分散型预应力锚索工法

1、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, lm-16, 6mo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

2、量60%,加固速度提高 24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：锚索釆用高强度，低松弛15.20钢绞线制作，钢绞线强度1860

3、lpa, 根据锚索设计长度另加长l2fn （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。级普 通硅酸盐水泥。P. 042. 5压浆材料使用.机械设备：釆用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f钻孔，钻深至设计深度f锚索编制.安装f清孔f注浆 f拔出套管f实验设备安装f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。用钢筋或竹 片做好标记，并加以保护以便施工桩位定位。3、机械就位：移动钻机，对机位认

4、真调整，确保锚孔纵横误差、高程误差、钻 孔倾角和方向等符合设计和规范要求。4、钻孔：锚索钻孔采用水钻及全套管跟进水冲法成孔。钻进速度根据钻机性能 和锚固地层严格控制，以防钻孔扭曲或变径。按设计的锚孔下倾与水平夹角钻进, 允许误差1 ,为确保锚孔深度，实际钻孔深度不小于设计长度且不大于设计 长度的1%,当有不可排出的松散物时，应考虑松散物所占据孔的深度。钻进过 程中应对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速人地下水及一些特殊情况 作现场记录。由于地层松散、破碎，故应采用跟套管钻进技术，以使钻孔完整不 坍。如有地下水从孔口溢出时，应采用固结注浆，以免锚固段注浆体流失或强度 降低；如遇坍孔，应立即停

5、钻，进行固壁灌浆处理（灌浆压力0102Mpa）. 待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。5、锚索编制及下锚索：在钢筋加工场搭建一锚索编制平台，在钻孔的同时进行 集中编制锚索。编制时，先制作成单元锚索，然后再由2个单元锚索组合成复合 型锚索。锚固段每隔Im设置一个隔离架使锚索居中，两个隔离架之间用箍紧环 箍紧，以形成灯笼型，达到较大受力效果。自由段先刷防锈漆，再涂黄油，然后 再套上波纹管。锚索体中间穿入注浆管，注浆管前端用胶布封住，以免杂物堵塞 管口，影响注浆。钻孔结束经验收合格后，及时安放锚索入孔。入孔时要防止锚 索扭曲Q6、压浆材料使用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，注浆用砂浆配合比！水灰比050

6、 的纯水泥浆，压浆量120Kg/m；砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的砂浆 应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入。注浆前必须首先检查锚索部分注浆管 是否畅通，使浆液从孔底上升至溢出孔口，为保证浆液饱满，注浆压力第一，待 第一次注浆初凝后，进行二次注浆，二次注浆时间根据现场水泥05Mpa次.预紧O浆凝结情况来定，注浆时间间隔适当延长，压力2Mpa.锚索孔深和杆体长 度不应小于设计长度，栓面层初凝后要及时补浆；浆7液硬化厚不能充满锚固 体时，要进行补浆八锚索按设计要求制作，自由段与锚固段间采用止浆袋隔离， 要求止浆袋8密封效果良好，确保自由段不渗浆八锚索张拉：荷载分散性预应 力锚索的张拉、锁定有

7、两种方式，即等荷载9张拉和等位移张拉。本工程采取 等荷载张拉。后，可张拉条件：当锚固段注浆体、锚墩轮抗压强度均达到设计强 度的75%进行锚索张拉、锁定。张拉机外锚头牲强度检查分级理论值计算张拉程序：机具率定具安装 预紧 分级张拉 锁定； 张拉前，应进行10%预张拉，有效减缓张拉过程中的受力不均匀和预应力损失。 当分级张拉至110%时卸荷锁定为设计预加力。张拉过程中，在每级拉力下持荷稳定时，量测钢较线的伸长值，以用于校核张拉 力。实际量测的钢较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

8、整后方可恢复张拉，直至张拉正常为止。10、外锚头保护锚索张拉锁定应力稳定后，使用手持切割机将工作锚具外的超长部分钢较线切除， 切除后的钢较线在工作锚具外留存长度为15,然后浇筑混凝土对外锚具及钢 绞线做永久防护，混凝土保护层的厚度不小于lOcmo关键工序施工：1、分散型预应力锚索制作（见附图）（1） 下料采用砂轮切割机下料。各级锚头钢绞线下料长度L为：L二锚固段L1+自由段长度 Lo+锚固段L2+张拉长度Lz。（2） 锚固段钢绞线清洗在编锚前，剥离锚固段钢绞线的PE塑料套，剔除钢绞线表层保护油脂；按顺序 分别使用C号油，Q号油，JSQJ剂，高温清洗液和热水（6（rc）将钢绞线清 洗 千净，直至

