预应力锚索施工设计方案及对策

1、-. z.预应力锚索施工方案编制依据双永高速A8标设计图、合同文件及相关技术规；交通部颁布的公路工程技术标准，路基、桥涵等施工技术规；我方技术员经现场踏勘、走访调查所取得的各种资料。我公司人员素质，技术装备、财务能力等综合情况及可调用到本工程的各类资源工程概况：双永高速A8标K167+850K170+220区间多为挖方及填方路段，高路堤及高边坡较为常见，因此路堤边坡有较多处都采取挡土墙形式。三、施工前提条件（1）锚固工程计划设计图、边坡岩土性质等资料齐全；（2）施工场地、临时便道已修建完成，施工用水、用电已到位；（3）已根据现场的情况、设计文件和工期要求，编制完成施工组织设计，已制定施工进度计

2、划，质量保证体系、安全保证体系已建立；（4）分项工程开工报告已批复；（5）工地现场管理人员，专业技术人员，技术工人和普通工人，已到位，配备合理；（6）施工所需机械设备、测量仪器、检测仪器已进场；（7）施工用材料已进场，并且材料有关性能指标均已达到设计要求和符合国家标准或行业规要求；（8）现场各种施工标志牌（工程概况、安全标示、操作规程、材料标示等）已制作完成；（9）已对边坡进行中线、水平、横断面的复测，并已在边坡上按设计图纸确定预应力锚索（杆）的位置。四、施工工序（1）锚索（杆）施工的容包括施工准备、造孔、锚索（杆）制作与安装、注浆、锚索（杆）拉锁定与封锚等五个环节；（2）预应力锚索（杆）施工

3、基本工序：场地整理、搭设工作平台测量定位安装钻机成孔清孔并风干钻机制安锚索（杆）锚固段压浆高压劈裂压浆浇注砼梁垫墩、安装锚具锚索（杆）*拉锁定检验自由段封孔压浆拆除施工平台封锚注：上图为使用自由段无套管的预应力筋时采用二次注浆的基本施工工序，若采用自由段带套管的预应力筋时，宜在锚固段长度和自由段长度采取同步一次性全段注浆，并且，高压劈裂压浆仅限于设计要求提高地层锚固力或其它特殊要求采用。（3）工序要求1）设计锚固工程坡面开挖成形并经验收合格后，应尽快布置锚固工程施工作业，待锚固工程施工完毕并产生加固作用后，方可进行下级边坡开挖与防护。2）在预应力锚索（杆）工程施工作业开始之前，应进行预应力锚索

4、（杆）的基本试验，并完成预应力锚索（杆）试验报告，提交给有关监理工程师和设计代表，待试验报告批准并经设计锚固参数确认或调整后，方可进行预应力锚索（杆）工程施工作业。锚索（杆）试验孔的具体位置应由监理和设计代表现场确定，使试验孔可反映工程孔锚固地层实际情况。试验孔自由段不注浆，锚固段与自由段之间设置止浆袋，锚固段外侧应设排气管，排气管伸入锚固段510cm，其注浆方法和充满标准与工程孔相同。3）预应力锚索（杆）施工的场地整理、搭设工作平台时，应对已施工完成的坡面根据设计图纸进行测量后确定预应力锚索（杆）的位置；在安装钻机时，应按照施工设计图采用全站仪进行测量放线确定孔位以及锚孔方位角（或拉线尺量配

5、合测角仪定位），并作出标记。4）锚孔钻造，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞贱尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。5）锚孔钻造完成后，应及时安装锚固体并进行锚孔注浆，原则上不得超过24小时。6）锚筋体制作，应进行外观检验和锚筋体各部件检查。锚筋应经除油除锈处理，无油污和锈斑，筋股顺直完好，无死弯硬折或严重碰割损伤。锚筋筋股的排列分布与编束

6、绑架应符合设计要求，筋股顺直，不扭不叉，互不贴接，排列均匀，绑架牢固。锚筋自由段防锈漆、防腐油和各项缠绕密封措施应符合设计要求，防锈漆刷盖均匀，不见黑底；防腐油完全覆盖和填充锚筋材料与外环层之间的空间；缠绕密封牢固严实。锚筋自由段塑料套管、注浆套管、隔离(对中)支架、紧箍环、以及导向尖壳绑扎捆架应符合设计要求，塑料套管绑扎稳固密塞，具有足够强度，外观完好，无破损修补痕迹；注浆管安装位置正确，捆扎匀称，松紧适度；隔离(对中)支架、紧箍环和导向尖壳等分布均匀、定位准确，绑扎结实稳固。并且，应按锚筋体长度和规格型号进行编号挂牌，使用前需经现场监理工程师认可。）锚筋体安装入放锚孔前，应检查锚筋体制作质

