支护工程讲义(新)

1、第五章锚喷支护工程喷锚支护实际上分为两大部分：一部分是设置锚杆，一部分是喷混凝土。本章包括锚杆支护、岩体预应力锚杆及锚索支护、混凝土预应力锚索制作及安装、岩面喷浆、混凝土面喷浆、喷混凝土等。这一章有6节。前面的5.1节是讲锚杆的，一共有1750个子目。其中5.1.1节是讲地面锚杆的，有800个子目；5.1.2节是讲地下锚杆的，有950个子目；第5.2节讲岩石预应力锚杆和锚索支护的，有162个子目；第5.3节讲混凝土结构预应力锚索，有72个子目；第5.4节讲岩石面喷浆，有32个子目；第5.5节是讲混凝土面喷浆的，有16个子目；第5.6节是讲喷混凝土的，有168个子目。上述内容如果从工程所处环境上

2、考虑，又可分为地面工程喷锚支护和地下工程喷锚支护（包括锚杆支护、预应力锚索、喷浆、喷砼等）。我是这样想的，先让大家了解一下工艺，再介绍如何编制支护工程单价。一、锚杆部分1、锚杆支护1.1 从锚杆与被锚固体之间的介质来看，分为砂浆锚杆和树脂锚杆；1.2 从锚杆体长度来看,分为一般锚杆(L=2m-8m)，长锚杆（L=10m-20m）和加强长锚杆也叫锚桩（L=10m-30m）；1.3 从锚杆在被锚固体内工作时间来看，可分为永久锚杆和临时锚杆（也叫随机锚杆）；1.4 从锚杆受力情况看，可分为普通锚杆和预应力锚杆。定额子目的确定，就是依据上述内容进行分类的。喷锚支护是水利水电、核电、火电工程，公路、铁路

3、、桥梁、港口、采矿、工业民用建筑、军事等各类土建工程的边坡、基础处理加固、结构物、构筑物加固施工中被广泛采用，行之有效的技术措施。可以说只要是土建工程喷锚支护到处都有。我们在2001年编制集团公司内部预算定额时收集了大量的已建和在建工程有关资料。定额编制中充分考虑了工程施工过程中的各种情况，在合理的施工工艺基础上进行预算定额编制。为了减少重复，节约时间，施工工艺介绍按照水电2004年预算定额第五章的顺序分三大部分进行。2、锚杆支护施工工艺简介这部分内容较多，包括定额书中五1节至五17节（P712P1062）共17节计1750个子目，其适用范围包括露天作业和地下洞室作业。作业内容：包括施工准备，

4、必要时搭设脚手架（地下工程的通风）、清理岩面、测定孔位、钻机定位、钻孔、清孔、验收孔道、拌制水泥砂浆、注浆（或储运树脂药卷）锚杆制作安装，封孔等。施工工艺类型包括（1）先注浆后插锚杆（；2）先插锚杆后注浆；（3）树脂锚固杆体。锚杆类型有（1）砂浆锚杆（2）树脂锚杆2.1 施工工艺流程如图2-1，2-2，2-3所示：施工准备搭脚手架岩面清理测定孔位钻 孔清 孔NO验 孔水泥砂浆制备注 浆锚杆制备运至现场安装锚杆封孔验收先注浆后插锚杆施工工艺流程图图2-1注：（1）水泥砂浆，水泥：砂=1:1，水灰比0.420.45（2）此施工工艺一般适用于长度为2m3m的短锚杆施工准备搭脚手架岩面清理测定孔位钻

5、孔NO清 孔验 孔锚杆制备运至现场安装锚杆水泥砂浆制备注 浆封孔验收图2-2 先插锚杆后注浆施工工艺流程图注：（1）水泥砂浆 水泥：砂=1：1，水灰比0.450.50；（2）此施工工艺适用于各种长度的锚杆。施工准备搭脚手架岩面清理 测定孔位钻 孔NO清 孔验 孔树脂药卷运至现场制备锚杆运至施工现场用锚杆投送树脂药卷至孔底用风动搅拌器连接锚杆搅拌树脂药卷封孔验收图2-3 树脂锚杆施工工艺流程图2.2 锚杆支护施工方法2.2.1 施工准备 在施工准备阶段，要仔细研究熟悉设计图纸、有关技术文件、施工现场情况，测量控制观测点的验收（包括坐标、高程观测资料），上道工序验收资料，施工现场对外交通情况，施工

6、用电、用水情况，材料供应及运输距离，编制施工技术文件（如作业指导书、质量安全、环境保护技术措施等），复测施工部位的各控制点坐标及高程，必要时搭设脚手架等。2.2.2 岩面清理 施工部位开挖后的坡面一般都残留有较多移动石块、浮碴。由于喷锚支护工程施工中往往喷浆（喷砼）锚杆是一起施工或先后连续施工，岩面清理是必须进行的。岩面清理施工一般采用人工持镐、敲、压力风管进行，清理顺序大多由上而下，将浮石、浮碴清理至马道集中，再用挖运机械清运至弃碴场。对于岩面欠挖部分，应用实测资料报送监批准后，挖至设计高程或控制线。如果施工部位面积很大，应按设计要求的顺序，分区进行清理。岩面清理结束后应请监理人验收。2.2

7、.3 孔位测量标示随机锚杆的孔位是根据地质情况，由设计或监理临时确定。永久锚杆的坐标、间距、排距、孔深等施工图纸都会标注清楚。施工时，按设计图纸的相应部位，选取施工现场有代表性的锚杆孔位的坐标为起始点，用全站仪，以控制坐标为基准，将锚杆孔位实际坐标、高程测算出来。在孔位中心打入钢筋桩，再用红色油漆将该孔位的坐标、高程、编号、孔深标示出来。如果岩面坚硬、完整也可将孔位的有关数据直接标示在岩面上，在孔位处的岩面以圆圈示出孔轴心。依此为起点依次测标出施工部位的所有锚杆孔位。然后复核一次，无误后可安排钻孔作业。应该注意的是，孔位测定完成后，应加强保护，防止孔位标示被毁坏。2.2.4 钻孔锚杆孔的钻孔设

