预应力锚索在高边坡加固工程中的施工技术

1、预应力锚索在高边坡加固工程中的施工技术蜀洪岭高边坡预应力锚索加固工程实践（中心思想）基于蜀洪岭高边坡预应力锚索加固工程实践，简要阐述在 高边坡加固工程中预应力锚索施工技术要点及其质量管理与控制办法。（案例类型）施工工艺实际应用案例。（案例分析方法）通过蜀洪岭高边坡预应力锚索加固工程实践，用叙述 的方式简要阐述预应力锚索在高边坡加固工程施工中的技术要点及其 质量管理与控制办法。关键词：高边坡加固预应力锚索施工技术质量控制引言 （一）工程概况 （-）蜀洪岭高边坡预应力锚索布置及工艺 （三）预应力锚索施工技术与质量控制 （四）质量控制要点1、锚索孔位放线，各方向允许误差5厘米。2、脚手架上安装钻机专

2、用钢管，摆放钻机，用方向架放出锚索方位角, 测角仪调整倾角，误差不超过：倾角0.5度，方位角1。3、锚索孔径误差2mm。5、4、高压风洗孔应干净彻底，孔中不得残留岩粉和水。锚索制作要确保每一根钢钱线始终排列均匀、平直，不扭不叉锈、 油污要除净，对有死弯、机械损伤及锈坑者应剔除。6、锚索安放要保证锚索孔壁有不少于1厘米的注浆厚度。7、砂浆须严格控制加水量和水灰比，灰砂比允许误差为0.03。8、自由段注浆必须待浆液溢出孔口稳定12min后，方可停止注浆, 24小时后还需补浆，以确保注浆饱满。五、施工监测施工过程中了解地表变形特征，掌握施工过程中对边坡坡体的影响是十 分重要的工作，按照招标文件及施工

3、法的要求，施工过程中拟对边坡坡 体作长期系统的观测，及时向有关单位通报监测结果，为坡上人员和财 产提供预警信号，同时指导施工。拟组织一个监测组专门从事监测工作。 监测项目主要是进行高陡边坡整体形变的监测，观测要求采用国际上先 进的INSAR技术进行定位监测。1、监测技术要求 (1)监测点布设应在控制测量基础上完成，具体点位按设计图纸并根 据边坡区实际地形情况及地表变形迹象明显处在现场具体确定。(2)施工期观测频率由监理工程师根据现场情况确定，每月观测次数 不少于3次，若发现异常变化，观测周期应缩短。(3)施工期除采用以上各个监测点进行监测外，还应经常进行巡视检 查，及时记录变形体表面的裂缝、渗

4、水、塌滑等。(4)位移观测出现陡增时，应加密监测，并加强巡视，发现异常情况 及时反馈。(5 )位移监测网点应根据现场情况选定，测点应建在变形体范围之外， 网点的高程由施工的高程控制网并按二级水准的要求联测。固定点初始 坐标由施工控制网施测，位移监测网一等全测边测角网观测。六、安全及环保措施施工前进行安全技术交底，施工中明确分工，统一指挥。各种机械机具机况良好，勤维修、勤保养。作好安全检查工作，遵守有关安全操作规程。4、机械、电器设备专人操作。边坡加固工程钻孔通常在脚手架上作业，为确保脚架绝对安全稳 定，采用双排方式，间距L2 1.3米，重力集中处增设剪刀撑，并设 置短锚桩，将脚手架锚固在岩壁上

5、，扣件须专人复核拧紧。高空作业应设安全防护设施。风动钻机管路连接应牢靠，避免脱开出伤人。注浆管路应畅通，不得堵塞，避免浆液喷甩出伤人。张拉机具各部件尤其是高压油管连接点应牢靠，以避免突然断裂 喷出伤人，张拉过程中千斤顶前不得站人，以防钢较线断裂夹片飞出伤 人。10、夜间施工应有足够的照明。11、钻孔孔口须设置粉尘收集器，使岩粉不致随风飘散，污染大气。 严格按照国家环境保护有关规定施工。七、结束语预应力锚索在高边坡防护加固工程中的推广和应用，锚固工程技术得以 快速发展，施工工艺渐趋成熟，蜀洪岭高边坡滑坡的成功整治，均得益 于预应力锚索技术的合理应用，通过本工程的工程实践有以下几点认识 和体会：1

