锚索工程施工

1、第七章 锚索工程施工7.1工程概况在临时船闸1#和3#坝段布置了16束3000KN的锚索，其长度为3540m的全粘结预应力锚索，依据施工须要经现场试验论证后也可采纳无粘结预应力锚索。锚索施工均在2.5×3.0m的廊道内进行，其孔径将采纳地质回转钻配F173mm金刚石钻头进行造孔，孔深为35.0m40.0m，孔径为F175，孔向均为斜孔，其轴向偏差要求不得大于3%。特别要求对于位于主帷体内以及位于上游的锚索孔，须在下锚前采纳自下而上分段灌浆，和排水孔串通的锚索孔必需在下锚前进行回填灌浆。待临船2号坝段纵缝I及上游块84m高程以下接缝灌浆完成之后，应检查锚索区的帷幕及排水，帷幕有超标准或

2、排泄水孔有堵塞的，应加强补灌或对排水孔重新扫孔及安装。7.1.2施工工期2003年4月1日5月15日完工。7.1.3施工特点因此该项锚索工程施工干扰因素较多，工期较紧，另外从钻机定向、孔斜限制、编索下索都有较大的施工难度。7.1.4编写依据长江三峡水利枢纽临时船闸改建冲沙闸工程招标文件技术条款第十章锚索加固及砼浇筑之前的打算工程、临时船闸1#、3#坝段坝基预应力锚索及临时排水孔布置图和水工预应力锚固施工规范SL46-94。7.2 工程范围和主要工程量工程范围分布在临船1#坝段85.2廊道2束，84.5廊道6束，临船2#坝段85.2廊道8束，共计16束。孔位离坝轴线往下游3.017.0m，孔向以

3、顶角22°58°，分别往左右方向深化基岩，孔深为35.017.0m。预料锚索钻孔进尺约630.0m。7.3施工布置和主要临建设施7.3.1施工布置施工所需风、水、电从坝后79.5m平台通过84.5廊道和85.2廊道下游进口接引至工作面。鉴于施工场地的特别性，编锚工作也将利用坝后79.5m平台和锚索所在廊道中进行，每束锚索由19根ASTM-98a标准钢绞线编制而成。在79.5m平台相应廊道入口旁边设置一面积为30m2的制浆站，制浆站输浆至工作面，在工作面上设置一灌浆站进行灌浆。制浆站布置一台ZJ-400型高速搅拌机、一台立式2×200L灰浆搅拌机、一台BW250/5

4、0型输浆泵。廊道内照明采纳低压照明，通讯联系采纳对讲式电话。7.3.2临建工程量临建工程主要包括前方办公值班房、工具房和编锚平台搭设、制浆站、灌浆站搭设。具体临建工程量见表7-1表7-1 锚索工程施工临建工程量表项目名称规 格单 位数 量备 注前方办公室及工具房4×5 m座2占地40m2制浆站5×6 m座2占地60m2灌浆站2×5 m座2占地20m2铺设水管F25m300铺设浆管F25m100编锚平台搭设2.0m×47.0m座1占地98m27.4锚索施工主材技术要求锚具选用HVM15-19型夹片式锚固体系。钢绞线采纳ASTMA416-90A标准270级高

5、强低松驰钢绞线，公称直径15.24mm，公称面积140 mm2，抗拉强度不低于1860N/mm2，延长率不小于3.5%，不允许运用有锈蚀或缺损的钢绞线和锚头。导向帽、止浆环、气囊、充气管、钢套管、锚垫板及锚具要求按设计要求加工和装配，对中隔离架采纳d15mm硬质塑料板成品(在三峡右厂坝3000KN锚索工程中已通过)。灌浆管为F25塑料管，进浆管和止浆环充气管耐压值不低于0.5MPa。7.5施工工艺和措施7.5.1施工工艺预应力锚索施工工艺流程见图7-1 图7-1 预应力锚索施工工艺图 施工打算、测量放孔钢绞线检测钻 孔除锈、下料清 孔锚索制作灌浆材料检验下 索锚索运输埋件安装立 模协作比设计浆

