压力分散型预应力锚索施工方法之令狐采学创编
压力分散型预应力锚索施工工艺研究
压力分散型预应力锚索施工工艺研究摘要:压力分散型预应力锚索由于具有较多优点而在复杂高边坡加固工程中应用越来越广泛,施工中结合边坡岩体性质和设备条件科学合理的选择施工工艺是其取得理想效果的关键环节。
压力分散型预应力锚索由于单元间长度不同,在相同张拉力条件下各单元的应力状态存在差异,另外受挤压区岩体变形(锚头位移)和张拉设备等因素的影响,相对于拉力型锚索各锚索单元也易产生应力差异,当差异较大时,易造成个别单元应力超限或破坏,影响锚固效率和加固体安全。
因此,施工中结合边坡岩体特性和张拉设备条件探讨科学的张拉工艺是压力分散型预应力锚索施工中的重要环节。
本文结合某高速公路17标段工程实例,从施工组织、现场试验、钻孔、注浆、张拉等方面对压力分散型预应力锚索施工工艺作了详细论述,为类似工程提供一些借鉴经验。
关键词:压力分散型预应力锚索受力分析边坡加固分类号:F235.3文献标识码:A-E文章编号:2095-2104(2011)12-064—011 前言压力分散型预应力锚索具备以下优点:(1)压力分散型预应力锚索结构合理,锚固端压力分散合理。
(2)压力分散型预应力锚索依靠承载板传递锚固力,对钢绞线与浆体的粘结力没有很高的要求,可以提供更大的锚固力。
(3)压力分散型锚索采用了涂有建筑油脂防护的钢绞线,耐久性好。
(4) 压力分散型锚索可以缩短锚索长度,节省工程材料,缩短施工工期,降低工程造价。
但是该类锚索施工时,相对于拉力型锚索各锚索单元容易产生受力差异,当差异较大时,容易造成个别单元应力超限或破坏,影响锚固效率,因此施工中结合边坡岩体和设备条件探讨科学合理的施工工艺是应力分散型预应力锚索实施的重要环节。
2 工程地质概况某高速公路第十七合同段K81+635~K82+000路堑左侧为坡度陡倾的山体,自然坡度35~42度为主,右侧为沟谷,山间河流。
该路段为半挖半填路段,最高处边坡约90米,节理裂隙及小的断裂构造十分发育。
分散型预应力锚索工法
拉力分散型预应力锚索施工工法一、前言昆明市西北片区陈家营保障性住房项目基坑支护周长为787m,基坑开挖深度为10.1m-16.6m。
受征地红线制约,基坑不具备大面积放坡开挖条件,为避免基坑开挖引起邻近地面、建筑物及周边管道变形、下沉及破坏,为保证地下室的安全施工,采用分散型预应力锚索加灌注桩的基坑支护形式。
二、工法特点1、坡体深层控制,锚索长度越长,控制坡体变形的深度越大,调整坡体应力的范围越深。
2、通过对锚索施加预应力,主动控制坡体变形,调整坡体的应力状态,使之有利于坡体稳定。
3、工作面多,施工快捷,能加快施工进度,提高工效。
4、经济性好,与其他加固形式相比,可节省土石方开挖量60%,加固速度提高2~4倍,节省劳动力50%。
三、适应范围本工法适应于深基坑支护四、工艺原理无粘结预应力锚索的内锚固段钢绞线安装若干扩张环和箍环,当锚索体在孔道内被浆体固结后,形成均布于内锚固段的数个承载体。
采用锚索体全程可靠防腐技术,内锚固段采用分散承载结构,并采用全孔段一次注浆及分组单根预紧、单根循环张拉的施工工艺。
组成锚索体的主要附件加工工艺简单,能在施工现场进行锚索体制作,工序简便。
适用于建筑、水利工程中的土质地层、破碎、松散软弱复杂地层及富水地层条件下的分散型无粘结预应力锚索工程施工。
五、材料机具材料要求:锚索采用高强度,低松弛φ15.20钢绞线制作,钢绞线强度1860Mpa,根据锚索设计长度另加长1.2m(预留张拉段)进行下料,用切断机切断钢绞线(禁止电弧切割)。
切割下来的钢绞线均匀排列在加工平台上,要求平直、不扭不叉,并需要除锈、除油污,对有死弯、机械损伤及锈坑处应整根剔除。
压浆材料使用P.O42.5级普通硅酸盐水泥。
机械设备:采用MDL-120D1型钻孔机,另配切割机、泵送设备。
六、施工工艺1.工艺流程:桩位放样→钻孔,钻深至设计深度→锚索编制、安装→清孔→注浆→拔出套管→实验设备安装→锚索张拉。
2、桩位放样:根据锚索试验方案放出桩位,由监理单位现场验收。
压力分散型锚索施工技术
压力分散型锚索施工技术作者:韩永利来源:《城市建设理论研究》2014年第32期摘要:压力分散型锚索是一种新型的锚固措施,它可以有效调用地层强度,显著提高锚索的承载力,对于滑坡治理具有较好的效果。
本文首先对压力分散型锚索与普通型锚索进行了比较,分析了压力分散型锚索相对于普通型锚索的优点,进而提出了压力分散型锚索的施工要点。
关键词:压力分散型锚索、边坡防护、锚孔、注浆、张拉中图分类号:TU74文献标识码: A一、前言压力分散型锚索是在同一钻孔中安装几个单元的锚索,每单元两根为一束,每束长度不同,每个单元锚索都有各自的锚索体、自由长度和锚固长度,而且锚固段钢质承载体承受的荷载也可通过预张拉、各单元差异张拉、整体张拉时的千斤顶施加,最终使各单元锚索承受相同的荷载。
该锚固法能有效地将荷载分散传递给钻孔内若干处于不同位置的固定段,不会发生严重的应力集中,可以避免粘结效应逐步弱化或脱开的现象,因而能有效地调用天然的地层强度,其錨固能力远大于普通的拉力型预应力锚索。
二、压力分散型锚索与普通型锚索比较普通型锚索指传统的拉力型锚索和压力型锚索。
普通型锚索在锚索受荷时,不能将荷载均匀地分布于锚固段上,会产生严重的应力集中现象。
压力分散型锚索又称单元复合锚固体系,是在同一钻孔中安装几个单元锚索,而每个单元锚索有自己独立的索体自由段和锚固段,而且承受的荷载也是分别施加的,并通过预先的补偿张拉使所有单元锚索始终承受相同荷载。
这种锚固体系可将集中荷载分散为几个较小的荷载作用于锚固段的不同部位,使粘结应力峰值大大降低。
最大限度地利用了锚固段长度范围内的地层强度。
与普通型锚索相比,承载力可提高30%~80%。
三、压力分散型锚索施工要点高边坡压力分散型锚索主要施工工序有:测量放线、钻孔、锚索安装与运输、锚索安装与运输、注浆、张拉、封锚。
1、测量放样根据施工设计图要求,将锚孔位置准确测设在坡面上,孔位在坡面上的横纵误差控制在±50mm范围内(或规范要求)。
5压力分散型预应力锚索施工工法1
压力分散型预应力锚索施工工法1. 前言压力分散型预应力锚索,是预应力锚索发展的一种新类型,是在锚索内锚段上布置若干个承载板、无粘结钢绞线相应分成若干组与承载板相连,施加的预应力均匀分散到各个承载体,承载板前的浆液结石处于受压状态。
压力分散型与普通压力型锚索的最大的区别在于,普通压力型只有一组锚头,而压力分散型锚索有多组锚头,避免了应力集中的问题。
2. 工法特点2.1锚索有多组锚头,避免了应力集中的问题;2.2覆盖层、堆积体采用跟管法钻进成孔,提高了成孔效率;2.3采用固壁灌浆的方法,解决了强卸荷岩体中锚索成孔问题。
3. 适用范围适用于水电站、公路、铁路等高边坡且地质条件复杂,岩体裂隙发育且分布深度大的预应力锚索施工。
4. 工艺原理4.1压力分散型锚索结构原理压力分散型锚索的基本原理是束体上布置数个承载板、无粘结筋相应分成数组与承压板相连。
挤压锚是主要联结件。
无粘结筋要分组下料;固定端除皮、除油并安装承载板,用挤压机在无粘结筋下端制做挤压锚头。
可广泛应用于各类岩、土体中,荷载大小不限,瀑布沟水电站、紫平铺水电站、首都机场扩建工程等均已采用。
4.2压力分散型锚索特点4.2.1通过承载板和挤压头使锚固浆体以受压为主;4.2.2内锚段应力集中程度和应力峰值随承载板数量的增加而得到缓解和降低;4.2.3可充分调动地层潜在承载能力,提高锚固力;4.2.4挤压头和锚具的质量是影响工作单元耐久性的关键因素。
5. 工艺流程与操作要点5.1压力分散型锚索施工工艺流程施工工艺流程见图5-1。
图5-1 压力分散型预应力锚索施工流程5.2 作业方法5.2.1 作业平台搭设1、在锚索支护施工前,人工(佩戴好安全绳、安全带)把工作面的浮渣、危石清理干净。
