物进入孔口。
3．2．7、在钻孔过程中，应注意钻孔速度、返回介质的成份与数量，地下水等资料的收集与记录，发现异常情况时及时上报。
3．3、锚索制作与安装
3．3．1、锚索制作应在加工车间或有覆盖的工棚内制作。
3．3．2、锚索各种配件的放置位置及数量应在现场根据锚索组装试验后确定。
3．3．3、锚索制作前应对钻孔实际深度进行测量，并按孔号截取锚索体材料；钢绞线需使用切割机切割，不得使用电弧切割，钢绞线切割时，应将切口两侧各3-5cm处用铁丝绑扎，并将切口焊牢。
钢绞线编束时，应每隔1-1.5m绑扎1道铅丝，铅丝扣应向里，绑好的钢绞线束应编号挂牌堆放。
制作好的锚索应按对应孔号进行编号。
3．3．4、锚索制作完成后，应经主管工程师、质检工程师及监理工程师进行仔细检查、合格后方可使用。
3．3．5、锚索制作
3．3．5．1、锚索制作应按如下程序进行：
a、按锚固段长度、张拉段长度、外锚头长度和张拉机具长度之和截取锚索体材料。
b、按设计要求进行防腐处理，并按规定位置和长度制作锚索张拉段。
c、将处理好的锚索体材料顺序置放在制作支架上。
d、按设计要求制作锚索。
e、经检查合格编号后待用。
3．3．5．2、储存
a、锚索制作好后应尽早使用避免长期存放。
b、存放时应选择可靠地方，以免受到机械损坏或焊渣、油污等溅落在锚索体上。
c、锚索应存放于干燥清洁地方，不得露天存放。
d、锚索存放在相对湿度超过85%的环境中时裸露部分应用浸渍油脂的纸张或塑料布进行防潮处理。
3．3．5．3、安装
a、安装锚索前应对锚孔重新进行检查，对塌孔、堵孔进行处理。
b、安装前应同时对锚索体检查，对损坏的防护层、配件、螺栓应进行修复。
c、推送锚索时用力要均匀一致，不得在推送过程中损伤锚索体配件和防护层。
3．3．6、注浆
3．3．6．1、配制注浆液体时，各种材料应严格按配合比进行计量，浆液采用机械强制搅拌，搅拌时间不小于2min。
3．3．6．2、搅拌时应先把搅拌用水一次加入搅拌机，干料应在送入搅拌用水后加入，当搅拌时间过半后方可加入外加剂。
3．3．6．3、注浆时应保持连续进行，不得中途停止或中断。
3．3．6．4、注浆压力应控制在每米埋深0.02Mpa内。
3．3．6．5、注浆应从钻孔最低处向最高处进行，排气管应通过垫板设置到钻孔的最高处。
3．3．6．6、下倾锚索在注浆时，应将注浆管送到钻孔最底部，确保注浆全过程中注浆管有一定长度埋置在注浆体中。
3．3．6．7、注浆时应确保追回浆体的稠度和注入浆体的稠度一致后才能停止注浆。
3．3．6．8、在注浆体固化前，不得以任何方式拔动锚索体。
3．3．6．9、注浆完成后，应即时采用清水清洗所有注浆设备及管路，直到出水不含水泥或砂粒为止。
3．3．6．10、冬季施工时，应采取以下措施防止浆液强度降低。
a、注浆时，浆液温度应保持在50C以上。
b、拌合料不能含雪、冰及霜。
c、锚索体和任何接触注浆体的容器表面应无霜、雪、冰。
d、注浆体应处于不会导致冷却的温度环境中。
3．3．6．11、水泥浆压注工作应在一次作业中连续进行，并让出口处冒出废浆，直至不含水沫气体的浆液排出，其稠度与压注的浆液稠度相同时即行停止（流出浆液的喷射时间不少于11秒）。
然后应将所有出浆口和孔眼封闭，压浆端的水泥浆压力应最少升至0.7MPa，且最少维持10秒。
3．3．6．11、压浆设备
a．压浆拌和机应能制造出胶状稠度的水泥浆。
压浆机必须能以0.7MPa的常压连续进行作业。
压浆停止时，压浆机要照常循环并搅拌。
在泵的缓冲板上部应装上1.0mm标准孔的筛式滤净器。
b．此设备应能对压浆完成的孔道保持压力，并应装置一个维持孔道压力的、能够开闭的喷嘴。
c．压力表应在使用前进行校正，此后在监理工程师要求时也应校正。
压浆作业过程中最少每隔3h将所有设备用清水彻底清冼一次。
每天用完后也要进行清洗。
d．当监理工程师要求时，应进行压浆试验。
准备工作未经监理工程师检查之前，不得进行压浆。
3．3．7、外锚头
3．3．7．1、锚具、垫板及外锚头顶面必须与锚索体同轴，锚索体锁定后其偏差应不大于±50。
3．3．7．2、需确保垫板与垫墩接触面无任何空隙。
3．3．7．3、锚体张拉过程全部结束后，应及时锁定，封闭锚头。
外锚头多余长度锚索体应采用冷却切割法，锚具外保留长度不应小于5cm。