6、液制备内锚固段灌浆张拉台座砼浇筑筑砼拌制试件制备、养护、检测机具标定、锚具检验张拉锚固封孔灌浆 外锚头爱护7.5.2施工方法7.5.2.1施工打算、测量放孔施工打算包括灌浆站搭设、设备布置、锚索制作场地布置、张拉及测力机具标定，施工措施报批、施工技术交底，锚索及钻灌材料、机具进场等。另外，依据设计要求，对内锚固段灌浆浆液配比、张拉台座砼协作比进行试验。按设计图纸依据结构线坐标放出锚索孔位。7.5.2.1钻孔采纳XY-2(300型)地质回转钻机带F173mm金刚石钻头造孔，用地质罗盘调校钻机倾角，方位角可采纳经纬仪放出。采纳地锚将钻机固定后，经现场监理检查符合设计要求，并签发开工令，方可开孔，钻

7、孔直径为F175mm，超径不大于设计值的3%，保证孔位偏差不大于10cm。钻孔过程中留意孔斜限制，保证偏斜率不大于3%，孔深误差不超过±10cm。钻孔完成后，用大流量水流将孔内岩粉、沉渣冲出，直至回水澄清10min后结束，钻孔冲洗后孔底残留物不得大于20cm。冲净钻孔并用风吹干，爱护好孔口，报请验收。7.5.2.2下锚前灌浆钻孔冲洗完成后，对于位于主帷体内以及位于上游的锚索孔，须在下锚前采纳自下而上分段灌浆，灌浆堵塞采纳F150mm循环式气压塞，分段段长为5.0m，接触段段长为3.0m，采纳42.5级硅酸盐纯水泥浆灌注，开灌水灰比为3:1，灌浆压力为1.5MPa，接触段须待凝24h，

8、灌浆结束标准为吸浆量小于1.0L/min，灌浆应单孔灌注，严禁多孔并灌。灌浆完成后采纳帷幕灌浆的“置换和压力灌浆封孔法”进行回填灌浆封孔，封孔灌浆时间不小于1.0h，封孔压力采纳1.5MPa，封孔必需采纳簇新的一般水泥浆液，水灰比采纳0.5:1的浓浆，封孔前无涌水的孔待凝24h，有涌水的待凝48h后扫孔。扫孔后采纳高压水冲洗，直至回水澄清后5min，如扫孔仍有涌水的则进行复灌。7.5.2.3 锚索制作 锚索类型本工程锚索类型为全粘结3000KN级后张拉预应力岩体锚索。 除锈、下料采纳钢绞线专用除锈防锈剂进行除锈。用砂轮切割机下料，下料长度可按钻孔孔深加1.60m试行下料，其组成为：L=L固+L

9、张拉+L墩+L余其中 L-锚索的总长度 (m)； L固-内锚固段长度 (m)； L张拉-张拉段长度 (m)； L墩-张拉墩座长度 (m)； L余-外露余长 (m)； 全粘结预应力锚索的组装 将钢绞线顺直排列在制作平台上，保持长度一样。钢绞线下料要求用砂轮机切割，切口整齐，无散头。 顺直装置I、II期灌浆管和内锚固段排气管，I期进浆管距孔底0.5m，II期进浆管距内锚固段止浆环0.20.5m ，内锚固段排气管穿过止浆环0.1m。灌浆管须畅通无阻，灌浆管安装完毕须临时封口。 锚固段长度为10.0m，每隔0.81.0m穿一对中支架，两对中支架间绑扎无锌铅丝一道，张拉段每隔5.0m穿一对中支架，两对中

10、支架间绑扎无锌铅丝一道，绑扎时保证钢绞线不得交叉。 在内锚固段和张拉段间安装止浆环，环内用环氧砂浆封填密实，最终在锚索端头上装上导向帽。 成型锚索经检查满意要求后，对进回浆管分别编号，按锚孔编号挂牌，架离地面0.5m存放，支点间距1.5m，保证存放库防水、防潮、防锈、防污染。 运输、下索采纳人工水平运输，各支点间距不得大于2.0m，因在廊道内施工，运输锚索转弯时不得损伤钢绞线及浆管、气管，确保锚索结构不得受损。钻孔阅历收后，下索前检查锚索的牌号和孔号是否一样，检查锚索完好后，用独脚桅杆垂直吊运，人工协作理顺并推送下入孔内。人工推送时，对位要精确，用力要匀称，不得使锚索体转动，防止在推送过程中损