2、预应力锚索施工采用四排脚手架。
脚手架构造参考尺寸:立杆步距1.5~1.8m,立杆横距1.0~1.5m,立杆纵距1.5~1.8m;刚性连壁(墙)件按两(三)步三跨设置。
3、管架搭设遵循《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)的相关规定。
压力分散型锚索施工工法
压力分散型锚索施工工法工法编号:GZSJGF 07-03-04中铁隧道集团二处有限公司何峰张昌伟许维青一、前言压力分散型锚索是在不同长度的无粘结钢绞线末端套以承载体和挤压套。
当锚固段注浆固结后,以一定荷载张拉对应于承载体的钢绞线,设置在不同深度部位的数个承载体将压应力通过浆体传递给被加固体。
这样,对在整个锚固段范围内的被加固体提供分散的锚固力。
与通常的拉力锚及压力锚相比较,压力分散型锚索的锚固范围及所提供的锚固力显著增加,对岩层的应用范围进一步扩大,减少了破碎岩体中的扩孔工作,能最大限度地减少破碎地段的挖方刷坡,并具有施工工序简化、抗震性能好的优点。
二、工法特点1、锚杆的根部荷载大,孔口荷载小,可以将边坡表层不稳定体锚定在地层深部,有效地利用了内锚固段。
同时,分散布置的内锚头又避免了锚固应力集中分布状况,使锚固段应力分布更趋于均匀。
2、浆体受压,加大了被锚固体的受压范围,使锚固体和被加固体能够提供更高更稳定的锚固力,因而对软弱地层适应性强。
3、杆体采用无粘结钢绞线,具有很高的防腐性能,减少了普通钢绞线施工时涂油工作,节省了人力,减少了对环境的污染,并可进行二次补偿张拉,有效地延长了锚固体的寿命。
4、安装锚索后可一次性全孔注浆,简化了注浆工序。
5、可以最大限度地减少破碎岩体的挖方刷坡,以较小的投入即可达到理想的加固效果,成本低、效益高,在深基坑加固中较其它加固类型可节约投资20%左右。
三、适用范围1、适用于工业与民用建筑、矿山建设、地下洞室、高陡边坡、基坑支护、坝基、大型弧门闸墩的加固。
2、适用于各类岩层及可拆除的深基坑土层加固,加固深度可达60米。
尤其对内锚固段岩石强度偏低的围岩地层或要求大吨位锚固力时更具有优越性,提供锚固吨位可达3000KN。
3、适用于滑坡体的加固治理,但应通过可靠的地质勘测手段确定滑动面位置,确保内锚固段设置于稳定的岩层之中。
四、工艺原理及关键技术(一)工艺原理压力分散型锚索是在不同长度的无粘结钢绞线末端套以承载体和挤压套,通过孔口设置的锚垫墩施加预应力,设置于不同深度部位的数个承载体将压应力传递给被加固体。
论压力分散型预应力锚索张拉施工方法
论压力分散型预应力锚索张拉施工方法摘要:压力分散型锚索是由多组钢绞线穿过外承压板,在锚孔内设有多个内承压板,内承压板与不同长度的钢绞线固定连接的一种结构型式。
压力分散型与普通压力型锚索的最大的区别在于,普通压力型只有一组锚头,而压力分散型锚索有多组锚头,避免了应力集中的问题。
基于此,本文就从压力分散型预应力锚索张拉施工方法展开分析论述。
关键词:压力分散型锚索;补偿荷载;张拉工艺1、预应力锚索概述预应力锚索主要由杆体、锚固段、自由段和锚头四部分构成。
预应力锚索主要承受拉力,通过钻孔及注浆体将钢绞线固定于深部地层中,在被加固体表面对钢绞线张拉产生预应力,对岩体产生一个直接抗滑力和一个正压力来增加抗滑阻力,控制岩土体变形,从而使边坡稳定。
根据锚固段的受力不同,分为拉力型、压力型和荷载分散型。
1.1拉力型锚索经张拉锁定、灌浆后,其张拉段与被锚固介质无相对滑动的预应力锚索称为有粘结预应力锚索。
拉力型锚索属于全长粘结型锚索,锚固段锚索直接与注浆用水泥浆或砂浆固结在一起,锚固段处于受拉状态,主要通过锚固段提供的抗拉拔力保证预应力施作。
1.2压力型锚索经专用防腐油脂敷涂和外包层处理,张拉锁定后其张拉段在被锚固介质内可相对滑动的预应力锚索称为无粘结预应力锚索。
压力型锚索属于无粘结型锚索,其钢绞线与锚固段水泥浆体是隔离的,钢绞线直接与孔底承载体相连。
张拉时,荷载直接传至孔底的承载体,再由承载体将锚索的拉力转化为锚固体的压力,并将压力传递给岩土体,通过锚固段传给岩体。
压力型锚索受力结构优于拉力型锚索。
1.3荷载分散型锚索荷载分散型锚索可分为拉力分散型、压力分散型两种。
拉力型和压力型预应力锚索都存在应力集中的通病,容易造成锚固体破坏,从而导致锚索失去支挡作用。
压力分散型锚索的结构机理合理,受力均匀,相对于其它类型的锚索具有很大的优点,压力分散型锚索防护比较好,预应力损失小,可以消除应力集中导致的锚固段产生的渐近性破坏,抗震性能好,当滑坡体产生时,其适应变形能力较大。
【文档】预应力锚索施工方案
【专业知识】预应力锚索施工方案【学员问题】预应力锚索施工方案?【解答】〔1〕施工工艺流程施工工艺流程〔2〕主要工序施工方法①钻机就位、成孔锚索在基坑开挖至锚索设计标高低 0.5m 后开始施工。
采用套管护壁成孔工艺,锚孔直径为 φ150mm及 200mm,钻机就位后用量角器量立轴倾角,锚索倾角20°,安装牢固。
当锚索有可能碰到地下管线或隐蔽物时,锚孔倾角须做适当调整。
锚索钻孔不得扰动周围土层;钻孔前,根据设计要求和地层条件,定出孔位、做出标记。
锚索水平、垂直方向的孔距误差不应大于100mm钻.头直径不应小于设计钻孔直径3mm;钻孔轴线的偏斜率不应大于锚杆长度的2%.锚索钻孔深度不应小于设计长度,也不宜大于设计长度500mm;向孔内安放锚索前,应将孔内岩粉和土屑清洗干净。
②锚索制作、存储锚筋采用抗拉强度为1860MPa的钢绞线。
压浆管用ф25塑料管,内端距孔底,出浆口及端头封闭。
锚索自由段涂黄油并套PVC管,锚孔外预留1.5m 张拉段,每隔 2m设置一道架线环,保证锚索顺直、居中。
锚索锚固段架线环与紧箍环每隔0.7m 设置,前端为保证锚索顺利下锚加设导向帽,导向帽用ф8钢筋弯折焊接并用8 号铁丝绕制。
锚索杆体的制作、存储在施工现场的专门作业棚内进行;在锚固段长度范围,杆体上不得有可能影响与注浆体有效粘结和影响锚杆使用寿命的有害物质,并应确保满足设计要求的注浆体厚度。
钢绞线应采用切割机切断;杆体制作时应按设计要求进行防腐处理。
加工完成的杆体在存储、搬运、安放时,应防止机械损伤、介质侵蚀和污染。
钢绞线锚索杆体的制作要求:应去除油污、锈斑,严格按设计尺寸下料,每根钢绞线的下料长度误差不应大于50mm.应平直排列,注浆管应与杆体绑扎牢固,绑扎材料不宜采用镀锌材料。
锚索杆体存储的要求:杆体制作完成后应尽早使用,不宜长期存放;制作完成的杆体不得露天存放,宜存放在枯燥清洁的场所。
应防止机械损伤杆体或油渍溅落在杆体上。
压力分散型预应力锚索施工要点
压力分散型预应力锚索施工要点简介预应力锚索是建筑工程中常用的一种技术,它可以增加结构物的强度、稳定性和耐久性。
其中,压力分散型预应力锚索是一种较为常见的类型,其施工特点在于锚嵌体内的预应力锚索,能通过特殊的压力分散器将预应力均匀地分散到锚嵌体周围的混凝土中,以达到均匀受力的效果。
本文将详细介绍压力分散型预应力锚索施工的注意事项。
施工要点确定预应力锚索的位置和数量在压力分散型预应力锚索施工之前,需要确认预应力锚索的位置和数量,通常需要根据设计方案进行施工。
确定锚点和预应力锚索的数量是施工的首要步骤,不仅涉及到施工的效率和质量,还关系到整个结构的预应力受力和稳定性。
备料和检查在施工开始前,需要进行备料和检查工作。
备料包括制作预应力锚具、压力分散器、锚嵌体、预应力钢束等配件,还需要准备好混凝土浇筑工具和测量仪器。
检查工作包括对施工所需的设备、工具和材料进行检查,确保其可以正常使用,并检查锚嵌体的线形和水平度是否符合要求。
混凝土嵌填、加固混凝土嵌填是压力分散型预应力锚索施工的重要环节之一。
混凝土的嵌填质量直接关系到锚嵌体的稳固性和预应力受力的均匀性。