6、、预应力锚索是确保边坡整体稳定的主要措施，也是处理断层、裂隙 切割形成大型不稳定块体的快速、经济、可靠手段。2、边坡防护施工应严格按照自上而下，开挖一级，加固一级的原则进 行，切忌从上而下一挖到底，延误边坡加固时机，造成更大灾害和损失。3、对边坡典型地层做预应力锚索抗拉拔试验，验证设计锚固力的合理 性，并指导锚索的施工。4、锚索钻孔在锚索施工中是占据较大比重的工程，是影响工程费用和 工期的关键性因素，应根据现场实际的地层分类情况，确定适应的钻孔 机具和工艺，力求达到提高工作效率和降低成本的目的。 TOC o 1-5 h z （五）施工监测6（六）安全及环保措施7（七）结束语7预应力锚索工程是一

7、项地质条件变化复杂、关键工程隐蔽和施工技术难 度较大的特殊施工作业，是一种主要承受拉力的杆状构件，主要是通过 锚索将软弱松动、不稳定的岩土体悬吊在深层稳定的岩土体上，并在被 加固体表面通过张拉产生预应力，从而达到使被加固体稳定和限制其变 形的目的。本文以省道S215线宁国至绩溪公路蜀洪岭段高边坡预应力 锚索技术的工程实践为例，简要阐述在高边坡加固工程中预应力锚索施 工技术要点及其质量管理与控制办法。一、工程概况宣城市公路局S215宁国至绩溪段公路在公路改扩建中，其中在宁国市 胡乐镇竹川村蜀洪岭鞍部进行降坡，从而形成坡高18米，坡度58O 71。的陡坡。2003年4月，公路北侧山坡土体出现蠕滑，

8、六、七月 份，大量雨水沿山坡渗透，使山体覆盖层土体处于极限平衡饱和状态, 由于坡脚开土失稳，导致山体前缘土体失稳，引起山体多处出现拉张裂 缝和较大范围的滑动，影响正常行车安全。预应力锚索是主动加固蜀洪岭高边坡的最主要手段，设计预应力锚索共 计97束，锚索长11529米。并于2007年九月全部完工。在施工过程 中遇到了一系列的技术难题，对此，进行了大量的研究和创新工作，从 监测资料看，边坡和山体变形趋于稳定，预应力锚索达到了预期的效果。二、蜀洪岭公路高边坡预应力锚索布置及工艺1、预应力锚索布置形式预应力锚索主要布置在开挖成形的公路北斜坡上，共97束。锚索孔距4米，垂直间距4米，临时锚索按动态设计

9、的原则布置，由设计者根据开挖揭示出的地质情况，对不稳定块体进行稳定状态分析后确定临时锚 索的布置。2、锚索施工工艺流程：施工工艺流程见下图。三、预应力锚索施工技术与质量控制1、整修边坡由于局部岩石边坡破碎松散且不平整，故必须将松散的浮石和岩渣清除 干净，处理好光滑坡面，拆除障碍物，对边坡局部不稳定处进行清刷或 支站加固，保持坡面平缓过渡。2、锚孔测放边坡施工边挖边加固，即开挖一级，防护一级，不得一次开挖到底。根 据各工点工程立面图，按设计要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，孔 位误差不得超过50mm。如遇有刷方坡面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，

10、适当放 宽定位精度或调整锚孔定位。3、钻孔设备钻孔机具的选择，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。岩层中采用潜孔冲击成孔；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采用跟管钻进技术。4、钻机就位锚孔钻进施工，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，高程误差不得超过100mm，钻孔 倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位1。 ,方位允许误差2.0。5、钻进方式钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的 工程地质条件和保证孔

11、壁的粘结性能。钻孔速度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。6、钻进过程钻进过程中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，须 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。特殊情况的处理渗水砍孔时吹出的都是一些大颗粒而无粉尘，说明孔内有渗水, 岩粉已贴附于孔壁。这时若孔深已够，则注入清水用高压风洗孔，洗净 孔壁。若孔深不够，为防止岩粉堵塞钻杆，应立即停钻，并拔出钻杆, 洗孔后再钻。有时孔内渗水量大，吹出的是泥浆和碎石，只要

12、冲击器工 作，可以继续钻，如果冲击器受淹不工作，应采取压力注浆堵水后再钻。坍孔：钻孔遇强风化岩层或岩体破碎带时，常发生坍孔，坍孔的 标志是孔中吹出黄色岩粉夹杂原状的，非钻头击碎的、非新鲜的、无光 泽的石块，这时应立即停钻，拔出钻具，压浆固壁。注浆前用高压风将 孔内碎石土吹出，注浆压力取0.4MPa浆液为水泥玻璃双液注浆，24 小时后重钻。7、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，要求实际使用 钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度，要求实际钻孔深度大于 设计深度0.2m以上。8、锚孔清理钻进达到设计深度后，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

