锚索施工作业指导书 [复制链接]

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2014-04-03

预应力锚索作业指导书

一  编制依据
（1）国家电力公司昆明勘测设计研究院《边坡预应力锚索施工技术要求（第A版）》；
（2）中华人民共和国行业标准〈水工预应力锚固施工规范〉（SL46-94）；
（3）《4#山梁锚索结构调整讨论会纪要（西北XW/C2-A施[2003]第016号）；
（4）《1000KN级全长粘结式锚索结构图》（ND62-KM0342-0944-49P-3-01）；
（5）国家电力公司昆明勘测设计研究院“1800KN级全长粘结式岩石锚索结构图（ND62-KM0342-0944-49P-3-02）”；
（6）《左岸1245m~1380m高程边坡支护图》（ND62-KM0342-0944-49PL-1-7～8）
（7）《边坡及洞井开挖与支护施工技术要求》（第A版）
（8）国家电力公司昆明勘测设计院边坡061号《预应力锚索张拉段隔离间距调整》（第2002-061号）
（9）《边坡预应力锚索施工技术要求（第A版）（XW·TJ02A-2003，2003-4-1实施）》
二  适用范围
本措施适用于左岸坝肩EL1000以上及泄洪洞边坡锚索支护。
三  预应力锚索施工工艺流程
1、无粘结式预应力锚索施工工艺流程如下：