在施工时,需要按照设计方案要求,在锚嵌体周围铺设一定厚度的混凝土,同时通过振捣等措施确保混凝土的密实性。
如果锚嵌体的承载力不足,还需要进行加固处理,以提高锚嵌体的承载能力。
预应力锚具的安装预应力锚具是锚索销和锚垫板的组合体,是预应力锚索的重要配件。
在压力分散型预应力锚索施工中,需要按照设计方案的要求将预应力锚具安装在锚点上。
安装时,应按照规定的扭矩进行拧紧,同时还需要对预应力钢束进行拉伸,直至预应力达到要求。
压力分散器的安装压力分散器是压力分散型预应力锚索的关键配件,能够均匀地将预应力锚索的预应力分散到锚嵌体周围的混凝土中,使结构受力均匀。
在施工时,需要按照设计方案的要求将压力分散器安装在预应力锚具和锚嵌体之间的位置上,同时还需要对压力分散器进行压力传递试验,以确保其密封性和稳定性。
压力分散型预应力锚索加固边坡的设计与施工
■ 余 锋 粱浩
在运用预应 力锚 固体系加固路基边坡 的过程 中 ,工程技
术 人 员一 直 在 努 力 改 进 预 应 力锚 固体 系 的锚 固 效率 ,以提 高
为安全系数 ;P为锚 索设计锚 固力 ( N ); d k d为钢绞 线或钢 筋 的直径 ( ); m f 为注 浆体 与锚 索体 间 的粘结 强度 (k P
( 水 泥注 浆 体 与锚 索 体 间 的粘 结 长度 : 2) L k / ‘ d ’ ) ( g ( 万’g 5)
当钻进达 到设计 深度后 ,不立 即停钻 ,要 稳钻 3 mi,以 ~5 n
防在 孔 底 熄 火 。钻 杆 取 出后 ,应 及 时 用 高 压 风 将 孔 中 岩 粉 及 水清 除孔 外 ,且 及 时 安 装 锚 索 、 注 浆 ,以 防 坍 孔 。 若 钻 进 过 程 中遇 有塌 孔 应 立 即停 钻 ,并 采 用注 浆 固 壁 方法 处理 ,2 h 4 后
不均匀的受力特性影响 ,决 定了它无法提供大 吨位锚 固力 以
及 不适 应 复 杂地 层 的 局 限性 。
处水泥 灌浆体表面上 的粘结摩阻应 力相平Байду номын сангаас。 因此 ,一般锚
索 承 载体 的 间距 为3—4 m。 对 于 由 1 6 Mp 级 无 粘 结 钢 绞 线 80 a 组 成 的 压 力 分散 型预 应 力锚 索体 系 中钢 束 ,应 采 用 挤 压 套 将 钢 绞 线 锁 定 在 承 压板 上 ,这样 有利 于 钢 绞 线 强度 的发 挥 ,且 制 作简 单 、 经济 。
加 固后边坡 的稳定性和耐久性。预应力锚 固体 系按 其锚 固段
的 受 力状 态 来 分类 :有 拉 力 型 、 压 力 型 和 荷 载 分散 型 三 类 ,
压力型预应力锚杆施工方案
压力型预应力锚杆施工方案1. 引言本文档旨在介绍压力型预应力锚杆的施工方案。
压力型预应力锚杆是一种常用于工程结构中的预应力设备,适用于公路大桥、高速公路、铁路、隧道等工程。
下文将详细介绍压力型预应力锚杆施工步骤、材料要求、质量控制等内容。
2. 施工步骤2.1 材料准备在开始施工之前,需要准备以下材料: - 预应力钢束 - 预应力套管 - 锚具和锚板 - 混凝土 - 压力油泵2.2 钻孔首先,按照设计要求在需要安装压力型预应力锚杆的位置进行钻孔。
钻孔的直径和深度应符合设计要求,并确保钻孔平直、垂直。
2.3 安装钢束和套管将预应力钢束穿过套管,然后将套管插入钻孔中,确保套管和钢束与钻孔壁紧密贴合。
2.4 固定锚具和锚板将锚具和锚板安装在钢束的末端,并确保固定稳固。
锚板上的孔洞要与设计要求相符,以便后续的张拉工作。
2.5 浇筑混凝土准备混凝土,并在钻孔上方进行浇筑,直至达到设计要求的混凝土高度。
在浇筑过程中,要注意混凝土的均匀分布和充实。
2.6 张拉预应力等待混凝土到达设计强度后,使用压力油泵施行预应力锚杆的张拉工作。
根据设计要求和钢束的特性,逐渐施加压力,直到预应力锚杆达到设计要求的预应力水平。
3. 质量控制3.1 施工人员资质要求施工人员必须具备相关的施工经验和技术资质,熟悉压力型预应力锚杆的施工工艺和操作规范。
3.2 材料质量控制在施工过程中,要对所使用的材料进行检查。
预应力钢束、套管、锚具和锚板等材料必须符合设计要求和相关标准的质量要求。
3.3 施工过程控制在施工过程中,需要注意钻孔的准确性和混凝土浇筑的均匀性。
及时发现并修复施工过程中可能出现的问题,确保施工的连续性和质量。
3.4 预应力张拉质量控制预应力锚杆的张拉过程中,需要监测各个锚杆的预应力水平,并记录相关数据。
确保每个锚杆的预应力达到设计要求,并对达不到要求的锚杆进行处理。
4. 安全措施4.1 施工现场安全在施工现场,要设置明显可见的警示标志,并对施工区域进行围挡。
锚杆培训教材之令狐文艳创作
锚杆(锚索)支护操作规程教材令狐文艳主讲人:陆经胜目录:第一部分锚杆锚索支护操作规程(要点)第二部分操作规程第一节打眼操作第二节安装锚索操作第三部分煤巷锚杆支护监测第四部分掘进巷道支护标准(锚杆)第一部分锚杆锚索支护操作规程(要点)一打锚杆、锚索眼前应将打眼机具、锚杆、钢绞线、托盘、托板、锚固剂等准备齐全。
二打眼前首先敲帮问顶,处理顶帮危岩活矸(煤),确认安全后,方可进行打眼。
三打眼前要先检查巷道规格是否符合设计要求,如有不符合者,处理好后方可打眼。
四锚杆、锚索的眼位要在打眼前按设计要求定位、标记,并将眼位周边的煤(岩)壁找平以保证托盘与煤(岩)壁接触严密。
要使用合适的钻头,保证眼径、杆径和药卷直径的合理匹配。
五根据锚杆、锚索的设计方向和角度,按眼位固定好钻眼机具开始打眼。
六打眼必须在有效的临时支护下作业,先慢速开好眼位,方可正常钻眼。
严格按照眼的角度施工,在钻杆上做好标记,保证钻眼深度符合锚杆支护设计规定。
七钻眼期间至少两人配合作业,一人操作钻眼机具,一人观山换钎杆,钻眼机具周围严禁站人,以防断钎伤人。
八打眼顺序应由外向里 (工作面方向)逐排进行。
九打好眼后,用锚杆、锚索插入眼孔,检查眼径、眼深和角度,全部符合设计或规程规定时方可安装。
主要介绍锚索的施工,同锚杆类似,锚杆的施工不在另行介绍。
第二部分操作规程第一节打眼操作第1条适用范围本操作规程适用于打锚索施工时的打眼工作。
第2条上岗条件从事打眼工作的员工必须经过安全技术培训,经考试合格的有一定工作经验的人员担任。
第3条安全规定一、打眼前必须检查好施工现场的安全情况,有问题处理好后再施工。
如果自己不能处理,要停止作业并向上级有关部门及领导汇报,听候指示。
二、打眼使用的设备必须保持完好,打眼使用的机械不许带病作业。
三、管路的连接必须使用标准件快速接头或双丝双摽摽牢。
第4条操作准备一、打眼前首先敲帮问顶,处理顶帮危岩活矸(煤),确认安全后,方可进行打眼。
预应力锚索施工方法
