锚索工程施工

1、第七章锚索工程施工7.1工程概况在临时船闸1#与3#坝段布置了 16束3000的锚索，其长度为3540m的全粘结预 应力锚索，根据施工需要经现场试验论证后也可采用无粘结预应力锚索。锚索施工均 在2.5 X 3.0m的廊道内进行，其孔径将采用地质回转钻配173金刚石钻头进行造孔，孔深为35.0m40.0m,孔径为175,孔向均为斜孔，其轴向偏差要求不得大于3%特殊要求对于位于主帷体内以和位于上游的锚索孔，须在下锚前采用自下而上分段灌浆，与排水孔串通的锚索孔必须在下锚前进行回填灌浆。待临船2号坝段纵缝I和上游块84m高程以下接缝灌浆完成之后，应检查锚索区的帷幕和排水，帷幕有超标准或排泄 水孔有堵塞

2、的，应加强补灌或对排水孔重新扫孔和安装。施工工期2003年4月1日5月15日完工。施工特点因此该项锚索工程施工干扰因素较多，工期较紧，另外从钻机定向、孔斜控制、编索下索都有较大的施工难度。编写依据长江三峡水利枢纽临时船闸改建冲沙闸工程招标文件技术条款第十章锚索加固和砼浇筑之前的准备工程、临时船闸1#、3#坝段坝基预应力锚索和临时排水孔布置图与水工预应力锚固施工规范46-94。7.2工程范围与主要工程量工程范围分布在临船1#坝段85.2廊道2束，84.5廊道6束，临船2#坝段85.2 廊道8束，共计16束。孔位离坝轴线往下游3.017.0m,孔向以顶角22°58°， 分别往左

3、右方向深入基岩，孔深为 35.017.0m。预计锚索钻孔进尺约630.0m。7.3施工布置与主要临建设施施工布置施工所需风、水、电从坝后79.5m平台通过84.5廊道与85.2廊道下游进口接引 至工作面。鉴于施工场地的特殊性，编锚工作也将利用坝后 79.5m平台与锚索所在廊 道中进行，每束锚索由19根98a标准钢绞线编制而成。在79.5m平台相应廊道入口 附近设置一面积为30斥的制浆站，制浆站输浆至工作面，在工作面上设置一灌浆站进 行灌浆。制浆站布置一台 400型高速搅拌机、一台立式 2X200L灰浆搅拌机、一台 250/50型输浆泵。廊道内照明采用低压照明，通讯联系采用对讲式电话。临建工程量

4、临建工程主要包括前方办公值班房、工具房与编锚平台搭设、制浆站、灌浆站搭设。具体临建工程量见表 7-1表7-1锚索工程施工临建工程量表项目名称规格单 位数 量备注前方办公室和工具房4X 5 m座2占地40nf制浆站5X 6 m座2占地60nf灌浆站2X 5 m座2占地20卅铺设水管25m300铺设浆管25m100编锚平台搭设2.0m X 47.0m座1占地98nf7.4锚索施工主材技术要求锚具选用15-19型夹片式锚固体系。钢绞线采用416-90A标准270级高强低松驰 钢绞线，公称直径15.24，公称面积140 2，抗拉强度不低于18602，延伸率不小于3.5%, 不允许使用有锈蚀或缺损的钢绞

5、线和锚头。导向帽、止浆环、气囊、充气管、钢套管、锚垫板和锚具要求按设计要求加工与装配，对中隔离架采用d15硬质塑料板成品（在三峡右厂坝3000锚索工程中已通过）。灌浆管为25塑料管，进浆管和止浆环充气管耐压值不低于0.5 。7.5施工工艺与措施施工工艺预应力锚索施工工艺流程见图7-1图7-1预应力锚索施工工艺图埋件安装配合比设计施工方法施工准备、测量放孔施工准备包括灌浆站搭设、设备布置、锚索制作场地布置、张拉和测力机具标定, 施工措施报批、施工技术交底，锚索和钻灌材料、机具进场等。另外，根据设计要求, 对内锚固段灌浆浆液配比、张拉台座砼配合比进行试验。按设计图纸根据结构线坐标 放出锚索孔位。7

