预应力锚索施工安全质量控制要点.ppt

,XXX桥站预应力锚索施工2015年04月15日XXX监理公司,目录,1、压力分散型锚杆特点；2、锚索施工原材料质量控制；3、锚索索体加工质量控制；4、锚索钻孔施工质量控制；5、锚索注浆施工质量控制；6、锚索张拉施工质量控制；7、可拆除锚索施工质量控制要点。,1、压力分散型锚杆特点,1.1压力分散型锚杆发展：,目前，在北京的深基坑支护体系中，复合土钉墙支护体系，护坡桩一锚杆支护体系，地下连续墙一锚杆支护体系占有很大的比重；在边坡支护体系中锚杆的作用是不可忽视的重要因素之一，因此，锚杆类型选择以及锚杆施工质量控制对深基坑支护工程的安全可靠性，经济成本合理性起着决定性的作用，当前深基坑支护体系中锚杆具有结构简单，制作方便，施工，张拉工艺易于操作等优点，在城市基坑支护工程中已经应用了几十年，但其应力集中，锚杆过长易造成地下环境污染以及经济性能相对较差。针对普通拉力型锚杆的不足，开发出一种新型锚杆压力分散型锚杆，它优化了普通拉力型锚杆的组成结构，具有承载力高，经济性能优，适应性强等特点，并在实践中得到了充分的体现。,1、压力分散型锚杆特点,1.2压力分散型锚杆特点如下：,1、压力分散型锚杆特点,1.3压力分散型锚杆受力形式：,1、压力分散型锚杆特点,1.4压力分散型锚杆应用对比：,实践证明，采用压力分散性锚杆支护体系不仅安全，同时在保证锚杆设计承载力要求下可通过缩短锚杆长度、调整锚杆标高，解决压力分散性锚杆在基坑支护过程中的应用。,45吨,普通拉力型锚杆与压力分散型锚杆优缺点比较，普通拉力型锚杆是指在一个钻孔中只安装一根独立的锚杆杆体，尽管杆体可由多根钢绞线或钢筋等材料组合构成，但其只有一个统一的锚杆自由段和锚固段。拉力型锚杆的荷载传递方式是通过拉杆杆体与注浆体以及注浆体与地层间的粘结使外力一次传递到土体中的，其轴向力沿锚杆体方向自锚杆近端向远端依次递减，依靠锚固段首尾部分的不均匀拉伸变形，来带动与锚固段相结合的土体变形，借此来调动土体的抗剪强度。国内外大量实测资料都证实，普通拉力型锚杆在张拉荷载作用下，注浆体与锚杆体间的粘结应力与锚杆体轴向力沿锚固体长度分布极不均匀，应力集中现象十分严重，而且载荷传递范围仅在有限长度内（一般812m），粘结应力锚杆体轴力的峰值分布在锚固段临近锚杆自由段处，随着锚杆荷载的增加，荷载传至锚杆锚固段最远端之前，在锚杆杆体与注浆体或注浆体与土层界面之间就会发生粘结效应，逐步弱化或脱开的现象，同时锚杆四周土体塑型区逐步由锚杆近端土体向远端土体发展。,1、压力分散型锚杆优缺点：,压力型分散锚杆是是在同一个锚杆孔内安装几个单元锚杆，单个单元锚杆构造上与普通拉力型锚杆相同，每个单元锚杆均有各自的锚杆杆体、自由段和锚固段。压力型分散锚杆承受集中拉力荷载时，各个不同的单元锚杆锚固段分别承担较小的拉力荷载，单个单元锚杆的荷载传递机制与普通拉力型锚杆也相同，但就若干根单元锚杆复合后的总锚固段上的粘结应力而言，其峰值大大减小，且相应于整根锚杆锚固段长度分布均匀，这样就能保证最大限度的调用整个锚杆加固范围内土体强度。因此在获得较高的锚杆承载力的同时，压力分散型锚杆可以极大地提高锚杆锚固段的利用效率，从而缩短锚杆总长度，降低锚杆成本。