預應力錨桿施工工藝

1、邊坡預應力高強鋼筋錨桿施工工法RJGF(閩)362008完成單位：福建建工企業(yè)總企業(yè)主要完成人：鄭志鋒林鐵民陳鳳金序言福建地域是我國多山省份之一，一般地層風化深度較大，巖體構造破裂，覆蓋層較厚，地質積聚廣為分布，在切坡筑經(jīng)過程中，常常遇到邊坡變形和破壞問題，在山區(qū)高速公路建設中不可以防范地受到路塹高邊坡工程技術難題。為認識決這些邊坡開挖后堅固性問題，在邊坡防范中采用預應力高強鋼筋錨桿，可以使構造與地層連鎖在一同，形成一種共同工作的復合體，使其能有效地承受拉力和剪力，并能提高暗藏滑移面上的抗剪強度，有效地阻截坡體位移。經(jīng)過預應力錨桿現(xiàn)場施工總結形成本工法。特點錨桿與土體聯(lián)合在一同，使得巖土體構造

2、堅固，經(jīng)過高強鋼筋的張拉施加預應力，可以有效的控制邊坡的變形量。施工所需鉆孔孔徑小，不用大型機械，機具輕盈簡單、靈巧?；静捎脵C械化作業(yè)，工藝簡單、施工安全。合用范圍預應力錨桿可應用于建筑工程、道路交通等巖土邊坡加固的施工。工藝原理預應力錨桿的一端與支檔構造連結，另一端錨固在巖土體層內(nèi)，并對其施加預應力，以錨固段的摩擦力形成抗拔力，承受巖土壓力、水壓力、抗浮、抗顛覆等所產(chǎn)生的構造拉力，用以保護巖土體的堅固。錨桿構造示建議圖4。342516Lf78La圖4錨桿構造表示圖1臺座；2錨具3承壓板；4腰梁；5鉆孔；6自由間隔層；7鋼筋；8注漿體；Lf自由段長度；La錨固段長度。施工工藝流程及操作要點5

3、.1施工工藝流程施工工藝流程見圖5.1施工準備錨桿桿體加工與制作鉆孔錨桿桿體安裝壓力灌漿腰梁施工預應力張拉與鎖定封錨5.1施工工藝流程圖5.2操作要點施工準備施工前，依照圖紙、地質報告以及技術規(guī)范編制專項施工方案，進行技術交底。依照預應力錨桿設計要求、土層條件和環(huán)境條件，合理選擇資料、設備、用具，部署水、電設施。搭設備工工作平臺。測量定位，設置水平點、變形觀察點。鉆孔在鉆機部署前，依照施工設計圖采用全站儀進行測量放樣確定孔位以及錨孔方向角，并做出標志。鉆機就位后，應保持安穩(wěn)，導桿或立軸與鉆桿傾角一致，并在同一軸線上。為了保證錨固工程施工不致于惡化邊坡巖土工程地質條件和保證孔壁的粘結性能，錨孔鉆

4、進應采用無水干鉆。鉆孔速度應依照使用鉆機性能和錨固地層嚴格控制，防范鉆孔歪曲和變徑，造成下錨困難或其他不測事故。在鉆進過程中，合理掌握鉆進參數(shù)及鉆進速度。錨桿制作與安裝錨桿制作1)依照錨桿設計長度、墊板、螺帽厚度、外錨頭長度以及張拉設備的工作長度等，確定合適的精選下料長度進行下料。剪裁錨桿，應使用砂輪機切割，不得采用氧割或電焊；錨桿接長使用閃光對焊或套筒連結；自由段長度應試慮張拉端張拉時所需要的長度；依照設計圖紙尺寸，在錨桿上部署定位支架，用粘結或綁扎固定定位支架，綁扎時必定要捆扎牢靠；錨桿制作完成后，進行外觀檢驗，按錨桿長度，規(guī)格對應孔號進行編號；錨桿制作完成后盡早使用，防范長遠寄存；錨桿應