7、量，确保锚筋体组装满足设计要求，并经现场监理工程师认可。锚孔及孔外周围杂物要求清除干净。锚筋体长度应与设计锚孔深度相符，锚筋体应无明显弯曲、扭转现象，锚筋防护介质无损伤，凡有损伤的必须修复。入孔安放锚筋体时，应防止锚筋体挤压、弯曲或扭转，锚筋体入孔倾角和方位应与锚孔的倾角和方位一致，要求平顺推送，严禁抖动、扭转和串动，防止中途散束和卡阻。锚筋体入孔长度应满足设计要求，锚筋体安装完成后，不得随意敲击，不得悬持重物。）锚孔注浆必须采用孔底返浆方法（注浆压力一般为2.0MPa左右），直至孔口溢浆充满，严禁抽拔注浆管或孔口注浆，如发现孔口浆面回落，应在1小时进行孔底压注补浆12次，遇有异常情况需经设计

8、代表会同现场监理会诊确定处置方案。当采用二次高压劈裂注浆提高地层锚固力时，要求以浆体强度控制开始劈注时间（一次浆体强度为5MPa），并注意二次注浆管之锚固段设花孔和封塞。）浇注砼垫墩，安装锚具，待锚固段水泥浆和砼垫墩的强度达到设计强度的80%时，按照设计要求进行预应力锚索的拉锁定，并经锚头空隙补浆工序后进行封锚作业。（若为二次注浆，当自由段的水泥浆达到设计强度时，可切除外露的钢绞线，切的位置至外锚具距离不应小于100mm，并进行封锚。）五、施工技术及工艺（1）造孔1）锚孔测放：根据具体工点锚固工程施工设计图要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位在坡面上纵横误差不得超过50mm。如遇既有刷方坡面

9、不平顺或特殊困难场地时，需经设计监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。2）钻孔设备：钻孔机具的选择，应该根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。锚孔钻造应采用潜孔钻机或锚杆钻机冲击成孔，未经设计允许不得采用地质钻机成孔。在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中应采用跟管钻进技术。3）钻机就位：锚孔钻进施工，应搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，根据坡面测放孔位准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过50mm，高程误差不得超100mm ，钻孔倾角和方向应符合设计要求，倾角允

10、许误差为1.0，方位允许误差2.0。4）钻进方式：锚孔钻进应采用无水干钻，禁止开水钻进，以确保锚固工程施工不致于恶化边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度应根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。5）钻进过程：钻进过程中应对每个孔的地层变化，钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，应立即停钻，及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.10.2MPa)，待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。6）孔径孔深：钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚孔直径，要际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度，

11、要际钻孔深度大于设计深度0.2m。7）锚孔清理：钻进达到设计深度之后，不能立即停钻，要求稳钻12分钟，防止孔底尖灭，达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，原则要求使用高压空气(风压0.20.4MPa)将孔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。除相对坚硬完整之岩体锚固外，不宜采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。8）锚孔检验：锚孔成造结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔

12、深检查一般采用设计孔径钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞贱尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。（锚孔底部的偏斜应满足设计要求，可用钻孔测斜仪控制和检测。）（2）锚索（杆）制作与安装1）锚筋体材料：在边坡锚固工程中，锚筋材料一般有预应力锚索、预应力锚杆和非预应力锚杆等几种。预应力锚索宜选用纲绞线或高强钢丝，一般适用于预应力值较大和锚固较深的工程情况。预应力锚杆宜选用高强精轧螺纹钢筋，当预应力值较小或锚固深度较小

13、时，可采用级或级钢筋。非预应力锚杆宜选用满足设计强度要求的级钢筋。对因锚固地层松散破碎而导致成孔困难的情况，宜采用自钻式锚杆，即杆体材料一次性钻进植入，空反压注浆。自钻式锚杆可以设计为预应力和非预应力两种。2）锚筋体组装：锚筋体的组装应遵守下列规定。= 1 * GB3当采用锚杆(钢筋)作为锚筋体时，锚杆组装前钢筋应平直，并经除油和除锈处理合格。锚杆接头应采用专用锚杆连接接头或其它保证强度和质量要求的连接技术。如采用焊接的搭接接头，焊接长度为30d，但不得小于500mm，并排锚杆钢筋的连接也应采用焊接。精轧螺纹钢筋杆体一律不得采用焊接。沿锚杆体轴线方向每隔1.02.0m，应设置一个对中支架，必要