综上所述，压力分散型锚杆是结构优化了的拉力型锚杆，它不仅保持了普通拉力型锚杆制作、施工简便的优点，而且最大程度地提高了单位长度锚杆使用效率。,1、压力分散型锚杆优缺点：,2、锚索施工原材料质量控制,万泉河桥站西端明挖部分深基坑预应力锚索施工主要原材料有无粘结钢绞线、承载体、注浆管、钢绞线隔离架、锚具、夹片、锚垫板、钢腰梁、水泥和水。,2.1无粘结钢绞线,设计采用压力分散型锚杆。设计采用7道锚索，其中第1、2、3、4、7道锚索采用15.2mm、1860级高强度低松弛钢绞线，第5、6道采用17.8mm、1860级高强度低松弛钢绞线，为带套管无粘结钢绞线。,现场进场的无粘结钢绞线，钢绞线外有PE套管，中间填充润滑油。提示:施工时，注意成品保护,万泉河桥站施工现场采用的施工单位自行加工的带套管钢绞线,万泉河桥站施工现场采用的承载体,正规厂家生产的无粘结钢绞线，钢绞线外有PE套管，中间填充润滑油。,万泉河桥站施工现场采用的U型承载体,(1)出厂合格证；(2)进场复试合格报告；(3)由业主、设计单位、监理单位、施工单位一同进行首件验收的验收合格资料。(4)对于09标盾构机穿越区域采用的是可拆卸锚索。,无粘结钢绞线应有以下验收资料：,钢绞线性能特点介绍,1860级高强度低松弛钢绞线即为抗拉强度标准值为1860N/mm2的钢绞线，没有明显的屈服强度，易突然断裂，具有硬钢的特性。高温会对钢绞线性能产生不利影响，会使钢绞线变得极易脆断，所以钢绞线应采用砂轮片或专用切断机切割，严禁采用电焊、氧乙炔焰等高温切割。拉力设计值一般取钢绞线设计标准值的0.60.7倍。,2.2承载体、钢绞线隔离架、注浆管,承载体要有出场合格证和进场复试报告,2.2承载体、钢绞线架体、注浆管,万泉河桥站盾构井锚索施工采用的承载体。,2.2承载体、钢绞线隔离架、注浆管,岩土锚杆(索)技术规程CECS222005关于承载体的有关规定如下：,2.2承载体、钢绞线隔离架、注浆管,隔离架固定钢绞线位置，起到定位作用。,2.2承载体、钢绞线隔离架、注浆管,岩土锚杆(索)技术规程CECS222005关于隔离架的有关规定如下：,2.2承载体、钢绞线架体、注浆管,注浆管的孔径和壁厚要满足设计要求，注浆管能满足二层高压注浆要求，使用前宜进行高压注浆试验，能够满足设计要求后方可使用。规程关于注浆管规定如下：,2.3锚具、工具锚、夹片、工具夹片、限位板,张拉试验图片,2.3锚具、工具锚、夹片、工具夹片、限位板,工具锚,千斤顶,工具夹片,张拉工作图片,2.3锚具、工具锚、夹片、工具夹片、限位板,限位板,千斤顶,2.3锚具、工具锚、夹片、工具夹片、限位板,压力表,油泵,2.3锚具、工具锚、夹片、工具夹片、限位板,锚具一定是有生产许可证的合格厂家生产的合格产品，监理人员应对锚具的出厂合格证和进场复试报告进行检查。,万泉河桥站施工现场采用的锚具和夹片,锚垫板，承载张拉力和调整张拉角度。,2.3锚具、工具锚、夹片、工具夹片、限位板,规程关于锚具的规定：,2.3锚具、工具锚、夹片、工具夹片、限位板,2.3锚具、工具锚、夹片、工具夹片、限位板,工具锚放在千斤顶的外端，张拉时循环使用。,2.3锚具、工具锚、夹片、工具夹片、限位板,限位板，放在锚具和千斤顶之间，起到对钢绞线限位作用，张拉时使钢绞线均匀受力。