高边坡预应力锚索施工质量控制样本

1、浅谈高边坡预应力锚索施工【摘 要】武广客运专线高边坡支护中，大量使用了预应力锚索。在施工过程中， 对原材料、施工工艺、质量控制、异常情况及地质缺陷处理等方面，采取了 一系列严格措施，保证了工程高质量。【关键词】高边坡支护；预应力锚索；施工措施。预应力锚索属于岩土锚固的一种，是经过埋设在地层中的锚索，将结构物 与地层紧紧地联锁在一起，依赖锚索与周围地层的摩阻力传递结构物的拉力或 使地层自身得到加固，以保持结构物和岩土体的稳定。框架式预应力锚索加固技 术是一门新型的结构物加固技术，这项技术是把预应力锚索的锚锭直接固定于 框架结构上，使框架、预应力锚索和地基共同承担加固结构物的荷载。它是经 过钢筋混

2、凝土框架将锚索巨大的锚固力传递给坡体，改变坡体应力状态，调用 坡体自稳能力的一种主动加固方法。由于该项加固技术与其它土体加固技术相比, 具有造价低廉、施工简单、加固效果显著和适用面广等优点，因而受到了国内 外岩土加固界的极大关注，并已得到了广泛应用。随着中国高速铁路、公路大 规模的建设，预应力锚索框架技术开始应用于加固路堑高边坡。此种结构体安全 稳定，轻巧美观，综合造价及社会经济效益明显优于传统的重型支挡结构。本 文就针对武广客运专线高边坡预应力锚索施工及质量控制进行论述。边坡支护概况边坡锚护施工，主要有预应力锚索208束、骨架护坡及山体排水系统等支 护方式。最高达12 m的边坡，边坡坡比1：

3、 1.51： 1.75。分三排布置锚索，锚 索均为端头锚索，长度在1113.5 m之间。（见图1）rti i ihAA zx K玉 Mt 土命也函1二期置程倾应为镭素工程统计霖卖哺封穿世布湖次情雷础, 烛球 电 缶廿合照 MhaHd凯航an展既 曜樨蓄i Ml io -由面一Mi。占一：女-L鬲丸上原材料及张拉设备2.1原材料钢绞线采用强度级别为1860MPa( ASTM416 87a)的高强低松弛钢绞线，直 径15.2mm,每根钢绞线由5根5mm钢丝组成。锚具采用柳州欧维姆建筑机械有 限公司生产的OVM锚具。水泥采用525号普通硅酸盐水泥。膨胀剂采用郑州铝城 实业开发总公司水泥厂生产的AEA

4、膨胀剂，减水剂采用广东三水银海化工有限 公司生产的GYA高效减水剂和京冶JG2减水剂。钢材由业主供应。2.2张拉设备采用穿心式千斤顶，预紧和单根张拉千斤顶为YC25型，锚索整体张拉千斤 顶为YCW型。张拉设备采用柳州建筑机械总厂产品。施工工艺及质量控制3.1检查验收程序端头锚索：造孔一测斜一编束、穿束一锚固段灌浆一锚墩混凝土浇筑一张 拉一张拉段灌浆一外锚头保护。对穿锚索：造孔f测斜f编束、穿束f两端锚墩混凝土浇筑f张拉f全孔 灌浆f外锚头保护。终孔测斜、锚固段灌浆、张拉、张拉段灌浆4个工序为关键工序，由监 理实行全过程旁站；编索、垫座混凝土开仓作为重要工序现场验收签证；其余 工序则采取现场抽检

5、或巡视的方式控制。3.2锚索造孔锚索孔定位采用全站仪或经纬仪测量，在岩面上标出孔位，在排架平台上 标出后视点确定造孔方位。孔位误差控制在10 cm以内，因地质缺陷、废孔重 造等原因调整孔位，在0.5 m内需经监理工程师同意，超过0.5 m需经设计认可。 施工单位在钻孔过程中采用了分段测孔斜，进行及时纠偏的措施。锚索钻孔要求 干钻，禁止开水钻，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 证孔壁的粘结性能。为清除钻孔及孔壁上附着的粉尘、泥屑，钻孔完成后必须 使用高压空气（风压0.20.4Mpa）将孔中岩粉及水全部清除出孔外，以免降 低水泥砂浆与孔壁岩体的粘结强度，保证孔内干燥和孔壁的干净粗

6、糙；钻孔完 成并清洗干净后，应对孔口进行暂时封堵，不得使碎屑、杂物进入孔口。 锚 孔下倾与水平夹角为15,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），地下水及一些特殊情况作现场记录，如遇地层松散，破碎时，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，应立即停钻，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。3.3锚索编制安装锚索采用

7、满足设计要求的高强度、低松弛钢绞线制作，不应有死弯。自由段内钢绞线用注黄油的热缩管包裹，在锚固段与自由段交界处要注意绑扎牢固。 自由段每隔2m设置一道定中件，以保证钢绞线的顺直，锚固扩张件与紧固件采 用16号铅丝绕制，不少于两圈。锚索制安流程图如下：锚索制安流程图3.4锚索锚固段灌浆锚固段灌浆，采用孔底返浆进行注浆，注浆管应随锚体一同送入孔底，在 注浆时边注边拔，使注浆管始终有一段埋于注浆液中，直到注满；当孔中存有 积水时，注入的浆液会将积水全部排出，待溢出浆液的稠度与注入浆液的稠度 一样后再抽出注浆管，注浆压力N0.3Mpa。压力0.60.8 MPa,回浆管回浓浆 后并浆压力0.2 MPa,

