新增预应力锚索施工技术交底

1、技术交底记录表工程项目：江苏省溧阳市抽水蓄能电站地下厂房项目部项目名称新增预应力锚索施工技术交底交底地点基础工区技术科办公室时 间2015年3月15日交底单位工程技术部接受单位基础分局灌浆工区及其作业队主持人主讲人接受人签字：技术交底主要内容：一、 工程概况2#尾水闸门井在开挖过程中，根据揭露的地质情况发现，该处岩脉已严重蚀变，多成散砂状，受此影响导井周围岩块自然塌落，导井断面不断扩大，现坍塌范围已经超出闸门井设计边线，其中上游最大塌滑厚度约1.5m，下游最大塌滑厚度约34m，塌空区并向顶部延伸，为防止坍塌范围继续增大，参建各方现场查勘后决定将2#闸门井作为抢险项目，进行了回填混凝土及小导管灌

2、浆处理施工，并按照要求在下游附壁墙采用XY-2PC地质钻钻孔，孔径D110mm，通过钻孔初步判断空腔部位及厚度，并对已形成的钻孔采用自密实混凝土回填和低压水泥浆（0.6:1）进行固结灌浆处理施工。为保证围岩稳定及结构的安全，确保上部门机正常安全运行，设计对尾闸室南端上、下游边墙部位增设压力分散型预应力锚索。预应力锚索为6根øj15.24mm、标准抗拉强度为1860Mpa的高强低松弛无粘结钢预应力绞线编制，设计吨位750KN，锁定吨位为600KN。其中上游边墙11束，下游边墙23束，共计锚索总量为34束。锚索设计入岩长度为29.5m，锚固段长度9m，自由长度20m，与边墙成90

3、6;垂直夹角，钻孔孔径为120mm。二、施工布置2.1施工排架搭设由于此次锚索施工属于抢险项目，根据现场情况及设计布置锚索高程，需要在施工桩号CZ0+005.400CZ0+055.400范围内（长度50m，宽度）搭设满堂钢管脚手架，脚手架间排距1.2m×1.2m，施工层需满铺方木，以便XY-2PC地质钻机及MD-50锚固钻机安全运行，1#闸门井已开挖完成，施工排架需从闸门井底部搭设至锚索孔部位，排架高度为：30m左右；2#闸门井需从当前混凝土回填面搭设到锚索孔部位，排架高度约为3m左右。其它隔墩部位排架高1.5m左右。设计锚索共两排，排距4m。第一排锚索施工完后，需将排架升高4m，上

4、部铺设方木形成第二次作业平台，第一层需预留通道，以便后期锚索张拉施工。2.2风、水、电布置为了确保抢险部位锚索施工进度，施工所用风、水、电采用专项布置。现场配置18M3空压机1台以便满足2台MD-50钻机钻孔用风；施工现场采用胶管自进场交通洞与10支洞交叉口的系统水风水阀部位铺设专用锚索施工专用供水系统；为了满足空压机、地质钻、MD-50钻机及灌浆系统的用电需求，新购VLV聚氯乙烯绝缘（3*240+1*120）250m铺设专用供电系统，钻孔工作面和制浆（灌浆）工作面安装二级配电盘，以确保满足荷载要求。2.3制（灌）浆站布置根据现场实际情况，按照制浆系统就近布置及方便材料运输原则，选择布置在主变

5、洞，制浆站布置ZJ-400高速制浆机1台、SGB6-10灌浆泵1台、1000L储浆桶1台，搭设水泥储存平台1个（长8m×宽5×高1.5m），水泥储存量45T。灌浆站初步计划布设在锚索孔施工面附近，灌浆站到制浆站、工作面之间的管路采用高压胶管，根据现场布置情况需高压胶管400m。2.4排污布置在制浆站及灌浆站各布置一个排污池，排污池采用空心砖根据现场情况布置，排污池各布置污水泵1台，废渣采用人工装袋，双排座汽车运输到业主指定渣场。2.5施工通道根据现场实际情况，通过搭设安全通道确保锚索运输及施工通道畅通。3、预应力锚索施工工艺及关键技术3.1施工工艺流程预应力锚索施工工艺流程