14、时设排气管，并与锚杆体绑扎牢固。锚杆体自由段应按设计要求采用塑料套管，与锚固段联接处应用铅丝绑牢和封扎严实，并按设计要求进行防腐处理。= 2 * GB3当采用钢绞线或高强钢丝作锚筋体时，锚索编束前，要确保每根钢绞线或高强钢丝顺直，不扭不叉，排列均匀，严格按照设计尺寸下料，每股长度误差不大于50mm。钢绞线要求采用机械切割，严禁采用电弧切割，并经除油和除锈处理合格，对有死弯、机械损伤及锈坑材料应剔除。钢绞线或高强钢丝应按设计要求平直编排，沿锚索体轴线方向自由段每1.52.0m设置一个隔离支架，锚固段每1.01.5m设置一个隔离支架，并在锚固段两隔离支架之间中部设一道紧箍环，采用16号铁丝绕制，不

15、得少于两圈，保证锚索体保护层厚度不小于20mm。锚索编束(包括注浆管)应捆扎牢固，捆扎材料不宜用镀锌材料。锚索体自由段应按设计要求采用塑料套管，与锚固段相交处的塑料管管口应密封并用铅丝绑架。同时，要求按设计要求进行防腐处理。若采用压力分散型锚索或其它荷载分散型锚索，应严格按照设计相关要求下料和编制。= 3 * GB3在锚索体完成隔离支架和紧箍环的组装之后，应在锚索体底端接装导向帽，以便下锚顺利。导向帽尺寸应严格按设计要求制作，尺寸制作误差为5mm，接装定位误差为20mm。导向帽宜采用铁丝绑接牢固，不宜采用焊接。= 4 * GB3当采用二次补充注浆的锚筋体组装时，应同时装放二次注浆管和止浆密封装

16、置。止浆装置应设在自由段和锚固段的分界处，并具良好可靠的密封性能。宜用密封袋作止浆密封装置，密封袋两端应牢固地绑扎在锚筋体上。当采用高压劈裂注浆提高地层锚固力时，要求以浆体强度控制开始劈注时间（一次浆体强度为5MPa），并注意二次注浆管之锚固段设花孔和封塞。= 5 * GB3压力分散型锚索之锚固段钢质承载板与挤压套之间要求采用对拉栓接固定措施，所有钢质材料外露部分表面要求涂刷防锈漆保护。锚固段与自由段所设架线环间距为1米，最大不得超过1.5米。架线环材料强度不低于浆体强度。压力分散型预应力锚索锚头所使用挤压套要求进行现场挤压抽样试验，一般抽样数量为12，并要求试验荷载不小于200KN；外锚头所

17、用锚具也必须进行抽样试验，一般抽样数量为35，并满足相关技术指标。对于压力分散型锚索，各单元锚索应有明确可靠标记，以便采用差异分步拉。3）锚筋体防腐：锚筋体自由段的防腐与隔离应严格按照设计要求施做。当前锚筋体防腐与隔离一般采用首先刷防锈油漆，然后涂脱水黄油，最后外套塑料套管处理。刷防锈油漆要刷盖均匀，不见黑底，待油漆干洁后方可进行下道工序。涂脱水黄油要求完全覆盖和填充锚筋材料与外环层之间的空间。外套塑料管之端，即自由段与锚固段分界处，应缠绕胶布进行固接和密塞处理，缠绕长度伸入两侧不得小于100mm，以防止注浆时浆液进入。（对锚筋体的防腐宜采用无粘结预应力筋和压力分散型锚头等新技术，提高自由段的

18、防腐等级，改善锚固段的工作状态。）4）隔离支架：隔离支架应由钢质、塑料或其他对锚筋体无损害的材料制作，不得使用木质隔离支架。5）塑料套管：塑料套管的材质、规格和型号应满足设计要求，具有足够强度，保证其在加工和安装过程中不致损坏。尽量避免剪断和接头，如有接头应绑接牢固并作密封处理，确保不产生拉脱和破损现象。塑料套管径宜大于筋股外径510mm，确保穿套顺利、编束方便和防止拉胀裂。塑料套管应具有抗水性和化学稳定性，与水泥砂浆和防腐剂接触无不良反应。6）注浆管：注浆管应满足设计要求，具有足够强度，保证在注浆施工过程中注浆顺利，不堵塞、爆管或破损拉断。一次注浆管捆扎在锚筋体中轴部位，注浆管头部距锚筋体末