8、备，在定额书中列出了手持式风钻、气腿钻、液压履带钻、潜孔钻、锚杆台车、凿岩台车（三臂、四臂），地质钻机等7种机械。施工时，根据锚杆孔深度、直径、施工环境、施工单位已拥有的机械等情况，择优选用比较经济的钻孔设备。现在用一种轻型钻机钻孔，YG40、YG60、 YG80。一般情况下可从下面几个因素考虑（1）地面工程锚杆孔深2m-5m，孔径50mm-64mm，可采用手风钻，气腿钻。如果施工现场工作面适宜机械作业，也可采用液压履带钻机（潜孔钻）。如果孔径大于64MM则需要采用液压履带钻等。（2）地下工程。锚杆孔深2m-5m，孔径50mm-64mm可采用于风钻，气腿钻，锚杆台车，凿岩机等。如果孔径大于64

9、mm，则需要采用锚杆台车，凿岩台车。如果孔径大于64mm，又需取岩芯，或不宜采用大型锚杆台车、凿岩车等，则可采用地质钻机。由于地下工程空间有限，各工序之间往往会交叉作业，如何合理选用钻孔设备，主要靠必要的经验根据现场情况，灵活决定。（3）地下工程施工 如果隧洞较长，或地下建筑面较小，则需要采用通气设备，其机型选用、通风容量的确定，可以参考有关专业书或手册，在定额书给了一个参考系数。（4）钻孔作业中，无论孔径大小，孔深深浅，首先要做好钻机定位。钻机定位准确，可以避免开孔偏差及孔斜偏差过大。规范要求开孔偏差不大于10cm。锚杆孔斜偏差要求一般不是很严格，但也应确保锚杆的方向符合设计要求。锚杆孔深应

10、大于设计孔深10cm-20cm，以确保锚杆的锚固长度。因为钻孔完毕后，孔内残碴难以全部排除，会残留一些在孔底，占据了一定的孔位。钻孔达到设计要求后，应测量孔深、孔径并进行记录。2.2.5 清孔锚杆孔达到设计要求的深度后，根据孔壁的岩性情况，采用不同的方法进行清孔。（1）孔壁岩性坚硬完整，可采用压力风和压力水一起对孔壁进行清洗后，再用压力风将孔内的水和残碴排除孔外。（2）如果孔壁岩性较差，只用压力风进行清孔。（3）孔道清理完毕后，应再次测量孔深、孔径并记录，报请质检部门或监理进行验收，合格后就须孔口进行临封堵保护。2.1.6 锚杆制作安装锚杆种类不同，其制作安装的方法也不同，一般来说，锚杆材料种

11、类、规格、安装要求设计都做了明确具体的规定。施工时应按设计要求进行作业。（1）锚杆制作，普通锚杆可以从有关厂家购进成品，也可由施工单位按设计要求购进材料进行加工。一般情况下，普通锚杆下端是鱼尾形，上端有一定长度的标准螺纹，杆身设必要的对中支架。如图2-4所示树脂锚杆树脂锚杆的头部（下端）是一个反麻花形结构，在反麻花形结构的上部设有一个小于孔径2mm3mm的圆形挡圈。锚杆的上端有一定长度的标准螺纹，杆体设有对中支架。如图2-5所示：图2-5加强长锚杆下端形状示意图加强长锚杆加强长锚杆的杆体第一种：是由相同直径的3根锚杆体经适当焊接而成。加强长锚杆下端和长端结构均设计确定。如无特殊要求，其下端一般

12、形状是图2-7所示图2-6加强长锚杆下端开关示意图杆体设置适当的对中支架。第二种是由圆环钢筋固定锚杆，相当于小型的钢筋笼。2.2.7锚杆安装因锚杆与锚杆固体之粘结介质不同，或锚杆的长度不同，或设计要求不同，其安装方法或施工工艺也不同。（1）砂浆锚杆（包括普通砂浆锚杆、长砂浆锚杆、加深长砂浆锚杆）砂浆锚杆安装有分先注浆后插锚杆和先插锚杆后注浆两种施工工艺。先注浆后插锚杆。这种工艺一般是适用于锚杆体长2m3m的水平孔、俯孔锚杆安装。其施工工艺流程为：打开孔口测量孔深插入注浆管注浆插入相应长度锚杆封孔（上垫板、螺帽）验收。孔深确定后将相应长度的锚杆运至孔位。注浆管一般采用25mm的塑料管，其下口切成

13、45°斜口，插至距孔底5cm即可。检查管路及浆材情况，正常后开始注浆。浆材一般为水泥：砂为1：1，水灰比为0.450.50，注浆压力为0.1Mpa左右。注浆中边注浆边缓慢拔管。当孔内浆体顶面距孔口20cm30cm时，停止注浆并将注浆管拔出。立即将相应长度的锚杆插入孔内至孔底，适当摇动几下杆体，等浆体稳定后使杆体在孔口距中并固定。对杆体外露部分设置临时保护，3天内避免对其碰撞、敲击，以使锚杆体与浆体牢固粘结。3天后依次安装垫板、垫圈、螺帽。垫板两端处于水平状态，螺帽必须切实上紧。经验收合格后对外锚头进行永久防护。如果其上部还要覆盖砼，可作适当临时防护，以免锚头锈蚀失效。先插锚杆后注浆先