6、见下图1：图1 分散型锚索施工工艺流程图砼拌制编索场搭设编索、洗索、挤压套穿索施工平台搭设灌浆固壁钻孔验收钻孔灌浆站搭设浆液拌制锚垫板及锚具安装孔内灌浆封锚孔口灌浆张拉锚固3.2关键技术预应力锚索施工关键环节是钻孔成孔（包含固壁灌浆）、锚索制安、孔内注浆和锚索张拉锁定等工序。3.2.1锚索孔钻孔预应力锚索钻孔孔径为120mm。设计入岩孔深29.5m，钻孔孔深应超出设计孔深0.5m，以确保锚索正常下入孔内，故钻孔孔深按30.0m控制。为了加快钻孔施工进度，尽快完成2#尾水闸门井塌滑体加固抢险处理施工，锚索孔的钻孔将采用XY-2PC型地质钻机先对附壁墙钢筋混凝土进行钻孔施工，混凝土层钻通后立即更换

7、为MD-50型锚固工程钻机进行基岩内钻孔。锚索钻孔在钢管脚手架上搭设的施工平台上进行，钻机下铺设方木和滑轨以便于钻机固定就位及水平移位。施工前，采用全钻仪按设计要求测定孔位，钻机安装就位并调整倾角及方位角，将钻机固定开钻。锚索孔开孔偏差控制在10cm以内。3.2.2固壁灌浆根据前期2#尾水闸门井塌滑体部位抢险灌浆处理钻孔施工情况，附壁墙后存在大面积空腔及滑塌堆渣体，锚孔钻进过程中，极易出现不回风、不返渣、塌孔、卡钻、掉块、埋钻等现象，建议根据钻孔情况及时采用0.6:1纯水泥浆液进行固壁灌浆施工，灌浆压力0.300.50MPa，灌浆结束后待凝6小时后在进行扫孔钻机，钻孔与固壁灌浆反复进行直到达到

8、设计孔深，钻孔过程中的固壁灌浆采用单孔纯压式灌浆法，在灌浆过程中，如果出现锚索孔相邻孔串浆，附壁墙与回填混凝土接触面漏浆等现象，根据具体情况采取嵌缝、低压、浓浆、间歇屏浆及堵漏剂及时封堵，对于较严重的可经请示现场监理工程师同意后采用浆液加速凝剂进行处理。扫孔过程中遇到问题及时记录查明原因加以处理。扫孔结束后，采用高压风冲洗孔道，确保孔内清洁干净。孔道经检查合格后，对孔口临时封堵保护。3.2.3锚索制安锚索在钻孔的同时于现场进行编制，按设计要求进行钢绞线下料内锚固段与孔口段去皮洗油钢绞线编号编制锚索体安装内隔离支架与灌浆管安装导向帽。钢绞线下料在锚索加工场内进行。下料长度按照锚索设计长度加上张拉

9、操作长度进行截取。首先根据分散型锚索各单元不同长度，整齐准确下料，误差不大于±50mm，预留张拉段钢绞线长度1.5m，并在钢绞线不同单元和锚接头标识醒目可靠的标记。压力分散型锚索由三个单元锚索组成，每个单元锚索分别由两根无粘结钢绞线内锚于承载体组成，钢绞线通过特制的挤压簧和挤压套对称地锚固于承载体上，要求其单根的连接强度大于125KN。各单元锚索的固定长度分别为L1、L2、L3，共同组成复合型锚索的锚固段(如附图2所示)。挤压头组装时，挤压套、挤压簧安装要准确，挤压顶推进应均匀充分，并严格按钢绞线挤压套挤压工艺操作；组装承载体时应定位准确，挤压套通过螺栓在承载体和限位片之间栓接牢固。

10、束线环间距为1.0-1.5m，定位准确，绑扎牢固，每个锚孔口位置必须设置一个束线环。注浆管穿索应深入导向帽5-10cm，导向帽点焊固定于最前端承载板上，并留有溢浆孔。新增压力分散型锚索结构如图2所示。图2 2#尾水闸门室滑塌体部位新增锚索结构示意图(1)钢绞线下料钢绞线切断采用砂轮切割机，要求切口整齐无散头现象，下料长度一般为：L=L孔深+L混凝土边墙厚+L工作锚板厚+L限位板厚+L千斤顶长+L千工具锚板厚+20cm。第一组下料长度：设计锚长+1.5m=29.5+1.5m=31m；共计68根2108m第二组下料长度：设计锚长-3m+1.5m=（29.5-3+1.5）m=28m；共计68根190