,2.3锚具、工具锚、夹片、工具夹片、限位板,图中三瓣的为工具夹片，张拉完成后可以拆卸，循环使用。两瓣的为工作夹片，安装在锚具上，一次性永久使用。,2.3锚具、工具锚、夹片、工具夹片、限位板,一次性使用的夹片，为两个瓣的。,3、锚索加工质量控制,3.1锚索钢绞线下料要考虑设计长度、锚具厚度、工具锚和限位板厚度、千斤顶长度及预留长度。计算公式如下：锚索钢绞线下料长度=设计钻孔深度+锚具厚度+限位板厚度+千斤顶长度+工具锚厚度+预留长度（锚索加工、安装考虑误差等）,3、锚索索体加工质量控制,3.2预应力钢绞线下料时要使用钢绞线切断器或者砂轮切割机，严禁使用电焊、氧乙炔焰等热切断。热切断可导致钢绞线易脆断、抗拉强度严重降低。其他工序进行电焊、切割等施工时也要保护好钢绞线不受电焊、气焊等热作用的影响，以免造成钢绞线抗拉强度不足，张拉时易拉断。,3、锚索索体加工质量控制,钢绞线切断器,3、锚索索体加工质量控制,砂轮切割机,3、锚索索体加工质量控制,3.3锚索编制成型时要按固定的间距设置架线体，保证锚索平顺，承载体的位置要符合设计要求，二次高压注浆管设置合理，管壁开孔和二次高压注浆区吻合。施工现场采用套管加工无粘结钢绞线时要保证套管质量，无破损，套管安装连接紧密，灌浆时保证密封不进浆。,4、锚索钻孔施工质量控制,4.1合理选择钻机。钻机的成孔孔径应满足设计要求，钻机的钻头及功率能够满足工程地质条件下的顺利钻进。如遇到难以钻进的砂卵石时，要选择性能先进的大功率钻机。,4、锚索钻孔施工质量控制,万泉河桥站盾构井锚索施工采用的钻机,万泉河桥站盾构井锚索钻孔施工,万泉河桥站盾构井锚索钻孔施工,4、锚索钻孔施工质量控制,4.2锚索编制成型时要按固定的间距设置架线体，保证锚索平顺，承载体的位置要符合设计要求，二次高压注浆管设置合理，管壁开孔和二次高压注浆区吻合。施工现场采用套管加工无粘结钢绞线时要保证套管质量，无破损，套管安装连接紧密，灌浆时保证密封不进浆。保证成孔深度，成孔角度。成孔后及时进行第一次注浆。锚索角度1530度承受拉力强度达最大。,4、锚索钻孔施工质量控制,4.2控制成孔倾角角度和钻孔孔位。施工单位在开钻前应按照设计图纸的要求确定孔位和钻孔角度，钻孔孔位允许偏差不大于50mm，钻孔倾角允许偏差不大于2。锚索施工前应现场调查管线、地下构筑物的详细位置，确保锚索的施作不会影响管线和地下构筑物的安全。,4、锚索钻孔施工质量控制,万泉河桥站盾构井锚索钻孔施工采用的钻测角仪,4、锚索钻孔施工质量控制,4.3控制成孔深度和成孔孔径。成孔深度和孔径要满足设计图纸要求。,5、锚索注浆施工质量控制,5.1浆液制备浆液严格按照设计配制，灌注浆液宜选用水泥浆，水灰比宜取0.450.5。监理人员应该检查验收浆液水灰比、比重及冬期施工时的灌注温度。灌注温度不得低于10。浆液拌合应采用搅拌机搅拌均匀。,浆液制备水灰比0.450.5。灌注温度不得低于10。浆液拌合应采用搅拌机搅拌均匀。实验室试配浆液,5、锚索注浆施工质量控制,5.2水泥选择。规程规定：,5、锚索注浆施工质量控制,5.3拌合用水的选择。规程规定：,5、锚索注浆施工质量控制,5.4注浆工序。压力分散型锚杆注浆分两次进行，第一次为常压注浆，浆液填满锚杆杆体为主，第二次为锚固端高压注浆。