6、.5.2.1 钻孔采用2（300型）地质回转钻机带173金刚石钻头造孔，用地质罗盘调校钻机倾角，方位角可采用经纬仪放出。采用地锚将钻机固定后，经现场监理检查符合设计要求，并签发开工令，方可开孔，钻孔直径为175,超径不大于设计值的3%保证孔位偏差不大于10。钻孔过程中注意孔斜控制，保证偏斜率不大于3%孔深误差不超过10。钻孔完成后，用大流量水流将孔内岩粉、沉渣冲出，直至回水澄清 10后结束，钻孔冲洗后孔底残留物不得大于 20。冲净钻孔并用风吹干，保护好孔口，报请验 收。7.522下锚前灌浆钻孔冲洗完成后，对于位于主帷体内以和位于上游的锚索孔，须在下锚前采用自下而上分段灌浆，灌浆阻塞采用150循

7、环式气压塞，分段段长为5.0m,接触段段长为3.0m，采用42.5级硅酸盐纯水泥浆灌注，开灌水灰比为 3:1，灌浆压力为1.5，接 触段须待凝24h,灌浆结束标准为吸浆量小于1.0，灌浆应单孔灌注，严禁多孔并灌。 灌浆完成后采用帷幕灌浆的“置换和压力灌浆封孔法”进行回填灌浆封孔，封孔灌浆 时间不小于1.0h，封孔压力采用1.5，封孔必须采用新鲜的普通水泥浆液，水灰比采 用0.5:1的浓浆，封孔前无涌水的孔待凝 24h，有涌水的待凝48h后扫孔。扫孔后采 用高压水冲洗，直至回水澄清后 5，如扫孔仍有涌水的则进行复灌。7.5.2.3 锚索制作锚索类型本工程锚索类型为全粘结3000级后张拉预应力岩体

8、锚索。除锈、下料采用钢绞线专用除锈防锈剂进行除锈。用砂轮切割机下料，下料长度可按钻孔孔深加1.60m试行下料，其组成为：固张拉墩余其中锚索的总长度（m）；L固内锚固段长度 (m) ；L张拉 张拉段长度 (m) ；L墩张拉墩座长度 (m) ；L余外露余长 (m) ； 全粘结预应力锚索的组装 将钢绞线顺直排列在制作平台上，保持长度一致。钢绞线下料要求用砂轮机 切割，切口整齐，无散头。 顺直装置I、期灌浆管和内锚固段排气管，I期进浆管距孔底0.5m,期进浆管 距内锚固段止浆环0.20.5m，内锚固段排气管穿过止浆环 0.1m。灌浆管须畅通无 阻，灌浆管安装完毕须临时封口。 锚固段长度为10.0m,每

9、隔0.81.0m穿一对中支架，两对中支架间绑扎无锌铅丝一道，张拉段每隔 5.0m 穿一对中支架，两对中支架间绑扎无锌铅丝一道，绑扎 时保证钢绞线不得交叉。 在内锚固段和张拉段间安装止浆环，环内用环氧砂浆封填密实，最后在锚索 端头上装上导向帽。 成型锚索经检查满足要求后，对进回浆管分别编号，按锚孔编号挂牌，架离地面0.5m存放，支点间距1.5m，保证存放库防水、防潮、防锈、防污染。 运输、下索采用人工水平运输，各支点间距不得大于2.0m，因在廊道内施工，运输锚索转弯 时不得损伤钢绞线和浆管、气管，确保锚索结构不得受损。钻孔经验收后，下索前检查锚索的牌号与孔号是否一致，检查锚索完好后，用独 脚桅杆

