株六复线贵定站预应力锚索施工技术

株六复线贵定站预应力锚索工点施工技术易国良、李集光（中铁隧道集团河南新乡453000）摘要：本文介绍既有线石方控制爆破防护参数及爆破参数，系统阐述了预应力锚索成孔、下锚、注浆、张拉、封锚工艺及要求，尤其是对预应力锚索张拉“双校”检验进行了详细的介绍。关键词：预应力，锚索，施工一、工程概况株六复线贵定火车站BCK529+350~+525段为既有路堑内扩挖、增建第二线位于既有线左侧。距既有线2m,边坡最大高度34.0m。左侧丘包自然坡度15°~25°,基岩裸露，为灰岩夹页岩，薄层~中厚层状，局部有褶曲，岩层倾角50°~60°倾向既有线，页岩为IV类软岩，灰岩为V类次坚岩石。上部边坡坡率1:1，采用锚喷网防护，下部边坡坡率1:0.25。采用预应力锚索和喷锚网联合防护。锚索5.0m间距，呈梅花型布置。原设计锚索107孔，单孔长12.0~17.0m。后因1999年8月8日、18日两次路堑开挖过程中堑顶山体开裂、滑移。经建设、设计、监理、施工单位现场办公变更为127孔，单孔长12.0~18.0m，锚索总长1831m。见图一。每孔锚索均为4根φ15.2mm高强度低松弛钢绞线制作。锚固段长度为8m，自由段采用塑料套管隔离防护。全孔范围采用350号水泥砂浆灌注，注浆压力0.6~0.8MPa。锚孔孔径110mm，每孔采用600KN预拉力。锚索垫块采用1.2×1.2×0.3m的C35级钢筋混凝土制作。见锚索结构图（图二）。二、工程地质及水文地质条件贵定车站右侧为冲洪积阶地地貌，左侧为低缓剥蚀残丘地貌。左侧丘包自然坡度15°~25°，基岩裸露，为灰岩夹页岩。灰岩薄层~中厚层状，页岩薄层状。层理清晰，局部有褶曲。页岩为Ⅳ类软石，灰岩为Ⅴ类次坚岩。贵定地区降雨量丰富，降水集中。雨季地表水渗入地下，裂隙水含量明显增加。三、施工机具XL-100型钻机2台、12m3空压机1台、气腿凿岩机6台、PC-200挖掘机2台、自卸汽车（8T）10台、喷浆机2台、9m3空压机1台、UB3C型灰浆泵2台、YCN25-200穿心式千斤顶1台、DQM15-4型锚具127套、电焊、氧气设备1套。四、施工工艺掀1膝、总体施工方奏案：雨总体施工方案第为：先施工作把防护排架，纵别向分台阶爆破矛开挖，台阶高罪度姐为悲6凭m格左右，然后分师台阶及时放巾作前允锚杆和挂网喷鄙砼封闭，分台究阶施作锚索。剖2惠、控爆施工工弄艺：颈2浮．庄1令、防护措施：唐防护措施采取约了沿既有线路帜设立二沙排布φ芦4摘2付钢管为骨架密责排竹杆的防护浸排架，其中一赢排为直立式排跳架，一排为靠础壁式排架，如功图（三）所示坐。为控制个别驼飞石的发生，留除了堵塞炮孔凉外，还采用三劳层胶网覆盖，钉胶网上压砂袋鸽的防护措施见粪图（四）。从2欧．私2搁、控爆参数：吨控爆施工为纵普向台阶法开挖介：由纵向引便万道至山顶，由语上至下分台阶臣施工，台阶由抹多个小台阶构优成一汽个只6m客叔高左右的大台秆阶；控爆参数假如下：采用人岛工手持风钻打刑眼，眼追深遍150cm毙筹，眼间嚷距醉100cm,宅娇宏最小抵抗腿线丰70c治m盟。装药结构为幼集中装药，单厅眼装药以量医0.3kg的类，堵眼深度大税于件1/易3添眼深，非电毫慧秒雷管起爆，摘每谋次赌5~杠6奴个眼单排起爆疼。同时为了控逃制飞石方向，督通过改变地形晴，使最小抵抗吸线背离既有线敲的一侧，如图悲（五）。策3替、锚索施工工瞧艺议：锡轰3笑．编1命、施工工艺流饮程（见下页）区3弹．肆2化、施工工艺及绑要求销3浓．仆2搞．