预应力锚索施工方案资料

预应力锚索框架梁施工方案
一、编制依据
1、《高速铁路路基工程施工技术指南》
2、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》
3、设计图说明
4、类似工程施工经验
二、工程概况
1、预应力锚索分布情况
本合同段内的预应力锚索分布在七段路基高边坡。

具体分布情况如表1所示：
表1 预应力锚索一览表
编号里程桩号路基长度
（m）
数量
（孔）
GMS测力计
（套）
备注
1 DK139+195-DK139+339右侧锚索桩锚索144 50 1
2 量程1200KN
2 DK138+590-DK138+735右侧145 35
3 12 量程1200KN
3 D1K146+602.5-D1K146+781右侧178.5 301 18 量程1200KN
4 DK153+910-DK154+039右侧129 196 10 量程1200KN
5 DK154+173-DK154+281右侧108 17
6 9 量程1200KN
6 DK154+436-DK154+599右侧163 275 14 量程1200KN
7 DK158+161-DK158+353右侧192 256 8 量程800KN
2、工程地质条件
本段地层自古生界至新生界出露较为完全，除侏罗、志留、奥陶系未见外，其余
时代地层皆有分布。

上古生界除二叠系上统地层为碎屑岩相外，余皆以碳酸盐岩为主；下古生界无分布。

中生界三叠系发育最为完全，尤以中三叠统为甚，沿线广泛分布，
三叠系主要地层为碎屑岩夹碳酸岩。

第三系在各断陷盆地内发育良好，其下部多属红色碎屑岩建造，上部常含褐煤。

第四系各类成因的松散堆积物广布本段，以河谷、盆
地及低洼地带较为集中，且厚度甚大。

特殊岩土主要为膨胀土。

3、气象特征
本段路基所经地区属亚热带湿润季风气候区，直接承受印度洋及太平洋水汽补
给。

该段地形起伏较大，其气候特点是温暖湿润，雨量充沛，夏季长而炎热，冬季短
偶有奇寒，有明显的干湿两季之分。

四至九月暴雨较为集中，为汛期，冬季很少严寒，雨量稀少。

年平均气温不低于21℃，最热7月，月均最高气温28～33℃；最冷为1月，月均最低气温9.7～13.4℃之间，年日照1500～1900小时，年均降雨量在1229mm。

4、水文地质条件
本段地表水主要为河水及塘水等，地下水主要有基岩裂隙水及岩溶水。

（1）地表水，线路所经地区地表水纵横交错，水网密布。

流量受降水控制，
随季节变化而变化，以蒸发、下渗和径流等形式排泄，最终汇集于江、河中。

（2）地下水，沿线碎屑类沉积岩分布地区，岩层受区域地质作用影响，节理
裂隙较发育，可储存一定量的地下水，但本段河谷切割较深，风化层较厚，其排泄较
快，地下水埋藏较深，主要表现为风化裂隙水，且储水量较小。

泥岩、页岩透水性差，属弱含水层，为隔水层。

地下水主要发育在大断裂带附近、裂隙密集带、背斜两翼或
向斜构造中，形成局部的强含水带，略具承压性。

基岩裂隙水主要接受大气降水补给，向低洼沟槽处排泄。

5、地震
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，本段路基通过地区为六、七度地震区，地震动峰值加速度为0.05g～0.15g。

三、施工部署
1、施工部署
预应力锚索工程施工是一项地质条件变化复杂、关键工程隐蔽和施工技术难度
较大的特殊施工作业。

其主要施工内容有：坡面修刷、地质调查与处理、锚索孔定位
及钻孔(含不良地质段固结灌浆处理)、锚索加工编制、清孔下锚、锚固段注浆（含二
次劈裂注浆）、锚索框架梁及锚斜托浇筑、锚索张拉、补充注浆及封锚等工作。