2、全长粘结式预应力锚索施工工艺流程如下：

三预应力锚索主要施工程序
1．钻孔
钻孔孔位  按设计图纸要求或监理工程师现场指定，由测量队对钻孔位置进行放样(包括孔位和方位角)。开孔孔位偏差不大于10cm。
钻孔方法  采用MGJ-100型、MGJ-50型和MD50型锚固钻机配φ89mm钻杆及满足孔径要求的冲击器冲击造孔。在钻孔过程中，利用高压风及时排渣，并根据地层的变化，随时调整钻孔参数和钻孔工艺。一般地,在堆积体和破碎带上钻孔应采用跟管钻进，以提高造孔工效。
钻孔孔径  钻孔直径应大于锚束直径40mm且不得小于设计图纸要求的孔径，钻孔采用一径到底。
钻孔倾角  按有关设计图纸要求执行，开孔孔口倾角偏差不大于±1.0°。
钻孔方位角  按有关设计图纸要求执行，开孔孔口方位角偏差不大于±1.0°。
钻孔孔深 钻孔孔深按设计图纸要求执行。一般地，锚索孔应穿过滑移面或断层，并保证钻孔进入完整岩石内不少于6m，锚固段设置在完整岩石段内。钻孔进入图纸设计锚固段时应采集岩粉样品，以供地质人员鉴定锚固段是否设置在完整岩石内，若钻孔已达到设计孔深而尚未钻遇新鲜完整岩石或虽已钻到新鲜完整岩石，但进入新鲜完整岩石内的深度达不到锚固段长度要求时，再会同设计及监理人员修正设计孔深，或按监理工程师指示执行，确保锚固段置于稳定岩体内方可终孔。钻孔过程中遇有掉钻、塌孔等显现应及时通知技术部及监理工程师，以便及时处理。
钻孔偏斜率  通过测斜仪控制孔斜，使其不大于孔深的3%。
钻孔记录  钻孔过程中，详细、认真、如实地做好现场施工的各项原始记录内容，如钻孔时间、辅助工作时间、钻孔时孔内漏气、掉块卡钻、塌孔、岩粉岩性等。
钻孔冲洗  钻孔完毕，采用高压风冲扫钻孔，直至孔内岩屑冲扫干净为止。
2．特殊情况处理
在强风化带部位钻孔极易因塌孔而难以成孔，钻孔时，可采取如下措施：
（1）采取浓浆加速凝剂的低压注浆固壁法造孔，以提高在强风化岩体内造孔孔壁的稳定性及钻孔工效。
（2）在岩石部位钻孔过程中当遇到断层破碎带出现塌孔、掉块、跑气、涌水等情况时，立即停止钻进，采取固结灌浆等措施处理。
（3）在钻孔过程中，当遇到宽大断层、裂缝、卸荷裂隙而严重跑气时，应立即停止钻进，往孔内投入干硬性水泥球并加以捣实，待凝4个小时之后再行钻进。
（4）锚固段位于破碎带时必须进行固结灌浆。
以上各种特殊处理方法可根据实际地质情况，现场决定锚索孔是否需要进行固结灌浆处理，并征得监理工程师同意之后方可实施。
3．钻孔围岩灌浆
（1）锚索孔一般不进行固结灌浆，但在钻孔过程中遇到上述特殊情况时必须按监理工程师指示对钻孔进行固结灌浆，固结灌浆应使用自动记录仪记录。
（2）围岩固结灌浆的目的：①、提高岩石的完整性及孔壁的稳定性，使之在强风化或破碎带内容易成孔；②、提高围岩的弹性模量，以减小因岩体变形而产生的预应力损失；③、减少孔内渗水锈蚀锚索；④、避免注入孔内的浆液窜漏，致使孔内的锚索得不到水泥浆液的有效握裹而难以形成锚根起不到锚固作用或锚索起不到永久防锈作用。
（3）围岩固结灌浆水泥标号采用不低于425号的普通硅酸盐水泥，灌浆段长一般不大于8m。张拉段的固灌压力控制在1Mpa，锚固段固灌压力控制在2Mpa，孔口段灌浆压力为段为0.2Mpa，使用浆液水灰比（重量比）为0.8：1和0.5：1两个比级。灌浆结束标准：在设计压力下灌至注入率不大于0.4L/min时，再持续灌注30min即可结束。
4．锚索制作
（1）切割下料  按设计施工图纸要求的尺寸或实际钻孔深度下料，采用砂轮片切割机对钢铰线切割下料，不允许用电焊切割。实际切割下料长度等于有效钻孔深度、外锚墩长度及张拉工序所需预留长度之和，下料前注意检查钢铰线的表面，没有损伤的钢铰线才能下料。
（2）采用生产厂家带有PE塑料管的无粘结钢铰线编制锚索时，应除去内锚固段6m范围内钢铰线外的PE塑料管并清除清洗干净钢铰线上的油脂。在内锚固段与自由张拉段相连部位， PE塑料管端部均应用胶带缠封，以免灌浆时浆液浸入。
（3）锚索组装按设计锚索结构图和有关设计通知单编制锚索，沿锚束的轴线方向每隔1.2m设置一个硬质塑料对中隔离环，锚固段加密至1m；隔离环两端及两个隔离环中间用12#无镀锌铁丝捆牢，使整个内锚固段呈一串枣核状。每根钢绞线保持顺直不交叉，并在锚索的中心布置两根Ф25mm塑料灌浆管，一根作为备用灌浆管，锚固段灌浆管出浆口距锚根端部0.5m，在锚索的底部端头套上导向帽。
（4）无粘结锚索不需设置止浆塞，全长粘结锚索设置的止浆塞应仔细检查其密封性。编制好后的锚索应及时下入孔内，若因故不能及时下入孔内时，锚索在下入孔内之前用彩条雨布遮盖，以做临时防护。
5．锚索安装  锚索孔经过三检合格并报监理工程师验收后才允许安装锚索。经检验合格的锚索方可下入孔内，采用人工往孔内安装锚索，保持各钢绞线顺直，不能出现纽结现象。在运输和安装过程中，锚索的曲率半径以不改变锚索的结构为限。锚索下到设计深度后，仔细检查灌浆管是否畅通，如若不通时，应拔出锚索体处理畅通后再重新安装，并做好记录。
6．锚垫板安装及外锚墩混凝土浇筑  锚索下入孔内之后即可进行外锚墩混凝土浇筑施工。在外锚墩混凝土浇筑之前，应清除外锚墩底部范围内的边坡松动岩块。按设计图纸要求的锚墩结构尺寸制作锚墩。外锚墩的锚垫板与孔口导向管、配筋在施工现场焊接制作成整体，待钻孔完成并将锚索下入孔内之后，将锚墩孔口导向管插入孔内，按试验室提供的混凝土配方，支模浇筑外锚墩混凝土。每个锚墩混凝土浇筑时应通知实验室取样。
7．锚固段灌浆
（1）灌浆材料根据《关于对“锚索注浆体、锚墩混凝土配合比实验报告”的批复（西北XW/C2-A(2003)第082号）》采用强度等级52.5MPa的普通硅酸盐水泥，并符合规定的质量标准。
（2）使用自动记录仪和人工记录锚索孔内灌入浆液量。
（3）按试验室提供的试验配方配置水泥浆液，采用泥浆泵将配置好的浆液通过与锚索安装在一起的塑料灌浆管路泵送至锚索孔底，直至孔口出浆浓度与进浆浓度相同时持续10分钟即可停止灌浆。待孔内水泥浆液干缩之后，再用干硬性水泥将沉浆后的孔口不满部分填满并捣实。每孔灌浆应通知实验室取样。
8．锚具与张拉机具安装
（1）锚具安装之前，应将锚垫板承压面、钢铰线表面、锚具锥孔、夹片表面及牙槽清理揩拭干净，不得粘敷有油污、泥沙、铁屑、水泥等杂物。
（2）安装工作锚具时，孔内各根钢铰线按顺序穿入锚具孔内，不得出现交叉，钢铰线穿入锚具锥孔内后使工作锚具紧贴锚垫板并与锚索孔对中，每个锚锥孔内装入一套工作锚夹片，将夹片间隙调匀并轻轻地打齐。
（3）安装限位板时应注意查看限位板两面的不同打印标记，使打印标记与钢铰线相配合的一面与工作锚具配合。
（4）在安装张拉千斤顶之前，先检查工作锚具与钻孔是否对中，每个锚锥孔内是否安装好夹片，检查无误后再依次安装限位板、千斤顶、工具锚具及夹片，在工具锚具安装时，应在锥孔内及夹片与锥孔结合面上涂抹一层退锚灵，以便张拉结束时夹片能够灵便地从锥孔内退出。工具锚夹片的安装方法同工作锚具夹片。
（5）工作锚具与工具锚具及夹片应配套使用，两者不能混用，工作锚具与工具锚具之间的钢铰线必须保持顺直，不得出现相互扭结。
9．张拉与监测
（1）张拉程序  张拉设备及压力表率定→分级拉力理论值计算→外锚墩混凝土强度检查→张拉机具设备安装→预紧→分级张拉→锁定→张拉工序签证验收。
（2）张拉条件  锚固段的水泥浆液结石强度达到设计强度值的75%（即37.5MPa）；外锚墩混凝土强度达到30MPa以上后才能对锚索进行张拉。
（3）张拉前的准备  张拉前对拟投入使用的张拉千斤顶和压力表进行率定，以供张拉时操作使用,并将率定报告报监理工程师。张拉前10天应通知监理工程师到现场对张拉机具和应力计的联合率定。压力表工作时最大压力值不应超过量程的75%。安装锚具及千斤顶，连接液压系统，仔细检查各系统的运行情况，确保无误后方可开始进行张拉。有关张拉记录用表格必须将有关张拉吨位具体列入。
（4）锚索张拉 待锚固段内的水泥浆液结石强度达到37.5Mpa以上及外锚墩混凝土强度达30Mpa以上(根据实验室提供的试块强度)后即可对锚索进行张拉。
预紧张拉  采用YC-200D型千斤顶对锚索的各单根钢绞线进行预紧张拉，各根钢铰线的预紧张拉力均为锚索设计级别单根钢铰线拉力的10%，使之充分绷直，以使锚索在整束张拉时各根钢铰线能够均匀受力。
整束张拉  整束锚索张拉采用超载持荷稳压及超载安装锁定相结合的张拉施工方法。并采取分级张拉法，张拉力分级为预紧→25%P→50%P→75%P→100%P→110%P(P为锚索级别), 5级逐级增大张拉力，最终达到超张拉力，每增大一级张拉力时，均需持荷稳压5min，直到锚索设计荷载的1.1倍，在最大超张拉力拉力下持荷稳压30min后即可在设计张拉力锁定。在锁定后的48h内，若锚索应力下降到设计值以下时，再进行补偿张拉。
张拉过程中，在每级拉力下持荷稳定时，用游标卡尺或其它精确到毫米的量具量测钢铰线的伸长值，以用于校核张拉力。实际量测的钢铰线的伸长值须与理论计算的伸长值基本相符，当实际量测的伸长值大于理论计算值的10%或小于理论计算值的5%时，就暂停张拉，待查明原因并采取相应措施，予以调整后方可恢复张拉，直至张拉正常为止。钢铰线的理论伸长值采用如下算术式计算：