9、手感无油腻有涩感且表面乌黑发亮为止。编锚束3）（锚索制作在有防雨设施的加工棚完成。按照图纸装配结构进行 锚将钢绞线顺直排列在加工平台上，保持长度一致，同时注意使注浆管在头部分 的制作，按照隔离架上对应位置安放并顺直注浆管，20锚索体中的相对位置满 足图纸要求。锚固段每隔2. Om设置一个隔离板，采用最锚索自由段两端采用塑 料胶带进行封口，防止漏入水泥浆。号铅丝绑扎牢固。后在内锚固端头装上锥 形导向帽.边坡锚索运输在脚手架上采用人工抬运，运输过程中注意防止锚索发 生弯。下锚前，应检查钢绞线是否顺直，对自由段3,0m*.扭转，扭弯半径应 大于管有破损的必须进行修复处理后才能安装。锚索钢绞线PE制作

10、完成的锚束2、锚索张拉与锁定张拉锚具采用具有多次张拉工艺的0HM15-G型锚具，对张拉千斤顶、对应压力表 （精度不低于1.5级）进行标定，取得荷载与压力值关系计算公式。a.张拉程序应先分次张拉各单元锚索，以消除在相同荷载作用下因自由段长度 不等而引起的弹性伸长差。为保证锚杆在工作荷载状态下受力均等，因各单元锚索自由段长度不等b 应按（Nt为锚索的预加力荷载）对自由段较长的单元锚杆预先进行变形补偿。C.正式张拉前应取0102预加力设计值M对锚索预张拉12次，使锚索完 全平直，各部位接触紧密。张拉时先张单元锚索，消除在相同荷载作用下因自由 段长度不等引起的弹性伸长差，再同时张拉各单元锚索并锁定。d

11、. 锚索张拉荷载的分级和位移观测时间见汇总表0e. 拉力分散型锚索张拉分为3个阶段：初张拉、第一次张拉和第二次张拉（锁 定）。以预加力为750kX的2单元锚索张拉为例，其具体顺序为初张拉：将4根钢绞线全部安装上工作夹片，对锚索施加0, 2Nt的总荷载进行预张拉。 第一次张拉：千斤顶回油放松锚索，取下短锚索单元的工作夹片，将最长锚索单元的工作夹片 保留，张拉至0.1M,在5niin观测时间内用钢尺量取3次位移读书，并做好记 录；将第二次单元锚索的夹片装上，加压到035Nt,再稳压5min并量取3次位移读 书；再加压到0, 5Nt,稳压5min,并用钢尺测量3次位移读数；再加压到075t 稳压5m

12、in,并用钢尺测量3次位移读数；再加压到LONt,稳压lOmin,再测量3次位移读数，做好记录。当油压表不再 向下漂移，位移观测值不变时可以进行锁定工作。补偿张拉、锁定：锁定后，若发现有明显预应力损失时，应进行补偿张拉；千斤顶回油放松锚索, 取下短锚索单元的工作夹片，将最长锚索单元的工作夹片保留，张拉至01乂, 稳压5min；;再加5iBin稳压0. 35Nt安装第二单元锚索的工作夹片，两单元一起张拉到. 后锁定。压到锁定荷载0.6M,稳压5min .锚索张拉 张拉锁定程序技术参数汇总表 张拉程序荷载分级位穆观测时间（min）说明2 0, 2Nt初张拉一单元补偿荷载5 0. INt5 0- 3