工作
量大，工序复杂，主要由路基作业队负责，组织一支受过专业训练、具有丰富施工经
验的专业施工队伍进行施工。

2、人员、机械设备配置
（1）锚索加工、钻孔，注浆、张拉和框架梁等施工所需作业人员，根据现场施
工实际情况配置充足。

（2）主要机械设备
预应力锚索施工进场的主要机械设备如表2所示
表2 锚索施工配备机械设备表
机械名称规格型号数量备注
锚索钻机YQ100型电空潜孔钻机4台
注浆设备液压2套含不良地质段处理空压机20m33套
空压机12m3柴油1套备用
发电机250KW 2套备用
制浆机强制式1套含不良地质段处理砂浆拌和机强制式1套
穿心式液压千斤顶YCD-200 5套
混凝土施工设备3套
材料运输车5T 2辆
锚索辅助施工其他设备据需要配
置
（3）主要仪器设备
预应力锚索施工配备的主要主要仪器如表3所示
表3 主要测量、试验、质检、监测仪器设备表
序号设备名称厂牌及规格型号数量备注
1 全站仪SET230RK、NTS302R+
2 锚孔定位
2 水准仪C32II、DSZ2 3
3 50m钢尺 3
4 万能材料机VE-1000B 1
5 磨光机 2
6 试样切割机 1
7 砂浆稠度仪 1
8 电动重型击实仪电动 1
9 其它仪器根据需要配置
四、锚索框架梁施工
1、天沟施工
在施工锚索主体工程前，先开挖并砌筑天沟排水，其施工流程如下：
施工准备放样定开挖线天沟开挖支模板浇筑混凝土养
护
（1）施工准备
审核图纸，计算放样资料；制作坡度架，准备施工机械设备，配备施工人员。

（2）现场施工放样，测放控制桩。

（3）定开挖线
根据所测放的控制桩，参照施工及参考图集，由堑顶向坡外5m即为天沟开挖线，其中梯形天沟开口宽 1.60m，开口两侧各厚0.42m为浆砌片石，用白灰洒出开挖线。

（4）天沟开挖
用机械开挖辅以人工修坡的方式进行。

挖机开挖深约0.8m，然后用人工开挖的方式进行。

先用直角边长各0.9m的坡度架靠边整修坡度，坡度为1：1，然后人工找平天沟底至设计标高。

注意开挖时要到位，亦不得超挖。

（5）支模板浇筑混凝土养护
2、预应力锚索施工
工艺流程图
准备放样钻孔清孔锚索制作锚索安装注浆框架梁养护锚索张拉补张拉及锁定
锚头封闭
（1）施工准备
将预应力的开槽、钻孔、注浆、张拉等设备调至工作面附近，待工作面完成后，
马上吊运至工作面。

所有施工材料均应由出厂证明、合格证；陪同旁站监理进行钢绞线的取样，并送实验室检测。

开工前，做好施工场地的排水工作，搭设雨棚，保证材料、机械的防雨、防水工
作；水、电等要接到位。

（2）人工修坡
在放样之前，先对原边坡进行人工整修，清除表层浮土和松散岩石，保证坡面的平整和坡度。

弃土要集中堆放，并及时运往指定弃土地点。

（3）测放控制桩
根据设计图纸所对应的预应力锚索防护所对应的里程，进行桩点测放，在坡顶和坡脚放出主要控制点。

（4）锚索孔施工
锚孔位置按设计要求准确地测放在坡面上，锚索孔倾角采用测角仪进行检查，方位角采用经纬仪进行检查。

其允许偏差满足下表要求：
锚索孔允许偏差位置±50mm 孔径
+10mm
0mm
倾角1%
深度
+100mm
0mm
一般采用KLEM和MD系列钻机进行钻孔，施工时根据设计要求，不同的锚索选用不同直径的钻头。

施工排架搭设要牢固，钻机定位准确，调整好孔向再牢靠
固定钻机。

开孔钻进要低转速，低压推进，当成孔约50cm，需再次校核孔向，及时调整钻机。

在钻进过程中若孔深已达到图纸设计深度，而仍处于破碎带或断层等软弱
岩层时，应延长孔深，继续钻进，直至锚固段锚固长度达到设计深度为止。

对于
破碎带或渗水量较大的围岩，在安装锚索前，对锚孔进行灌浆处理。

钻进过程中认真记录每一钻孔的尺寸、回水颜色、钻进速度和岩芯记录等数据。

造孔过程中应做好锚固段始末两处的岩粉采集，以确保锚固段位于稳定的岩
层中。

倾斜孔在钻进时采用导向仪控制斜度，及时测斜、纠偏。

钻孔结束后，应测量孔斜、方位角及孔深，不符合设计要求的孔作废孔处理，并全孔灌注M25水泥砂浆回填后重钻。

（5）清孔
钻孔进行过程中，应该及时清理锚索孔，钻孔到位后，用高压风（风压大于
0.4Mpa）将孔内的岩粉清干净，然后，用预先做好的探孔装置，进行探孔，若探
孔时轻松将探孔器送入孔底，钻孔深度符合设计要求。