5、寄存在干燥、潔凈的地方，錨桿體裸露部分應用浸漬油脂的紙張或塑料布進行防潮辦理，不得遇到機械破壞。錨桿自由段防腐辦理：內(nèi)涂無水黃油，外套聚乙烯塑料套管，套管直徑大于錨筋外徑5mm10mm，與錨固段接合處用密封塞關閉密實，以防注漿時漿液進入自由段。錨桿安裝錨桿安裝前對鉆孔從頭進行檢查，對塌孔、掉塊進行清理或辦理。推送錨桿時用力要均勻一致，防范在推送過程中傷害錨桿配件和防范層，并注意在推送過程中不得使錨桿體轉動，應保證將錨桿體推送至預定的深度；推送困難時，將錨桿抽出，對抽出的錨桿認真進行檢查，并對配件部署固定的有效性、防范層的破壞程度、孔的潔凈度進行觀察，當發(fā)現(xiàn)錨桿體配件有挪動、零落或錨桿體上粘附的

6、粉塵和泥土好多時，應加強配件的固定措施并對其他鉆孔進行檢查，必要時對鉆孔從頭進行清理。壓力灌漿漿體配制按設計規(guī)定選擇水泥漿體資料。注漿資料應依照設計要求確定，一般宜采用灰砂比為1：1、水灰比0.450.50的水泥砂漿或水灰比0.450.50的純水泥漿，必要時可加入必定量的外加劑或摻合料?；覞{攪拌必定采用機械逼迫拌和，注漿漿液應攪拌均勻，隨拌隨用，漿液應在初凝前用完，并嚴防石塊、雜物混入漿液。2灌漿1)灌漿采用壓力活塞式注漿泵，灌漿壓力一般不得低于0.4Mpa，亦不宜大于2Mpa。2)當使用自由段帶套管的預應力筋時，宜在錨固段長度和自由段長度內(nèi)采用同步灌漿；將水泥漿經(jīng)膠管(或用1根30mm左右的

7、鋼管作灌漿管)推入孔內(nèi)，在孔端注入錨漿。灌輸壓力一般為0.4Mpa左右，跟著水泥漿的灌入，應逐漸將灌漿管向外拔出自至孔口，在拔管過程中應保證管口向來埋在砂漿內(nèi)。灌漿時，壓力不宜過大，免得吹散漿液和砂漿，待漿液或砂漿回流到孔口時，用水泥袋紙等搗入孔內(nèi)，再用濕黏土封堵孔口，并嚴實搗實，再以0.4Mpa0.6Mpa的壓力進行補灌，補灌時穩(wěn)壓2min，漿液打破第一次灌漿體，向錨固體與土的接觸面之間擴散，使錨固體直徑擴大，增加徑向壓應力。由于擠壓作用，使錨固體周圍的土遇到壓縮，孔隙比減小，含水量減少，也提高了土的內(nèi)摩擦角。穩(wěn)壓數(shù)分鐘后即可完成。精選當采用自由段無套管的預應力筋時，應進行兩次灌漿。第一次灌

8、漿時，先灌輸錨固段，必定保證錨固段長度內(nèi)灌滿，但漿液不得流入自由段。在灌輸?shù)乃酀{具備必定強度后，對錨固段進行張拉，預應力筋張拉錨固后，對付自由段進行第二次灌漿。自由段進行第二次灌輸方法同使用自由段帶套管的預應力筋時灌輸方法。灌漿時要注意，對湊近地表面的土層錨桿，灌漿壓力不可以過大，免得惹起地表面膨脹隆起，或影響周邊原有的地下修建物和管道的使用，因此每1m覆土厚度的灌漿壓力可以0.22Mpa為宜；對垂直孔或傾斜度大的孔，可采用人工填塞搗實的方法；注漿后自然養(yǎng)護好多于7d，待強度達到設計強度等級的70以上，才可進行張拉工藝。在灌漿體硬化以前，不可以承受外力或外力惹起的錨桿挪動。注漿作業(yè)開始和中途

