垫墩式锚索的施工方案

垫墩式锚索施工方案一、施工准备1.1技术准备组织技术人员进行图纸会审，编制详细的施工技术交底文件，明确各工序技术参数及质量标准。对预应力张拉设备（千斤顶、油表、油泵）进行标定，标定周期不超过6个月，确保张拉数据准确可靠。按设计要求对进场材料进行取样试验，包括钢绞线的极限强度、屈服强度、伸长率、松弛性能，锚具的硬度检验及静载锚固性能试验，水泥浆配合比设计等，试验结果需满足现行规范要求。1.2材料准备钢绞线：采用1860MPa级低松弛钢绞线，表面无油渍、锈蚀、毛刺，直径偏差控制在±0.2mm范围内。同一批次钢绞线进场时需提供产品合格证及出厂检验报告，按规定进行外观检查和力学性能试验，合格后方可使用。锚具：选用符合设计要求的夹片式锚具，包括锚板、夹片、锚垫板等配件。锚具进场时需进行外观检查（表面无裂纹、锈蚀）、硬度检验（锚板硬度在HRC28-32之间，夹片硬度在HRC55-60之间），并按批次进行静载锚固性能试验，确保锚固效率系数不小于0.95，总应变不小于2.0%。水泥：注浆采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水泥进场时需检查其强度、安定性等指标，受潮结块的水泥不得使用。外加剂：根据设计要求掺入适量的微膨胀剂和早强剂，其性能需符合国家现行标准，掺量通过试验确定，确保水泥浆28天抗压强度不低于30MPa。其他材料：HDPE波纹管（壁厚不小于1.0mm）、导向帽、对中隔离支架、无粘结钢绞线用防腐油脂（涂敷量不小于50g/m）等，均需符合相关规范要求。1.3设备准备钻孔设备：根据地质条件选用潜孔冲击式钻机或液压钻机，配备相应规格的钻杆、钻头（直径较设计孔径大2-4mm）。钻机安装需稳固，配备导向装置，确保钻孔精度。注浆设备：采用3SNS型注浆泵，额定工作压力不小于1.5MPa，压力波动范围控制在±0.1MPa以内，同时配备浆液搅拌机（转速不低于1000r/min）及滤网（孔径不大于2.5mm）。张拉设备：根据锚索设计吨位选用相应型号的液压千斤顶（额定张拉力为设计值的1.5倍以上）、高压油泵、压力表（精度等级不低于1.0级），张拉设备需定期标定，标定时绘制千斤顶出力与压力表读数的关系曲线，作为张拉控制依据。其他设备：钢绞线切断机、砂轮切割机、测斜仪（精度±0.1°）、空压机（风压不小于0.5MPa）等。1.4场地准备清除施工场地内的障碍物，平整场地，搭设施工脚手架（采用满堂脚手架或钢管脚手架，立杆间距不大于1.5m，横杆步距不大于1.8m），脚手架搭设完成后需进行承载力验算，确保其稳定性。按设计要求测量放样锚孔位置，孔位偏差控制在±50mm以内，并用红漆标记。二、钻孔施工2.1钻机就位将钻机安装在脚手架上，调整钻机角度和方位，采用测斜仪校正钻孔倾角和方位角，确保倾角误差不超过±0.5°，方位角误差不超过±1°。钻机固定牢固，避免在钻进过程中发生位移或倾斜。2.2钻进工艺根据地质条件选择合适的钻进方法：完整岩层：采用潜孔冲击钻进，钻进参数控制为：钻压10-15kN，转速30-50r/min，风压0.6-0.8MPa。每钻进5m用测斜仪校正一次孔斜，发现偏差及时调整。破碎岩层或松散地层：采用跟管钻进工艺，先将套管（直径较设计孔径大5-10mm）打入孔内，再在套管内钻进，防止塌孔。钻进过程中密切观察孔口返渣情况，判断地层变化。2.3钻孔深度控制钻孔深度需超过锚索设计长度0.5m，钻进至设计深度后，用高压风吹孔（风压0.4-0.6MPa），清除孔内岩粉和碎屑，直至吹出的空气无明显粉尘为止。采用聚乙烯管复核孔深，确保孔深符合设计要求。2.4特殊情况处理渗水孔处理：钻进过程中若发现孔内渗水，先采用高压风吹孔，若吹出清水且孔深已达标，则停止钻进；若孔深未达标，需注入清水冲洗孔壁，再继续钻进。若渗水量大导致孔内积水，需采用压力注浆（注浆压力0.4-0.6MPa）固壁后再钻进。塌孔处理：当钻孔穿越强风化岩层或破碎带时，若出现塌孔（吹出黄色岩粉夹杂原状石块），立即停钻，拔出钻具，采用水泥砂浆（水灰比0.4-0.5）与水玻璃（掺量3%-5%）混合液进行固壁注浆，注浆压力0.4MPa，24小时后重新扫孔钻进。2.5钻孔验收钻孔完成后，需进行孔径、孔深、孔斜及孔内清洁度检查。