13、5Nt一、二单元同时5 0- 50Nt张拉荷载 第一次张拉5 0. 75Nt10 LOONt10 L05Nt锁定荷载5 一单元补偿荷载0- lNt50- 35Nt一、二单元同补偿张张拉荷50. 5Nt5LOONt锁定荷载3、锚索试验1）、实验目的为锚索中的承载力提粉土及圆硕锚固强度极限值，验证锚索在粉质粘土、a 供依据。b发现锚索设计、施工中的缺陷，以便正式使用锚索前调整结构参数或改进制作、 钻孔、注浆、张拉等施工工艺。C通过试验结果分析确定锚索安全系数。d校核工法中的各项施工参数取值，确保该工法的安全、经济、合理。2）、试验方法1、试验时用千斤顶中心穿过锚杆，用锚具锁卡将锚头锁紧，然后根据要

14、求加压， 用百分表测读出锚头位移并记录。2、试验采用4级循环加荷，初始荷载取钢筋极限抗拉强度Asfptk的10%,各级 荷载的分配见下表.试验锚索基本试验循环加荷量和观测时间表第猎环（KX） 10 20 205020 20 10KX）第二猎环（】0 10 20 20 20 20 2020 70）9 三缩环（KXW 20 20 10 90 20 20 20 20 20 20）算四缙环（KX10 20 100 20 1020 20 20 10 20 10 20 20 观测时何(in) S5S3、在每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移不少于3次。4、在每级加荷等级观测时间内，锚头位移量不大于0. I

15、nnn时，可施加下一级荷 载，否则要延长观测时间，直至锚头位移增量2. Oh小于2.0inin时再施加下一级 荷载。后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生的位移增量的25、本试验符合下列标准时可终止试验：1）、锚头位移不收敛；钢绞线被拉断；锚头总位移超过相关规范允许的位移值。 试验结果倍；2）、3）、4）、3）、试验结果汇总表锚固段单极限抗拔位移量试验试验类型锚索规格锚杆编号日期(L1L2)(2012.3 155.8KN1-1 基本试验 2012.3 222. 5KX 75.15 C15.2 L2力(KN) mm)元015.2 L1 76.212012.3 189KN1-2 基本

16、试验 2012.3 210KN 79.12 15,2(PL2198KN86.61 015.2 L12012.3 15. 2 L1 104.45 基本试验 1 -3 2012.3 220KX 89. 30 L2(P15.22012.3 015.2 58. 72 L1 154KN1-4基本试验2012.3198KN615.2 L2 51.211-41-21-1锚索、卜3、满足承载力要求。七、质量控制 1把好材料、加工和产品质量关2. 注浆前必须首先检查锚索部分注浆管是否畅通，使浆液从孔底上升至溢出孔 口，为保证浆液饱满，注浆压力第一次为05Mpa,待第一次注浆初凝后，进行 二次注浆，二次注浆时间根

17、据现场水泥浆凝结情况来定，注浆时间间隔适当延长, 压力 2Mpa；3. 锚索钻孔应采用水钻及全套管跟进水冲法成孔，不能采用风动千钻施工法， 钻孔直径、深度等均应满足设计要求，所钻锚孔保持孔内清洁，孔壁无污染物, 以确保水泥浆体与岩体的粘结强度。如遇地层松散、破碎时，应采用跟套管的钻 进技术，以使钻孔完整不塌。锚索的施工顺序以确保应急为原则，先施工中部上 端Q4锚索孔深和杆体长度不应小于设计长度，殓面层初凝后要及时压浆；浆液硬 化后不能充满锚固体时，要进行补浆；八、安全措施1、现场所有作业人员均须戴好安全帽，高空作业需系好安全带；2、工地负责人及安全员应树立“安全第一”的思想，加强安全管理宣传工

18、作;3、各种机电设备操作人员，都必须经过专业培训，领取驾驶证或操作证方可作 业，严禁其他人员擅自操作；4、所有操作人员应严格执行有关操作规程。在桩机安装、移位过程中，注意上 部有无高压线，熟悉周围地下管线情况，防止物体坠落及轨枕沉陷；5、总、分配电箱应有漏电保护装置，各种配电箱、板均需防雨、门锁齐全，同 时线路要架空，桩机应有接地；6、钻机运转时不得进行维修。九、经济社会效益分析拉力分散型预应力锚索施工工法，经多个大型锚固工程应用证明，能够显著改善 锚索内锚固段的受力状态，增强锚固效果，确保锚固工程安全运行。尤其在破碎、 松散、软弱.渗水等复杂地质条件下，采用该工法能有效降低锚固工程施工难度， 该工法技术先进成