10、垂直吊运，人工配合理顺并推送下入孔内。人工推送时，对位要准确，用力要 均匀，不得使锚索体转动，防止在推送过程中损伤锚索配件。对无法下入的锚索，须 退出，检查处理后重新下索。 内锚固段灌浆内锚段灌浆其浆材招标文件要求采用 R7350#砂浆，考虑到钢绞之间间距只有 5左 右，不利于砂浆流动，建议采用 R7350#纯水泥浆液灌注，浆液中掺入微膨胀剂和减水 剂 2，浆液配制的各种材料配比必须根据试验资料并经监理工程师批准后方可使用。内锚固段灌浆在锚索入孔后 24h内完成，首先进行止浆环充气，充气压力为0.3， 使止浆环与孔壁紧密接触，在内锚段灌浆完成8h后方可卸压；灌浆压力为0.2，待回 浆管返出浓浆

11、，浆液比重等于进浆比重时，屏浆 30 后灌浆结束。应和时准确作好灌 浆记录，以便备查。 张拉台座砼浇筑内锚段灌浆后即可浇筑垫座砼，其标号为 R7350（ 二级配） ，其配合比试验结果确 定。浇筑前将孔口松动岩块凿除，将台座基面清洗干净，浇筑时应注意预埋的套管要 与钻孔同轴对中，台座垫板应与钻孔垂直，并按设计图纸要求预埋二期灌浆管与其它 埋件。 预应力锚索张拉 锚索张拉在内锚段浆体和张拉台座砼达到设计强度后进行， 张拉设备为 50与 500 千斤顶、 4-500 电动油泵， 15-19 夹片式锚固体系。 采用单根预紧张拉然后整体张拉，预加应力为设计预应力的10，预紧张拉由中心向外逐层对称张拉，使

12、各根钢绞线应力值一致。 为保证张拉控制应力的准确，在张拉前，对张拉设备包括千斤顶、油泵、压 力表、高压油管须进行 “油压值张拉力”标定， 绘制出压力表读数与系统出力关系。 压力表的精度不低于 1.5 级，压力表使用范围不超过表量程的 75%。如果张拉设备发 生下列情况之一时，应对张拉设备重新标定：千斤顶经过折卸、维修或存放时间超过6 个月；压力表受到碰撞或出现失灵；更换压力表；张拉中钢绞线出现多根拉断或伸 长值误差大；标定值与理论计算值相差大于3%。 张拉时千斤顶的安装轴线必须与锚索轴线一致，锚环夹片和锚索体接触部位不得有泥砂、锈蚀或其他污物，张拉分级加载按设计应力的15%20%空制，加载速率

13、 要平缓，卸载速率也要平缓。 张拉过程中，每级张拉荷载下持压稳定 5，达到安装吨位后持压稳定 20 即可 锁定。锁定时，通过缓慢卸荷放张，将张拉力由工具锚传递给工作锚。 每级荷载下都要测量锚束伸长值，以理论伸长值校核，锚束伸长值误差控制 在-5%+10%范围内。伸长值误差大于+10%要进行原因分析，确定无误后方可继续 张拉，若误差低于 -5%，则立即停止张拉，会同有关部门检查偏小的原因，采取措施 纠正。 张拉检查标准：达至控制压力，未发生断丝或滑丝现象，且实际伸长量未超过允许伸长值，视为合格；达至控制压力，发生断丝或滑丝，但油压下降不超过5%，伸长量未超过允许伸长值，视为合格，否则为不合格。

14、每次张拉均应和时进行准确记录，张拉中，凡预应力区预埋或安装的一切仪 器均须配合进行观测，并和时整理好观测资料备查。 经分析后，对安装吨位不够的锚索，用插片法测试安装吨位，确认后进行补 偿张拉，达到安装吨位后持压稳定 20 锁定。 张拉段封孔灌浆 张拉锚固完成报监理检查后，须立即进行灌浆封孔，招标文件要求张拉段所灌浆 材为 250#(28d) 的砂浆，我们建议改为 250#(28d) 的纯水泥浆。 其灌浆压力、 结束标准、 并浆时间等要求同内锚段灌浆，灌浆结束后立即闭浆，并在浆液凝固前补浆两次，确 保封孔密实饱满。 外锚头保护灌浆完成后，割除超长的钢绞线 (留 5) 、灌浆管，并对钢绞线与锚具进