11、4m；第三组下料长度：设计锚长-6m+1.5m=（29.5-6+1.5）=25m，共计68根1700m。钢绞线用量共计5712m。灌浆管下料长度等于孔深每根29.5m共计34根1003m。锚索在营地加工场内统一下料、内锚段除油，内锚固段与孔口段去皮洗油：内锚固段与孔口段钢绞线按设计的长度去皮洗油，由于钢绞线长度下料误差，内锚固段去皮洗油长度每组钢绞线以该组最短一根为准。采用电工刀锯口，人工拉拔方法去皮，洗油时采用专用工具将钢绞线松开，用汽油人工逐根清洗，干净棉纱擦干，保证钢丝上无油膜存在，以确保钢绞线与水泥胶结体之间有牢固的粘结力。在锚索加工场内若不能及时下料临时放在地上时须垫高（离地至少20

12、cm）并覆盖，以防潮防尘；登记每卷钢绞线的编号，钢绞线的出厂牌号保存归档，同时必须附有相关材质证明书；钢绞线开盘前必须固定牢固后才能将外包装拆除，然后再从中间抽芯放线；开盘后，端头如果出现散头应将散头切除。各单元钢绞线进行详细编号，将钢绞线和灌浆管平摊于工作台上，整个钢绞线分为三组，并在出口段（外端）用不同的颜色或挂牌区别。第一组钢绞线号1、2共2根，每根长度为31m；第二组绞线号3、4共2根，每根长度为28m；第三组绞线号5、6共2根，每根长度为25m。钢绞线下料在专用的下料平台上完成。钢绞线的下料精度控制在1cm以内。在放线过程中应特别注意安全，避免钢绞线弹力伤人。(2)锚索制作受施工现场

13、条件所限，锚索编制加工拟在施工现场搭设的排架上或在灌浆工区材料加工厂选择适宜的场地进行。编制锚索体：将灌浆管、各锚固段钢绞线捆扎成一束。钢绞线和灌浆管之间用隔离支架分离，支架间距在内锚固段为建议为1.0m，两对隔离支架间绑扎一道无锌铅丝成枣核状，形成束线环，绑扎时保证钢绞线相对位置关系、不得交叉；自由段隔离支架间距按设计要求为1.5m。灌浆管要平顺，在灌浆时可随着浆液面升高上拔灌浆管，不得弯曲、破损，已安装的灌浆管在下索前检查其是否通畅，不通畅的要更换。管道安装检查完毕，管口临时封闭，并挂牌编号。安装对中支架：在波纹管外侧安置成型的对中支架，以保证锚索安装在钻孔中心，周围有均匀间隙，便于锚索对

14、中就位，并使钢绞线周围有均匀厚度的灌浆凝固体。对中支架间距在内锚固段为1.0m，自由段为1.5m。对中支架与锚索体之间牢固绑扎，防止锚索入孔时对中支架与锚索体产生相对滑动。内锚头钢绞线挤压套由挤压套筒和钢丝衬套组成，钢绞线传入承载体后挤压并设置好承载体，挤压套中钢绞线伸入长度不小于10cm，挤压套的挤压力为2053MPa，并按照3%进行抽检。为便于灌浆后对外锚固段钢绞线PE护套进行去皮，可用电工刀环向切割钢绞线PE护套，然后用胶带对分割口进行密封。对组装好的锚索妥善存放，并登记、挂牌，标明锚索编号、长度等。存放点要求严格防潮、防水、防污染。将编好的锚索抬在多辆小推车上运送至孔口位置，通过孔口上