8、注浆时间30 min。灌浆结束标准，主要以灌浆量大于理论 耗浆量，回浆比重不小于进浆比重，且孔内不再耗浆为控制依据；灌浆过程中 对耗浆量、止浆环气囊压力及回浆压力等诸项数据进行仔细的检查，若耗浆量 过大、气压或回浆压力偏小，判断可能存在地质缺陷、裂隙漏浆等异常情况, 则必须作进一步的分析检查。3.5预应力锚索张拉张拉工序包括：锚具安装一单根预紧一分级整体张拉一锁定。张拉吨位。预紧采用多遍循环预紧方式，单根预紧吨位30 kN。每根 钢绞线以两遍预紧伸长的增量不超过3 mm为限，超过3 mm的钢绞线则进入下遍 循环继续预紧。预张拉后采用整体张拉，按设计张拉力的25%、50%、100%、115% 逐

9、级张拉。为克服预应力蠕变损失，在张拉完毕610天后应进行一次超张补偿 张拉。稳压持荷时间：分级稳压5 min,最后一级稳压10 min锁定。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(一5%, +10%)允许偏差范围，则符合规范要求。经 过伸长值的校核，能够综合反映张拉力是否足够，以及预应力筋是否有异常现 血卒家寺。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。另外，在锚固锁定时检查预应力筋的回缩值，以免由于锚固 锁定引起的预应力损失超过规范要求。

10、张拉工序出现的夹片滑丝、实测伸长值超标等异常情况均及时发现，明确 处理措施。处理方法包括更换夹片重新张拉、单根补偿张拉、整束锚索返工等。 在锚索张拉符合要求或出现异常情况但经处理符合要求之后方准许进入下道工 序。3.6锚索张拉段灌浆张拉段灌浆原材料检查及取样检测与锚固段灌浆浆材的质量控制相同。锚索 在张拉锁定后即进行张拉段灌浆。灌浆压力，0.20.7MPa;结束标准，并浆时 间30 min,实际耗浆量大于理论耗浆量，回浆比重不小于进浆比重，且孔内不 再耗浆。技术人员全过程旁站知道，检查浆液按配合比拌制及原材料符合要求，对 比进、回浆比重，回浆比重达到进浆比重开始计算并浆时间，检查核实耗浆量,

11、确认灌浆结束前孔内不再耗浆。对于灌浆过程中出现的裂隙漏浆、持续耗浆等 异常情况，施工单位采取封堵裂隙、延长并浆时间进行处理，直至符合要求。3.7锚头封堵混凝土浇筑外锚头保护是锚索施工最后一道工序。锚索在张拉锁定，并完成封孔灌浆后, 将锚索外露钢绞线预留50 mm长度，其余采用手持砂轮切割机切去。钢绞线、工 作锚进行清洗、垫座混凝土凿毛处理后，用混凝土封闭保护锚头。施工过程中出现了的问题、原因分析及处理办法4.1地质原因由于预应力锚固技术在实际工程中处于大力推广和发展阶段，在施工过程 中经常遇到地质缺陷问题，在施工中一般采用下列方法进行处理： 锚索施工过程中应加强对钻孔岩粉、回风、进尺速度、塌孔

12、、冲 孔、冲洗孔回风、回水等现象的观察和记录，以利于技术人员分析是否需要进 行固结灌浆处理。钻孔过程中遇到塌孔、严重失水、漏风等现象，造成钻孔困 难时，应认真分析原因，当确定为地质缺陷时，应先进行围岩钻孔固结灌浆处 理，如锚索孔发现钻进速度加快，同时有失水、漏风现象，可能出现裂缝或断 层。需进行固结灌浆再扫孔处理。如该处设计为锚头锚索而内锚段孔仍存在地缺 陷时，经设计人员认可后加深钻孔，直至内锚段全部到完整岩体为止，同时锚 索长度作相应调整。锚孔围岩灌浆实质上就是利用锚孔进行深孔固结灌浆，当锚孔为竖孔 时，为了简化施工工艺，可采取自下而上分段灌浆，当锚孔为水平孔或仰孔时， 可在孔口安设灌浆塞，

13、全孔一次灌注，灌浆压力为0.3 MPa,水泥标号不低于 325级，浓浆进，浓浆出，在0.3 MPa灌浆压力下，灌浆段吸浆量小于0.4 L/min,延时30min即可结束。灌浆过程中若灌入量较大且不起压，可间歇12 h 后再灌。实践证明，锚孔围岩灌浆，认真施灌一次效果已很显著，多次简单地 重复施灌，往往延误工期，造成浪费，效益也提高不多，如遇一次施灌效果不 能满足设计要求时，可采用下列补救措施：提高水泥细度，改进浆液可灌性; 改用化学灌浆。锚孔围岩灌浆时，如遇地质条件差，发生严重串孔时，将形成大面积 承受灌浆压力的危险局面，对抗滑、抗倾覆稳定极其不利，故该项灌浆应优先 采用单孔单灌，即灌一孔再钻相邻孔。若效果仍未达到设计要求，则可采用： 充水平压，将串通的孔逐孔充水，也可阻塞孔口将孔内积水低压循环，既可减 少串浆可能，又可将小量串浆立即冲出去，避免在孔内沉淀；先临时封堵邻 孔，待灌浆结束后，再对邻孔进行扫孔，严重串孔时，应会同监理、设计人员 研究，并采取有效的补救措施。锚孔围岩灌浆后，还须扫孔，恢复锚索孔道的正常作用。扫孔时间的 选择，首先应考虑不