在安装锚索前，应将钻孔
孔口堵塞保护。

锚孔钻成后24小时内进行锚筋体安装和锚孔注浆。

（6）锚索制作
锚索制作工艺流程：
编束通知单下料、清洗安装承载体编束安装扩张环安装注浆管验收库存穿束
锚索制作在有防雨设施的加工厂完成，按实际孔深满足张拉和设计要求的最小长度进行下料。

下料前仔细检查钢绞线的表面，没有损伤的钢丝或钢绞线才能使用。

下料长度计算
L下=∑L i+L f+L w
式中 L下——下料长度
L i——各分段锚固长度
L f——锚索自由段长度
L w——锚索工作段长度（可取 1.5m）
下料要求用砂轮切割机切割。

索体要求绑扎牢固，绞线应平行顺直。

对不同位置处的承载体相应的绞线外露端做出临时和永久性标记。

注浆管绑扎在锚索体上，注浆管深入导向帽5～10cm，注浆管使用前，要检查有无破裂、堵塞，Ⅰ级防护时安装两
根注浆管，其中一根管体周围打孔，并用胶带缠绕封闭，防止第一次注浆时堵塞此注浆管。

锚索自由段涂防锈油，套上波纹管，管内注满黄油，两端封闭，外绕工程胶布封
闭固定端。

锚索防锈油涂抹均匀，不见黑底；防锈油完全覆盖和填充锚筋材料与外环
层之间的空间。

锚索的排列、分布顺直，不扭不交，互不贴接，排列均匀，绑扎牢固。

锚固段每1.0m设一个扩张环和紧箍环，扩张环和紧箍环间距50cm。

绑扎好的锚索顶部要安装铁皮导向帽，导向帽绑扎在对中支架上，并留溢浆孔，
保证孔底返浆。

检查合格后的锚索标识好以后分区存放，同时做好防雨、防晒工作。

（7）锚索运输及安装
锚索在加工场制作完成后，采用特制多轮长拖车运输，高差较大时，安装要采用吊车或平台车配合进行。

向锚索孔安索前，要核对锚索编号是否与孔号一致，确认无误后，即可将锚索用人工抬至工作面，用人工将锚索平顺穿入锚孔，当外露部分满足工作长度时即到位，
停止穿索。

锚索往孔内穿时，应按设计倾角和方位平顺推进，严禁抖动、扭动和串动。

防止中途散束和卡阻。

（8）注浆
下锚后为避免锚孔内沉积物影响灌浆质量应立即注浆。

注浆材料为M35水泥砂浆或水泥净浆。

宜选用水灰比1:0.5～1:1的水泥砂浆或水灰比0.45～0.50的纯水泥浆。

化学侵蚀环境下，根据环境作用等级，按“云桂施路专04-11”图设计。

水泥浆7d强度不低于20Mpa，28d强度不得低于30Mpa。

水泥浆应拌合均匀，随伴随用，一次拌合的水泥浆应在初凝前用完。

注浆压力不小于0.6～0.8 Mpa。

注浆前用压力风沿一次注浆管吹洗排除孔内渗水，检查管道是否通畅和封堵装
置的密封性；锚固段灌浆长度应符合要求，阻塞器位置应准确，注浆时均采用排气
法注浆，注浆管插至孔底，浆液由孔底注入，空气由止浆环处的排气管排出。