孔径采用探孔器（长度不小于600mm，直径与设计孔径一致）检查，通过率100%；孔深允许偏差±50mm；孔斜每10m偏差不大于1°；孔内无岩粉、积水及塌渣，验收合格后及时封堵孔口，防止杂物进入。三、锚索制作与安装3.1钢绞线下料在专用工作平台上进行钢绞线下料，下料长度按“锚索设计长度+锚头高度+千斤顶长度+工具锚与工作锚厚度+张拉操作余量（一般为100-150mm）”计算。采用砂轮切割机切断钢绞线，切口平整无散头，切断后对钢绞线端部进行防锈处理（涂刷防锈漆）。同一束锚索的钢绞线长度偏差控制在±50mm以内。3.2锚索组装内锚固段处理：将内锚固段钢绞线表面的防腐油脂清除干净（无粘结钢绞线除外），每隔1.0-1.5m设置一个对中隔离支架（采用塑料或钢制材料，孔径比钢绞线直径大2mm），支架与钢绞线用扎丝绑扎牢固（绑扎点不少于2处），确保钢绞线在孔内居中，保护层厚度不小于10mm。内锚固段钢绞线可加工成波纹状，以增强锚固效果。张拉段处理：张拉段钢绞线需套入HDPE波纹管（无粘结钢绞线除外），波纹管两端用密封胶带密封，防止注浆时浆液进入。波纹管接头处采用热熔焊接或套管连接，确保密封严密。导向帽安装：在锚索前端安装锥形导向帽（采用铸铁或塑料制成），导向帽长度不小于300mm，与钢绞线绑扎牢固，以减少穿索时的阻力。排气管设置：在锚索体内绑扎一根φ12mm的聚乙烯排气管，一端伸至内锚固段底部，另一端引出孔外，用于注浆时排气。3.3锚索安装穿索前检查：穿索前再次检查锚索编号与孔号是否一致，孔内清洁度是否符合要求，确认无误后用高压风吹孔一次。穿索方法：对于下倾锚索，可采用人工直接推送；对于上倾或水平锚索，需采用机械辅助（如卷扬机），推送过程中保持锚索顺直，避免扭曲、弯折（弯曲半径不小于3m）。锚索送入孔内后，确保导向帽到达孔底，排气管外露长度不小于300mm。安装后检查：锚索安装完成后，检查排气管是否畅通（用高压气吹试），若发现堵塞需拔出锚索重新处理。同时检查注浆管位置是否正确，确保其一端伸至内锚固段底部，另一端与注浆泵连接。四、注浆施工4.1浆液制备配合比：水泥浆配合比按设计要求确定，一般水灰比为0.4-0.45，掺入适量的微膨胀剂（掺量10%-15%）和早强剂（掺量2%-3%）。浆液搅拌时，先加入水和外加剂，再加入水泥，搅拌时间不少于3min，确保浆液均匀。浆液性能：浆液的流动度（用漏斗法测定）控制在18-25s之间，泌水率不大于3%，24h泌水率不大于2%，初凝时间不小于4h，终凝时间不大于24h。4.2注浆工艺内锚固段注浆：采用孔底注浆法，将注浆管插入孔内至距孔底200mm处，启动注浆泵，浆液由孔底向上灌注，同时打开排气管排气。当排气管排出浓浆（与进浆浓度一致）时，关闭排气管阀门，继续注浆至压力达到0.6-0.8MPa，稳压3-5min后停止注浆，关闭注浆管阀门。注浆过程中需连续搅拌浆液，防止沉淀，注浆时间控制在初凝时间内完成。自由段注浆：待内锚固段注浆强度达到设计强度的80%后进行自由段注浆。采用真空辅助压浆工艺，先启动真空泵，使孔道内真空度达到-0.06至-0.08MPa，然后启动注浆泵，浆液经注浆管压入孔内，直至另一端排气孔排出浓浆，关闭排气孔阀门，继续压浆至压力达到0.5-0.7MPa，稳压2-3min后停止注浆。4.3注浆质量控制注浆量：实际注浆量需大于理论计算量（孔道体积×1.2-1.3），以确保注浆密实。压力控制：注浆过程中严格控制注浆压力，不得超过设计值，防止孔壁破裂。异常处理：若注浆过程中出现压力突然下降或上升，需立即停止注浆，检查是否发生堵管或漏浆，处理后方可继续注浆。若浆液初凝时间内未能完成注浆，需废弃该批浆液，重新制备。4.4注浆记录与养护注浆过程中需详细记录注浆时间、浆液配合比、注浆压力、注浆量等参数，并按规定留置试块（每台班不少于3组），标准养护28天后进行抗压强度试验。注浆完成后，对锚孔周围进行洒水养护，养护时间不少于7天。五、锚墩浇筑5.1锚墩设计锚墩采用C35混凝土浇筑，其尺寸根据锚索设计吨位确定：对于1000kN级锚索，锚墩尺寸一般为1000mm×1000mm×500mm（长×宽×高）；对于1800kN级锚索，锚墩尺寸一般为1200mm×1200mm×600mm。