11、伤锚索配件。对无法下入的锚索，须退出，检查处理后重新下索。 内锚固段灌浆内锚段灌浆其浆材招标文件要求采纳R7350#砂浆，考虑到钢绞之间间距只有5mm左右，不利于砂浆流淌，建议采纳R7350#纯水泥浆液灌注，浆液中掺入微膨胀剂AEA和减水剂JG-2，浆液配制的各种材料配比必需依据试验资料并经监理工程师批准后方可运用。内锚固段灌浆在锚索入孔后24h内完成，首先进行止浆环充气，充气压力为0.3MPa，使止浆环和孔壁紧密接触，在内锚段灌浆完成8h后方可卸压；灌浆压力为0.2MPa，待回浆管返出浓浆，浆液比重等于进浆比重时，屏浆30min后灌浆结束。应刚好精确作好灌浆记录，以便备查。 张拉台座砼浇筑内

12、锚段灌浆后即可浇筑垫座砼，其标号为R7350(二级配)，其协作比试验结果确定。浇筑前将孔口松动岩块凿除，将台座基面清洗干净，浇筑时应留意预埋的套管要和钻孔同轴对中，台座垫板应和钻孔垂直，并按设计图纸要求预埋二期灌浆管和其它埋件。 预应力锚索张拉 锚索张拉在内锚段浆体及张拉台座砼达到设计强度后进行，张拉设备为YCW50和YCW500千斤顶、ZB4-500电动油泵，HVM15-19夹片式锚固体系。 采纳单根预惊慌拉然后整体张拉，预加应力为设计预应力的10，预惊慌拉由中心向外逐层对称张拉，使各根钢绞线应力值一样。 为保证张拉限制应力的精确，在张拉前，对张拉设备包括千斤顶、油泵、压力表、高压油管须进行

13、“油压值张拉力”标定，绘制出压力表读数和系统出力关系。压力表的精度不低于1.5级，压力表运用范围不超过表量程的75%。假如张拉设备发生下列状况之一时，应对张拉设备重新标定：千斤顶经过折卸、修理或存放时间超过6个月；压力表受到碰撞或出现失灵；更换压力表；张拉中钢绞线出现多根拉断或伸长值误差大；标定值和理论计算值相差大于3%。 张拉时千斤顶的安装轴线必需和锚索轴线一样，锚环夹片和锚索体接触部位不得有泥砂、锈蚀或其他污物，张拉分级加载按设计应力的15%20%限制，加载速率要平缓，卸载速率也要平缓。 张拉过程中，每级张拉荷载下持压稳定5min，达到安装吨位后持压稳定20min即可锁定。锁定时，通过缓慢

14、卸荷放张，将张拉力由工具锚传递给工作锚。 每级荷载下都要测量锚束伸长值，以理论伸长值校核，锚束伸长值误差限制在-5%+10%范围内。伸长值误差大于+10%，要进行缘由分析，确定无误后方可接着张拉，若误差低于-5%，则马上停止张拉，会同有关部门检查偏小的缘由，实行措施订正。 张拉检查标准：达至限制压力，未发生断丝或滑丝现象，且实际伸长量未超过允许伸长值，视为合格；达至限制压力，发生断丝或滑丝，但油压下降不超过5%，伸长量未超过允许伸长值，视为合格，否则为不合格。 每次张拉均应刚好进行精确记录，张拉中，凡预应力区预埋或安装的一切仪器均须协作进行观测，并刚好整理好观测资料备查。 经分析后，对安装吨位

15、不够的锚索，用插片法测试安装吨位，确认后进行补偿张拉，达到安装吨位后持压稳定20min锁定。 张拉段封孔灌浆张拉锚固完成报监理检查后，须马上进行灌浆封孔，招标文件要求张拉段所灌浆材为250#(28d)的砂浆，我们建议改为250#(28d)的纯水泥浆。其灌浆压力、结束标准、并浆时间等要求同内锚段灌浆，灌浆结束后马上闭浆，并在浆液凝固前补浆两次，确保封孔密实饱满。 外锚头爱护灌浆完成后，割除超长的钢绞线(留5cm)、灌浆管，并对钢绞线和锚具进行除锈，然后覆盖R28250(一级配)二期砼爱护。张拉锚固的过程为：稳压5min稳压5min稳压5min整束张拉单根预惊慌拉0 30KN 750KN 1500

