预应力锚索施工工法

预应力锚索施工工法****集团第四工程公司一、前言随着城市地铁、隧道及建筑深基坑等工程的日益增多，和岩土锚固技术的不断发展，预应力锚索在，明挖支撑体围护结构及在软岩、土体边坡加固等工程中得到广泛应用。XX湾口海底隧道XX段接线四川路主线敞口段围护工程，采用混凝土围护桩加预应力锚索为基坑围护结构，稳定了边坡土方，保证了基坑两侧重要管线及建筑物的结构安全，实现基坑不放坡垂直开挖，通过施工经总结形成本工法。二、工法特点1、对于回填土、碎石土，含水量较大、空隙度大的地质，采用跟管钻进，能有效的预防塌孔，保证水泥浆与孔壁岩体的粘结强度。2、该体系能主动提供抗滑力，有效的控制岩体的位移，在锚索的锚固范围内产生亚应力带，从而从根本上改善岩体的力学性能。三、适用范围本工法适用于城市建设、公路、铁路、水利、等相关领域的深基坑边坡围护及土、石滑坡防止工程。四、工艺原理锚索工艺原理是，穿过边坡滑动面的预应力锚索，外端固定于混凝土桩体上，另一端锚固在稳定整体岩体中。锚索的预应力使不稳定土体处于较高围压状态，岩体强度和变形比在单轴压力及低围压条件下好的多，结构面处于压紧状态，显著提高了结构的整体性，锚索的锚固力直接改变了滑动面上的应力状态和滑动稳定条件。五、施工流程及施工要点1、工艺流程锚索制作→钻孔、锚索、注浆同时进行→再次注浆→反力支座安装→张拉（锚固体达到设计要求强度）→封锚。2、施工要点（1）施工准备将预应力的造孔设备、注浆设备、张拉设备调至工作面附近，待工作面完成后，马上运至工作面，所有施工材料均应由出厂证明、合格证，钢绞线应检测合格，做好施工场地的排水工作，材料、机械的防雨、防水工作，施工用水、电等接到位。（2）钻孔钻孔是预应力锚索施工中控制工期的关键工序，为提高钻孔效率和保证钻孔质量，应根据地质条件选择相应的施工工艺及钻机。钻进时按锚索设计长度将钻机所需钻杆摆放整齐，钻杆用完孔深也恰好到位。开孔时应严格控制钻具的倾角及方位角，当钻近20-30cm后应校核角度，在钻进中及时测量孔斜及时纠偏，方位角偏差不得大于3°，终孔孔深应大于设计孔深40cm。钻进过程中应对每个孔的地层变化，钻进状态地下水及一些特殊情况做好现场记录。

如遇破碎带易垮地层时，易造成钻进时漏风或基本不返风、不排渣，钻进效率低。应采取套管护壁法，每进尺1-2m即下入护壁套管。此方法操作较简单，效果好，但需配备液压拔管设备，在套管长10m左右使用效果较好。缺点是钻进时需要比设计大一级的钻具，深孔钻进时劳动强度大，拔管时宜发生套管脱扣事故。如遇回填填土层、、土夹石石层，易易造成塌塌孔掉块块。应采采用偏心心钻具随随钻跟管管钻进法法施工，，选择偏偏心跟管管的规格格是根据据所需通通孔直径径所决定定的，主主要考虑虑到套管管靴的内内径能否否通过，，施工中中主要采采用150mm套管靴靴，配130mm偏心心钻头。。该方法法是随钻钻进同步步跟进套套管，所所以完全全避免了了坍塌跨跨孔现象象，但偏偏心钻具具随钻跟跟管钻进进工作原原理是用用偏心钻钻头连续续击打管管靴从而而使套管管跟进，，因此该该方法钻钻进速度度较慢。。另需配配备专门门液压拔拔管器具具，为解解决拔套套管问题题，采用用双缸双双作用液液压拔管管器，使使用效果果好。