当遇地层岩体较差（岩体节理、裂隙发育、破碎，构造破碎带）、软弱岩层、土
层或化学侵蚀环境时，为提高地层锚固力锚固段采用Ⅰ级防护构造,注浆采用双管。

二次注浆用管，管体周身钻孔，并用透明胶带外缠，防止一次注浆时浆液进入，堵
塞管体。

第一次注浆采用孔低翻浆法注浆（注浆管不拔出），注浆压力不小于0.6～0.8 Mpa。

第一次注浆结束4～8小时后，进行高压劈裂注浆，注浆压力控制在3～6Mpa。

在高压作用下，浆液挤破胶带，进入一次注浆体及锚固地层的薄弱环节，最
终形成浆体的一部分，从而扩大了锚固段浆体的直径，达到了提高锚索受拉承载力
的目的。

注浆管应具有足够的内径，能使浆体压至钻孔底部。

注浆管应能承受 6.0MPa 的压力。

注浆顺序应按照先坡面底部后顶部的顺序进行，防止串孔。

注浆过程中要
做好相关记录，并做好试验块。

（9）框架梁施工
在人工开槽后，如遇局部架空，采用M10浆砌片石嵌补。

纵横梁交叉处，横梁
顶部钢筋从纵梁顶部钢筋下部穿过，而其底部钢筋则从纵梁底部上面通过，除伸缩
缝外，钢筋不得断开。

锚斜托应与框架一起浇注并设置补浆孔。

框架梁混凝土施工使用木模架设，保
证模板牢固，纵横向棱线分明，顶面光滑平整。

伸缩缝设置。

于横梁中部断开设置伸缩缝，缝宽20mm，缝内用沥青木板填塞。

砼浇注可采用人工用塑料桶提取的方式进行，自框架梁从底面至顶面进行，混
凝土浇注完成后，采用洒水并覆盖塑料薄膜的方法养生，防止混凝土开裂，保证混
凝土质量。

待注浆体和框架梁、台座混凝土达到设计强度的80%以上时进行张拉。

（10）锚索张拉
张拉前须对张拉机具进行配套标定，计算出千斤顶受力与油压的线性方程，
用于张拉油压与张拉力的控制。

安装锚板前，要用棉纱擦净锚板内的泥沙油污。

钢
绞线穿入锚板的顺序，力求与钢绞线束绑扎的顺序一致，防止交叉缠绕。

张拉前，
钢绞线外包的PVC护管用锯条割掉（注意不要伤着钢绞线），不得用火烧钢绞线，剥除PVC护管后要清除防腐油脂。

正式张拉前，取10%的设计张拉荷载，对锚索进行预张拉，使其各部位接触紧密，钢绞线顺直。

然后按设计荷载的0.25、0.5、0.75、1.0、1.1倍进行逐级张拉，
每级荷载施加后，稳定观测时间不小于10min。

张拉中应做好锚索伸长及受力记录，核实伸长量和受力是否相符，做好观测。

单根钢绞线伸长量计算公式：
△L=(P×L)/( E×A)
△L-钢绞线伸长量，cm
P-单根钢绞线张拉力，N（设计图纸有相应值）
L-钢绞线长度，cm（自由段、张拉段之和）
E-钢绞线弹性模量，Mpa（相应批次的钢绞线实验报告值，一般为 2.0×105Mpa）。

A-钢绞线截面积，单根Φ15.24钢绞线有效截面积为140mm2
张拉结束后，将锚板外的钢绞线处理好，不能松散，以备再进行张拉。

为防
止外锚头的长期暴露，每次结束后应作相应的防护。

每级张拉的稳定时间必须保证，张拉时以张拉油压为主，伸长值进行校核。

当出现异常情况时，必须停止作业进行检查，查明原因后方可继续进行作业。

（11）封锚
预应力张拉完成后，应随机抽取锚索总数的3%（不少于3根）进行张拉检测，要求张拉力不小于设计规定大小，检测合格率达100%后，方可切除锚具外超长部分的钢绞线。

用砂轮机切除多余钢绞线，严禁使用电弧切割。

外留长度20cm。

然后对锚头和锚索自由段间的空隙进行补浆。

补浆材料宜选用水灰比0.45～0.50的纯水泥浆。

最后装上保护罩，填充好油脂进行封锚，锚头楔形体混凝土与纵梁同时，锚
头顶面必须与锚索轴线垂直，封锚后保持梁面整洁美观。

五、施工质量控制措施
1、质量控制依据
根据设计和规范要求，以及锚索施工质量控制要点，在锚索施工过程中进行施工质量控制，并对发现的问题及时纠偏，使锚索施工质量得到很好的控制，在复杂的地质条件和困难的施工条件下，确保边坡的稳定性。

(1)有关锚索施工的国家规范及行业标准；
(2)设计图纸、设计变更通知及有关设计技术要求；
2、施工过程质量控制
(1)锚索施工前，施工平台及通道的搭建必须满足安全需要，并留有足够的施工
空间。