预应力锚索施工方法预应力锚索施工方法一、前言随着铁路、公路以及水利工程多年的建设,科学技术的不断发展,设计手段的完善,坡面防护形式多种多样陡崖坡面加固,预应力锚索发挥着重要的角色,采用预应力锚索防护不仅很好地加固了边坡,确保稳定,而且施工便捷、经济环保宜万铁路为山区铁路,其技术标准在山区铁路中是最高的我单位施工的W12标DK+~+低山陡坡自然坡度为35~45度线路右侧部分地段为陡崖崖高11~28米山坡上有溶沟溶槽植被较发育,右侧陡崖设计采用预应力锚索进行坡面加固措施二、工法特点1、施工快捷灵活,预应力锚索施工工艺灵巧、施工进度快、工期短、施工安全等特点,用于应急抢险更具有独特优势2、经济性好,预应力锚索既可单独使用,充分利用岩土体自身强度,从而节省大量工程材料,同时可与其他结构物组合使用,改善其受力状态,节省大量的圬工,具有显著经济效益3、预应力锚索具有一定的柔性,可以深层加固,同时能够主动控制岩土体变形,调整岩土体应力状态,有利于岩土体的稳定性三、适用范围预应力锚索工程应用概括如下:滑坡整治、边坡加固、深基础工程、结构抗倾覆、地下工程、桥基加固四、施工工艺及施工要点、工作原理预应力锚索是通过对锚索施加张拉力以加固岩土体使其达到稳定状态或改善内部应力状况的支挡结构,锚索是一种主要承受拉力的杆状构件,它是通过钻孔及注浆体将钢绞线固定于深部稳定地层中,在被加固体表面对钢绞线张拉力产生预应力,从而达到施加固体稳定或限制其变形的目的工艺流程预应力锚索施工工艺流程图见图1`图1 工艺流程图 1、锚索造孔检测,监理确认检测,监理确认检查复核,监理确认锚索及导向帽准备检查复核,监理确认检查复核,监理确认施工准备锚索孔定位测量造孔清孔材料机具检测下锚水泥沙浆准备内锚固段注浆水泥沙浆待强张拉超张拉索定外锚头准备张拉段注浆外锚头处理锚索孔定位采用全站仪或经纬仪测量,在岩面上标出孔位,在排架平台上标出后视点确定造孔方位孔位误差控制在10 cm以内,因地质缺陷、废孔重造等原因调整孔位,在0.5 m内需经监理工程师同意,超过 m需经设计认可在钻孔过程中采用分段测孔斜,进行及时纠偏的措施验孔采用全站仪或经纬仪测量,将引导光源置于孔内,经纬仪架设于孔口,照准测定孔底位置的方向角、竖角,同时记录孔深;对穿锚索采用全站仪测量开孔点、终孔点坐标,计算孔位偏差、孔深及孔斜,锚索设计孔斜误差要求不大于2% 2、编索和穿索编索关键环节是止浆环安装、灌浆管路铺设、钢绞线绑扎及无粘结钢绞线的去油清洗无粘结钢绞线去皮范围的误差为:锚固段不得大于10 cm,张拉段不得大于 1 cm,洗油时将钢绞线松开,用汽油逐根清洗钢丝,干净棉纱擦净,保证钢丝洁净无油膜穿束采用人工辅以机械方式进行,该工序主要检查束体入孔长度,控制锚索运输过程中平面转弯半径不小于2.5 m及穿束过程中束体平顺不扭转穿索后对止浆环进行充气检查,确认止浆环完好和进、回浆管畅通,否则需拔出进行修复 3、锚索锚固段灌浆在锚索注浆前做好锚索的防绣、防腐蚀处理,处理应该满足设计规范提出的各项技术要求、锚索锚固段注浆材料系现场配制,Cv值在0.11~0.之间,强度保证率在95%以上,在7 d龄期的标号中,若有少数强度略低于设计值,但平均强度均应大于设计强度,对于个别7 d龄期强度偏低的锚索,采取延期进行张拉的措施、灌浆过程控制: a、锚固段灌浆,保证注浆压力b、灌浆结束标准,主要以灌浆量大于理论耗浆量,回浆比重不小于进浆比重,且孔内不再耗浆为控制依据;c、灌浆过程中对耗浆量、止浆环气囊压力及回浆压力等诸项数据进行仔细的检查,若耗浆量过大、气压或回浆压力偏小,判断可能存在止浆环失效、地质缺陷、裂隙漏浆等异常情况,则必须作进一步的分析检查止浆环失效则将索体拔出修复、裂隙窜浆及地质缺陷处理方法包括:固灌扫孔、孔道加深等 4、锚索锚墩制作锚墩按其顶面大小分为和边长的锚头,按有无承压板分为:有承压板和无承压板两种锚墩承压板按边长不同分为、、三种在具体的施工中应该根据地层承载力、锚索吨位选用不同的锚墩在锚索张拉时会造成锚下混凝土应力集中,锚墩制作时应该满足混凝土抗压强度>30浇筑混凝土时振捣密实,草袋覆盖洒水养护至张拉龄期 5、预应力锚索张拉张拉工序包括:锚具安装→一次张拉→二次张拉→锁定稳压持荷时间:分级稳压5 ,最后一级稳压不少于10 锁定张拉是预应力锚索施工的关键工序,张拉吨位以张拉力控制为主,采用张拉力与伸长值同时控制的双控标准,若张拉伸长量的实测值未超出计算值允许偏差范围,则符合规范要求通过伸长值的校核,可以综合反映张拉力是否足够,孔道摩阻损失是否偏大,以及预应力筋是否有异常现象等 6、锚索张拉段灌浆锚索在张拉锁定后即进行张拉段灌浆灌浆压力不宜于小于0.6~0.8;结束标准,实际耗浆量大于理论耗浆量,回浆比重不小于进浆比重,且孔内不再耗浆对比进、回浆比重,回浆比重达到进浆比重开始计算并浆时间,检查核实耗浆量,确认灌浆结束前孔内不再耗浆对于灌浆过程中出现的裂隙漏浆、持续耗浆等异常情况,采取封堵裂隙、延长并浆时间进行处理,直至符合要求7、锚头封堵混凝土浇筑外锚头保护是锚索施工最后一道工序锚索在张拉锁定,并完成封孔灌浆后,将锚索外露钢绞线预留50 mm长度,其余采用手持砂轮切割机切去钢绞线和工作锚进行清洗,垫座混凝土凿毛处理后,用R细骨料混凝土封闭保护锚头、预应力锚索计算分析1、锚固体承载力的确定锚固体的承载能力由三部分强度控制,即锚固体与孔壁的抗剪强度、钢绞线束与水泥的黏结强度以及钢绞线强度,取其小值、安全系数在进行锚固时,由于存在许多不确定的因素,因此设计时考虑一定的安全储备表列出了不同情况下的安全系数:锚固设计安全系数表一:注浆体与锚孔壁界面钢绞线Fs1Fs2类型高腐蚀普通地层地层临时性锚固永久性锚固1.5 1.71.7 2.01.5 2.5 普通地层地层 2.0 3.01.5 2.5高腐蚀普通地层地层 2.0 3.0 高腐蚀注浆体与钢绞线Fs3当锚索孔为仰孔时,因注浆难度较大不易灌注饱满密实,安全系数Fs2应该适当提高、钢绞线束与水泥砂浆的黏结强度钢绞线束与水泥砂浆的黏结应力τ压强度的10%取值、锚固体与孔壁的抗剪强度锚固体与孔壁的极限剪应力见下表所示:锚固体与孔壁的极限剪应力表二:孔壁摩擦阻力岩土种类岩土状态岩土种类岩土状态孔壁摩擦阻力μ,一般按照注浆沙浆标准抗硬岩岩石软岩泥岩软塑粘性土硬塑坚硬~~~松散~稍密~~密实~砂土中密~~~粉土中密~2、锚固力的确定针对不同的外锚结构型式,锚固力的计算采用不同的计算方法,比如:连续梁法、简支梁法、弹性地基梁法等计算公式如下:Pt=F/[ (α+β)φ+(α+β)] ………… 式中:F――滑坡下滑力可以采用极限平衡法或传递系数法计算,安全系数采用~Pt――设计锚固力φ――滑动面内摩擦角α――锚索与滑动面相交处滑动面倾角β――锚索与水平面的夹角,以下倾为宜,不宜大于45°,一般为15°~30°β可以参照下式计算:β=45°/(A+1)+(2A+1)φ/2(A+1)- α …………A――锚索的锚固段长度与自由段长度之比;φ、α――锚固段滑动面的内摩擦角和滑动面倾角;对于土质边坡及加固厚度较大的岩质边坡,锚索在滑动面产生的法向阻力应进行折减,公式修正如下:Pt=F/λ(α+β)φ+(α+β) ……… λ――折减系数,与边坡岩性及加固厚度有关,在0~1之间选取设计锚固力Pt应小于容许锚固力Pa,即Pt≤Pa,对于锚固钢材容许荷载应满足下表要求:锚固钢材容许荷载:项目设计荷载作用时张拉预应力时预应力锁定时永久性锚固Pa≤ Pu或Pa≤ Pu或Pa≤ Pu或临时性锚固Pa≤ Pu或Pa≤ Pu或Pa≤ Pu或注:Pu为极限张拉荷载,Py为屈服荷载; 3、每孔钢绞线根数依据每孔锚索设计锚固力Pt和所选用的钢绞线强度,计算每孔钢绞线的根数n即有:N=Fs1×Pt/Pu ……………式中:Fs1――安全系数,取~高腐蚀地层中永久性工程取大值;Pu――锚固钢材极限张拉荷载;对于永久性锚固结构,设计中应该考虑预应力钢材的松弛损失及被锚固岩体蠕变的影响,决定锚索的补充张拉力 4、锚索间距、锚固角及长度的确定、锚索间距的确定预应力锚索是群锚机制,锚索的间距不宜过大,但太小时,受群锚效应得到影响,单根锚索承载力降级,也就是说,锚索间距不能够太小依据通常的设计和张拉试验观察,间距小于时,应该考虑锚孔孔周岩土松弛区的影响,因此锚索间距宜大于或大于5倍孔径设计时还应该考虑施工偏差而造成锚索的相互影响,因此规定锚索间距宜采用3~6m最小不应该小于、锚固角设计锚固角应该避开-10°~+10°,由于近水平方向布置的毛所,注浆后注浆体的沉淀等现象会影响锚索的承载能力最优锚固角β:β=α+……………、锚索长度确定锚索总长度由锚固段长度、自由段长度及张拉段长度组成,一般自由段长度不小于3~5m张拉段长度应根据张拉机具决定,锚索外露部分长度一般为锚索锚固段长度计算:a、拉力型锚索的锚固段长度计算①、水泥砂浆与锚索张拉钢材粘结强度确定锚固段长度=Fs2*Pt/Π*ds*τ ………… 当锚索锚固段为枣核状时,=Fs2*Pt/ n*Π*ds*τ ………… ②、锚固体与孔壁的抗剪强度确定锚固段长度La La=Fs2*Pt/∏*dh*τ …………… 式中:Ds――张拉钢材外表直径(m) d――单根张拉钢材直径dh――锚固体直径(m)τu――锚索张拉钢材与水泥砂浆的极限粘结应力,按砂浆标准抗压强度的10%取值τ――锚孔壁对砂浆的极限剪应力b、压力分散型锚索的锚固段长度计算压力分散型锚索的锚固段长度计算公式同于拉力型锚索的锚固段长度计算5、张拉力与油表读数线性方程的确定通过进行张拉,可以得出一系列油压表读书及张拉力值,通过这些数据我们可以确定张拉力与油压表读书之间的线性方程假定线性方程为:Y=kx+b,要具体的求出线性方程,确定K,b成为关键确定线性方程的步骤如下:1.