14、插锚杆后注浆的施工工艺比较通用，适用于各类直径、各种长度及各种方向的锚杆安装。其施工工艺流程如下：打开孔口测量孔深插入相应长度锚杆插入注浆管检查管路、浆材正常后开始注浆封孔验收。A水平孔、俯孔锚杆安装孔口打开后，首先测量孔深，将相应长度的锚杆运至安装现场，将锚杆插入孔内至孔底，在孔口把锚杆居中并临时固定。插入注浆管（25mm，下口切成45°斜口）距孔底5cm。水平孔应将孔口封闭严密。检查注浆管与注浆泵的连续情况，通气或通水检查管路，正常后开始注浆。注浆应均匀缓慢、连续，同时慢慢向上拔管。（浆材要求同）注浆压力0.1Mpa0.2Mpa。当孔内浆体与孔口齐平时结束注浆。对锚杆外露部分设置

15、临时防护，三天内避免敲击、碰撞或掛重物。三天后安装垫板、垫圈、螺帽，其要求同。B、仰孔锚杆安装仰孔锚杆安装在地下洞室工程中是常用的，如地下厂房顶板，隧洞顶拱等部位。安装示意图2-7所示图2-7 仰孔锚杆安装示意图打开孔口后，测量孔深，将相应长度的锚杆运至安装孔位，将5mm壁厚1.5mm的塑料排气管固定在锚杆上，其管的上端距锚杆端面2cm左右，下端应超过锚杆体30cm以上。在孔口处设置一个简易装置（如小型电动葫芦）将锚杆尾部与吊托装置连结牢，将锚杆顶端向上送入孔内，起动吊托装置，人工附助将锚杆送入孔底，立即在孔口将锚杆固定牢，以防其下滑。在孔口插入25mm、L=300mm的薄壁钢管（注浆管），其

16、孔外长度应大于10cm。用强度较高的速凝早强水泥砂浆严密封堵孔口。孔口封堵砂浆达到较高强度后，连结注浆管，并通水对管路进行检查，正常后开始注浆。浆材要求同，注浆压力应为0.2Mpa0.3Mpa。注浆过程中注意观察排气管口的排气排浆情况。当排气管口不排气或排出稀浆时，即可屏浆（将排气管扎紧，注浆管带压但不进浆）10min20min结束注浆。三天后，安装垫板、垫圈、螺帽其要求同。锚杆的外锚头防护（同所述）。（2）树脂锚杆的安装（大多数为预应力锚杆）土建工程中在地质条件复杂的部位，如裂隙发育、岩石破碎、断层、渗水等，开挖过程中或开挖后，需要对岩体紧急支护，或对不稳定作业面作临时支护，多采用树脂锚杆，

17、也有采用较经济的速凝水泥卷锚杆。树脂锚杆的结构和安装方法与普通锚杆有较大区别。认真检查树脂药卷质量，凡有结壳、结块、变硬、变色、破皮、树脂外露等情况之一的均不能使用。常用来锚固25mm锚杆的树脂药卷的规格为38×380mm，重840G，其锚固长度大于锚杆直径的10倍，约300mm350mm。清洁锚杆体，尤其锚杆的反麻花形头部，必须十分干净，不得残留油渍、污物，不然会影响锚固效果。打开孔口，测量孔深。去掉树脂药卷外包装，用相应长度的锚杆头部将树脂药卷送入孔底。在锚杆顶端连接风动搅拌器。开动风动搅拌器，并慢慢推进杆体。在一般气温时，连续搅拌30S即可，在低温时（气温10以下）应连续搅拌4

18、5S-60S。卸下搅拌器，在孔口将锚杆距中临时固定。20min后安装垫板、垫圈、螺帽。按设计确定的张拉力，用专用板手对锚杆施加预应力。如果树脂锚杆作为永久锚杆使用，其锚杆未被锚固的孔道仍用水泥、砂灌注，其注浆浆材和注浆方法如前所述。（3）加强长砂浆锚杆安装加强长砂浆锚杆也叫锚桩，其杆体是由3根相同直径锚杆焊连组成，杆体比较重。如：330 L=10m 杆体重166.5kg L=20m 杆体重333kg L=30m 杆体重499.5kg一般都需要采用适当的起吊机具配合人工安装。加强长砂浆锚杆大都为下倾孔锚杆，一般均采用先插杆后注浆的施工工艺。如果施工现场不具备吊车通行条件，则可采用简易提升机（或叫

19、起重扒杆，提升支架），配合人工进行安装。打开孔口，测量孔深将相应长度的加强长锚杆运至安装现场将起吊钢丝绳与锚杆吊环连结牢固将锚杆吊起，使其下端距地面一定高度，人工配合起吊设备，使锚杆移至孔口将下端送入孔内，再将锚杆慢慢下落至孔底。在孔口将锚杆居中固定，卸下钢丝绳。把注浆管插入孔底（距底面5cm），检查管路和注浆泵，正常后开始注浆，边注浆边向上拔管，当孔内浆体与孔口齐平，结束注浆。浆材、注浆压力如前所述。外锚头处理，按照设计要求进行。二、锚杆单价的编制2.1 先介绍一下怎么使用定额。例如：露天砂浆锚杆2m，使用风钻钻孔，岩石级别级，套用P712页的50005子目；露天砂浆锚杆7m，使用100型潜

20、孔钻钻孔，岩石级别级，套用P748页的50185子目；地下作业锚杆4m，使用锚杆台车钻孔，套用P896页的50925子目。定额里有几种锚杆材料，自己按实际选定一种即可。大家可以记记钢筋重量的简易计算公式：d2×0.00617=kg/m的钢筋重量，方便日常工作。锚杆其长度为设计锚杆（索）嵌入岩体的有效长度，按规定应预留的外露部分及加工制作过程中的损耗等，均已计入了定额中，使用定额时不需再作调整。常用锚杆材料为低合金钢筋。锚杆有效长度之外加长部分的材料消耗量按设计要求扣除计入定额规定的外露长度0.1m后计算，并相应调整定额锚杆材料消耗量。也就是说要按图纸和工程量清单要求的长度计算锚杆的材