(2)锚索孔钻孔前，对施工边坡进行危岩清理及地质缺陷处理，如有需要经各方
研究后进行锚杆加固处理。

由各方联合对锚索孔口部位进行地质鉴定，并提出缺陷处理要求，并按要求进行处理。

(4)钻孔过程中，必须经常检查钻机定位情况，保证钻机的定位精度。

(5)随时了解钻孔孔内状况，特别是锚索内锚固段，如发现有特殊地质情况，尽
快与现场施工技术人员联系并上报工区，做好记录。

(6)钻孔完成后，检查钻孔孔道的清洁程度，孔深及孔斜，填写钻孔测斜原始记
录表。

(7)孔内地质缺陷，主要是孔内锚固段存在裂隙破碎带，岩石强度低，并可能产
生相邻孔串漏，从而影响锚固段灌浆效果；或孔深不能穿过破碎带，内锚头的围岩质量不高。

孔内地质缺陷一般可采用全孔道一次固结灌浆的方法处理，采用单孔单灌，
灌浆压力采用0.5～0.8MPa，固结灌浆后3～7天，按钻孔要求进行孔道清理。

对于破碎带或渗水量较大的锚孔，安装锚索前，按要求对锚索孔进行二次高压劈裂注浆方式进行固结灌浆处理。

注浆材料采用M40纯水泥砂浆，注浆压力 1.5～2.0MPa，在第一次注浆4～5小时后进行，二次劈裂注浆方法参见相关施工技术规范。

(8)锚索的下料长度和制作工艺，均满足设计要求，严禁采用不当的下料方式。

钢绞线平顺，不能打绞，钢绞线下料只能采用机械设备切割，要保证切口平整，无散
头现象。

(9)锚索上安装的注浆管管路系统耐压值需大于设计灌浆压力的 1.5倍。

(10)锚索编制在现场完成，做到随编随用，现场保存时间不超过10天。

存放时将锚索放置在干燥通风的地方，并采取防水防油污措施。

(11)穿索时保证锚索无明显弯曲、扭转现象，孔口段保持平顺，施工场地要满足锚索转弯半径≥5。

锚索安装过程中，要防止锚索直接受力，防止与硬质物体碰撞、
摩擦，不得损坏锚索结构，如有结构损坏，停止施工，重新进行锚索编制验收。

(12)严格按批准的施工技术措施规定的运输、吊装、入孔方式进行锚索安装，锚索安装完成后，用试验检查穿索质量及锚孔口止浆效果，并尽快进行灌浆。

(13)锚索灌浆前，对锚索孔口进行止浆检查，并检查灌浆设备，检查合格后进行灌浆施工。

(14)砂浆拌和时间不少于3min，拌和后的砂浆要及时使用，拌和后1h(不超过试验测试出的砂浆初凝时间)，未使用的砂浆作为弃浆处理。

(15)每一批锚孔灌浆，均必须进行浆液现场取样试验，并做好试块的养护工作。

(16)灌浆过程认真准确地做好原始记录，并报请监理工程师进行旁站监理。

灌浆完成后，按照三检制要求，逐孔填写预应力锚索灌浆质量检查验收表，报请监理工程师检查并签署检查意见。

(17)锚索灌浆结束24小时后，开始框架梁和锚斜托垫座的浇筑施工。

在混凝土
浇筑准备工作全部完成后，经自检合格，报请监理工程师检查验收签证后，方可开始浇筑。

(20)每个锚斜托垫座一次浇筑完成。

砼垫座基础壁面清洁干净，壁面与锚索孔道尽量垂直，如交角小于70°，则按孔口地质缺陷进行处理后，方可立模。

立模时可
将进浆管在孔口处割断，注意保持进浆管在钢管中能自由活动。

六、施工安全预防措施
1、锚索施工前，完成其上各级边坡的开挖防护和危石松土的清理工作，确保施
工安全。

2、避免安排在雨季施工，无法避免时开挖前必须做好地表和山顶的临时排水系
统。

3、路堑开挖时经常注意坡面的稳定，每天开工、收工前对坡面、坡顶附近进行
检查，发现有裂缝和坍方的迹象时，立即处理。

路堑开挖做到自上而下分层进行，严
禁掏底开挖。

4、非作业人员不得进入锚索张拉作业区，张拉时千斤顶出力方向45°内严禁站人。

5、同一横断面的锚索的施工必须合理安排，避免上下垂直操作，产生危险。

七、环境保护措施
1、锚索框架梁，人工刷坡及框架梁基槽开挖工作量大。

坡度陡，高度大，给施
工带来困难，严禁将至挖掘出的土石抛撒到红线之外。

2、不得注浆产生的废弃浆液等不得直接排入溪沟，避免引起阻塞。

3、锚索施工期间，对途径道路洒水降尘，是路面处于湿润状态。

4、锚索施工紧邻左线隧道进口，施工中与隧道施工相互协调配合，尽量减少对周边植被的破坏。