计算X平、Y平、∑(X-X平) (Y-Y平)、∑(X-X平)22计算回归系数K和截距bK、b两值计算公式均是根据最小二乘法的原理推算出来的,其公式如下:K=∑(X-X平) (Y-Y平)/ ∑(X-X平)2 ……… b=Y平-K平X …………… 3列出回归方程,绘制回归直线,将求得的K和b 的值代入Y=kx+b,即得所求的回归方程(四)、施工要点1、注浆锚孔围岩灌浆实质上就是利用锚孔进行深孔固结灌浆,当锚孔为竖孔时,为了简化施工工艺,可采取自下而上分段灌浆当锚孔为水平孔或仰孔时,可在孔口安设灌浆塞,进行灌浆锚索的注浆分为一次注浆和两次注浆,两类注浆方式大量实践证明,认真进行孔内施灌一次砂浆效果已很显著,多次简单地重复施灌,往往延误工期,造成浪费,效益也提高不多,如遇一次施灌效果不能满足设计要求时,可采用下列补救措施: (1)、提高水泥细度,改善浆液可灌性; (2)、改用化学灌浆采用两次注浆注浆量的控制:(1)、初次注浆量估算Q1=πRk 2·H·η·β ……………… 式中: Rk—浆液扩散半径 H—压浆孔深度η—岩体孔隙率β—注浆在裂隙内的有效填充系数,视沿层性质而定,约为~初次注浆时间:t=Q1/q ………………Q1----初次注浆量(L); q----注浆泵理论排量; 2、张拉在具体张拉中,做好原始数据的测量,校核张拉实测伸长值与计算伸长值,若实测值超出允许偏差范围,则暂停张拉,分析原因,采取措施予以调整后,方可继续张拉此外,在锚固锁定时检查预应力筋的回缩值,以免由于锚固锁定引起的预应力损失超过规范要求张拉工程出现的夹片滑丝、实测伸长值超标等异常情况均及时向设计单位通报,明确处理措施处理方法包括:更换夹片重新张拉、整束锚索返工等在锚索张拉符合要求或出现异常情况但经处理符合要求之后方准许进入下道工序锚索预应力损失主要由钢绞线松弛、地层压缩蠕变及锚具的锲滑三部分组成预应力损失主要发生在张拉至锁定的瞬间,锁定后预应力损失为所施加的10%~20%,其中钢绞线松弛约占%,锚具的锲滑约占1%,地层压缩蠕变约占4%~10%为减少预应力损失,设计中应该选用高强度低松弛的钢绞线和高质量的锚具,另外还应该对锚索进行补偿张拉或超张拉一般情况下,锚索自由段为土层时超张拉值宜为15%~25%,为岩层时宜为10%~15% 3、生产性试验及实验、生产性试验a、预应力锚索生产性试验目的预应力锚索生产性试验就是按预应力锚索的施工生产过程对试件锚索进行受力检验、验证,通过各生产过程的试验,熟悉与优化施工工艺,验证设计参数,检验锚索锚固力是否达到设计要求,是保证预应力锚索施工质量不可缺少的重要环节 b、预应力锚索生产性试验内容①、验证锚墩尺寸锚墩尺寸是通过对锚索循环逐级加荷时的锚墩位移变形来验证的通常情况在循环逐级加荷至设计锚固力时,锚墩位移不超过20 mm,持荷时间达到10,不破坏,认为锚墩尺寸能满足要求,否则需加大尺寸②、锚索极限锚固力试验极限锚固力指加荷至锚索的锚固段出现破坏时的荷载,锚索的破坏标准为:Ⅰ、后一级荷载作用下的锚头位移增量达到或超过前一级荷载作用下锚头位移增量的2倍;Ⅱ、锚头位移不收敛;Ⅲ、锚头总位移超过设计允许值、生产性实验进行生产性实验主要针对压水性实验为了保证在锚索注浆时注浆不从孔内的的裂缝中流失,就要对钻孔的渗漏情况进行确定,为此,在第一次成孔后和锚索推送前,应对钻孔进行压水实验压水实验的水压力一般不大于在具体的实验中应该按照以下的要求进行操作:a、进行压水实验时应按岩层的不同特性划分实验段,实验段长度宜5~10m;b、实验的起始压力、最大压力和压力级数按需要和现场情况确定;c、应在每10分钟的间隔记录一次压入水量,当连续四次读数的最大值或最小值与最终值之差小于最终值的5%时,该值即为该压力下的最终压入水量;d、压力应由小到大逐级进行,达到最大压力后再由大到小逐级减少到起始压力,并及时绘制压力与压入水量的相关图;e、当测得钻孔在的压力下10内平均漏水量超过5L/时,应对钻孔进行预注浆;待注浆体固化后再进行钻孔并重复压水实验,直到漏水量满足要求为止;f、当有水从钻孔渗出,且在邻近岩体区域内的节理裂隙中可看到渗水时,可不做压水实验而直接进行预注浆 4、遇到地质缺陷问题的处理、钻孔过程中遇到塌孔、严重失水、漏风等现象,造成钻孔困难时,应认真分析原因,当确定为地质缺陷时,应先进行围岩钻孔固结灌浆处理,以及加深钻孔,直至内锚段全部到完整岩体为止,同时锚索长度作相应调整、锚孔围岩灌浆时,如遇地质条件差,发生严重串孔时,将形成大面积承受灌浆压力的危险局面,对抗滑、抗倾覆稳定极其不利,优先采用单孔单灌,即灌一孔再钻相邻孔若效果仍未达到设计要求,则可采用:a、充水平压,将串通的孔逐孔充水,也可阻塞孔口将孔内积水低压循环,既可减少串浆可能,又可将小量串浆立即冲出去,避免在孔内沉淀;b、先临时封堵邻孔,待灌浆结束后,再对邻孔进行扫孔,严重串孔时,应会同监理、设计人员研究,并采取有效的补救措施、当岩面高低不平,以及破碎极为严重,尤其是各种裂隙交错发育,使边坡岩体的稳定性大为降低,更为严重的是孔口有大量风化岩体的存在,这就需要:a、撬除孔口危岩,b、将锚墩体积增大一倍,再是张拉吨位适当降低 5、几个异常情况的处理(1)、端头锚索二次进浆管堵塞对二次进浆管已堵塞的锚索采取补设回浆管、利用原回浆管灌浆,提高压力灌浆等方式处理,对于其中的重要部位,设计采取了增补锚索、锚杆等措施补打锚索的施工,在张拉段灌浆前先检查二次进浆管,若不能保证通畅,则将锚索卸荷,另穿入15 mm 钢管至孔底替代灌浆管,再重新张拉,从而保证了因处理二次进浆管堵塞而补打的锚索灌浆通畅、锚索张拉伸长值超标出现伸长值异常的原因包括:锚固段裂隙窜浆使张拉段缩短、地质裂隙受压闭合等处理方法包括:确认为地质原因造成伸长值异常而保留使用、整束锚索返工等(3)、锚索夹片滑动或锁定回缩量超标出现异常的原因包括:个别批次的锚具夹片加工缺陷、钢绞线被尘粉粘染等,处理方法包括:卸荷后更换夹片重新张拉、单根钢绞线补偿张拉等(4)、锚索张拉段灌浆异常情况在灌浆过程经常遇到裂隙漏浆、堵管等异常情况,分别进行了封堵裂隙、延长并浆时间等处理五、主要材料及机具设备1、主要材料、钢绞线及锚具 a、钢绞线规格:根据边坡体的高度和土压力分布情况,采用Ф高强度底松弛预应力钢绞线,锚索分为5层设置,锚索排间距设置为3m钢绞线规格如下:公称公称强度单位截直径级别容重面(mm) kg/m积2mm极限张拉荷载 Pu (KN)屈服张拉荷载 Py (KN)伸长初始负荷率﹪Pu Puh松弛率设计荷载作用时使用状态 Pu预应力施加过程中Pu预应力传递时b、锚具规格:锚具规格 15-6钢绞线规格6<<锚固能力理论破断力张拉力超张拉力.8 .2配套千斤顶 B(2)、注浆材料注浆材料主要分为:纯水泥浆和水泥砂浆,水灰比宜为~根据需要掺入部分外加剂,灰砂比为,一般注浆体抗压强度不小于30水泥应该根据具体情况和设计要求选用,常采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥对永久性锚索,外加剂中不得含有有害性腐蚀性元素下表为常用的外加剂类型及掺入量:类型早强剂缓凝剂膨胀剂抗泌剂减水剂名称最佳掺入量三乙醇胺木质磺酸钙~明矾石 