L＝L×（σk-σ0）/E
或:     △L＝L×(Pe-P0)/（n×A×E）
式中：△L—钢铰线伸长值，单位：mm
L—钢铰线自锚固端顶部至工具锚夹片中心的有效张拉长度，单位：mm
σk —钢铰线张拉应力，单位：MPa
σ0 —钢铰线预张拉应力，单位：MPa
E—钢铰线的弹性模量，单位：Mpa；取E＝1.91×105Mpa
n—钢铰线根数
A—钢铰线的截面积，取A＝140.5mm2
Pe—整束锚索的张拉力，单位：N
P0—锚索预紧张拉力, 单位：N，单根钢铰线的预紧张拉力×n
当布置有检测锚索时，应首先张拉起监测作用的试验锚索，试验锚索束的数量及位置由监理工程师确定，试验锚索张拉时，记录压力传感器的读数、张拉千斤顶的压力表读数以及在不同张拉力下的钢铰线伸长值，张拉时应有监理工程师在现场旁站监理，以监测试验锚索的资料指导一般锚索的施工。
10．锚头永久防护
使用手持切割机将工作锚具外的超长部分钢铰线切除，切除后的钢铰线在工作锚具外的留存长度不小于100mm，然后用环氧砂浆按设计图要求对外锚头进行保护，或浇筑C20混凝土对工作锚具及外露钢绞线做永久防护，混凝土保护层的厚度不小于5cm，且封头底部应包住锚垫板。对需要进行补偿张拉的长期监测锚索采用内注符合JG3007-93标准油脂的金属帽保护。