15、行除锈， 然后覆盖R8250# (一级配)二期砼保护。张拉锚固的过程为：单根预紧张拉整束张拉稳压5稳压5稳压50 30 50 02250稳压53000 4007.524特殊情况处理措施 对于钻进过程中明显穿过破碎带或洗孔时失水量较大的孔段，可根据监理指 示对局部孔段先进行固结灌浆，然后扫孔钻进，否则因容易掉块造成下锚困难，甚至 卡锚而造成孔内事故，对于失水较大不先灌浆时，也容易造成锚索所注浆液与围岩胶 结质量欠佳。 对于下锚困难的孔段，应仔细分析原因，不能强行蛮干，以免造成孔内事故， 如果确由于掉块或沉砂等原因，应退出锚索扫孔或洗孔直到顺立下锚。 在锚索灌浆过程中如发生停电时间过长，很可能发生

16、堵管，应立即注水将进 回浆管路冲洗干净，并尽量将孔内已灌浆液冲洗干净，以便下次再灌。对比较破碎的锚固段进行灌浆时，应预先下入一进水管至止浆环处，当实际 注入量超过理论注入量较多时，应立即通水，如果发现孔口回水中含有水泥浆，说明 止浆环漏浆或浆液绕渗，这时浆液配制宜加大速凝剂掺量，进浆总量应以锚固段理论 占浆为主要依据决定是否结束灌浆，在灌浆过程中应一直冲水将渗漏至张拉段的浆液 冲走，以便对张拉段不造成影响。灌浆过程中的所有异常情况均应作详细原始记录。7.6施工质量检查验收原材料质量检测灌浆浆液和砼台座的水泥、砂、石、水、外加剂和配合比，均由试验室作配比试 验，以满足设计确定的指标要求，锚索的预

17、应力钢绞线、锚垫板、夹片式锚具必须有 产品合格证和材质检测报告，进场后按要求或批次抽样检测；钢铰线必须取样作力学 性能检测，其检测参数有破坏负荷、屈服负荷、抗拉强度、弹性模量等；锚具使用前须作抽样组装静载试验。试验结果报经监理同意后方可使用7.6.2 中间质量检查验收 中间质量检查验收包括生产性试验，重要工序或工艺，监理日常检查和旁站检查 的质量验收。重要工序或工艺包括：预应力锚索的钻孔、制索、灌浆、垫座砼浇筑、张拉等， 每道工序须经监理和时检查验收确认后，才可进行下道工序施工。单元工程完成后，按要求整理分析各项记录资料、成果图表、质量评定表等，报 监理审核。预应力锚索应按照张拉结束标准重点检

18、查分析张拉锚固过程和安装吨位。7.6.3 完工验收 上述工作完成后，按有关验收规程要求和监理指示，进行质量等级评定，编制验 收资料、竣工图、施工报告，报监理工程师进行工程验收并按要求提交各项施工原始 记录、质量检查签证资料、质量保证资料等。7.7 施工进度计划根据工程量分布情况，在 1#、3#坝段锚索工作面各配备 2台 2钻机，进行钻孔， 钻进工效：单机按5.0m7.0台班计算，考虑到部分孔下锚前需作灌浆，以和其它特 殊情况与下锚、张拉、灌浆等工序，计划施工工期为2003年4月1日2003年5月15日。7.8 质量保证措施 建立和健全质量保证体系，技术质检全面管理质量工作，各作业队、班组各 级人员分工明确、责任明确，层层把关。 报批施工措施计划，制定系统的质量管理文件和作业指导书，做好图纸会审 和技术交底，岗前深入学习讨论，施工中严格按章管理。 开工前加强材料的质验收与各类现场试验结果审批的管理工作，不符合要求 者一律不准使用或提前开工。 实行施工员、技术员跟班制，以随时解决施工中的技术、质量问题，严格执 行三检制，前一级检查合格后才可报后一级检查，三检合格后报监理检查验收。 对重要工序实行工序质量全检验收制，内业人员和