13、孔孔壁不得有沉硝及水体粘滞，必须清理干 净,在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.20.4MPa ）将孔内岩粉及 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，不得采用高压水冲洗。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内部积聚水体，一般采用 灌浆封堵二次钻进等方法处理。9、锚孔检验锚孔钻造结束后，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

14、 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溅尘硝 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。10、锚索体制作及安装制作锚索：锚索可以在现场制作也可以在外地预制后运来。锚索由7股 钢较线组成。首先根据计算长度下料，钢较线的下料长度应为锚索设计 长度，锚头高度、千斤顶长度、锚具厚度，以及张拉余量（取20cm ）的总和。用砂轮切割机截断，严禁电焊或氧焊切割，防止钢绞线的强度 损失。然后平顺放在作业台架上，在内锚固段范围内每隔1.01.5米 穿一个对中隔离支架形成锚束，并使钢较线间有一定间隙，保证压浆时 能充填密实，两对中支架

15、之间扎紧固环铁丝一道，使内锚段形成波纹形 状，自由段每L5米扎一道铁丝，形成直线形状，自由段采用除锈、防 腐、涂黄油、穿套聚乙烯管，最后在锚索端头套上导向帽，制作完毕后 按孔号编号挂标签存放。安装锚索：安装前再用高压风清孔一次，然后将制作好的锚索和注浆管 缓缓下入孔内，遇阻力时应活动锚索但不得扭转。为防止锚头捣垮孔壁 和减少下锚难度，在锚头处应绑扎橡胶。锚索外套上定位片使锚索居中, 应防止锚索扭压、弯曲，注浆管头部距孔底510厘米，锚索定位止浆 环到达孔口时，停止推送，计算孔内锚固长度(控制误差在50mm范 围内)，确保锚固长度。再检查一遍排气管是否畅通。锚索安装完成后 立即进行注浆。11、锚

16、固注浆(1)砂浆拌制原材料必须送样检测合格后方可使用，砂料应过筛，清 除杂质及泥块。同时应取样送有资质检测单位强度配合比，施工配合比 必须严格按设计配合比执行。(2)砂浆搅拌机采用机械拌和，注浆液应搅拌均匀、随搅随用，并应 在初凝前用完，拌和时间不小于3min。注入孔内砂浆应按要求进行过 滤；每搅拌作业班必须留取砂浆试块12组。(3 )注浆材料选用标号M40的水泥砂浆，加入0.51.5%的膨胀剂。 预应力锚索注浆分两期进行，第一期进行锚固段注浆，达到设计强度后 张拉至设计锚固力，然后进行第二期注浆，将孔中自由段锚索与孔壁间 空隙填满。注浆方法采用泵注入法，注浆泵采用小泵量的挤压泵，注浆 压力控

17、制为0.50.6Mpa。注浆方式采用孔底反压注浆，浆液溢出孔 口时还须封口稳压5分钟，以保证砂浆压注密实。锚孔内浆液凝固后不 能充满全孔时，必须进行补浆，以保证锚索钢绞线束全部包裹在水泥砂 浆中，有利于锚索的防锈。注浆过程时，中途不得中断，保证注浆工作 在初始注入的浆液仍具有塑性的时间内完成，注浆过程中，边灌边提注 浆管，保证注浆管管头插入浆液液面下50-80cm ,严禁将注浆管拔出 浆液面，以免出现断杆事故。实际注浆量不得少于理论计算注浆量，要 确保每孔注浆量达到或超过理论注浆量，其充盈系数控制在1.1L3 之间。对已施工完毕锚索体外露部分在张拉前应加强保护。12、预应力锚索张拉(1)锚索张

18、拉按水工预应力锚固施工规范中的有关规定进行，张 拉设备采用YCW-200型千斤顶及ZB-600油泵车锁定锚具采用OVM 型锚具。锚索张拉前，应对张拉设备、仪器进行标定。(2 )张拉工序包括：锚具安装一单根预紧一分级整体张拉一锁定。(3)张拉工艺及质量控制。张拉是预应力锚索施工的关键工序，张拉 工序由监理全过程旁站。张拉吨位以张拉力控制为主，采用张拉力与伸 长值同时控制的双控标准，若张拉伸长量的实测值未超出计算值(-5% , + 10% )允许偏差范围，则符合规范要求。通过伸长值的校核，可以综 合反映张拉力是否足够，孔道摩阻损失是否偏大，以及预应力筋是否有 异常现象等。监理旁站检查原始数据的测量，校核张拉实测伸长值与计算伸长值，若 实测值超出允许偏差范围，则暂停张拉，分析原因，采取措施予以调整 后，方可继续张拉。此外，在锚固锁定时检查预应力筋的回