锚墩内配置φ16mm的HRB400级钢筋网（间距200mm×200mm），并设置锚垫板（厚度不小于20mm）和螺旋筋（直径φ12mm，圈数不少于5圈）。5.2模板安装模板采用钢模板（厚度不小于5mm），模板安装前需进行除锈、涂刷脱模剂处理。模板安装应牢固、严密，接缝处采用海绵条密封，防止漏浆。模板的轴线偏差控制在±10mm以内，高程偏差控制在±5mm以内，垂直度偏差不大于0.5%。5.3混凝土浇筑混凝土制备：采用商品混凝土，坍落度控制在180-220mm之间，混凝土运输过程中需防止离析。浇筑方法：混凝土采用分层浇筑（每层厚度不大于300mm），使用插入式振捣器振捣（振捣时间为15-30s，以混凝土表面出现浮浆、不再下沉为准），确保混凝土密实。振捣过程中避免触碰锚索、注浆管及模板。养护：混凝土浇筑完成后，表面覆盖塑料薄膜和麻袋，初凝后及时洒水养护，养护时间不少于14天，确保混凝土强度达到设计强度的80%以上方可进行张拉。六、张拉与锁定6.1张拉准备设备检查：张拉前检查千斤顶、油表、油管等是否完好，连接是否牢固，确认无误后进行空载试运行，检查各部件工作是否正常。混凝土强度检查：锚墩混凝土强度需达到设计强度的80%以上，内锚固段水泥浆强度需达到设计强度的80%以上，方可进行张拉。锚具安装：安装锚垫板、工作锚板、夹片，确保锚板与锚垫板密贴，钢绞线在锚板孔内居中，夹片安装到位（外露长度一致）。6.2张拉工艺张拉顺序：对于多根钢绞线组成的锚索，先进行单根预紧张拉（张拉力为设计值的10%-15%），使各钢绞线受力均匀，然后进行整体分级张拉。分级张拉：张拉按设计张拉力的25%、50%、75%、100%、115%（超张拉）分级进行，每级张拉后持荷5min，测量钢绞线伸长值。张拉过程中需记录油压表读数、钢绞线伸长值等数据，实际伸长值与理论伸长值的偏差应控制在±6%以内，若偏差超过规定范围，需停止张拉，查明原因并处理后方可继续。锁定：当张拉至超张拉值（115%设计值）并持荷10min后，缓慢回油至设计张拉力，然后用专用工具将夹片打紧，完成锁定。锁定后测量钢绞线回缩值，回缩值应不大于6mm。6.3补偿张拉锁定后3-7天内进行补偿张拉，张拉力为设计值的105%-110%，持荷5min后再次锁定，以弥补预应力损失。补偿张拉完成后，测量锚索的实际预应力值，其偏差应控制在±5%以内。七、封孔与防护7.1封孔注浆补偿张拉完成后，立即进行封孔注浆。采用水泥浆（水灰比0.4-0.45）进行注浆，注浆管插入孔内至距锚板500mm处，启动注浆泵，浆液由孔内向外灌注，直至孔口溢出浓浆，关闭注浆管阀门，稳压3-5min后停止注浆。7.2锚头防护切束：封孔注浆完成后，待水泥浆强度达到设计强度的80%以上，用砂轮切割机切断外露钢绞线（保留长度不小于50mm）。防腐处理：在锚头表面涂刷防锈漆（两道），然后采用C30混凝土（或环氧树脂砂浆）封闭锚头，混凝土保护层厚度不小于50mm，确保锚头不外露。八、质量与安全控制8.1质量控制钻孔质量：严格控制孔位、孔深、孔径、孔斜等参数，每孔钻孔完成后需经监理工程师验收合格方可进入下道工序。材料质量：所有进场材料需有产品合格证和检验报告，按规定进行取样试验，不合格材料不得使用。注浆质量：确保注浆压力、注浆量符合要求，注浆过程中做好记录，每台班留置试块，检验浆液强度。张拉质量：严格控制张拉顺序、张拉力、伸长值等参数，张拉过程中若出现断丝、滑丝（断丝数量不超过钢绞线总数的1%，且每束不超过1根），需停止张拉，查明原因并处理后方可继续。8.2安全控制施工人员安全：施工人员需佩戴安全帽、安全带等防护用品，高空作业时搭设安全网，严禁酒后上岗。设备安全：机械设备需定期检查、维护，确保其正常运行。电气设备需有接地保护，防止漏电。张拉安全：张拉区域设置警戒线，严禁非施工人员进入。张拉过程中，千斤顶后方严禁站人，防止锚具、钢绞线弹出伤人。防火安全：施工现场配备灭火器等消防器材，严禁在易燃、易爆物品附近动用明火。8.3环保措施施工废水处理：钻孔、注浆产生的废水需经沉淀池处理后排放，严禁直接排放。噪声控制：合理安排施工时间，避免夜间施工，减少噪声对周边环境的影响。粉尘控制：钻孔过程中采用湿法作业或安装除尘设备，减少粉尘排放。废弃物处理：施工产生的废浆、废渣需集中堆放，及时清运至指定地点处理，不得随意丢弃。九、施工记录与验收9.1施工记录施工过程中需做好