偏心钻具具双缸双作作用液压压拔管器器对于在砂砂卵石、、破碎岩岩层等难难以成孔孔的地层层钻进，，采用上上述方法法效果均均不明显显，采用用新型钻钻机———全液压压双动力力头钻机机成孔，，该钻机机为履带带底盘装装载、全全液压驱驱动、双双动力头头式钻机机。主机机装有前前后动力力头，根根管钻进进时后动动力头接接内钻具具钻进，，前动力力头驱动动套管回回转进行行跟管护护壁，遇遇坚硬岩岩石时钻钻杆和套套管同时时击打，，可实现现快速成成孔。但但此种钻钻机较为为昂贵，，使用成成本相对对较高。。全液压双双动力头头钻机内钻具外钻具钻孔到位位后，用用高压风风将孔内内的岩粉粉清干净净，然后后，用预预先做好好的探孔孔装置，，进行深深孔，若若探孔时时轻松将将探孔器器送入孔孔底，钻钻孔深度度符合设设计要求求，经验验收同意意后即可可转入下下道工序序——锚锚索安装装。（3）锚锚索制作作锚索制作作工艺流流程：下下料→编编束→→安装支支撑环→→安装注注浆管→→验收→→穿束。。在预先平平整好的的下料场场地上（（场地要要求宽4m、长长度满足足锚索下下料长度度）按下下料长度度进行下下料，每每根绞线线长度误误差控制制在10cm左左右。下料长度度计算：：L下=∑∑Li+Lf+Lw式中L下———下料料长度Li———锚索锚锚固段长长度Lf———锚索自自由段长长度Lw———锚索工工作段长长度钢绞线必必须采用用切割机机下料，，下好料料以后，，按要求求设置支支撑环，，支撑环环每1m放1个个。索体体要求绑绑扎牢固固，绞线线应平行行顺直。。灌浆管管绑扎在在锚索体体上，灌灌浆管头头部距孔孔底5～～10cm，灌灌浆管使使用前，，要检查查有无破破裂、堵堵赛。绑绑扎好的的锚索顶顶部要安安装导向向帽，以以方便穿穿索。绑扎完成成的锚索索应按编编号整齐齐、平顺顺地存放放在距地地面20cm以以上的支支架或垫垫木上，，不得叠叠压存放放。支架架间距宜宜为1-1.5m,并并进行临临时防护护。锚索索存放场场地应干干燥、通通风，不不得接触触硫化物物、氯化化物、亚亚硫酸盐盐、亚硝硝酸盐等等有害物物质，并并应避免免杂散电电流。（4）锚锚索安装装向锚索孔孔安索前前，要核核对锚索索编号是是否与孔孔号一致致，确认认无误后后，即可可将锚索索用人工工抬至工工作面，，用人工工将锚索索平顺穿穿入锚孔孔，水平平运输时时，各支支点间距距不小于于2m，，且转弯弯半径不不宜太小小；安装装锚索前前，先进进行钻孔孔深度，，钻孔倾倾角，锚锚索长度度的检验验；然后后安装经经检验制制作合格格的锚索索；锚索索安装时时应按设设计倾角角和方位位平顺推推进，严严禁抖动动，扭转转，防止止中途散散束。当当外露部部分满足足工作长长度时即即到位，，停止穿穿索。锚锚索安装装工作结结束后即即可进行行灌浆工工作。不不得在安安装好的的锚索端端部随意意敲击钢钢绞线或或悬挂重重物。（5）注注浆注浆采用用3SNS系列列注浆泵泵，搅拌拌采用灰灰浆搅拌拌机进行行。浆液液要搅拌拌均匀，，随绞随随用，并并在初凝凝前用完完。严防防石块等等杂物混混入浆液液。注浆材料料为纯水水泥浆，，水泥选选用普通通硅酸盐盐325＃，水水灰比为为0.4-0.45。。浆体强强度不小小于25MPa，注浆浆压力0.4-0.6MPa。边注注浆边缓缓慢抽拔拔注浆管管，保证证注浆管管口处于于浆液面面一下。。