15、方安装的下索滑轮进行穿索。穿索采用人工配合卷扬牵引的方法。锚索曲率半径一般不得小于5m（最小不小于3m）。(3)锚束检查L=L孔深+L混凝土边墙厚+L工作锚板厚+L限位板厚+L千斤顶长+L千工具锚板厚+20cm。钢绞线剥皮：端头钢绞线剥皮长度=（下料长自由段长）/2+40cm距两端2.0m以内无内支架。孔口灌浆管空余长度不小于80cm。(4)锚束运输洞外制作钢绞线束时以人工搬运为主，即按人均3m间距进行统一指挥，自加工场地搬运（人抬）进入锚索孔场地，放置于距地高30cm临时存放板台后，将钢绞线束穿入孔口盘轮，逐次下放置孔内。如果锚索的制作选择在灌浆工区材料加工厂进行，需采用平板汽车将编制好的锚

16、索运输到主变洞，运输过程必须保证锚索固定、水平，严禁完全、高度不平和伸出车身造成运输过程中对锚索损坏。如果锚索的制作选择在主变洞，只存在主变洞到孔口的运输，运输采用人工运输。抬运进程中，应组织协调，在90°拐弯处严禁前紧后松，使拐弯处施工人员受到伤害。运输过程中严禁钢绞线触地拖拉，损坏钢绞线。(5)锚索安装锚索体入孔前，用高压风将孔道再次冲洗，锚索体经核对无误且经验收合格后，由人工将锚索体扛抬至孔位附近。采用人工的方式将锚索送入孔内。锚索安装过程要保证索体顺畅进入，并注意钢绞线自由段保护胶皮不要受损坏，下索过程中要保证进入孔内的索体顺直以保证锚索张拉时受力均匀，索体就位后及时将锚索外

17、露部分包裹，以防污损。3.2.4锚索孔灌浆无粘结锚索灌浆采用一次性灌注全孔段灌浆，其工艺流程如下：（1）锚垫板厚2.5cm，上部140孔口管长80cm，现场增加25mm排气管，工作锚板上开孔孔位与锚索张拉时的工作锚具一致。（2）在定制锚板、钢垫板、外露钢绞线PE护套表面均匀涂抹一层润滑油，以便于灌浆后剥离表面粘结的水泥结石。（3）按照设计图纸，灌浆管与第一组钢绞线长度相同，灌浆管在锚索编制时与6根钢绞线水平安装，灌浆管为20mmPE管，排气（浆）则利用孔口预埋25mm排气管进行排气（水、浆）。（4）灌浆水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，制浆设备采用ZJ-400浆液搅拌机和SGB6-10灌浆

18、泵。灌浆采用水泥浓浆灌注，水泥浆水灰比为：内锚段0.330.4:1施灌，或是按照监理人指示进行。（5）灌浆时灌浆管进浆，回浆排气管上安装压力表，采用有压循环灌浆法，开始灌浆时敞开排气管，以排出气体、水和稀浆，回浆管排出浓浆且浆液比级与灌浆浆液相近或相同时，逐步关闭排气阀，注浆压力0.10.3MPa，吸浆率小于1L/min后，屏浆30min即可结束。3.2.5锚索张拉锁定(1)张拉机具张拉设备的标定：为保护张拉控制力的准确性，在张拉作业前需对张拉设备系统（包括千斤顶、油管、压力表等）进行“油压值张拉力”对应关系的率定，并经监理人批准后方可使用。采用YDC型千斤顶和2YB2-80型电动油泵配套进行

19、锚索张拉，单根预紧及张拉采用YCN25型千斤顶。使用前，张拉机具须进行配套率定，率定成果作为正式施工依据。连续使用逾半年或经维修后再使用的张拉设备和仪表必须由当地法定计量单位进行标定，并出具标定证明文件及资料。(2)锚具对每批进场的锚板、夹片、限位板等进行外观检测，锚具按照规范规定抽样检查，锚板、夹片夹持受力部位要求清洁，尺寸准确，不得有明显的机械损伤，避免应力集中；每批进场的锚具都应有厂家的出厂证明书（须归档保管）。(3)张拉前具备的条件钢绞线材质抽样检查合格；张拉前各工序阶段验收合格；张拉机具已配套标定并出具标定证明文件；(4)锚索张拉操作方法安装锚板、夹片、限位板、千斤顶及工具锚。安装前