滨1轮、成孔工艺：阅根据设计要求阳的里程、标高后定出孔位，钻鲁机就位后重新盖复核孔位。要财求水平方向孔效距误差不大吓于捷50m月m劝，垂直方向孔谷距误差不大镇于沙10m络m激，同时用罗盘番定出钻孔倾斜点角度，以保证抖钻孔底部偏斜愚尺寸不大于锚政索长度究的下3岁％。在本工程旅中倾森角沉α炊=arctg春0.25=1仇4°霞2才′祸1鄙0廉″属（其黄中业1牺：联0.2纠5晚为设计边坡坡咏率）。钻孔采狭用风动潜孔锤汪冲击钻进工艺顷。为确保岩层腾、裂隙间不充甩水造成层间移笨位，钻孔采用湖干钻，不得水骡钻。清孔时用亮高压风吹，不傻得用水冲。钻山孔深度财L=LS-L瘦z+Ld锈其中纹：底L滚S浊—筹设计锚索长度姨L旷z近—甘预留张拉段长逃度夸，眼1.0~1.讯2m钞L慕d铁—间导向锥及预留蛇沉碴段长度秀，贞1.0m胖钻孔深度不得烧小锈于藏L惩值，也不宜大仍于贝L斑值完的呢1漆%翠。杰锚索施工工艺倡流程缘3蚂．听2格．裳2漆、下锚工艺：建根据设计确定袭钢绞线下料长刚度，下料时同简孔各股钢绞线巧长度误差不大煮于垦50m讨m觉。对钢绞线进毙行除油、除锈凳处理，并按规趋律平直排列，叉沿钢绞线方向水每暮隔柏1.5捞m紧设置一个盛用京φ锡6积钢筋加工而成窃的隔离架，隔管离架形状如图耗六。紫隔离架与钢绞妈线间用扎丝绑鼻扎，隔离架保谦护层不小影于碧2c锣m林。钢绞线自由杜段进行防腐处饱理，外套塑料咳管，两端用扎博丝扎紧。钢绞圾线端头焊在导论向锥上，导向谦锥采期用球φ棍4累0雀钢管，一端加思工成锥形。注所浆管枣用夜φ搏2拜2租塑料管从隔离痰架中心穿过，前一端紧临导向别锥，用细铁丝挣捆住。下锚时板重新核定锚索和全长、锚固段泥长度、自由段惭长度及各部分京焊接、捆扎情己况。确认合格赚后抬至现场平末顺摆放，待吹朽孔完毕，将锚少索缓慢平直放圾入孔内，孔口板预约留攻1.2途m随张拉长度。般3恋．倍2贯．刘3梯、注浆工艺：真下锚后，利用壶捆扎在钢绞线注上的注浆塑料求管用高压风清涝孔，按照配合接比将砂浆搅拌眠均匀，开始注娱浆。待孔口溢拜出水泥浆后将垦注浆管拔几米萌，而后边注浆饮边拔注浆管，烂不可过快。保案持壤0.6~0.摊8MP受a午的注浆压力，岁待孔口溢出浓介水泥浆时拔出仿注浆管，注浆卵结束。对上一差次已注完浆的棵锚孔进行二次配补浆，直至补毕满。因为浆液点硬化后不能充亿满锚固体，必洽须进行补浆。晨注浆采么用农52丰5六号普通硅酸盐塌水泥制成的水蚊泥砂浆，水灰沃比勇0.4陡0盯，施工配合比旷水泥：序砂询=范1瓶：踩0.5概2舒。注浆时，必搅须保证锚孔注谷浆饱满。注浆毯量统计表如表锈一。斜其虏V替（注浆量痕）它—量L终（钻孔长度）秩关系曲线如下捞：忽3颠．凝2允．死4较、锚垫板施工刻工艺：垫板钢勇筋加工经监理码检查合格后方盖可搬运至现场善，定位准确，静垫板中心与锚锅索中心偏差不纷大杜于执10m亩m助，垫板面与锚悠索轴心垂直。驶垫板背后超挖致部分采用同级萍混凝土回填，播垫板混凝土采侧用具42看5棵号普通硅酸盐泥水泥、机制砂蒸、机制碎石拌址合。施工配合面比水泥：砂：俊碎淘石差=讲1贿：组1.2各4蚀：仪1.8妇6母，水灰曲比鹅0.3想6垂。驱3煤．龟2侄．堤5闻、张拉锁定工故艺：张拉前对楼张拉设备进行钥标定，在张拉广过程中根据标李定曲线找到与振控制张拉具力盟N解值相对应的压若力表读疑数雾P爪值。性在锚孔砂浆达德到设计强度尾的仁7逮0颗％和锚垫板混代凝土抗压强度问大侄于市15MP租a涂后进行张拉作胖业。张拉采准用妹YCN25-刊20旋0繁型穿心式千斤串顶壮，萄DQM15-呢4染型锚具。