19、端宜为50100mm。若采用二次注浆，须另置注浆管。二次补充注浆管捆扎在防腐塑料套管外侧，二次高压注浆管与一次注浆管一起捆扎或采用同一管路，管口要求用胶布封堵严实，并按设计要求预留花管孔眼和安放止浆装置。7）锚筋体长度：锚筋体长度应严格按照设计要求制作，锚固段长度制作允许误差为50mm，自由段长度除满足设计要求外，应充分考虑拉设备和施工工艺要求，一般预留超长1.01.5m。8）锚筋体检验：在锚筋体制作完成后，应进行外观检验和锚筋体各部件检查。锚筋应经除油除锈处理，无油污和锈斑，筋股顺直完好，无死弯硬折或严重碰割损伤。锚筋筋股的排列分布与编束绑架应符合设计要求，筋股顺直，不扭不叉，互不贴接，排列

20、均匀，绑架牢固。锚筋自由段防锈漆、防腐油和各项缠绕密封措施应符合设计要求，防锈漆刷盖均匀，不见黑底；防腐油完全覆盖和填充锚筋材料与外环层之间的空间；缠绕密封牢固严实。锚筋自由段塑料套管、注浆套管、隔离(对中)支架、紧箍环、以及导向尖壳绑扎捆架应符合设计要求，塑料套管绑扎稳固密塞，具有足够强度，外观完好，无破损修补痕迹；注浆管安装位置正确，捆扎匀称，松紧适度；隔离(对中)支架、紧箍环和导向尖壳等分布均匀、定位准确，绑扎结实稳固。并且，应按锚筋体长度和规格型号进行编号挂牌，使用前需经现场监理工程师认可。9）锚筋体的储存、运输与吊装：锚筋体的储存、运输与吊装应因地制宜拟定方案。组装完成的锚筋体应顺直

21、地分开摆放在通风干燥处，露天储存或制作时，不得直接与地面接触，并应采用覆盖措施。水平运输时，各支点间距不得大于2m，锚筋体的弯转半径不宜太小，以不改变和损伤钢筋体结构为限。垂直运输时，除主吊点外，其他吊点应使锚筋体快速、安全脱钩。在运输和吊装过程中，应细心操作，不得损伤锚筋体及其防护介质和组成部件。10）锚筋体安装：锚筋体入放锚孔前，应检查锚筋体制作质量，确保锚筋体组装满足设计要求，并经现场监理工程师认可。锚孔及孔外周围杂物要求清除干净。锚筋体长度应与设计锚孔深度相符，锚筋体应无明显弯曲、扭转现象，锚筋防护介质无损伤，凡有损伤的必须修复。入孔安放锚筋体时，应防止锚筋体挤压、弯曲或扭转，锚筋体入

22、孔倾角和方位应与锚孔的倾角和方位一致，要求平顺推送，严禁抖动、扭转和串动，防止中途散束和卡阻。锚筋体入孔长度应满足设计要求，锚筋体安装完成后，不得随意敲击，不得悬持重物。（3）注浆施工1）注浆设备：注浆设备应根据设计要求采用的注浆材料、注浆方式和注浆压力，并结合实际锚固地层情况，综合确定选用相应注浆设备。2）注浆材料：注浆材料应按照设计要求确定，一般宜选用灰砂比1:11:2，水灰比0.380.45的水泥砂浆或水灰比0.40.45的纯水泥浆，必要时可以加入一定量的外加剂或掺加剂。3）原材料要求：水泥宜使用普通硅酸盐水泥，必要时采用抗硫酸盐水泥，不得使用高铝水泥。细骨料应选用粒径小于2mm的中细砂

23、；砂的含泥量按重量计不得大于3%；砂中所含云母、有机质、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量，按重量计不宜大于1%。拌合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水；永久性锚固工程不得使用PH值小于4.0的酸性水和硫酸盐含量按SO4计算超过水重1%的水。必要时，水泥浆中可加入控制泌水或延缓凝结等外加剂，但必须符合产品标准；水泥浆中氯化物的总含量不得超过水泥重量的1%；除二次高压注浆(劈裂注浆)和自由段二次注浆(补充注浆)外，一般不宜采用膨胀剂。4）注浆准备：注浆准备工作除严格认真备制原材料配比和必要设备外，在注浆作业开始和中途停止较长时间再作业时，宜用水或水泥浆润滑注浆泵及注浆管路。5

