深基坑预应力锚索施工工法

1、第15页 共15页预应力锚索施工工法前言预应力锚索索在深基基坑中的的应用日日益引起起人们的的关注，它它是近年年来发展展起来用用于土体体开挖和和边坡稳稳定的一一种挡土土结构由由于具有有安全有有效经济济合理等等优势，在在我国基基础工程程项目得得以迅速速推广应应用。所所谓的预预应力锚锚索是锚锚杆技术术发展的的产物，是是通过钻钻孔将钢钢绞线或或高强钢钢筋锚固固于稳定定土体中中，并通通过张拉拉产生的的预应力力达到稳稳定边坡坡土体或或加固限限制其变变形的目目的，可可用于工工业与民民用建筑筑的基坑坑支护中中,并与其其他支护护联合使使用均取取得良好好效果获获得显著著的社会会效益和和经济效效益。工工法特点点1、

2、适用于于各种场场地和地地形，施施工作业业面不大大，整个个加固结结构轻便便，占用用空间小小，不影影响土方方开挖和和地下室室施工，对施工场地狭小放坡困难有相邻建筑，大型护坡设备不能进场时，具有独特优越性。2、预应力力锚索即即可单独独使用充充分利用用岩土自自身强度度，从而而节省大大量的工工程材料料，同时时又可与与其他支支护结构构组合使使用，改改善受力力状态，具具有显著著地经济济效益。3、预应力力锚索柔柔性大，有有良好的的抗震性性和延性性，可以以深层加加固，同同时能够够主动控控制岩体体变形，调调整土体体受力状状态，有有利于岩岩体稳定定性。适用范围预应力锚索索加固技技术已广广泛应用用于建筑筑结构物物加固

3、、边边坡治理理、大型型地下洞洞室及深深 HYPERLINK /baike/detail.asp?t=基坑支护基坑支支护等工工程。即即可用于于永久性性加固，又又可用于于施工场场地临时时加固工工程，即即可单独独使用又又可与其其他加固固结构联联合使用用。工艺原理预应力锚索索由锚固固段、自自由段和和锚头三三部分组组成。锚锚固段位位于稳定定土体内内起到提提供锚固固力的作作用。自自由段是是连接锚锚固段的的部分，不不但起到到传递锚锚固力的的作用，而而且对锚锚索锁定定提供必必要的延延伸量。锚锚头是把把拉力施施加在腰腰梁或冠冠梁上，并并对拉力力进行锁锁定。预预应力锚锚索在基基坑开挖挖前（过过程中）预预先施加加应

4、力进进行锁定定，该应应力通过过锚索自自由段传传递到锚锚固段，最最后有锚锚固段所所在的稳稳定土体体承担，由由于提前前施加的的锚拉力力，基坑坑开挖时时护壁桩桩和其后后土体的的位移和和变形有有效地受受到限制制。1混凝土土封锚;2锚具；3钢垫板板；4腰梁；5孔壁;6自由段段经防腐腐处理的的钢绞线线；7隔离支支架；88对中支支架；99水泥浆浆；100注浆管管；111裸露钢钢绞线；12导向帽帽；工艺流程施工准备技术准备1、锚索施施工必须须清楚施施工地区区的土层层分布和和各土层层的物理理力学特特性，还还需要了了解地下下水及其其随时间间的变化化情况，以以及地下下水中化化学物质质的成分分和含量量，这对对于确定定

5、锚索的的布置选选择钻孔孔方法等等十分重重要。2、支护施施工图纸纸齐全，包包括支护护平面图图、剖面面图及总总体尺寸寸；挡土土的结构构类型、详详细设计计图纸及及设计说说明；标标明锚索索位置、尺尺寸（直直径、孔孔径、长长度）倾倾角和间间距。3、编制锚锚索施工工组织设设计，确确定施工工顺序；保证供供水、排排水和动动力的需需要；制制定机械械进场、正正常使用用和保养养得维修修制度；安排好好劳动组组织和施施工进度度计划；施工前前应进行行技术交交底。4、锚索支支护宜在在排出地地下水的的条件下下进行施施工，应应采取恰恰当的降降、排水水措施排排出地下下水，以以避免土土体处于于饱和状状态并减减轻作用用于面层层上的净

