边坡岩石锚索施工

边坡岩石锚索施工

边坡岩石锚索施工

本标段预应力锚索为1000kN级、1800 kN级和3000 kN级无粘结和有粘结锚索，锚索孔深20～65m。预应力锚索施工遵循“紧跟开挖面,自上而下,立体穿插,平面分散”的原则。 （1）有粘结预应力锚索施工 ① 工艺流程:

粘结预应力锚索施工程序详见附图

1。

② 主要材料:a.钢绞线:锚索由粘结式钢绞线集束而成，采用符合国标规定并具备出厂合格证和标牌的钢绞线，每批钢绞线在使用前抽样进行力学性能试验，其成果报送监理人批准后用于现场施工。b.水泥:水泥主要用于锚索孔道灌浆及垫座混凝土用料，水泥标号选用不低于PO42.5级的普通硅酸盐水泥。

有粘结锚索施工工艺框图

钻机就位钻 孔 孔道验收 施工准备 钢绞线检锚索体锚索验 附件加工 锚索安装 内锚固段垫座混凝张拉锚固 张拉段灌外锚头封试验锚索 混凝土拌

附图1

③ 主要施工设备

钻孔机械：拟选用YG-80型潜孔钻机造孔。

灌浆设备：灌浆采用BW/100灌浆泵，制浆采用JG442型高速搅拌机。 张拉设备：张拉机具选用ZB4-500S型高压电动油泵（用于1000KN～3000KN锚索张拉）、YCW系列千斤顶、锚具拟采用HVM15-11、HVM15-14或符合技术指标的其它锚具。

④ 施工方法 a.施工准备

材料准备：依据设计图纸及施工进度计划，采购锚索用各种材料，并对高强度低松驰钢绞线等主要材料抽样做力学试验，测定最小破断力、屈服强度等是否符合设计规定要求。

预应力锚索施工前，对用于施工的定位仪器、测孔仪器、钢尺、灌浆用压力表、自动灌浆记录仪等进行校验，合格后使用。

张拉油泵、千斤顶、压力表、监测仪器联合率定，绘出关系曲线。 为加快施工进度，对内锚固段浆液及锚头砼、封锚砼做早强配合比试验。 b.钻孔施工

钻孔施工前，由测量人员配合技术员按施工图的要求正确放出各锚孔孔位，并标识清楚，同时由技术员向钻孔操作人员逐孔进行钻孔参数及钻孔要求的技术交底。预应力锚索孔采用MD-100型钻机造孔。

(a)施工平台：锚索施工均在施工排架上进行，采用钢管搭设施工排架，锚索孔附近搭设约5m宽承重脚手架作为施工平台。

(b)钻机定位：钻机定位准确与否是钻孔质量控制的先决条件。孔位及钻孔方位由测量仪器测定，钻孔倾角由地质罗盘测定，钻孔角度调整好以后，再将钻机固定牢靠，保证钻机开孔精度。

(c)开钻：开钻前技术员复测钻机定位参数，孔位、孔向、倾角、孔径核对无误后方可供风开钻。开孔钻进时采用低转速、低压推进，进尺约0.5～1.5m时，再次校核钻孔参数，如有变动，及时调整加固，确保钻孔开孔偏差不大于10cm，孔轴方向与倾角允许偏差为±2.5度，孔底处的孔径允许偏差为-10mm～0mm。然后正常钻进，每隔5米再次复测、纠偏，对不能满足要求的孔则废弃，并按监理要求重新开孔。废孔在周边预应力锚索张拉前用水泥砂浆回填密实。当孔深超过30m时，每隔10m加定中器，确保钻孔精度。

(d)钻孔：钻进过程中认真记录每一阶段的钻进速度、回风及返渣情况，若钻孔达到预定孔深但锚固端仍处于破碎带或断层带等软弱夹层时，及时向监理工程师汇报，必要时延长孔深，以保证锚固端处于稳定完整的岩石中。

锚孔钻进过程中，若出现不回风、不返渣、塌孔卡钻的岩石破碎带和渗水量较大的围岩时，按设计要求进行孔道灌浆处理。

钻孔结束后，用高压风、水清洗干净孔内粉尘（堆积体、崩积体中只用高压风清孔），然后用编织袋塞好孔口进行防护。

c.锚束下料、编束、运输

(a)下料：锚索下料长度等于实际孔深+锚具厚度+外墩头混凝土厚度+张拉千斤顶长度+外余量（200mm）。

钢绞线下料长度一致，以保证锚索体受力均匀。钢绞线截取采用砂轮切割机，切头用铅丝绑扎，以免分散，且便于分股张拉，为了防止产生电化学腐蚀，绑扎锚索不应采用镀锌铁丝。

(b)编束：将截好的钢绞线平顺地放在平台上，按设计要求现场进行绑扎制

作，分根编号记录。

量出内锚固段和自由段长度，分别作出标记；在内锚固段和自由段的分界处安装止浆堵塞装置，标示进出浆管。

内锚固段每1米安装一个对中支架，自由段每2m 安装一个对中支架，内锚固段相邻对中支架之间扎无锌铁丝一道，形成枣核状。为方便穿束，内锚固段端头设一导向帽，导向帽采用δ=1.5mm的铁皮卷制。