21、料消耗量和套用钻孔的定额。例如：锚杆的长度是25的5m,但其外露长度要求是1m ,这时你套用定额应该是4m 的锚杆定额，而不能套用5m的定额，但计算材料的消耗量时，按5m锚杆的长度计算消耗量：=5m×3.85kg/m×1.05=20.21kg/根换算成定额单位则乘以100根。目前编制投标文件时，经常会遇到。例如：有一地下支护工程，锚杆为28，4.5m长，外露长为0.5m，岩石级别为级，用风钻钻孔，试套用定额。按其条件套用50823定额子目，但对锚杆的消耗量要进行调整锚杆的消耗量=4.5*4.83*1.05*100 =2282kg提请大家注意的是，有时候招标文件给的长度就是锚

22、杆的整体长度，不需要再加上外露长度。2.2 药卷锚杆定额按全孔段锚固拟定，对临时性锚固，药卷定额数量按实际使用长度计算。实际施工中使用药卷锚杆要注意，有的药卷锚杆只是锚杆跟部使用，其他使用砂浆，这时要分开计算。2.3 锚杆钻孔所使用的设备，一般我们建议5m以内使用手风钻或气腿式风钻，钻锚杆孔，长于5m的最好使用潜孔钻或现在有种比较轻便的钻机（例如YGQ-30、YG-60），这种钻机套用潜孔钻定额。另外，有的锚杆孔孔径有要求，单根锚杆要求孔径为80mm以上，这时，我们不能简单的套用一般的风钻锚杆定额，而是要考虑套用潜孔钻定额或其它设备。2004定额编制的是很细的，设备选型很多，可供参考的资料很丰

23、富。2.4 加强长砂浆锚杆，按3根拟定，锚杆根数不同时，按设计要求的孔径调整定额。加强长砂浆锚杆一般是按孔径110mm为基数的，若孔径大于110mm，则要使用下面的调整系数：2.4.1 孔径调整系数：人工、水、钻机、空气压缩机定额按书上P709表5-1进行调整。钻孔机械项目孔径（mm）100110130150200240地质钻机人工1.01.061.181.341.51.83钻机、水1.01.081.221.431.622.04潜孔钻QZJ-100B人工1.01.111.371.35钻机、空气压缩机1.01.151.51.9潜孔钻CM351人工1.01.061.19钻机、空气压缩机1.01.1

24、51.5液压钻YMG100人工1.01.071.2钻机、空气压缩机1.01.141.4例如：长砂浆锚杆孔要求是130mm，这时如果岩石级别是级，使用潜孔钻QZB-100B型钻机钻孔，套用P1064中的51767定额子目，这时人工就要按表中的调整系数进行调整，即人工乘1.37的系数，钻空压机等乘1.5的系数。定额里的高级熟练工的定额含量是56，那么钻130mm的高级熟练工的含量=56*1.37 =76.72（工时）以同样的方法调整钻机和空压机的台时定额含量。2.4.2 锚杆材料消耗量调整，定额锚杆材料消耗量按下式计算：有效长度（m）+0.1（m）×每孔锚杆根数×100

25、5;单根每m重量（kg/m）×（1+加工制作损耗5%）0.1不是固定值，而是要根据实际情况确定。2.5 预应力锚杆的下料长度 L=钢筋长度+螺杆长（320mm）螺杆长一般为320mm，丝杆长度为200mm,施工中对丝杆要进行充分的保护。螺杆配有螺帽和钢垫板。预应力锚杆一般用精轧螺纹钢或级钢。预应力锚杆有相应的混凝土锚墩，要安装锚垫板，方可进行张拉。张拉后也有外锚头的保护。预应力锚杆要注意选材上，要区别普通钢筋和精轧螺纹钢的材料单价，这两种材料的单价差别很大，普通钢筋在每t3600元左右，精轧螺纹钢则在每t7500元左右。锚杆部分要注意的地方是，锚杆定额以“根”为单位。投标时还要根据招

26、标文件要求的单位计量。有的地方习惯用“t”为单位计量，这样存在一个换算问题。将每t 有多少根锚杆进行换算，算出“t”的单价。还有的使用 “m”为单位计量。三、预应力锚索部分3.1 预应力锚索的分类3.1.1 从预应力锚索与被锚固体性状看，分为岩体预应力锚索（包括端头锚索和对穿锚索）和砼结构预应力锚索；3.1.2 从预应力锚索在被锚固体内的形态看3.1.2.1岩体预应力锚索又可分为：水平孔预应力锚索，俯孔预应力锚索和仰孔预应力锚索。3.1.2.2 砼结构预应力锚索中又可分为直线孔预应力锚索（包括水平孔锚索、竖向锚索、斜向锚索）及曲线锚索（包括弧线锚索和环形锚索）3.1.2.3 从钢绞线的防护情况

27、来看，又可分为有粘结锚索和无粘结锚索（其区别在无粘结的钢绞线外边有一层PE塑料保护层，其二是有粘结锚索要使用止浆环，两次灌浆，而无粘结锚索只是一次灌浆成功，工艺简单一些，操作方便）。3.1.2.4 从锚索的材料拼成来看，可分为钢绞线预应力锚索和高强钢丝预应力锚索。3.1.2.5 从施加预应力的程序看，分为先张预应力锚索（多用于公路、铁路预应力梁）和后张预应力锚索。3.2 预应力锚索施工工艺简介2004水电定额第5.2节讲岩石预应力锚杆和锚索支护的，有162个子目；第5.3节讲混凝土结构预应力锚索，有72个子目。3.3 岩体预应力锚索施工土建工程的边坡、基岩、隧洞围岩，闸室岩墙，地质灾害处理等，