10~15 纤维素醚~-5说明加速凝结、硬化、提高早期强度延缓凝固、增大流动性膨胀量达15%防止泌水,相对于拌和用水的%增加强度、减少收缩2、机具设备主要机具设备序号 1 2 3 4 设备名称钻机注浆泵搅拌机千斤顶单位台台台台数量 4 1 1 1、钻机采用D型钻机、注浆泵采用50/3注浆泵,该泵适用于含颗粒≤2mm的浆液输送其主要技术参数如下:型式理论排量(L/) 额定压力() 容积效率(%) 进浆管径排浆管径(mm) 浆液配比整机质量外形尺寸(长×宽×高) 动力机功率单缸单作用柱塞泵50 3 90 38 251:2:(水:灰:砂)××4、搅拌机采用-液浆搅拌机,其主要技术参数如下:型号型式公积容积搅拌转速出口直径功率重量外形尺寸- 35 64××、千斤顶采用-型六、劳动组织主要人员祥见下表:序号 1 2 3 4 5 6工作项目总负责钻孔编索穿索制浆注浆人数 1 8 4 4 4 2备注指挥施工7 8 制锚墩张拉 4 4七、质量控制1、材料和设备要求锚索施工所需的水泥、钢材、预应力钢铰线及锚具等各类材料必须具有出厂检验合格证,并符合国家标准使用前需对各种材料做必要的物理力学试验,提供材料检验合格证书等资料预应力锚索试验使用的千斤顶、压力表等使用前必须进行标定或检验2、钻孔锚索钻孔必须采用空气无水钻进工艺进行成孔,造孔精度符合如下要求:a、孔位误差:水平偏差不超过±5cm,垂直偏差不超过±10cmb、孔径误差:不小于φmmc、孔斜误差:成孔后,用测斜仪量测,孔斜不超过3%d、钻孔倾角水平误差:与设计锚固轴线的倾角、水平角误差在±1°内e、孔深:必须保证索孔嵌岩深不小于设计嵌岩深3、下锚、制锚锚索长度必须符合设计要求,在防护管与内锚固段钢绞线的交界处必须用胶布将端口密封牢固,防止水泥浆渗入管内下锚索过程应防止锚索扭曲4、注浆砂浆配合比强度,注浆管的插入深度,注浆压力的控制等等必须符合相关规范要求在砂浆未完全固化前,不得拉拨和移动锚索5、张拉浆体和外锚砼强度达到设计强度后,才能进行张拉张拉前要计算锚索钢绞线的理论伸长值,张拉需分级循环张拉锚索张拉分级如下:预张拉→ 倍设计值→ 倍设计值→ 倍设计值→ 倍设计值→倍设计值每级稳压时间为5,到达超张拉值稳压15 加载需平稳,速率控制在倍设计值/ ,卸载速率不超过倍设计值/张拉时应记录每一级荷载钢绞线的伸长值和稳定过程的伸长值,且与理论伸长值进行比较实测伸长值不得大于理论伸长值10%,也不得小于理论伸长值的5%,否则应查明原因并作相应处理八、安全措施1、施工过程严格遵守高空作业等安全规定2、架设防护网3、钢绞线截取时,先把钢绞线整件固定,然后截取4、张拉时禁止施工人员站立千斤顶前方九、效益分析采用预应力锚索,施工方便、快捷,对边坡稳定性可以起到一个快速的加固作用采用预应力锚索,可以避免常规的路基支挡方式所需要的庞大材料及人力,可以大大的缩减施工时间,通过力学检算及工程实践发现优于常规的支挡方式采用预应力锚索,在施工中,对周边的环境影响要小的多,符合目前环保要求预应力锚索进行边坡支挡所体现出的经济效益和社会效益是显而以见的,值得推广十、工程实例1、宜昌至万州铁路工程是国家建设的重点工程该条线路属于山区铁路,路堑颇多,该地区属于岩溶地形,坡体风化严重,且植被覆盖率高,要满足安全以及环保要求,采用本工法后,经检测,完全满足设计要求,且施工快捷,社会效益和经济效益显著2、重庆轻轨线路,也多处采用预应力锚索,经检验也达到了设计要求。
预应力锚索施工方案之令狐文艳创作
目录令狐文艳1 编制依据31.1 岩土工程勘察报告31.2 相关设计图纸31.3 施工组织设计文件31.4 相关技术规范31.5 国家、地方有关法规31.6 建研地基基础工程有限责任公司管理体系42 工程概况52.1 工程概况52.2 工程地质条件52.2.1 岩土体划分依据和划分结果52.2.2 各岩土层性质和产状62.2.3 岩土层物理力学性质统计82.3 场区地下水条件82.4 主要施工作业内容83 预应力锚索方案设计93.1 设计参数93.1.1 1-1剖面93.1.2 2-2剖面93.1.3 3-3剖面93.1.4 4-4剖面93.1.5 5-5剖面103.2 施工难点及措施104 施工部署114.1 主要施工设备114.2 能源使用计划114.3 资源使用计划114.3.1 水资源使用计划114.3.2 主要施工材料试验计划114.4 劳动防护用品配备计划114.5 主要劳动力计划114.6 相邻地块开挖与支护施工的衔接125 施工工艺和技术要求135.1 工艺流程135.2 技术要求135.2.1 成孔135.2.2 清孔135.2.3 锚索安装135.2.4 灌浆145.2.5 制安腰梁145.2.6 锚索张拉锁定155.2.7 施工要点151 编制依据1.1 岩土工程勘察报告“珠海市横琴新区珠海横琴美丽之冠梧桐树大厦基坑工程岩土工程勘察报告(详勘)”(建研地基基础工程有限责任公司, 2011年9月13日)。
1.2 相关设计图纸“美丽之冠珠海横琴梧桐树大厦基坑支护工程施工图”(建研地基基础工程有限责任公司,2011年11月25日)。
1.3 施工组织设计文件“美丽之冠珠海横琴梧桐树大厦东侧、南侧基坑支护、降排水工程施工组织设计”(建研地基基础工程有限责任公司,2012年2月16日)。
1.4 相关技术规范1、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99);2、《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002);3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);4、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002);5、《锚索喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001);6、《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005);7、《建筑施工场界噪音限值》(GB12523-90);8、《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009);9、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002);10、《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002);11、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)。
锚索施工工艺之令狐文艳创作
锚索施工工艺令狐文艳锚索是通过外端固定于坡面,另一端锚固在滑动面以内的稳定岩体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线,直接在滑面上产生抗滑阻力,增大抗滑摩擦阻力,使结构面处于压紧状态,以提高边坡岩体的整体性,从而从根本上改善岩体的力学性能,有效地控制岩体的位移,促使其稳定,达到整治顺层、滑坡及危岩、危石的目的。
一、施工工艺:1.钻孔钻孔是锚索施工中控制工期的关键工序。
为确保钻孔效率和保证钻孔质量,采用潜孔冲击式钻机。
钻机钻井时,按锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐,钻杆用完,孔深也恰好到位。