张拉域时先贩取驱1洗0洞％把Nt(N暂t质为设计锚固力领，本工点为单权根钢绞贴线潜150KN所)岔，激即缘15K林N翠为预张拉力，早对锚索预张夹拉俩1~丑2狱次。使锚索各典部分接触紧密核，并使钢绞线级平直，以免钢薪绞线因受力不网均被拉断。同愈时减少加荷时仔初伸长您值锦ε舍0码过大的影响因载素。锚索张拉王分级加载，每峰级荷载增量乱为屯2坡0狠％紧N恳t自，碗即坑30K狸N日。每次加载后腥观测一定的时跪间（见表二）卧，并记录锚头数位移量，绘捐制清P蜂-吩ε肢曲线，与标摔准雁P耗-孩ε局线比较，验证默实际伸长值是府否大于理论伸证长值虏的宇8及0陈％，小于自由睛段长度领与通1/慌2袋锚固段长度之错和的理论伸长侧值。夏锚索理论伸长府量狠ε制=PL/EA风其中勾：弱P深—帜张拉力篇L征—团自由段长度叫E越—荣钢绞线弹性模葛量驰A呆—榆钢绞线截面积宜施工前，先对系钢绞线进行试皮验，测出其弹胃性模量和截面膨积，用来计算苗其理论伸长值瞒。眼张拉终荷载撤为豆1.2N岗t皮，话180K叮N勺，即超张令拉喇2酱0游％。其观测时抱间猎为桌15mi划n李，然后千斤顶盆回油，工作锚柳楔形夹片自动桥夹紧钢绞线，谜锚索轴向回缩拔，产生一定范侧围的应力松弛趴，设计已考虑矮这一因素。因样此锚索工作锚初固力小于设计鞋锚固力，为埋（所0.5~1.拉0娃）秧N挺t仇。龄单孔锚索设计朋为买4产根休φ普15.2m兔m籍钢绞线组成，释张拉时为减小修锚具、锚垫板挎受力不均张拉劳顺序依次为：胶本工点虽为群盼锚工点，但锚遣索间碗距骆5.0沙m炮，锚索张拉时宴邻近锚索的相董互影响较小，式可以进行顺序纽张拉。考虑下循部路堑爆破震达动可能造成已锡经张拉完毕的劈锚索预应力松疯弛，设计要求情在全部锚索施防工完毕后再行微封锚。案锚索张拉锁定尼在监理工程师狗的参与下进行芒。根据预加应鸟力例P吐与伸长滔值茎ε税同步递增，拉巡力管“剑双留校当”埋检验。下表为提随机七根锚索惧（自由段长度豆不同）的预加培应箱力当P送与实测伸长秩值姑ε步对应表。镜其兽中勾K股—瓶1灶，绑E罢—陪9饮号锚索实挺测同P捐-累ε辛曲线与理僵论羡P铲-穷ε慌线见图八。孔由春P完-锁ε颗曲线可以看出养，在不同荷载饱等级伸长扫量咱ε学都大于其理论坊伸长量，这是尾因为锚索是柔此性材料，在初估张拉时锚索有披一个伸直拉紧雕和千斤顶压紧洗锚具，使斤顶惨承压面、锚具叶、钢垫板之间啊密贴的过程，竹造成初始伸长虫量较大。图八却2驾．洁6轻、封锚工艺：座设计要求全部黑锚索施工完毕秧后，再逐孔进屿行终张拉。锚扛头及钢垫板防遇腐处理后，叨用觉C1草5邮砼制作锚墩，轻封闭锚头。但吉因最上一排锚触索高经度老27.5何m火，待路堑开挖尖之后再行封锚上，其工作难度责大，危险性高命，后经同设计陈联系，同意在参超张帅拉留20黄%排的基础上再超亮张夺拉浙10灭%铲，可立即封锚象。但最大张拉献力不应超过预枣应力筋抗拉强猫度成的敲80咳%忠。膛五库.捏验收质量记录火1穗.的水泥，粗、细裙骨料，钢筋、解水泥砂浆、混晨凝土常规试验挺报告铁2罪.蛾钢绞线弹性模事量、截面积、贤抗拉强度检验混报告围3钻.慰锚具静载锚固缝性能检验报告组4柴.妇混凝土施工检善查记录残5咬.赶锚索注浆施工舅记录棕6蔑.谁预应力锚索张途拉验收记录六.体会臭虽然近几年城欣市地铁及高层棋建筑深基坑开榜挖中预应力锚巷索运用越来越滤广泛，但在铁店路、公路等设屈施建设中运用惹预应力锚索作稻为永久支护还邪不多见，锚索押施工仍被认为惨是工艺要求高迫，技术复杂的注岩土工程方法存，其作为支护怠的可靠性仍被派多方担心。如推果在施工过程供中我们严格按废照其工艺