28、都广泛采用预应力锚索进行加围：岩锚工程中，又分端头锚索和对穿锚索（包括有粘结和无粘结）两种结构形式。3.3.1 岩体预应力锚索施工工艺流程如图3-3-1、3-3-2、3-31-3所示。3.3.2 岩体预应力锚索施工方法3.3.3 施工准备岩体预应力锚索施工的各项准备工作与锚杆施工准备工作的内容基本相同。但由于预应力工程施工技术要求很高，具有相当的不安全因素，在施工准备阶段要特别强调做好以下三项工作。（1）按照具体工程的技术要求，对参与施工的全体人员进行相应的技术培训，经考核合格，才能上岗作业。尤其担任锚索制作、张拉、孔道灌浆的人员，必须持证上岗。（2）对钢绞线、锚具必须按规范要求进行检验，合格

29、的才能使用。（3）对张拉机具如千斤顶、压力表、测力计、高压油泵等必须在具有相应资质的检测单位进行配套标定，计量器具须经计量部门校验合格，未经校验，标定的张拉机具不能用于锚索张拉。53施工准备搭脚手架测光孔位钻机定位钻 孔清 孔验 孔锚索安装锚墩砼浇筑内锚段灌浆锚索张拉锁定张拉段封孔灌浆外锚头保护千斤顶，在力表、高压油泵配套标定钢绞线锚具检验锚索制作运输钢筋、模板安装砼拌制浆材拌制图3-3-1岩体有粘结端头预应力锚索施工流程图施工准备搭脚手架测定孔位钻机定位钻 孔清 孔验 孔安装锚索锚墩砼浇筑封道灌浆张拉锁定外锚头保护千斤顶，压力表、高压油泵配套标定钢绞线锚具材质检验锚索制作运输钢筋、模板安装砼

30、拌制运输浆材制备 NO图3-3-2岩体无粘结端头预应力锚索施工流程图施工准备搭脚手架测定孔位钻机定位钻 孔清 孔验 孔锚索安装锚墩砼浇筑张拉锁定封孔灌浆外锚头保护千斤顶，压力表、高压油泵配套标定钢绞线锚具材质检验锚索制作运输钢筋、模板安装砼拌制运输浆材制备 NO图3-3-3岩体对穿预应力锚索施工流程图3.3.4 搭设脚手架预应力锚索施工所用脚手架，要承载多台钻机的静荷和动荷，还有锚索、施工人员等荷载，使用时间较长。要求按实际荷载组合进行承重排架的设计计算，绘制排架施工图，并按设计图纸进行搭设。搭设完毕的脚手架，必须经过有关安全质检部门的检查验收合格，才能使用。3.3.5 测定孔位岩体预应力锚索

31、孔位测定的方法、要求与锚杆基本相同。要求实际岩面孔位坐标与设计图纸标注的孔位坐标一致。如遇不可克服的障碍物（如与先期安装的锚杆重合等）应征得监理同意，才能变动锚索孔位。3.3.6 钻机定位3.3.6.1钻机及配套的钻具选用，要考虑锚索孔的孔经、孔深和地质情况、施工部位环境等因素。岩体预应力锚索的孔径与锚索设计张拉力大小有关。一般设计图纸都有明确要求。如果只知道设计张拉力，而不知道孔径，可按有关规范给出的参考值进行选定。如“水电工程预应锚固设计规范”（DL/T5176-2003）的条文说明5.3.3条表1列出了锚索的锚固力、钢绞线根数和锚孔孔径的关系。锚固力（KN）100020003000600

32、0钢绞线根数6（7）12（14）19（22）40最孔孔径（mm）110140160220由于实际工程的地质情况差别很大，各个特定的预应力工程锚索结构设计也不一样。如设计张拉为2000KN的锚索，有的工程就采用14根钢绞线，其孔径为150mm，3000kn的用22根钢绞线，孔径为165mm的。岩体锚索的孔深，定额书中是按m计算的。到目前为止，钻孔深度尚未超过90m的。钻锚孔的钻机，定额书中列出了地质钻机（300型、500型）、潜孔钻（100B型、CM351型），阿特拉斯等机型。实际施工中，由于施工部位的自然条件的限制，尤其在高陡边坡施工，大都采用机体较小、较轻、移动方便、效率较高的锚杆钻机。现在

33、2000KN以下的使用YG40、YG60、YG80的轻型钻机具多。3.3.6.2钻机在待钻孔位安装好后，应将钻机机座垫平、支撑稳定、牢固，以免在钻进中发生位移。然后按照锚孔的倾角和方位角调整钻具，并进行复核校正。3.3.7钻孔3.3.7.1钻具调整到位后，应进行试机，钻机运转正常后，进行开孔钻进。开孔时应采用慢速，中风压孔口坐标偏差应小于10cm。当孔口深度达20cm后，应再次校核钻杆的倾角和方位角，确认无误后，方可正常钻进。钻进过程中应定时测量孔斜（一般进尺5m左右测一次）。如发现孔道轴线偏斜，应立即采取纠编措施，其主要方法是在钻杆上同轴安装扶正器。3.3.7.2在钻进中如发生卡钻、掉钻、塌

34、孔、渗水等情况，应向监理报告，一般处理方法是采用水泥砂浆对孔壁岩体进行固结，在固结浆体达到一定强度后，再扫孔并继续钻进至设计孔深。一般实际孔深应超过设计孔深10cm-20cm。3.3.7.3如果钻进深度已达到设计孔深，但从返碴等情况分析，仍处于风化层，应向监理报告，得到监理书面批复后，继续钻进至监理确定的深度。3.3.8 清孔锚索孔清孔的方法和要求基本上与锚杆孔相同，清孔完毕后，测量孔深孔径并记录。3.3.9 验孔锚索孔深、孔径符合设计要求后，报请监理验收，合格后对孔口进行临时封堵保护。3.3.10 锚索制作 3.3.10.1岩体预应力锚索有端头锚索和对穿锚索（包括有粘结索和无粘结锚索），近年