组装好的锚索由专人检查其长度，组装直径、钢绞线有无交叉和重迭等。合格的锚索挂牌，标明锚索编号，锚索长度，然后平顺地放在一旁待用。

(c)锚索运输：锚索运输前，逐一核对锚索编号是否与孔号一致，确认无误后，人工运至锚索孔口待装，运输过程中锚索不得出现打结、弯折的现象发生。

d.锚索安装

安装前，仔细检查锚束编号是否与锚孔号相符，锚束长度是否与锚孔深相符，穿束时所有操作人员要协调一致。

锚索安装由人工配合5T卷扬机进行，穿束过程中保护灌浆管路及止浆体，以免在穿束过程中被损坏。

穿索完成后对灌浆管路进行通试，如不畅通，则拔出锚索，处理后重新穿束。穿束完后及时保护好外留钢绞线及孔口，防止钢绞线遭受飞石、雨水、人为损伤。

e.内锚固段注浆

灌浆施工采用JG442型集中制浆灌浆站，它可以监视并自动记录整个灌浆过程的流量、压力、水灰比等参数。粘结式锚索内锚固段注浆在锚索穿束后即可进行，灌浆前通过灌浆管用压力风将孔内积水及杂物吹干净。

浆液拟采用水灰比0.36:1或0.4:1的纯水泥浆，浆液配比经试验确定。注浆过程中将注浆管插至孔底，水泥浆由孔底注入，整个注浆过程必须连续。

灌浆结束标准为：a、灌浆量大于理论吸浆量：b、回浆比重不小于进浆比重，且稳压时间达到30min。

f.垫座混凝土浇筑

对锚索孔口部位的基岩面人工清理干净，安装孔口预埋钢垫板和锚索保护套管，并调整钢垫板和套管的方向准确。

外墩头混凝土采用0.3m3搅拌机现场拌制，通过溜槽运浇筑部位，在浇筑振捣过程中注意保护预埋钢垫板及保护套管。

g.锚索的张拉

在内锚固段浆体及垫座混凝土达到设计强度后（或采用快速锚头，内掺早强剂，在内锚固段及外墩头达到设计强度的70%后），进行锚索张拉。

试验锚索则先进行试验锚索的张拉。张拉机具选用ZB4-500S型高压电动油泵（用于1000KN～3000KN锚索张拉）、YCW系列千斤顶、配套锚具。

张拉前将锚索、千斤顶、锚具均与锚孔中心线对中安放好。再按预张拉、整体张拉、补偿张拉的程序进行张拉。

(a)预张拉：采用YCW20千斤顶及配套油泵进行单根预紧张拉；钢绞线单根预张拉荷载可采用设计张拉荷载的20%～30%，张拉时按顺序逐根张拉，使其钢绞线完全平直。

(b)整体张拉：预紧张拉24小时后进行整体预应力张拉，张拉时升荷速率不大于设计应力的10%，卸荷速率不大于设计应力的20%。

1000KN采用YCW250型整拉式千斤顶及ZB4-500S型油泵进行；张拉施加荷载等级为：初始荷载(250kN)(稳压5min)→500kN(稳压5min)→750kN(稳压5min)→1000kN(稳压5min)→1150kN(稳压20min)锁定。

1800KN采用YCW350型整拉式千斤顶及ZB4-500S型油泵进行；张拉施加荷载等级为：初始荷载240kN(稳压5min)→900kN(稳压5min)→1350kN(稳压5min)→1800kN(稳压5min)→2070kN(稳压20min)锁定。

3000KN采用YCW350型整拉式千斤顶及ZB4-500S型油泵进行；张拉施加荷载等级为：初始荷载380kN (稳压5min)→1500kN(稳压5min)→2250kN(稳压5min)→3000kN(稳压5min)→3450kN(稳压20min)锁定。

(c)补偿张拉：整体张拉锁定48h内，根据试验锚索的应力测试结果，经监理工程师审查，若发现预应力损失大于设计值荷载的10%时，应进行补偿张拉，张拉方法与整体张拉相同。