6、净水压力力。基坑坑四周支支护范围围内应预预修整，构构筑排水水沟或混混凝土地地面，防防止地表表水向下下渗透。靠靠近基坑坑坡顶24m的地地面应适适当垫高高，并应应里高外外低，便便于径流流远离边边坡。5、现场测测试监控控方案，以以及为防防止危及及周围建建筑物、道道路地下下设施安安全而采采取的措措施及应应急方案案；了解解支护坡坡顶的允允许最大大变形量量，对邻邻近建筑筑物、道道路、地地下设施施等环境境影响的的允许程程度。6、确定基基坑开挖挖线、轴轴线定位位点、水水准基点点、变形形观测点点等，并并在设置置后加以以妥善保保护。材料及机具具设备的的准备1、主要设设备:锚杆钻钻机、空空压机、高高压泵、低低压泵、

7、泥泥浆搅拌拌机、切切割机、电电焊机、高高压油泵泵、张拉拉机等。2、主要材材料:钻头、钻钻具、电电气焊、钢钢绞线、锚锚板与夹夹片、锚锚具、隔隔离支架架、对中中支架等等特殊配配套工具具。3、材料要要求:制作锚索的的材料主主要有不不同规格格的钢绞绞线和高高强钢丝丝。选取取锚索用用材料时时应考虑虑材料的的特点、锚锚固力大大小、锚锚索长度度和施工工场地等等因素。锚锚索材料料应按设设计要求求选取符符合有关关标准的的合格产产品，当当使用非非国家标标准的材材料时，应应对材料料的性能能进行充充分论证证，并出具具相应的的技术鉴鉴定材料料。使用的锚索索材料必必须有出出厂质量量证明书书和标牌牌外，还还应对其其性能进进

8、行抽样样检验，包包括外观观和力学学性能两两方面。水泥用强度度等级为为42.5的普通通硅酸盐盐水泥，并并有出场场合格证证；水用用pH值小于4的水；所用的的化学添添加剂必必须有出出场合格格证。操作要点边坡修整边坡开挖必必须按设设计要求求分层分分级开挖挖,严格做做到开挖挖一级支支护一级级,上一级级未支护护完,不得开开挖下一一级,避免边边坡暴露露时间过过长,造成新新的危害害。对具具有特殊殊变形迹迹象的边边坡开挖挖,可采用用分段跳跳挖或两两侧向中中间推进进开挖的的方式并并同步进进行支挡挡。在开开挖过程程中要根根据钻机机特点确确定土方方开挖深深度和开开挖工作作面，一一般挖土至预预应力锚锚索标高高以下500

9、0mm，留留出的工工作面宽宽度不小小于7mm。每层土体开开挖后的的桩面配配置6.52500mm的的双向钢钢筋网，并并喷涂混混凝喷，在在涂过程程中要保保证预应应力锚索索所在位位置的混混凝土面面平整坚坚固，并并满足局局部抗压压要求。该该过程应应在土方方开挖后后随即进进行，防防止桩间间土坍塌塌。孔位放线按照设计要要求采用用拉线尺尺量，结结合水准准仪测量量放线。并并用油漆漆标记确确定，确确定锚孔孔位置。孔位坐标误差不得大于100mm。具体位置详见下图造孔搭设钢管脚脚手架，脚脚手架的的平台位位置与钻钻孔位置置对应，钢钢管脚手手架的横横杆与纵纵杆之间间利用斜斜杆加固固，然后后铺设厚厚木板形形成钻机机操作平

10、平台。要要求脚手手架在平平台和坡坡面上的的受力点点打入地地层不小小于200cm，同同时所有有的扣件件牢固连连接。造孔的孔深深、孔径径均不得得小于设设计值，钻钻孔的倾倾角、方方位角应应符合设设计要求求。其允允许误差差值如下下：（l）有效效孔深的的超深不不得大于于20ccm；（2）机械械式锚固固段的超超径不得得大于孔孔径的33，最最大不得得大于55mm；（3）孔斜斜误差不不得大于于3；凡凡有特殊殊要求时时其孔斜斜误差不不宜大于于08；（4）孔径径不得小小于设计计孔径的的10mmm；钻机严格按按照设计计孔位倾倾角和方方位角准准确就位位，并用用测角工工具控制制角度，当钻进200mm300mm后应校正角