35、来国外和国内在地质条件复杂的岩锚工程中，越来越多地采用与传统拉力型或压力型锚索不同的压力分散型预应力锚索。见附图3-1，图3-2所示。3.3.10.2制作预应力锚索的材料有两种高深低松弛预应力钢绞线的普通型和防护型，水电工程中采用较多的普通型钢绞线技术参数，公称直径15.2mm，公称截面积140mm2理论重量1.101kg/m，强度级别1860mpa最大延伸率真3.5%，松弛率真2.5%,弹性模量1.95×105mpa 防护型钢绞线技术参数公称直径15.7mm，公称截面积150mm2油脂含量53g/m，强度级别1860mpaPE层厚度1.0mm，摩擦系数0.04-0.10用这两种钢绞

36、线制索的方法基本相同，只是防护型钢绞线在制索时，断料后其两端根据需要作去皮、洗油处理。3.3.10.3预应力锚索制作，一般要求锚索制作应在有防雨防尘设施的室内进行。A、计算钢绞线下料长茺计算公式 端头锚索L=s+h对穿锚索L=s+2h式中L钢绞线下料长度S实测孔道长度h锚垫板外钢绞线使用长度mm各锚索的钢绞线下料长度计算成果应编号列表记录。B、钢绞线断料。钢绞线盘装上开盘架后，将钢绞线在下料台上调直，从端部截去50cm后按计算长度用切割机逐一断料，其长度误差不大于10MM。严禁使用乙炔焰或电火切割。切割后的定长钢绞线，在编索架上平直存放，并使其一端对齐。同时按设计要求的规格长度，准备好。一期和

37、二期的灌浆管、出浆管、隔离架、止浆环、内锚头套管等部件。C、制索工艺岩体端头有粘结锚索制作。按设计确定的钢绞线根数，对各钢绞线端头进行编号标示保护。按编号顺序依次将各根钢绞线及进出浆管穿入架线环、止浆环。架线环间距1.5m-2.0m。止浆环设置在锚索内锚固段与张拉段交接处。把架线环、止浆环平面位调整至与各钢绞线轴线垂直，用扎丝将钢铰线与架线环、止浆环绑牢。两架线环之间用扎丝绑扎。装上内锚头套管。用环氧砂浆密封止浆环与钢绞线进出浆管之间的缝隙及内锚头套管与钢绞线之间的缝隙。环氧砂浆凝固后，锚索即制成了。经检验合格的锚索应编号（与孔号对应）、挂牌标示。成品索应在距地面20cm以上的承索台上存放。并

38、覆盖防护，以免被污染。岩体端头无粘结锚索制作无粘结锚索的制作工艺大部分与有粘结锚索相同，所不同的是以下几点。·防护型钢绞线下料后，应立即在两端面加上止油套，防止其防腐油脂溢出。·钢绞线插入内锚头套管内的部分要去掉PE层，在PE层的切割面加上止油套把去掉PE层的钢绞线上的油脂洗干净，再安装内锚头套管，用环氧砂浆、将套管与钢绞线之间的缝隙密封。·不设止浆环·制索中严防损坏PE层，如PE层有破损必须修补完整。3.3.11 锚索安装打开孔口，检测孔深，复核孔号。用疏孔器检查孔道是否畅通，无误后用机械或人工将相应编号的锚索运至现场，将内锚头送入孔内。用人工或机械辅

39、助将锚索逐步缓慢向孔内推进，至到孔底。锚索安装中严禁在孔内来回拖动，以防损坏孔壁和止浆环。锚索安装到位后，应对其孔外部分进行临时防护。3.3.12 锚墩砼浇筑岩体预应力锚索张拉时，张拉反力荷载和运行时锚固力都是锚垫墩承担的，其结构形式、外形尺寸，内部结构均由设计确定。一般锚垫墩由孔口套管、钢筋网片螺旋钢筋、锚垫板和砼构成。其施工工艺是：（1）将锚墩底面设计尺寸内的岩面（或砼面）清理干净，按需要打锚筋孔，安装锚筋。（2）安装孔口套管、其中心线与锚索轴线重合，将其固定，用水泥砂浆密封套管外壁与孔壁之音的缝隙。（3）安装钢筋网片，孔口螺旋钢筋（孔口套管外壁）（4）安装锚墩模板，校正、加固、密封缝隙。

40、（5）安装锚垫板。锚垫板必须与孔道轴线垂直，并与孔口套管、锚筋焊接牢固。（6）经验收合格后进行砼浇筑，锚墩砼浇筑作业比较困难，必须做到振捣密实，加强养护，确保达到设计强度。目前有使用钢性垫座的。在锦屏一级大坝标采用的就是钢垫座，钢垫座有个好处，施工简便，尤其实在地形复杂，难以操作的地方，操作起来简单方便，相对造价要比混凝土垫座高些。3.3.13 孔道灌浆3.3.13.1 有粘结岩体端头锚索，其孔道灌浆分两次进行。第一次进行止浆环以下部分的内锚段孔道灌浆。等锚索张拉锁定后，再进行张拉段（止浆环以上部分）孔道灌浆。两次灌浆的浆材，施灌方法和技术要求相同。浆材一般为水泥砂浆或纯水泥砂浆。水泥浆的水灰

41、比为0.3-0.4，水泥砂浆的水灰比为0.45-0.50，砂的最大粒径应为3mm，中粗砂。制浆应采用高速搅拌机（搅拌器转速800转/min），灌浆采用柱塞式或螺杆式注浆泵。灌浆管路接好后，应通水检查并湿润管路、孔壁，再进行施灌，正常灌浆压力在0.5mpa-0.7mpa之间。同时，注意观察出浆管口排水或排浆情况，当发现出浆管排出的浆液浓度与进浆浓度相同时，停止灌浆进行屏浆（即封堵出浆口，进浆管带压而不进浆），屏浆时间20min-30min，屏浆压力0.3mpa-0.4mpa。3.3.13.2 岩体端头无粘结锚索孔道灌浆，是一次性将全孔灌满，其浆材、灌浆压力、屏浆压力、屏浆时间均与有粘结孔道灌浆相