注浆管宜与锚杆体绑扎在一起，第一次注浆注浆管距孔底宜为100200mm，二次注浆管的出浆孔应进行可灌密封处理。锚固体二次高压注浆应在第一次注浆形成的水泥结石体强度达到5.0MPa后进行，注浆压力和注浆时间可根据锚固段的体积确定，并分段依次由下至上进行。,5、锚索注浆施工质量控制,5.4对锚杆注浆质量控制要求：锚杆施工过程中，锚杆孔注浆质量是确保锚杆最终承载力的主要因素，对压力分散型锚杆尤为重要。由于提高了锚杆锚固段长度的利用效率，压力分散型锚杆每个单元锚杆的锚固段长度一般均较短。当普通拉力型锚杆锚固段部分长度由于注浆质量控制不利失效时，剩余注浆质量较好的锚固段总长度也仍然满足拉力型锚杆的锚固段最优长度。而为最大发挥锚杆的承载潜力，压力分散型锚杆就必须要求所有单元锚杆锚固段长度内注浆质量饱满密实。才能更好发挥压力分散型锚杆的作用。,5、锚索注浆施工质量控制,5.5注浆试块制作。规程规定：,6、锚索张拉施工质量控制,6.1张拉机具选择。,千斤顶标定吨位应满足张拉要求，不得小于设计最大荷载的1.2倍。油泵应具有足骨的功率，性能良好。压力表的精度满足设计要求，尤其是进油表要选用0.4级及以上的精密压力表且具有耐震性能，即为精密耐震压力表。,6、锚索张拉施工质量控制,6.1张拉机具选择。,压力表的最大工作压力不应超过测量上限值的2/3；测量脉动压力时，最大工作压力不应超过测量上限值的1/2；测量高压时，最大工作压力不应超过测量上限值的3/5。一般被测压力的最小值应不低于仪表测量上限值的1/3。,6、锚索张拉施工质量控制,6.1张拉机具选择。,压力表按其测量精确度：可分为精密压力表、一般压力表。精密压力表的测量精确度等级分别为0.1、0.16、0.25、0.4级；一般压力表的测量精确度等级分别为1.0、1.6、2.5、4.0级。,张拉时进油表为耐震精密压力表、0.4级,张拉时进油表为耐震精密压力表,张拉时回油表为一般压力表,6、锚索张拉施工质量控制,6.2千斤顶和压力表的校准。,张拉前，施工单位应委托有相应资质的检测单位对拟采用的千斤顶及其配套的压力表进行校准，并有检测单位出具检测报告，张拉时按照检测报告给定的公式和设计荷载计算压力表读数，千斤顶和压力表必须根据校准证书配套使用，千斤顶应在校准有效期内使用，超出有效期时应重新进行校准（至少每三个月一次）。,6、锚索张拉施工质量控制,6.3锚索张拉。,6.3.1荷载分散型锚索张拉时对各单元锚索从远端开始顺序张拉，消除在相同荷载作用下应自由段长度不等而引起的弹性伸长差，再同时张拉各单元锚索并锁定；6.3.2锚索安装后不得受到敲击和扰动；6.3.3锚索应按照设计图纸的要求分级进行张拉，即按照预张拉设计荷载值锁定值的顺序进行；,6、锚索张拉施工质量控制,6.3锚索张拉。,6.3.4锚杆锚固段浆液强度达到设计值（一般为达到设计强度的75%及以上时）后方可进行张拉；6.3.5锚头台座的承压面应平整，并与锚杆轴线方向垂直；6.3.6锚杆张拉应符合岩土锚杆(索)技术规程CECS222005的相关规定。,6、锚索张拉施工质量控制,6.4锚索施工相关试验。分为a、基本试验，即极限抗拔试验；b、蠕变试验；c、验收试验。监理人员应现场监督试验过程及检查试验报告，以上试验应由