11、度，钻机在钻孔过程中应做到“正、平、稳、固”，钻进过程中钻机的推力和扭矩要适当以便在出现卡钻是能够有足够的力量进行处理。钻孔后要反复提插孔内钻杆，并用水冲洗直至出清水，再接下一节钻杆，为了使锚固端发挥最大的锚固作用，孔壁不得塌陷和松动，否则会影响拉杆的安放和锚索的承载力。当土层易坍塌时，应加快成孔速度，必要时下套管护壁。钻孔过程中中既要注注意地下下隐蔽物物安全，又又要防止止钻进过过程中钻钻到地下下电缆等等物的不不安全因因素，当当发现锚锚孔地层层出现异异常情况况要及时时向上汇汇报，经经分析查查明后方方可继续续。钻孔必须采采用清水水，不能能采用泥泥浆及浑浑浊泥水水清孔，否否则因泥泥浆附着着于钻孔孔

12、孔壁起起隔离作作用，使使水泥浆浆无法渗渗入周围围土体中中，使水水泥浆与与孔壁间间的摩擦擦力减小小。锚索制作安安装钢绞线下料料长度计计算公式式：L=a+bb+cL钢绞线线下料长长度,mmm;a钢绞线线设计长长度,mmm;b外锚头头厚度，mm；c锚具长长度（垫垫板、千千斤顶），mm；下料时钢绞绞线的切切割应采采用砂轮轮切割机机，禁止止用电焊焊或气割割，以免免钢绞线线头松散散及钢绞绞线受热热损伤而而降低抗抗拉强度度。为保证钢绞绞线在孔孔中处于于居中位位置，防止自自由段产产生过大大的挠度度和插入入钻孔时时不搅动动孔壁并并保证钢钢绞线有有足够的的保护层层，应沿 HYPERLINK mailto:沿钢绞线

13、1.5m沿钢钢绞线1.5m 沿钢钢绞线间间距1.5m套套上隔离离支架和和对中支支架，并并用铅丝丝绑扎牢牢固，在在绑扎过过程中钢钢绞线要要顺直，不不要歪扭扭，更不不要出现现相互交交错的现现象。注注浆管居居中放置置前端距锚索索端头5500mmm，并在注浆浆管前端端开设两两对注浆浆孔。钢钢绞线前前端套上上导向帽帽，并导导向帽牢牢固的固固定在钢钢绞线上上。锚索索自由段段涂防锈锈漆两道道并用塑塑料波纹纹管包裹裹，两端端用胶带带密封防防止时水水泥浆液液渗入自自由段的的塑料波波纹管内内。要求组组装的锚锚索整体体性好，每每根钢绞绞线上无无伤痕，搬搬运过程程中不走走形错位位，注浆浆管畅通通，锚固固段钢绞绞线无油

14、油污。最最后在锚锚索上编编号以便便对号入入孔。锚索主要配配件示意意图a)导向帽帽；b）隔离离支架； c）对中中支架锚束制作所所采用的的隔离架架、支撑撑环装置置及绑扎扎方式均均不得妨妨碍张拉拉与灌浆浆的施工工操作。对中支架必须保证钢绞线处于居中位置，钢绞线四周应有足够的水泥浆保护层厚度，从而提高锚固力。锚索安装应应在钻孔孔验收合合格后立立即进行行，安装装时应采采用人工工通过架架体送入入孔中完完成，注注浆管随随锚索绑绑在一起起同时放放入孔内内，放置置时要求求操作人人员均匀匀用力并并按设计计的倾角角和方位位角平顺顺推进，严严禁抖动动、扭转转和串动动防止中中途散束束和卡阻阻。在锚锚索推进进预定深深度后

15、，检检查注浆浆管是否否畅通。灌浆灌浆的关键键是如何何将孔底底的空气气、泥浆浆排出孔孔外，保保证灌浆浆饱满密密实。注浆水泥应应有出场场材质证证明书，应应严格按按规定计计量拌合合均匀，水泥浆水灰比宜采用0.45-0.50的纯水泥浆。随伴随用，搅拌时间应3min，确保搅拌均匀并经88mm筛网过滤方可使用。锚索注浆分分为常压压注浆和和高压注注浆两个个步骤，注浆体强度不低于25Mpa。锚索放入孔后半小时内应进行一次常压注浆，从孔底向上直至孔口溢浆为止，待浆面下降至一定位置后进行补浆，以保证注浆饱满；二次高压注浆在一次常压注浆强度达到5.0Mpa后进行，且二次注浆浆液冒出孔口方可停止注浆，注浆压力控制在2