42、同。3.3.14 锚索张拉锁定具备锚索张拉的条件主要有三条：一是锚墩砼强度达到计值；二是内锚段浆体强度达到设计要求，三是张拉机具进行了配套标定，监理批准使用。锚索张拉作业步骤（有粘结锚索及无粘结锚索）：（1） 将锚垫板表面、孔外钢绞线切实清理干净；（2）依次安装工作锚板、夹片、限位板、千斤顶、工作锚板、夹片。需要进行监测的锚索，应先安装测力计再安装工作锚板。（3）连接千斤顶与高压油泵之间的进回油管路并检查是否正常。（4）操作人员定人定岗全部到位，做好操作准备。（5）张拉程序，一般是先对锚索的每根钢绞线进行单根预张拉（简称预紧），预张拉力一般为0.2con（设计张拉应力的20%）。预张拉的作用是

43、将锚索的所有钢绞线初始应力达到均匀。（6）整束张拉，一般采用双控工艺。即以张拉力控制为主，伸长校核为辅。张拉千顶的额定张拉力应比锚索设计张拉力大1-2级，如设计张拉力的2000KN的锚索应使用额定张拉力为2500kn-3000kn的千斤顶进行张拉。锚索张拉中的加载程序：0.2con 5min 0.25con 5min 0.5con 5min 0.75con 5min 1con 5min 1.05con 5min 1.10con 10min 锁定 1.05con1.10con为超张拉应力。con设计控制应力张拉过程中加载和卸载要均匀缓慢，一般要求加载速率不超过0.1con/min，卸载速率不超过

44、0.2con/min。整个张拉锁定过程要全面认真记录。如果锚索锁定后，应力损失较大（超过设计锚固应力的10%以上），应报告监理以确定是否要进行补偿张拉。3.3.15 外锚头防护（1）外锚头防护的结构形式，一般设计都有明确要求。通常是两种结构形式。一是普通锚索多采用细雨石砼对锚头进行防护；二是设有测力计需要作长期监测的锚索，多采用钢质或塑料防护罩加内注专用防腐油脂。（2）其作业步骤是·锚板外钢绞线留长30mm-50mm，将剩余钢绞线用切割机切除。·将钢绞线、锚板、锚垫板表面清理干净。·按设计要求安装钢筋、模板后再灌注砼或安装钢质（塑料）防护罩，并将其内注满防腐油脂。

45、3.3.16岩体对穿预应力锚索施工与岩体端头预应力锚索施工程序，方法基本上是相同的，只有以下几点区别：（1）锚索孔道是对穿孔，其孔道出口坐标，高程也要符合设计要求，所以对钻孔精度要求更高。孔斜和方位角控制更严一些。（2）锚索制作时，不需设止浆环和内锚头，进出浆管分设两端。（下料的尺寸有所不同，两端都要增加工作长度，两端的长度有所不同，看是否需要同步张拉，还是一端张拉来确定下料的长度。）（3）孔道两端都设置锚垫墩。（4）实施两端同步张拉，张拉程序，工艺与端头锚相同。其施工工艺除了锚索制作和张拉以外，其他各施工工艺的施工方法和技术要求均与传统锚索相同。3.4 岩体压力分散型预应力锚索施工压力分散型

46、预应力锚索是在传统预应力锚索基础上的一种创新和发展。它是人们在充分研究传统预应力锚索在被锚固体中的实际受状态和应力分布情况后研制出来的。它的主要特征是根据预应力锚索在被锚固体中应力大小来确定预应力钢绞线的数量，通过设置多个锚头，将不同的张拉应力及锚固应力分散传递至孔壁岩体，从而提高了预应力锚索的锚固效果。岩体压力分散型预应力锚索也是一种端头锚索，也分为有粘结锚索和无粘结锚索两种。其其方法除承载外，均与常规端锚索相同。3.4.1 压力分散型预应力锚索的结构形式。它是由多根钢绞线、隔离架，进出浆管，内锚头及多个承载体组成。其承载体的数量根据锚固长度，被锚固岩体情况、锚固力大小来计算确定。每个承裁体

47、由承压板、钢绞线锚头及防护罩等组成。3.4.1.1 锚索制作（1）计算各承载体段的钢绞长度，其计算参考公式如下：Ln=Lk-nl+s式中 Ln钢绞线下料长度mLk实测孔道深度mn承载体个数(0,1,2,3,)l承载体之间距离mS锚索孔口以外工作长度 m计算成果应列表、编号记录。（2）按计算的长度进行下料，要求同前。（3）将配成一索的各钢绞线顶端部进行编号并保护。（4）按设计要配好进出浆管、隔离架、各个承载体的配套件，准备好挤压机，防腐油脂，环氧砂浆。（5）将各钢绞线，按编号顺直穿入隔离架及相应承压板，防护套，最长的钢绞线下端部穿入内锚头套管。把进浆管穿过各隔离架、承压板，防护套，其下端出口距孔

48、底5cm10cm。把最长的钢绞线穿入内锚头套管。（6）调整好各隔离架、各承压板使之与各钢绞线垂直，安装好用扎丝扎紧。（7）用挤压机将每个钢绞锚头挤压紧。（8）安装各承载体的防护罩及内锚头（9）用环氧树脂或环氧砂浆密封各承裁体上的所有缝隙。向各承载体防护罩内加注专用防腐油脂。（10）检查验收，掛牌标示并覆盖防护。3.4.1.2 锚索张拉压力分散型预应力锚索张拉程序与传统锚索基本相同，在具体操作方法上目前通行的是两种工艺（1）单根预紧，单根张拉锁定。（2）单根预紧，按承载体分组张拉锁定。3.4.1.3灌浆材料配合比设计水泥选用普通硅酸盐水泥，强度等级不能低于42.5 MPa，水灰比0.38。外加剂

