岩土预应力锚索工程讲义

岩土预应力锚索工程一、岩土锚索的组成：1、锚固体：

1）机械点式：楔缝式、胀壳式

2）摩擦式：伞形和W形式

3）胶凝锚固：水泥浆、水泥砂浆、树胶脂、树脂水泥砂浆等。2、张拉段：又称自由段；自由段是指伸长性状。重点是高应力状态下的永久性功能的保持，防护。3、锁定头：由后张拉预力混凝土工业演变而来。单根钢绞线夹片，通过锚盘，支承板、架组成。夹片是关键。4、抑制件：边坡工程：①有板墙式；

②桩柱式；

③十字型或格子梁式（格构）,框架。

④墩块式。

⑤地下连续墙式（同一）。

二、锚固工程用材料：1、预应力钢材：①孔径小——高强度；

②预加应力——低松驰；

③防止应力集中——线材任意长度。2、锚具：锁定的功能使用寿命承载能力的均匀发挥；材料质量：夹片的要求，刚、柔有度。3、灌浆材料：浆体：净水泥浆或水泥砂浆重点是W/C=0.4～0.5,一般0.43～0.45。水、水泥及砂配合比应根据设计强度要求现场做配合比实验。原材料水泥标号不应低于32.5MPa,在土层中宜采用标号为42.5MPa,以增强抗拔力。砂料宜采用细砂、无泥。4、锚索制作的材料：

灌浆软管；导向帽张环箍环止浆材料套管：隔离功能

防锈材料：PH值问题三、锚索施工

施工准备钻孔锚索制作及入孔安装注浆张拉及封锚1、施工准备地质条件：掌握地层中水文及构造等地质条件，提前作好设备及材料准备。钻孔及注浆设备：合理选择钻机和注浆设备，张拉设备必须标定。材料验收：入场检查出厂合格证，钢筋、锚索、锚具进场后检验报告。坡面开挖：按设计坡率支立坡度架放线，避免超、欠挖，岩石应光面爆破2、钻孔测量孔位：定位偏差不大于20MM，倾角偏差不大于5%；钻孔：尽量采用无水钻进，使孔壁粗糙；对漏水地段可采用注水泥浆或水泥砂浆充填，二次成孔。采用有水旋转方法钻进的，必须清孔至清水，必须做抗拔力试验。钻孔深度：大于设计长度0.5M以上。3、锚索制作下料：设计长度+1.5m张拉段，不得焊割；锚固段：除锈：锈蚀严重的不得使用，加工在棚内防雨淋扩张环：保证钢绞线保护层厚度不小于20MM，应提前准备定做；箍环：绑扎用铅丝；自由段：第一层涂防腐剂，第二层防腐油脂，外套PVC管密封，套管不得有接头，防止破损，与锚固段交接处是重点；新规范一级防腐要求：双层防腐方法：自由段锚索束处再套管，管内全部灌满防腐油脂，锚固段钢绞线整体外套波纹管，管内灌满水泥浆。4、注浆注浆配合比应现场实验，浆体28天强度不小于30MPa，注浆压力：一次注浆为常压，孔内应饱满，需要二次注浆的，压力1.0~2.0MPa，当遇到孔隙或空洞且注浆难以注满时，应查明原因，可注砂浆。地表冒浆:分析地层条件，找出原因。5、张拉、封锚张拉时注浆体及支承台砼强度应达到设计强度，或28天龄期强度的75%；张拉宜分级进行：初张拉为设计值的10%，主要目的使钢绞线及构件顺直，处于均匀受力状态。第二级50%，第三级75%，每级观测时间2~5分钟；锁定：超张拉110%锁定。封锚：用C30砼封闭，保护层厚度不小于50mm.四、永久锚索的预应力损失：1、预应力损失：松弛、地层压缩，锚夹具滑曳。2、张拉与锁定：锁定的预应力水平；超张拉值。3、张拉工艺：初值张拉，预应力张拉。五、锚固试验测试1、拉拔试验：设计前实施获得的数据可作为设计依据。2、张拉试验：工程承载能力，1.2～1.3倍设计荷载,对滑坡用多少?不同工程要求不同。3、验收试验：抽样。4、监测测试试验。

六、质量监控：1、制索2、防护3、锚具4、造孔：设备、工艺、洗孔。5、注浆：成孔速注浆、反浆情况，取样的时间。6、抑制件：连接、孔口处理，补浆，垫板。7、张拉及验收张拉，记录规律性。8、变形状态检查。9、施工记录检查：漏风，出水部位。10、封锚，编号。七、几个问题探讨：

1、钢绞线污染了有什么后果？2、夹片磨光了有什么后果？3、地梁上锚具处出水是什么原因？4、张拉吨位上不来是什么原因？5、注浆管注不进浆是什么原因？6、地梁断裂是什么原因？7、钢绞线个别拉断是什么原因？全部拉断又是什么原因？8、地锚工程的使用寿命如何保证？9、锚索下不到底如何处理？10、注浆不满作何处理？钢绞线污染了有什么后果？

容易产生锈蚀，继而腐蚀而拉断；降低了钢绞线与水泥浆体之间的摩阻力。夹片磨光了有什么后果？张拉的千斤顶夹片磨光了，握裹力不够，锚索张拉时产生滑动，达不到设计值；对张拉人员的人身安全产生威胁，地梁上锚具处出水是什么原因？

地下水没有有效排除，地下水位高于锚头位置，水沿钢绞线套管上渗从锚头渗出；钢绞线自由段与锚固段交接处密封不严；自由段钢绞线油脂密封不充分；锚头砼振捣不密实。张拉吨位上不来是什么原因？锚索方面原因：锚固段水泥浆体与孔壁之间锚固力不够，整体拉出，多在软层或有水地层；压力型锚索承压盘处注浆不密实；水泥浆体强度不够，压碎破坏；设备方面：夹片不紧、滑脱；油泵及管路供压不足。注浆管注不进浆是什么原因？管底堵塞或中途折返、夹紧；注浆管中途破裂，出口在自由段出浆难；二次劈裂注浆时，间隔时间过长，浆体强度大，劈不开；岩土体密实性好，无扩容空间，注浆量小，结合地质条件分析；注浆泵进浆管是否堵塞；注浆泵内活塞是否漏浆；地梁断裂是什么原因？除设计计算方面以外的原因有：张拉时砼没有达到设计强度；砼施工振捣不实，强度不够；地层有不均匀岩块，存在集中荷载；张拉程序方面：没有分级张拉、没有循环张拉；钢绞线个别拉断是什么原因？全部拉断又是什么原因？个别拉断：没有预张拉，各钢绞线受力不均匀；夹片松紧不一，个别受力；个别钢绞线在钢管处折弯受割损伤；个别钢绞线受损或本身质量缺陷；全部拉断：设计拉力与钢绞线不配；边坡滑动滑坡推力过大；突然巨大震动，钢绞线瞬间受剪切力剪断；锚索下不到底如何处理？主要原因是锚索过长、孔径缩小、孔内有泥阻力大处理：扩大孔径：由130mm扩大至150mm，多次扫孔、清孔；对于坍孔或漏风漏水的可注水泥浆或砂浆二次钻孔；锚索前端套圆头进入方便；注浆不满作何处理？主要是漏浆，地层中裂隙多或有