20、锚板上的锥形孔及夹片表面应保持清洁，为便于卸下工具锚，工具夹片可涂抹少量润滑剂。工具锚板上孔的排列位置需与前端工作锚的孔位一致，不允许在千斤顶的穿心孔中钢绞线发生交叉现象。压力分散型锚索的张拉，因各单元锚索长度不同，张拉时要注意严格按设计次序分单元采用差异分步张拉，根据设计荷载和锚筋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。张拉采用“双控法”即采用设计张拉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，实际伸长量与理论值的偏差应在±6%范围内，否则应查明原因并采取措施后方可进行张拉。锚索在正式张拉前，取10%20%的设计张拉荷载，对其预张拉12次

21、，使其各部位接触紧密，钢绞线完全平直。张拉时应按一定的张拉速度进行（一般为40KN/min）。压力分散型锚索具体的张拉程序如下：压力分散型锚索张拉程序：安装千斤顶0P1（先张拉L1单元，补足L1单元差异荷载，量取L1单元锚索伸长值S1）2P1（量取伸长值S2，计算L1单元锚索0-P1的伸长值）P2（再张拉L1、L2单元锚索，补足L1、L2单元差异荷载，量取L1、L2单元锚索伸长值S3）12.5%（预张拉，量取伸长值S4）2P2（量取伸长值S5，计算L1、L2单元锚索P1-P2的伸长值）25%P（量取伸长值S6）50%P75%P100%P110%P（量取伸长值S7）。实际伸长值的计算L1单元锚索

22、：L1=(S7-S4)+(S6-S4)+(S5-S3)+(S2-S1)；L2单元锚索：L2=(S7-S4)+(S6-S4)+(S5-S3)；L3单元锚索：L3=(S7-S4)+(S6-S4)。锚索的预应力在补足差异荷载后分5级按前述张拉程序进行施加，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1015min后卸荷锁定。锚索锁定48小时内，若发现明显的预应力损失现象，必须及时进行补偿张拉。为保证压力分散型锚索的张拉质量，锚索张拉时需注意以下事项：a孔口锚头面应平整，并与锚索的轴线方向垂直；b 锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶轴线与锚孔及锚索轴

23、线在一条直线上，不得弯压或偏折锚头，确保承载均匀同轴，必要时用钢质垫片调整满足。c 注浆体与孔口锚头面的混凝土强度达到设计强度的80%以上时，方可进行张拉。根据在2#闸门井现阶段开挖情况，在本次自进式锚杆及超前小导管灌浆加固施工完成后，采用MD-50钻机沿现阶段开挖面地层向上第一层横向拱架上侧施工一排D89mm管棚管，通过增加管棚管确保2#闸门井结构安全及按期完成开挖施工任务。四、质量检验及标准预应力锚索质量检验也称现场验收试验，通过试验，可获知锚索的受力大小和状态，以及满足设计条件时锚索的安全系数，对已竣工的锚索工程质量实施正确评价。因此，这一环节至关重要。4.1检验方法试验设备和工作程序与

24、预应力锚筋张拉基本相同，但应注意：分级加荷时，起始荷载宜为锚索设计荷载的30%，最大检验荷载不能大于锚筋承载力标准值的0.8倍。对于压力分散型锚索，在以设计最大检验张拉荷载计算补足差异伸长量后同步张拉至锚索设计荷载的30%作为起始荷载。在荷载每增加一级时，均应持荷稳定10min，并记录位移读数。最后一级也要维持10min。如果在历时10min内位移超过1mm，则该级荷载应再维持50min，并分别记录各级位移量。4.2检验标准技术规范要求，验收试验选取的锚索，数量不少于每种类型工程锚索总数的5%，且不得少于3根，监理根据工程类型的普遍性和代表性进行随机抽样确定为验收试验锚孔。判定预应力锚索质量合格应同时符合以下两个条件：从50%设计荷载至最大检验荷载之间所测量的总位移量，应当超过该荷载范围内锚筋自由段长度的预应力筋理论弹性伸长量的80%，且小于自由段与1/2锚固段长度之和的预应力筋理论弹性伸长值。在最后一级荷载作用下的位移观测期内，锚头