49、10（水泥重量）UEA-Z的复合膨胀剂和0.6（水泥重量）的UNF-5高效减水剂。设计配合比强度T5可达50MPa,T28可达80MPa,不但满足了压力分散型锚索需要高强度灌浆材料的特点，而且因其早期强度高，有效缩短了等待时间，进而加快了施工进度。3.5 砼结构预应力锚索施工砼结构预应力锚索在土建工程应用非常广泛，如水电工程中闸墩锚固，坝顶门机、启备机，公路、桥梁等预应力梁，大坝加固，隧洞衬砌，水轮机窝壳等，公路、铁路、桥梁、桥墩加固等等。砼结构预应力锚索主要分直线孔锚索（包括有粘结锚索和无粘结锚索）、曲线孔锚索（包括有粘结锚索和无粘锚索）。为了节约时间，下面分直线孔和曲线孔两种锚索形态来介绍

50、其施工工艺。3.5.1 砼结构直线孔预应力锚索施工3.5.1.1 砼结构直线孔预应力锚索主要用于闸墩、桥梁、坝体加固等，其施工工艺流程如图3-5-1所示。外锚头防护检查疏通孔道结构砼浇筑孔道管安装钢筋制安施工准备孔道管、钢绞线锚具材质检验锚索制作锚索制作安装千斤顶、压力表测力计高压油泵配套标定锚索张拉锁定封孔灌浆浆材拌制图3-5-1 砼结构预应力锚索施工流程图3.5.1.2 砼结构预应力锚索施工方法（1）施工准备砼结构预应力锚索施工准备阶段要做以下几项工作：在熟悉设计技术文件和施工现场情况后，编制施工技术措施，质量安全环境保护技术措施。对钢绞线或高强钢丝、锚具、水泥、外加剂等进行材质检验、试验

51、、水泥浆、砼配合比试验。对千斤顶、压力表、测力计、高压油泵进行配标定。对参与施工的人员进行技术培训。对制浆、灌浆设备、砼搅拌设备进行检查。设置锚索制作车间等。（2）安装锚索孔道管在砼结构钢筋绑扎完毕并检验合格后，按照设计要求进行锚索孔道安装。孔道管一般采用金属螺旋管（俗称波纹管）或塑料波纹管。大型结构也有采用无缝钢管的，如葛洲坝浅水闸、三峡升船机闸室，高坝洲水电站水轮机蜗壳（竖向锚索）等锚索孔均为无缝钢管形成。用波纹管形成锚索孔道，一般应先按孔管轴线轨迹设置支承筋或井型架，再安装孔道管，并将孔道管与支承筋或井形架用扎丝绑扎，绑扎间距根据实际确定，一般情况下1.0m-1.5m，在接头处必须绑扎。

52、孔管安装时，管段之间接头采用比孔管直径大1号的材质、波形相同的波纹管连接。长度为200mm-300mm。接头管两端用防水胶带密封接水口。孔管两端与嗽叭管连接并密封接口。将孔口临时严密封堵保护。采用无缝钢管形成锚索孔道，安装时应先沿孔管轴线安装支承架，再在支承架上安装孔道管并与支架焊牢。孔道管接缝的焊接一定要严密，无砂眼，无夹碴，内缝平顺无凸起。两对接孔道管平直。经验收合格后，孔道管两端孔口严密封堵。（3）检查疏通孔道结构砼达到设计强度后，打开两端孔口，用专用孔道疏通器，对孔道的通畅情况进行检查，如有不畅必须进行疏通。对孔道通畅情况检查结果，要按施工图要求进行编号、记录、标示。（4）锚索制作安装

53、A、砼结构预应力锚索（有粘结和无粘结）的制作方法和要求基本上与岩体锚索相同。无粘结锚索在制作时，需将钢绞线两端孔口以外部分的PE层剥去，洗净油脂，切口处用止油套密封止油。编索时钢绞线不得打绞。另外砼结构预应力锚索不设止浆环，不设内锚头，锚索体上也不设进出浆管。进出浆管分别设在锚索孔道的两端。B、砼结构预应力锚索安装前须得到结构砼强度的检测资料，在其达到设计要求后，才能进行锚索安装。安装方法是：将与孔号相对应的合格成品索运至孔位，采用机械牵引人工配合进行安装。安装过程中严防锚索旋转。锚索从另一端出孔后，将两端长度调整至张拉需要的长度，再将其孔外部分做临时防护。（5）锚索张拉锁定砼结构预应力锚索张

54、拉方法，规范规定孔道长度在24m以内可采用一端张拉，超过24m一般应采用两端同步张拉。如果设计要求或因施工现场条件限制只能采用一端张拉，其张拉工艺应先做试验。当监理确认其张拉工艺满足设计要求，才能进行正式张拉施工。砼结构预应力锚索的张拉工艺，程序，方法要求与岩体锚索基本相同。只是在最大张拉力控制上稍有差异。即实际最大张拉力应控制在设计张拉力的103%105%。在锚索两端按照设计逐级张拉至设计最大张拉力并稳压10min后，两端同时回油卸载锁定。认真记录全部张拉数据及有关情况。（6）封孔灌浆砼结构预应力锚索张拉锁定后，应在3天内进行封孔灌浆，以避免锚索应力损失或锈蚀。每个孔道的封孔灌浆应一次连续施灌完成。浆材大都采用水泥净浆，其水灰比为0.3-0.4，灌浆压力、屏浆压力、屏浆时间与岩锚相同。（7）外锚头处理砼结构预应力锚索外锚头防护，如果设计没有特殊要求，则与岩体锚索相同。3.5.2 砼结构曲线孔预应力锚索施工砼结构曲线孔预应力锚索（包括有粘结锚索和无粘结锚