张拉吨位采用“双控法”，即采用伸长值与压力表读数互相比较控制，但以压力表读数为准。另外，在进行试验锚索张拉时，认真记录压力传感器的读数、压力表读数以及钢绞线在不同级别张拉力下的伸长值。每次进行试验束张拉，

均必须有监理工程师在场时进行。

h.回填灌浆

封孔回填灌浆在补偿张拉结束后28天进行，封孔回填灌浆前必须由监理人检查确认锚索应力已达到稳定的设计吨位。

灌浆施工采用JG442型集中制浆灌浆站，自由段回填灌浆时，从锚索中预留的灌浆管自下而上连续进行，压力0.3～0.5Mpa，闭浆压力为0.5Mpa。为保证所有空隙被浆液回填密实，在浆液初凝前进行2次以上补灌，当浆液凝固到不从孔中回流出来之前，保持不小于0.4Mpa的压力进行拼浆。

i.外锚头保护

灌浆材料达到设计强度后，可采用砂轮切割机切除外露的钢铰线，切口位置至外锚具的距离不应小于15cm，在其外部用厚度不应小于15cm的混凝土封闭保护。

（2）无粘结锚索施工 ① 工艺流程

自由式拉压复合防腐型预应力锚索施工程序详见附图2。 双层保护自由式预应力锚索施工程序详见附图3。

自由式拉压复合防腐型预应力锚索施工工艺框图

施工准备 钻机就位钻 孔 孔道验收 钢绞线检剥离挤压头分组制作锚 索体锚索验锚索安装 附件加工

附图2

双层保护自由式预应力锚索施工施工工艺框图

施工准备 钻机就位钻 孔 孔道验收 钢绞线检剥离挤压头锚索体锚 索验锚索安装 附件加工

附图3

② 主要材料

无粘结锚索所用钢绞线为带PE防护管的无粘结钢绞线，每批钢绞线在使用前抽样进行力学性能试验，其成果报送监理人批准后用于现场施工。

其余所用材料及设备与粘结式锚索相同。 ③ 施工方法 a.施工准备

材料准备：依据设计图纸及施工进度计划，采购锚索用各种材料，并对高强度低松驰钢绞线等主要材料抽样做力学试验，测定最小破断力、屈服强度等是否符合设计规定要求。

预应力锚索施工前，对用于施工的定位仪器、测孔仪器、钢尺、灌浆用压力表、自动灌浆记录仪等进行校验，合格后使用。

张拉油泵、千斤顶、压力表、监测仪器联合率定，绘出关系曲线，用于施工。

为加快施工进度，对内锚固段浆液及锚头砼、封锚砼做早强配合比试验。 b.钻孔施工

预应力锚索孔采用YG-80型钻机造孔。其施工方法和具体要求同全粘结预应力锚索钻孔施工。

c.锚束下料、编束、运输

(A)下料：锚索下料长度等于实际孔深+锚具厚度+外墩头混凝土厚度+张拉千斤顶长度+外余量（200mm）。

双层保护自由式锚索下好料后，将设计要求的锚根段长度用人工剥离表层的聚乙烯塑料管，管口用胶带封口，以免浆液浸入，逐根清洗钢绞线表层的保护油脂，并用干净棉纱擦干，清洗合格的钢绞线分类运往编束场地。

自由式拉压复合防腐型锚索下好料后，用人工剥离挤压段钢绞线表层的聚乙烯塑料管，逐根清洗钢绞线表层的保护油脂，并用干净棉纱擦干，清洗合格的钢绞线分类运往编束场地。

(B)编束

(a)双层保护自由式锚索制作

双层保护是指由无粘结钢铰线制成的锚束再加波纹套管。

按设计根数，将下好料并清洗合格的无粘结钢绞线顺直排列在现场编束平台上，摆好灌浆管，并按内锚段0.75m，自由段3.0m的间距摆好塑料支架，然后按规律编排，绑扎成束，内锚段每两个支架间用铁丝捆扎。

将编好的锚束套上波纹管，靠近内锚段顶部用PE端帽封堵，端帽和波纹管用玻璃胶粘合，锚束中的一根灌浆管伸出端帽或波纹管，另一根留在波纹管内，距端帽10cm，分别作为波纹管的外部和内部灌浆管。然后在波纹管外侧安置定中器，内锚段间距1.5m，自由段间距3m，保证波纹管周围有均匀厚度的浆液胶结体。

组装好的锚束验收、编号、堆放保存。 (b)自由式拉压复合防腐型锚索制作。

按设计根数，将下好料并清洗合格的无粘结钢绞线顺直排列在现场编束平台上，摆好灌浆管，按照图纸装配挤压头、托板和锚板，进行内锚段部分制作，按要求安放隔离架，然后按规律编排并绑扎成束，同时内锚段每两个隔离架之间用铁丝捆扎，锚根部位安装导向套，张拉端每根钢绞线按张拉顺序编号标识。