16、KN 2250KN 稳压5min3000KN 3400KN 特别状况处理措施 对于钻进过程中明显穿过破裂带或洗孔时失水量较大的孔段，可依据监理指示对局部孔段先进行固结灌浆，然后扫孔钻进，否则因简单掉块造成下锚困难，甚至卡锚而造成孔内事故，对于失水较大不先灌浆时，也简单造成锚索所注浆液和围岩胶结质量欠佳。 对于下锚困难的孔段，应细致分析缘由，不能强行蛮干，以免造成孔内事故，假如确由于掉块或沉砂等缘由，应退出锚索扫孔或洗孔直到顺立下锚。 在锚索灌浆过程中如发生停电时间过长，很可能发生堵管，应马上注水将进回浆管路冲洗干净，并尽量将孔内已灌浆液冲洗干净，以便下次再灌。 对比较破裂的锚固段进行灌浆时，应

17、预先下入一进水管至止浆环处，当实际注入量超过理论注入量较多时，应马上通水，假如发觉孔口回水中含有水泥浆，说明止浆环漏浆或浆液绕渗，这时浆液配制宜加大速凝剂掺量，进浆总量应以锚固段理论占浆为主要依据确定是否结束灌浆，在灌浆过程中应始终冲水将渗漏至张拉段的浆液冲走，以便对张拉段不造成影响。灌浆过程中的全部异样状况均应作具体原始记录。7.6施工质量检查验收7.6.1原材料质量检测灌浆浆液和砼台座的水泥、砂、石、水、外加剂及协作比，均由试验室作配比试验，以满意设计确定的指标要求，锚索的预应力钢绞线、锚垫板、夹片式锚具必需有产品合格证和材质检测报告，进场后按要求或批次抽样检测；钢铰线必需取样作力学性能检

18、测，其检测参数有破坏负荷、屈服负荷、抗拉强度、弹性模量等；锚具运用前须作抽样组装静载试验。试验结果报经监理同意后方可运用。7.6.2中间质量检查验收中间质量检查验收包括生产性试验，重要工序或工艺，监理日常检查和旁站检查的质量验收。重要工序或工艺包括：预应力锚索的钻孔、制索、灌浆、垫座砼浇筑、张拉等，每道工序须经监理刚好检查验收确认后，才可进行下道工序施工。单元工程完成后，按要求整理分析各项记录资料、成果图表、质量评定表等，报监理审核。预应力锚索应依据张拉结束标准重点检查分析张拉锚固过程和安装吨位。 7.6.3完工验收上述工作完成后，按有关验收规程要求和监理指示，进行质量等级评定，编制验收资料、

19、竣工图、施工报告，报监理工程师进行工程验收并按要求提交各项施工原始记录、质量检查签证资料、质量保证资料等。7.7施工进度安排依据工程量分布状况，在1#、3#坝段锚索工作面各配备2台XY-2钻机，进行钻孔，钻进工效：单机按5.0m7.0m/台班计算，考虑到部分孔下锚前需作灌浆，以及其它特别状况和下锚、张拉、灌浆等工序，安排施工工期为2003年4月1日2003年5月15日。7.8 质量保证措施 建立和健全质量保证体系，技术质检全面管理质量工作，各作业队、班组各级人员分工明确、责任明确，层层把关。 报批施工措施安排，制定系统的质量管理文件和作业指导书，做好图纸会审和技术交底，岗前深化学习探讨，施工中严格按章管理。 开工前加强材料的质验收和各类现场试验结果审批的管理工作，不符合要求者一律不准运用或提前开工。 实行施工员、技术员跟班制，以随时解决施工中的技术、质量问题，严格执行三检制，前一级检查合格后才可报后一级检查，三检合格后报监理检查验收。 对重要工序实行工序质量全检验收制，内业人员刚好收集、整理资料，以供应质量信息和验收备查资料。7.9