16、.55.0Mpa，并在施工中严格记录水泥用量。注浆完成后，自然养护不少于7天，在浆体硬化前，不能承受外力或有外力引起的锚杆移动。若注浆量超超过理论论注浆量量的3倍且压压力较小小时，应应及时查查明附近近是否有有地下工工程。在在注浆过过程中还还应防止止注浆压压力过大大造成边边坡发生生破坏，所所以在注注浆前必必须进行行有关的的稳定验验算和现现场调查查。为给锚索张张拉提供供依据，注注浆时应应对预应应力锚索索的浆液液取样做做抗压试试验，并并要求锚锚索张拉拉时混凝凝土强度度不得低低于设计计强度的的80。锚具安装锚垫板采用用30003000220钢板，腰腰梁采用用20aa#工字钢钢，腰梁梁与桩间间用细石石混

17、凝土土填充密密实。安安装应保保证锚具具面与钢钢绞线受受力方向向垂直。张拉锁定预应力张拉拉前应对对张拉设设备、压压力表、千千斤顶等等进行标标定，张张拉机具具操作人人员应定定人定位位持证上上岗。锚索承压垫垫板应平平整，锚锚具安装装应与锚锚垫板和和千斤顶顶密贴对对中，千千斤顶轴轴线与锚锚孔及钢钢绞线同同轴线，确确保受力力均匀。锚索张拉宜宜在锚固固体强度度大于20MMpa并达到到设计强强度的80后进进行，预应力力锚索张张拉时应应分段分分区进行行，防止止临近锚锚索相互互影响，应应采用“隔二拉拉一”或“隔一拉拉一”的方式式进行。张拉开始应应取1020的设设计张拉拉荷载对对锚索张张拉12次，使使钢绞线线拉紧

18、各各部位接接触紧密密， 再进行行整索张张拉。分级加载和和整索加加载程序序在补充差异异荷载后后分五级级按有关关规范规规定施加加，即荷荷载的25、50、75、100和110。最最后荷载载张拉时时应维持持10mmin。预应应力卸载载后48h内，若若发现预预应力损损失大于于锚杆设设计值的的10时，应应进行补补偿张拉拉。张拉加载及及卸载应应缓慢平平稳。张张拉过程程中应采采用双重重控制，以以压力表表读数为为主，伸伸长值为为辅进行行复核，当当锚索张张拉实测测伸长值值与理论论计算伸伸长值偏偏差超出出10或小小于5时，应应停机检检查，待待查明原原因并采采取措施施后方可可恢复张张拉。张拉过程中中如遇预预应力钢钢绞

19、线断断裂，夹夹片出现现可视裂裂纹，千千斤顶严严重漏油油，油泵泵压力表表反应异异常等情情况，应应停机检检查处理理。张拉过程中中发现有有以下几种种情况容容易造成成张拉失失败，进进而导致致锚索失失效。第第一种破破坏形式式是注浆浆体与地地层界面面间发生生破坏，这这是因为为一是注注浆压力力难以达达到要求求，浆液液扩散范范围过小小；二是是成孔孔孔壁粗糙糙程度难难以足够够的粘结结力；三三是下锚锚后注浆浆不及时时造成孔孔内可能能发生坍坍孔，影影响了注注浆的质质量。第第二种破破坏形式式表现为为沿锚索索体与注注浆体界界面破坏坏，从施施工记录录及破坏坏情况分分析来看看，原因因一是因因为无粘粘结钢绞绞线外包包塑皮破破

20、坏，二二是因为为注浆浆浆液发生生分层现现象。第第三种问问题是以以设计承承载力难难以锁定定锚索，锚锚头位移移过大；这种情情况主要要发生在在锚垫墩墩坐落于于土石交交错地段段，还有有一种原原因分析析后认为为主要是是因为锚锚固段埋埋入稳定定地层中中的深度度不足所所引起。 封锚预应力锚索索为受力力构件，外外锚头一一旦失效效就会前前功尽弃弃，故对对外锚头头要加以以保护，防防止产生生锈蚀。一一般情况况下采用用C20细石混混凝土将将外锚头头（含钢钢垫板）保保护起来来。其作作法如下下：用手手提式切切割机把把外露钢钢绞线切切掉，留留长为5500mmm，然然后支模模，保护护层厚度度4，最最后浇注注混凝土土。锚索剖面