钻孔深度要超出锚索设计长度0.5m左右。
钻孔结束,逐根拔出钻杆和钻具,将冲击器清洗好备用。
用一根聚乙烯管复核孔深,并以高压风吹孔,待孔内粉尘吹干净,且孔深不少于锚索设计长度时,拔出聚乙烯管,塞好孔口。
两种特殊情况的处理:渗水的处理。
在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时,从孔中吹出的都是一些小石粒和灰色或黄色团粒而无粉尘,说明孔内有渗水,岩粉多贴附于孔壁,这时,若孔深已够,则注入清水,以高压风吹净,直至吹出清水;若孔深不够,虽冲击器工作,仍有进尺,也必须立即停钻,拔出钻具,洗孔后再继续钻进,如此循环,直至结束。
有时孔内渗水量大,有积水,吹出的是泥浆和碎石,这种情况岩粉不会糊住孔壁,只要冲击器工作,就可继续钻。
如果渗水量太大,以至淹没了冲击器,冲击器会自动停止工作,应拔出钻具进行压力注浆。
塌孔、卡钻的处理。
当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时,往往发生塌孔。
塌孔的主要标志是从孔中吹出黄色岩粉,夹杂一些原状的(非钻头碎的、非新鲜的、无光泽的)石块,这时,不管钻进深度如何,都要立即停止钻进,拔出钻具,进行固壁注浆,注浆压力采用0.4 MPa,浆液为水泥砂浆和水玻璃的混合液,24小时后重新钻孔。
雨季,常常顺岩体破碎带向孔内渗流泥浆,固壁注浆前,必须用水和风把泥浆洗出(塌入钻孔的石块不必清除),否则,不仅固壁注浆效果差,还容易造成假象。
锚索施工方案之令狐文艳创作
目录令狐文艳目录1一、编制依据2二、编制原则2三、工程概况2四、预应力锚索工程施工方案44.1预应力锚索施工流程44.2预应力锚索施工顺序5五、施工计划85.1工期安排原则85.2计划开工、完工日期8六、资源配置96.1劳动力配置96.2主要机械配置96.3材料供应9七、质量、安全、环境保护措施97.1质量保证措施97.2安全保证措施117.2.1防火安全措施117.2.2施工安全保证措施12 7.3环境保证措施147.3.1自然环境保护147.3.2场地内古树保护147.3.3保持环境卫生147.3.4施工噪音控制157.3.5内燃机械空气污染控制157.3.6施工污水控制157.3.7地下管线保护15一、编制依据1、本标段地质详勘报告;2、本场地管线调查资料;3、建筑地基基础设计规范;4、广州地区建筑基坑支护技术规定(GJB02-98);5、建筑基坑支护技术规程(DBJ/T15-20-97);6、建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99);7、建筑桩基技术规范(JBJ94-94);8、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002);9、岩土锚杆(索)技术规程(CECS22:2005)10、本工程基坑设计图纸;11、我单位现有的管理、技术水平;12、设备及其他资源投入情况;13、以往类似工程的施工经验;14、业主的相关管理文件及本单位的投标承诺。
二、编制原则1、确保施工方案安全可靠,针对性强、操作性强,设备选型合理;2、坚持技术先进性,科学合理性,经济适用性与实事求是相结合;3、确保工期、安全、质量等指标,确保全面履约。
三、工程概况:盾构始发井(兼轨排井)锚索平面及立面图分别如图1、图2、图3所示。
22º)。
锚索采用φs15.2的钢绞线,锚具采用OVM15锚具,锚索成孔直径150mm(第一道锚索部分调整为200mm)。
图1 盾构始发井(兼轨排井)第一~五道锚索平面图轨排井段布置如下:第一道锚索设计为3根Φ15.24钢绞线,P=340KN,Py=200KN,L=33.5m,Lf=16.0m,La=17.5m;第二道锚索设计为4根Φ15.24钢绞线,P=530KN,Py=300KN,L=28.0m,Lf=14.5m,La=13.5m ;第三道锚索设计为4根Φ15.24钢绞线,P=650KN,Py=400KN,L=24.5m,Lf=12.5m,La=12.0m;第四道锚索设计为4根Φ15.24钢绞线,P=640KN,Py=400KN,L=21.0m,Lf=10.5m,La=10.5m;第五道锚索设计为4根Φ15.24钢绞线,P=620KN,Py=400KN,L=17.0m,Lf=8.5m,La=8.5m;第六道锚索设计为4根Φ15.24钢绞线,P=520KN,Py=350KN,L=14.0m,Lf=6.5m,La=7.5m;第七道锚索设计为4根Φ15.24钢绞线,P=460KN,Py=350KN,L=11.0m,Lf=5.0m,La=6.0m;其中东湖站方向第一~第五道为13列,第六、第七道为7列。
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压力分散型预应力锚索施工技术令狐采学1 引言传统拉力型锚杆在锚杆受荷时,不能将荷载均匀地分布于固定长度上,会产生严重的应力集中现象。
由于粘结应力分布的不均匀性,随着锚杆上荷载的增大,在荷载传至固定长度最远端之前,在杆体与灌浆体或灌浆体与地层界面上就会发生粘结效应逐步弱化或脱开现象。
压力分散型锚固系统,将集中荷载分散为几个较小的荷载作用于固定段的不同部位,使粘结应力峰值大大降低,因单元锚杆的固定长度很小,不会发生粘结效应逐步弱化,使粘结应力均匀地分布在整个固定长度上,最大限度地调用整个锚杆固定长度范围内的地层强度,锚杆承载力可随固定长度的增长而成比例提高。
2 工程概述浦南高速公路南平市境K211+620~+960段金斗山滑坡在持久强降雨的不利影响下,产生了明显的工后变形和发展扩大,逐渐体现为后部山坡形成明显、连贯的变形周界,边坡浅层坍塌变形集中发育,两排抗滑桩之间的检测孔剪断破坏,前排抗滑桩前坡体局部溜坍,在二级边坡坡脚附近出现明显的剪出鼓胀裂缝带,第一级边坡挡墙受剪切呈现水平裂缝,预应力锚索出现破坏现象等。
为确保本段高速公路边坡稳定和交通安全,采用综合的治理工程措施根治该巨型山体滑坡地质灾害。
本次支挡加固工程分为锚索抗滑桩、锚索框架及预应力锚索地梁三部分,现就锚索框架及锚索地梁采用压力分散型锚索施工作简要介绍。
3 压力分散型锚索加固方案3.1 压力分散型锚索的基本原理压力分散型锚索以无粘结钢绞线作为锚索体,其主体结构由自由段和锚固段组成。
压力分散型锚索是在不同长度的无粘结钢绞线末端连接固定承载体,注浆固定后,以一定的规律分配荷载张拉对应的钢绞线单元,设置在锚孔不同深度的承载体将拉应力转化为压应力通过浆体材料传递到锚固地层,提供工程主要的锚固力。
如图1 所示。
图1 压力分散型锚索结构图附设计图3.2 坡体锚固方案 3.2.1 预应力锚索框架在ZK211+880~+940段第四级刷方后的边坡设置8片4节点及1片6节点锚索框架,锚索水平间距4m,上下排均为长度45m,下倾角25°,设计荷载700KN。
3.2.2 预应力锚索地梁在ZK211+660~+954段第一级边坡路堑挡墙上设置97根锚索地梁,地梁中对中间距3m,地梁截面尺寸0.5×0.6m,高度8m,可根据挡墙实际高度调整地梁长度。
ZK211+660~+780段39根地梁,上排锚索长度38m,下排锚索32m,锚索下倾角30°,设计荷载600KN。
ZK211+780~+954段58根地梁,上排锚索26m,下排锚索25m,锚索下倾角25°,设计荷载600KN。
3.2.3 压力分散型锚索的结构形式框架及地梁锚索类型均为压力分散型,由6根φ15.24、强度1860MPa的高强度低松弛无粘结钢绞线组成,共分为3个单元,每个单元由2根高强度、低松弛的无粘结钢绞线通过特制的挤压簧和挤压套对称的内置于钢质承载板上组成,锚固段长度12m。