3．3．8、张拉
3．3．8．1、张拉机具必须能在额定出力范围内将锚索拉至设计预应力值的1.5倍，即额定拉力必须大于427.5KN以上。
3．3．8．2、张拉系统必须能在额定出力范围内以任一增量对锚索进行张拉，且能在中间相对应荷载水平上进行可靠稳压。
3．3．8．3、系统需能按照要求的精度测锚索的伸长。
3．3．8．4、张拉系统油压表的精度不得低于1.5级，压力表需用读数不宜超过表盘度的75%。
3．3．8．5、张拉系统正式使用前必须在具有相应资格的计量单位进行标定，并绘制压力表与出力值对应曲线。
3．3．8．6、张拉系统每隔2个月请计量部门标定保养一次。
张拉机应由专人使用和保管，并经常维护，定期标检。
3．3．8．7、预应力张拉作业时，施工队应选富有经验的技术人员指导此项工作的进行。
所有操作预应力设备的人员应通过设备使用的正式训练。
张拉机具应由专人使用和保管，并应经常维护、定期校检。
3．3．8．8、所有张拉设备应在首次使用过程中每隔两个月请计量部门标定和保养一次。
1）预应力张拉中，如果发生下列任何一种情况，应重新进行标定和保养：
a、张拉过程，预应力钢丝绞线经常出现断丝时；
b、千斤顶漏油严重时；
c、油压表指针不回零时；
d、调换千斤顶油压表时。
3．3．8．9、施工要求
1）张拉工作应有监理工程师在场时进行。
2）当气温下降到+5℃以下且无保温措施时，禁止进行张拉工作。
3）总张拉力和计算伸长值应取得监理工程师的同意。
4）在张拉过程中，应边张拉边量测伸长值并同时做好张拉记录。
5）施加预应力之前，应对砼构件进行检验，外观和尺寸均应符合质量标准要求，锚索张拉必须在孔内砂浆，外锚头达到设计强度后方可进行.
6）张拉程序应符合图纸要求，严禁使用分束张拉。
7）预应力钢铰线应以渐进的和均匀的速度张拉，在取得监理工程师同意的总张拉力作用下，钢铰线伸长值与同意的计算伸长值相差不应超出6%。
如果计算伸长值与实际伸长值有明显的出入，应在继续张拉前通知监理工程师。
3．3．8．10、张拉机必须与锚索轴线一致，锚环夹片和锚索体张拉部分不得有泥砂、锈蚀层或其他污物。
3．3．8．11、张拉应分级进行,每级按设计预应力的25%递增，每级稳定5分钟后，下一级才进行，最后一级超张拉120%并稳定15分钟，间隔6~10天后再进行补偿张拉，然后锁定，封闭锚头。
四、安全
4．1、施工前队技术室应会同施工队根据现场情况制定详细的安全管理制度和各工序的安全操作规程。
4．2、各种机械设备操作人员未经考核不得上岗。
4．3、现场必须指定一名安全员坚持跟班作业。
4．4、现场施工人员必须截安全帽、高空作业人员必须系安全带并设安全网。
4．5、高空作业平台必须牢固可靠并有足够作业面积，应尽量避免上下交叉施工作业，当不能避免时，必须对上下作业区域进行有效隔离。
4．6、现场电器设备和电路应由专人负责并经常检查，与施工脚手架接触部位的电线必须有可靠措施保证线路不漏电。
4．7、注浆作业人员必须配带防护眼镜、口罩和防护手套，避免腐蚀物质对施工人员造成伤害。
4．8、张拉时，不得碰撞千斤顶，千斤顶后方区域内严禁站人，对可能有人员出入的位置设置警告牌和防护措施。
五、质量与验收
5．1、队技术室应指定专门的技术人员和管理人员负责锚索施工技术管理及质量监控。
5．2、施工过程中认真作好质量自检、互检，并及时通知经理部质检工程师及监理工程师进行复检。
5．3、认真作好施工记录和施工日记，将各参数如实填入记录表中，并为竣工验收资料的一部分。
5．4、发生质量异常或事故时，应及时上报经理部，以便及时处理。
5．5、验收
5．5．1、锚索工程验收时，应提供如下资料
a、原材料出厂合格证。
b、原材料抽样检查（检验）报告。
c、代用材料合格证和试验报告。
d、施工用设备、仪器、仪表的检验或标定报告。
e、按附表格式内容提供的施工记录。
f、锚索性能试验报告。
g、钻孔过程中发现异常地层的性质、层位、深度等情况及相应处理措施。
h、变更设计报告及图纸。
i、重大工程问题处理文件。
j、施工总结和竣工图。
附表
1、锚索施工记录表。
2、锚索制作、钻进、注浆记录表。
3、锚索张拉记录表。
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