21、图图锚索施工时时应注意意的问题题1、由于地地质原因因，有时时预定的的设计孔孔位次造造孔成功功，需要要调整孔孔位。出出现这种种情况时时，要把把废孔用用砂浆注注满，再再另行开开孔，调调整的角角度在2以内。2、钢绞线线在组装装前和组组装后都都不要有有伤痕，特特别要防防止电焊焊烧伤和和硬物击击打。3、注浆管管进入后后，前端端被泥土土或岩粉粉堵塞，可可用压缩缩空气或或高压水水冲管，直直到畅通通为止。经经过处理理仍然不不通，可可拔出注注浆管在在原位另另送注浆浆管，如如果送不不进去，只只有有拔拔出锚索索，重新新用钻机机洗孔，再再送入锚锚索。4、在滑动动边坡上上施工锚锚索，先先施工的的锚索将将首先承承受因边边

22、坡滑动动产生的的张力，当当张力超超过锚索索的断裂裂强度时时，有的的钢绞线线可能断断裂，锚锚具中的的卡片飞飞出，断断裂点通通常在卡卡片附近近。如果果此时多多余的钢钢绞线尚尚未切除除，可将将断裂锚锚索处的的锚垫板板下面的的岩土挖挖除，把把锚索切切断，重重新从锚锚环中穿穿入短钢钢绞线锚锚索，用用钢绞线线对接器器把钢绞绞线接好好，然后后再单根根张拉，最最后把锚锚垫板挖挖空处用用片石填填满，并并向片石石中注浆浆。5、在施工工过程中中要保护护好已送送入的锚锚索外露露端，钢钢绞线不不能被机机械碾压压，产生生变型或或破损。试验与监测测预应力锚索索试验包包括材料料试验，锚锚索受力力性能试试验及验验收试验验。材料

23、试验分分钢绞线线力学性性能试验验、锚具具硬度检检查。锚索受力性性能试验验的条件件，所用用的锚索索、张拉拉机具及及施工工工艺必须须与实际际工程相相同，张张拉力值值应以测测力计读读书为准准。验收试验按按设计要要求随机机抽样进进行，其其抽样数数一般为为5，但但不得小小于3束验收合合格标准准应由设设计确定定。各项试验应应提出实实验报告告，实验验报告的的主要内内容包括括：试验验方法、数数量使用用的材料料、设备备、仪器器、加载载过程、伸伸长值量量测，实实验结果果整理分分析，并并作出试试验结论论。施工期间监监测工作作必须与与预应力力锚索张张拉同步步进行，及及时整理理资料，迅迅速反馈馈信息，进进行动态态设计，

24、调调整施工工工艺。按照规范规规定对基基坑、周周边建筑筑物、道道路管线线的沉降降位移进进行检测测，在基基坑四周周设置水水平位移移及沉降降观测点点，基坑坑监测必必须由专专人对监监测结果果及时进进行反馈馈，发现现异常情情况及时时通知相相关人员员，并作作研究处处理。质量要求1、钻孔的的孔位、孔孔深、倾倾斜度应应按设计计要求进进行严格格控制，保保证孔位位达到设设计和规规范要求求。2、严格执执行“三检”制，作作好班组组自检，必必须作好好各工序序的施工工记录，施施工中上上道工序序不合格格或未经经监理工工程师验验收签证证的预应应力锚索索阶段产产品，不不得进入入下一道道工序施施工。3、认真做做好施工工记录，各各道工序序施工人人员必须须经培训训并经考考核合格格后方可可上岗作作业，严严禁违章章操作。4、工具锚锚夹片与与工作锚锚夹片两两者不可可混用，工工具锚夹夹片使用用一般不不宜超过过10次。工工作锚板板、限位位板和工工具锚板板之间的的钢绞线线一定要要保持顺顺直，不不能相互互扭结，以以保证张张拉的顺顺利进行行。5、锚索入入孔时索索体的弯弯曲半径径必须大大于5mm。6、自由段段内预应应力筋宜宜采用带带塑料 HYPERLINK /baike/detail.asp?t=套管套套管的双双重防腐腐，塑料套套管材料料应具有有足够的的强度，保保证其在在加工和和安装过过程中不不致损坏坏，具有有抗水性性和化学学稳定性性，