组装好的锚束验收、编号、堆放保存。

(C)锚索运输

人工水平运输至需要穿束的孔位，人工配合5T卷扬机进行穿束。运输过程中锚索不得出现打结、弯折的现象发生。

(D)为了避免锚索体因降水引起锈蚀，锚索体加工不在露天进行。 d.锚索安装

安装前，仔细检查锚束编号是否与锚孔号相符，锚束长度是否与锚孔深相符，穿束时所有操作人员要协调一致。

锚索安装人工配合卷扬机进行，穿束过程中采取措施保护灌浆管路及止浆体，以免在穿束过程中被损坏。

穿索完成后对灌浆管路进行通试，如不畅通，则拔出锚索，处理后重新穿束。

确保管路畅通后及时保护好外留钢绞线及孔口。防止钢绞线遭受飞石、雨水、人为损伤；防止孔口石碴、岩粉进入孔内。

e.垫座混凝土浇筑

混凝土施工前，锚头范围内的岩石面应清至新鲜岩面，老混凝土面应凿毛。锚垫板的安装必须牢固、准确，施工前，将导向钢管的一端与锚垫板正交焊接，另一端插入钻孔内对中。

模板采用定型模板。混凝土由我局拌合站拌料，混凝土搅拌车运至现场，采用混凝土泵或溜槽送至施工浇筑部位，ф50软轴振捣棒振捣密实，振捣过程中注意保护预埋钢垫板及保护套管。

f.锚索灌浆

双层保护自由式锚索在外锚头混凝土浇完，并有一定强度后，进行全孔一次灌浆，灌浆前安装好灌浆盒及排气管，灌浆时波纹管内外灌浆管同时进浆，分别排气，再按要求迸浆后，结束灌浆。自由拉压复合防腐型锚索也采用在外锚头混凝土浇完，并有一定强度后，进行全孔一次注浆。

g.锚索的张拉

张拉须等内锚灌浆，外锚头砼达到设计强度后进行。张拉机具选用ZB4-500S、YCW系列千斤顶、锚具拟采用HVM15-11、HVM15-14或符合技术指标的其它锚具.

A、自由式拉压复合防腐型锚索的张拉

(a)自由式拉压复合防腐型锚索，由于钢绞线长度不等，故采用千斤顶单根间隔对称分序张拉，确保各钢绞线平均受载。

(b)张拉时，先张拉锚具中心部位钢绞线，然后张拉锚具周边部位钢绞线，张拉按照间隔对称分序进行。

(c)张拉时，每次升荷稳压后测量钢绞线伸长值，并按要求进行记录。 (d)张拉方式：

初始张拉→第一循环张拉→第二循环张拉→第三循环张拉→第四循环张拉。

初始张拉：将钢绞线逐根按设计应力的10%锁定，再逐根分序张拉至设计应力的1/4锁定。

单根张拉δ/10（稳压后锁定）→δ/4(稳压3min) →δ/10→δ/4(稳压3min锁定)

第一序循环张拉：在初始张拉结束后，在δ/4荷载的基础上加载至δ/2（稳压锁定）

δ/4→δ/2(稳压3min) →δ/4→δ/2(稳压3min) →δ/4→δ/2(稳压3min锁定)

第二序循环张拉：在第一循环张拉结束，在δ/2荷载基础上继续加载至3δ/4锁定。

δ/2→3δ/4 (稳压3min) →δ/2→3δ/4 (稳压3min) →δ/2→3δ/4 (稳压3min锁定)

第三序循环张拉：第二循环张拉结束，在3δ/4荷载基础上加载至δ锁定。 3δ/4→δ(稳压3min) →3δ/4 →δ(稳压3min) → 3δ/4→δ(稳压3min锁定)

第四序循环张拉：第三循环张拉结束，在δ基础上加载至1.1δ稳压锁定。 δ→1.1δ(稳压20min锁定) → 长期观测 B、双层自由保护式锚索的张拉。

双层自由保护式锚索的张拉同无粘结锚索张拉。 f.封孔回填和外锚头保护

A、在监理人检查确认锚索应力已达到稳定的设计吨位后，从锚具系统中预留的灌浆孔施灌，并在浆液初凝前进行2次以上补灌，当浆液凝固到不自孔中回流出来之前，保持不小于0.4Mpa的屏浆压力。

B、灌浆材料达到设计强度后，可采用砂轮切割机切除外露的钢铰线，切口位置至外锚具的距离不应小于15cm，在其外部用厚度不应小于15cm的混凝土封闭保护。