并保证证浆体密密实、饱饱和，达达到设计计浆体强强度。待待孔口溢溢出清晰晰的浆体体即可停停止注浆浆。注浆浆过程中中要做好好相关记记录，并并做好试试验块。。（6）张张拉待锚孔注注浆体强强度达到到设计要要求后，，上报监监理工程程师，检检验合格格即可进进行张拉拉。张拉前须须对张拉拉机具进进行配套套标定，，计算出出千斤顶顶受力与与油压的的线性方方程，用用于张拉拉油压与与张拉力力的控制制。安装装锚板前前，要用用棉纱擦擦净锚板板内的泥泥沙油污污。钢绞绞线穿入入锚板时时防止交交叉缠绕绕。张拉拉前，钢钢绞线外外包的塑塑料护管管用锯条条割掉（（注意不不要伤着着钢绞线线），不不得用火火烧钢绞绞线。锚索张拉拉应分级级进行。。一般应应采用先先进行单单根预应应力钢绞绞线预紧紧，使锚锚索各股股预应力力钢绞线线的应力力均匀后后，再进进行整索索张拉。。预紧应应力宜为为0.2δcom———0.3δcom。分级加载载和整索索张拉程程序为：：0→0.2δcom（（持荷2-5min））→0.25δδcom（持荷荷2-5min）→0.5com（（持荷2-5min））→0.75δδcom（持荷荷2-5min）→1.0δδcom（持荷荷2-5min）→1.03-1.06δδcom（持荷荷10min））→锁定定。规范规定定，岩锚锚超张拉拉系数为为1.05—1.10，混凝凝土结构构锚索超超张拉系系数为1.03—1.06。。锚索张拉拉每级加加载后应应同步量量测其伸伸长值，，锁定后后应量测测预应力力钢绞线线的滑移移量。每每级张拉拉的稳定定时间必必须保证证，应采采用以张张拉力控控制为主主，伸长长值校核核的双控控操作方方法。混混凝土结结构锚索索张拉实实测伸长长值超出出理论计计算伸长长值6%时，应应停机检检查，待待查明原原因并采采取相应应措施后后，方可可恢复张张拉。张拉结束后，，将锚板外的的钢绞线处理理好，不能松松散，以备再再进行张拉。。为防止外锚锚头的长期暴暴露，每次结结束后应作相相应的防护。。预应力张拉拉完成后，用用手提砂轮机机切除多余钢钢绞线，外留留长度30mm。六、安全措施施1.施工前进进行安全技术术交底，施工工过程中要明明确分工，统统一指挥。2.各种机具具设备应处于于完好状态。。3.上岗前要要做好安全培培训工作，施施工人员进入入现场要戴好好安全帽，操操作人员遵守守有关安全操操作规程。4.高空作业业要设置必要要的防护措施施，作业人员员必须佩戴安安全带。5.切割钢绞绞线使用的砂砂轮切割机要要设置安全护护罩，以防断断片伤人。6.注浆管路路应畅通，不不得有堵塞现现象，避免浆浆液突然喷出出伤人，注浆浆管路不使用用时要及时注注压清水冲洗洗干净。7.张拉机具具各部件应牢牢靠，特别是是高压油管的的联接点，以以避免突然断断裂脱口喷出出伤人。在张张拉过程中，，千斤顶前不不得站人，以以防锚索断裂裂造成事故。。8.夜间施工工应有足够的的照明。七、质量控制制1.脚手架的的搭社必须稳稳定，对紧固固体的紧固必必须有人复核核。2.钻机在脚脚手架上必须须固定牢固，，避免因钻机机固定不牢而而导致孔位出出现偏差。3.锚索孔径径允许误差±±2mm，倾倾角允许误差差3°。4.锚孔要清清洗干净，空空中不得留有有岩粉和水。。5.锚索的编编制要确保每每一根钢绞线