预应力锚索施工及问题处理
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预应力锚索施工
1预应力锚索施工工艺
1.1工艺流程
首先对材源进行检验,并进行张拉设备的配套标定工作,然后按以下步骤施工:
造孔清孔编锚下锚锚固段注浆锚垫墩浇注外锚头制作张拉补偿张拉自由端注浆封锚
1.2造孔
造孔前首先精确定出孔点位置,孔点坐标与设计的坡面坐标偏差不得超出(±50mm,±100mm),钻孔采用潜孔冲击钻无水钻进,禁止开水以确保边坡岩体地质条件不被恶化和保证孔壁的粘结性能,钻孔过程配有专门技术人员随时检测孔斜,保证斜度误差控制在±2.5°之内。钻孔深度保证超钻不小于50cm。
1.3清孔
钻孔结束后,用高压风进行清孔,孔壁不得有粘土或粉砂滞留以保证水泥砂浆与岩体的粘结力。钻孔清孔完成后,将孔口暂时封堵,以免碎屑、杂物进入孔内。
1.4编锚、下锚
锚索编制前对钻孔实际长度进行测量,并按孔号截取锚索体材料,钢绞线必须采用机械切割,严禁电弧切割,同时也不得采用焊接,锚索体长度考虑到张拉和施工工艺要求,一般取设计长度外加1~
1.5m的工作长度。
材料截取后,在编索平台上进行拉直编索,在锚固段安置隔离架和紧箍环,并在锚索末端安装导向帽,在自由段作防腐处理,自由段内的钢绞线上涂防锈漆及脱水黄油,外套PVC防腐管,在防腐管末端安置止水环,并用胶布缠绕,以防注浆时浆液进入自由段,注浆管捆扎在锚索体的中间,随锚索一起下入孔内,管端距锚索末端不超过20m。
锚索编制完成后,按对应的孔号下入锚索孔内,下锚时用力要均匀一致,防止在推送过程中损伤锚索配件和防护层。
1.5锚固段注浆
下锚后及时进行锚固段注浆,浆体为1:1水泥砂浆,水灰比0.38~0.45,强度不低于20Mpa,注浆时注浆管边注边拔,使注浆管始终有一段埋于浆液中,注浆过程要保证锚固的注浆长度符合设计要求。1.6锚垫墩浇注
锚垫墩,要求嵌入坡面20cm,浇注前,在孔口1m范围内埋设波纹管,方向与锚孔方向一致。现场浇注时,注意砼振捣,尤其是在锚孔周围,钢筋较密,应仔细振捣,保证砼密实,两相邻格子梁处预留2~3cm伸缩缝,并用浸沥青的木板填塞。
1.7外锚头制作
为保证锚索受力垂直,在锚索垫墩上需设锚索斜托,锚索斜托顶面与锚孔轴线保证垂直,锚具中的螺旋筋、锚垫板安放要符合设计要求,锚垫板尺寸误差控制在±0.1cm~0.2cm。
1.8张拉
待锚固段的浆体强度和垫墩、锚墩的砼强度达到设计要求后,进
行预应力张拉。张拉采用“双控法”,即采用张拉系统出力与锚索体
伸长值来综合控制锚索应力,以控制油表读数为准,用伸长量校核。
当实际伸长量与理论值差别大于±6%时,应暂停张拉,待查明原因并
采取措施后方可继续进行。
张拉前,事先将锚垫板表面清除干净,将垫墩、锚墩、锚具安装
好,锚具安装应与锚垫板和千斤顶密切对中,并和锚索轴线方向垂直,
千斤顶轴线与锚索轴线在一条直线上。
张拉方式采用整体分级式张拉,并在正式张拉前取0.2P的张拉力
进行预张拉;张拉稳压时间除最大一级要稳压25min外,其余每级持
荷稳定时间不少于5min,具体张拉方式如下:
0.2P 0 0.1P 0.3P 0.5P
0.7P 0.9P 1.15P锁定
(P为设计预应力)
1.9补偿张拉
在张拉完成锁定72小时后,进行补张拉至1.15P再锁定,以补
偿前期张拉的预应力损失。
1.10自由端注浆
补张拉完成后,对自由段进行注浆,作为自由段钢绞线的防腐措
施之一,注浆要饱满,浆液配比同锚固段注浆液。
1.11封锚
在补张拉完成7天、自由段注浆结束后,如没有发现异常情况,可进行封锚处理。多余外露的锚索用手提砂轮机切除,严禁电弧烧割,并留长5~10cm的外露锚索,以防拽滑,然后用小石子砼将锚头封闭,以防风化侵蚀。
2、施工中不同问题的处理措施
2.1地质复杂、裂隙密集地段处理措施
对于工程地质条件复杂,岩体风化严重,构造裂隙发育,岩体破碎,因而在钻孔过程中,经常出现塌孔、卡钻的成孔困难现象。为此,可采取了灌浆固壁的方案,边钻边灌,逐步成孔,对个别孔位由于裂隙密集,裂隙延伸距离长的地段,若采用普通灌浆法,灌浆量将非常大,为此可采取施工效果较好的渗加水玻璃、间断灌浆方法。
也可以采用跟管钻进加循环灌浆的钻孔方法进行造孔。单孔经过2~3次注浆扫孔后钻进成孔。
选用YG60型锚固钻机跟管钻进加循环灌浆的方法
2.2钻孔过程遇地下承压水的处理措施
钻进过程中出现的承压水,使得钻渣变为浆状物,排渣时无法排出。给钻进工作带来了很大困难。为此,我们采取了封堵结合的办法进行处理,即在钻孔内高压注浆,进行封堵,封堵后重新钻进,对个别出水量较大的孔,除了采取注浆封堵外,在其附近补钻一排水深孔,排水深度以进入锚索锚固端为宜。
2.3对于预应力损失的处理
在进行补偿张拉时,对于预应力损失较大的部位,甚至部分锚索预应力损失超过10%的孔位,其主要原因是造孔精度差,增大了摩阻
应力损失,锚具及预应力筋徐变引起的预应力损失。针对以上原因,我们采取了提高造孔精度,减小孔斜误差,尤其是控制钻孔入口2m 范围内的误差,使其不大于2,首先加固钻孔平台支架,保证钻孔过程中不发生晃动;其次钻头入孔时,用侧斜仪严格控制其倾角;徐变引起的损失,采取张拉时每级荷载持荷时间适当放长,尤其是最大一级持荷保证不小于30min。