24、）注浆浆液：注浆浆液应严格按照配合比搅拌均匀，随搅随用，浆液应在初凝前应完，并严防石块、杂物混入浆液。注浆浆体强度不应低于20MPa。6）注浆结束：锚孔灌浆作业一般宜为孔底返浆方式注浆，直至锚孔孔口溢出浆液或排气管停止排气时，方可停止注浆。注浆结束后，应将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净。7）注浆记录与试验：注浆作业过程应做好注浆记录，按附表2整理。同时，每批次注浆都应进行浆体强度试验，且不得小于两组，保证满足设计浆体强度要求。8）一次常压注浆：一次常压注浆分为锚固段注浆和全段一次性注浆两种注浆方式，一般常采用全段一次性注浆。9）二次补充注浆：二次补充注浆适用于一次常压锚固段注浆的情况，即在预

25、应力拉锁定工序完成之后，对锚固体的自由段进行补充充填注浆。其优点可使施加预应力尽量传递至锚固段，但其施工工艺和工序相对复杂，非设计特殊要求情况，一般不予采用。10）二次高压注浆(劈裂注浆)：根据设计要求，为提高锚固段的抗拔能力，宜采用二次高压注浆，即劈裂注浆。二次高压注浆的注浆材料宜选用水灰比0.450.5的纯水泥浆。一次常压注浆作业从孔底开始，直至孔口溢出浆液，即全段一次性注浆；一次常压注浆结束后，应将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净。对止浆密封装置的注浆应待孔口溢出浆液后进行，注浆压力不宜低于2.5MPa。对锚固体的二次高压注浆应在一次注浆形成的水泥结石体强度达到5.0MPa进行，注浆压力

26、、注浆数量和注浆时间可根据锚固体的体积及锚固地层情况确定，并分段依次由下至上进行。（4）拉锁定与封锚1）拉锁定设备：锚筋的拉必须采用专用设备，并在拉作业前对拉机具设备进行标定，锚筋锁定工作应采用符合技术要求的机具。对锚杆的拉锁定，根据设计要求，亦可使用简易拉方式和相应锁定器具。2）锚筋拉：锚筋拉应遵守下列规定。= 1 * GB3锚斜托台座的承压面应平整，并与锚筋的轴线方向垂直。= 2 * GB3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筋体轴线在一条直线上，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。= 3 * GB3锚固体与台座砼强度均达到设计强度的80%以

27、上时，方可进行拉。（如为抽验锚孔，应在达到设计强度的条件下，待验收试验结束后进行）= 4 * GB3锚筋拉应按一定程序进行，锚筋拉顺序，还应考虑邻近锚孔的相互影响。= 5 * GB3锚筋正式拉之前，应取0.10.2倍设计拉力值对锚筋进行12次预拉，确保锚固体各部分接触密贴，锚筋体顺布平直。= 6 * GB3永久锚筋拉控制应力不应超过其极限应力值的0.6倍，临时锚筋拉控制应力不应超过其极限应力值的0.65倍。3）锚筋拉程序：锚筋拉程序应严格按照设计要求作业，常用拉作业顺序和技术要求如下：= 1 * GB3边坡锚固工程之锚筋拉宜采用超拉，超拉力值为设计拉力值的1.11.2倍。锚筋拉力值宜分两次拉作

28、业施加，第一次拉作业力值为设计拉力值的一半，第二次拉作业直至超拉力值。每次拉宜分为56级进行，除第一次拉需要稳定30分钟外，其余每级持荷稳定时间为5分钟，并分别记录每级荷载对应锚筋体的伸长量，并做好记录。拉时锚筋体受力要均匀，发现异常情况应分析原因，并及时处理解决。若为压力分散型预应力锚索或荷载分散型预应力锚索，应按照设计拉要求对各单元锚索分别进行拉，当各单元锚索在同等荷载条件下因自由段长度不等而引起的弹性伸长差得以补偿后，再同时拉各单元锚索。= 2 * GB3对同一结构单元上的锚筋拉原则要求同步进行，确保结构受力均匀，避免局部变化和相互影响。如果因施工设备和结构条件限制，亦应结合上述两次拉作业，根据结构单元受力特点与规律，按照合理的方式进行循环拉。= 3 * GB3如采用循环拉，在第一次拉作业时，宜按照先左右后中间，先上下后中间和先对角后中间的作业原则进行，结合具体结构单元受力特点和锚孔布置情况，合理拟定拉方案，报请设计和监理部门审核认可后，方可作业施工。第二次拉作业，即按照第一次拉作业顺序循环拉作业，直至拉满足设定最大拉荷载值。4）锚筋锁定：锚筋拉