4 预应力锚索试验在预应力锚索正式施工前, 应进行锚索的抗拉破坏试验, 以验证设计所采用的锚索的设计参数和施工工艺的合理性以及锚索的安全系数, 并在锚索施工前及时向设计单位提交试验报告, 以验证和调整设计。
5 预应力锚索施工工艺以预应力锚索框架梁施工为例介绍压力分散型锚索施工工艺。
5.1 预应力锚索施工步骤①锚索结构施工:包括施工准备、造孔、清孔、锚索制作、安装、注浆等;②框架梁施工:包括框架基础刻槽、砂浆衬垫找平、钢筋制作安装、模板安装、砼浇筑、养生、锚索长度检测等;③锚索张拉锁定:包括锚索张拉、锁定、试验检测、封锚等; 5.2 预应力锚索框架梁施工工艺流程《预应力锚索框架梁施工工艺流程图》见图2:5.3 主要施工方法 5.3.1 施工准备首先要完成钢绞线、水泥、砼骨料、砼配合比、浆液配合比设计并报监理批准,然后编制施工方案,组织机械设备、人员进场,对施工人员进行技术交底和安全培训,对所使用的张拉设备进行标定,上报开工报告,批准后按设计要求先进行锚索基本实验,即抗拔拉破坏试验。
试验孔完成后在锚固体浆体达到28 天龄期并且框架梁砼的强度达到80%后进行试验。
基本试验的目的在于验证设计采用的工作锚索的性质和性能、施工工艺、设计质量、设计合理性以及所提供的安全储备,同时考虑有关搬运、储存、安装和施工过程中抗物理破坏的能力。
试验孔的具体位置由监理和设计代表现场确定,试验孔必须反映工程孔锚固地层的实际情况。
试验孔自由段不注浆,锚固段与自由段之间设置止浆袋,锚固段外侧设置引排气管,排气管深入锚固段5~10cm,注浆方法与工程孔相同。
试验时应记录各级荷载及锚头位移等详细数据,并及时向设计单位提交试验报告,以验证与调整设计。
5.3.2 边坡土石方开挖①、按线开挖原则:严格按设计坡率、坡高测量放线,按放坡度架,按线开挖,不得超、欠挖;②、分级开挖、分级支护原则:尤其在高边坡及地质条件差的情况下,要先施工上一级边坡锚索框架梁,并进行张拉,在达到有效防护的条件下,才能开挖施工下一级边坡;③、分层、分段开挖原则:当边坡地质条件差或上一级边坡的防护还没有达到要求而下一级边坡需要开挖时,为了减少对边坡扰动应采取减小边坡开挖高度的办法,将设计的每级边坡分层开挖,或将同一级边坡分成几段,间隔开挖,分段防护;④、尽量减少人为扰动的原则:当坡体已处于不稳定状态时,要采用静态爆破、控制爆破及液压冲击破碎机相结合的施工方案。
5.3.3 脚手架搭设与放样边坡开挖完成后,清除表面松散体。
用测量仪器按设计图纸放出孔位,然后根据孔位搭设脚手架。
为了施工的安全和连续性,脚手架必须满铺坡面,并且扣在坡面上,连接扣件牢固,而且有专人定期检查,不允许有晃动的现象,施工时钻机要求上下错开,每台钻机还需搭设稳固的操作平台,以保证钻孔质量。
在曲线段边坡放线时,由于坡面一般呈扇形发散或收敛,为了保持竖肋上下对齐,竖肋间距往往上下不等,这时应根据现场情况对竖肋上下对齐进行调整,保证框架梁的受力合理才是第一位的。
5.3.4 锚孔钻造钻机应严格按照设计要求的孔位、倾角和方位准确就位,在搭设钻机作业平台时应充分考虑这一点,倾角、方位用测斜仪定向。
钻孔必须采用干钻,施工人员配备必要的防尘装备或在空口安装吸尘装置,严禁采用水钻,以保锚索施工不至于恶化边坡岩体工程地质条件和保证孔壁黏结性能。
钻孔速度根据使用的钻机性能和锚固地层的情况严格控制,防止钻孔偏斜、扭曲和变径,造成下锚困难或其他意外事故。
在钻进的过程中做好施工记录,包括地层变化情况、地下水及其它一些特殊情况。
在钻进的过程中如遇到塌孔、缩孔等现象,应立即停钻,进行固壁灌浆处理,水泥砂浆初凝后重新扫孔钻进,也可以采用跟管钻进工艺进行处理。
若遇到锚孔中承压水流出,一般待水量、水压变小后方可下安锚索和注浆,必要时在周围适当位置设置排水平孔或采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
孔径及孔深均不得小于设计值,为了确保钻孔直径要求实际使用的钻头直径不得小于设计孔径,钻孔深度一般要求超钻50cm,达到设计深度后不能立即停钻,要求稳钻3~5min,防止孔底尖灭,达不到设计孔径。
5.3.5 清孔钻孔完成后用高压风将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
清孔完成后进行验孔,检查内容:孔径、孔深、清孔质量,复查孔位、倾角及方位。
5.3.6 锚索体制作安装编束前首先搭设防晒防雨棚和制作平台,制作平台要求高出地面50cm。
钢绞线下料长度为锚索设计长度+ 张拉段长度(按1.5m预留),采用机械切割,严禁采用电弧焊切割,下料长度误差不大于50mm。
钢绞线下料完成后进行组装,将下好的钢绞线平置于工作台上,每根钢绞线上下端一次做好编号标识,然后安装挤压套、挤压簧、承载板、限位片、架线环、注浆管、导向帽等。
挤压头组装时挤压套、挤压簧安装要准确,挤压顶推进时应均匀充分。
承载体组装时定位要准确,挤压套通过螺栓在承载体和限位片之间栓接牢固。
架线环之间的间距按1.0m~1.5m控制,锚孔孔口位置必须设置架线环。
注浆管穿索安装准确定位,绑扎结实牢固,应深入导向帽5~10cm。
导向帽点焊固定在最前端承载板上,预留溢浆孔,保证孔底返浆。
锚固段如果遇到土质或砂土状强风化砂岩且富水时必须采用二次高压劈裂注浆法,在这种情况下,组装锚索体时必须另置注浆管,注浆管采用镀锌铁管或钢管,在锚固段设置花孔和封塞。
锚索体的钢制部分均应均匀涂刷防腐油漆。
锚孔清孔完成后应及时安装锚索体,一般用人工扛抬至孔位处,按照设计倾角、方位人工平顺推进,中间尽量不要停顿,依靠锚索体的自重和惯性下滑入孔,推送过程中严禁抖动、扭转,防止中途散束河卡阻。
如果出现散束和卡阻现象,应拔出锚索,重新清孔或钻孔后安装。
5.3.7 锚孔注浆锚孔清孔、安装锚索体后24h 内进行注浆,以免出现塌孔等其它意外情况。
锚孔注浆采用纯水泥浆,水灰比0.4~0.5,浆体强度不低于40MPa。
锚孔注浆一般采用孔底返浆的方式,直至孔口溢出新鲜浆液,排气管停止排气时,方可停止注浆。
如果空口出现浆面回落,应在30min 内进行孔底压注补浆2~3 次,以确保孔口浆体充满。
如果锚固段遇土质或砂土状强风化砂岩层且富水时应采用二次高压劈裂注浆以提高地层锚固力,在一次注浆形成的水泥结石体强度达到5.0MPa 时进行,浆体材料应按要求加入聚丙烯腈纤维(PAN,纤维强度不小于700MPa),掺入量为每方1.8~2.0kg。
5.3.8 框架梁施工框架梁施工包括框架基础刻槽、砂浆衬垫找平、钢筋制作安装、模板安装、砼浇筑、养生等工序。
刻槽应严格按照设计要求的刻槽深度进行施工,如果深度不足造成框架梁裸露,严重影响后续绿化施工。
施工时要注意锚斜托台座下设有加强钢筋网,承压面必须平整,保证与锚索的轴线方向垂直,与框架梁砼同时浇筑。
砼入仓一般采用斜拉缆索配吊斗入仓,条件允许的情况下也可以采用吊车配吊斗或泵送,在砼浇筑时应制备同条件养护试块。
5.3.9 锚索张拉锁定在锚斜托台座和注浆浆体强度达到80%以上时,进行张拉作业。
安装锚具、夹片,锚具应与锚垫板和千斤顶密贴对中,千斤顶轴线应与锚孔、锚索保持同一轴线,确保均匀承载。
正式张拉前按设计荷载的10~20%进行预张拉,使各部位接触紧密,钢绞线完全平直。
压力分散型锚索因各单元锚索长度不同,张拉采用差异分布张拉,根据设计荷载和锚索长度计算确定差异荷载,并根据计算的差异荷载进行分单元张拉。
差异伸长量和差异荷载增量计算公式(以三单元共六束压力分散型锚索为例)如下:差异伸长量:锚索的预应力在补足差异荷载后分5级按有关规范或规定施加,即设计荷载的25%,50%,75%,100%和110%。
在张拉最后一级荷载时,应持荷稳定10~15min后卸荷锁定。