9、停止較長時間再作業(yè)時，宜用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及注漿管路。當孔中存有積水時，必定要使積水全部排出，待溢出漿液的稠度與注入的漿液的稠度相同后再抽出注漿管。每次注漿結束都應穩(wěn)壓15min20min，以使注漿充分。注漿結束后，將注漿管、注漿槍和注漿套管沖洗潔凈。施工過程中，做好注漿記錄。當注漿量不得小于計算量，其充盈系數(shù)為1.11.3時，漿液不可以充滿錨固體時，應進行補漿，補漿時以0.4Mpa0.6Mpa的壓力進行補灌，灌時穩(wěn)壓2min，使補灌的漿液擠密第一次灌漿體，或向錨固體與土的接觸面之間擴散，從而增加錨固體與周圍土體的摩擦力。注漿完成應將外露的鋼筋沖洗干凈，并保護好。腰梁施工依照設計要求尺寸

10、開挖臺座基槽，將預制好的鋼筋放入臺座內(nèi)，固定好模板澆筑混凝土，振搗密實。腰梁施工宜在錨桿注漿完成7d后開始，同時采用加設套管措施對錨桿進行保護。預應力張拉與鎖定張拉張拉設備要依照錨桿體的資料和鎖定力的大小進行選擇。選擇時應試慮它的通用性能。待腰梁砼強度和錨固段漿體強度達到設計強度方能進行張拉。張拉采用“雙控法”及利用拉力與伸長值來控制錨桿應力，以控制油表讀數(shù)為主，用伸長量來較核。當實質伸長量與理論伸長值差異大于6%時，應暫停張拉，待查明原因后方可連續(xù)進行。安裝錨具前，要對錨具進行逐一嚴格檢查。預應力錨桿張拉前，依次安裝墊板和工作錨螺母，千斤頂就位，套上工具錨并擰緊工具錨螺母。將錨墊板表面除掉潔

11、凈，錨具安裝應與錨墊板和千斤頂親近對中，并與錨桿軸線方向垂直，千斤頂軸線與錨桿軸線應在同一條直線上。正式張拉行進行預張拉，張拉力為設計拉力的10%20%。正式張拉荷載要分級逐漸施加，精選每次張拉宜分為5-6級進行，除第一次張拉需要堅固30分鐘外其他每級持荷穩(wěn)準時間為5分鐘，不可以一次加至鎖定荷載。詳盡張拉方式以下：0.2P00.25P0.5P0.75P1.0P1.10P（P為設計拉力值），并做好記錄。2鎖定錨筋張拉至設定最大張拉荷載值后，應持荷堅固1015分鐘，經(jīng)過觀察油泵壓力值以及伸長量變化，來判斷能否有預應力損失，若有及時進行賠償張拉。此后卸荷進行鎖定作業(yè)。擰緊工作錨螺母，卸荷千斤頂油路即

12、完成鎖定作業(yè)。封錨張拉達到設計要求后，用砂輪切割機切掉張拉端節(jié)余的預應力筋，預應力筋的外露長度不宜小于其直徑的1.5倍，且不宜小于30mm，用環(huán)氧樹脂涂封錨具及外露預應力筋，關閉前應將錨具周圍的混凝土鑿毛、沖洗潔凈，凸出式的錨頭宜配置鋼筋網(wǎng)片，用微膨脹細石混凝土進行關閉。5.3勞動組織現(xiàn)場施工可依照工作面大小及工期要求分為若干作業(yè)組進行，工種包括鋼筋工、機械操作手及普工等。勞動力組織情況見表5.3。表5.3勞動力組織情況表序號工種人數(shù)1鋼筋工22機械操作手23普工24共計6資料與設備6.1資料預應力錨桿資料依照預應力值或錨桿長度可采用高強螺紋鋼筋。其力學性能指標為：服氣強度800MPa，極限抗

13、拉強度1000MPa，伸長率6%，冷彎90不出現(xiàn)裂紋，鋼筋表面不得有結疤和橫向裂紋。鋼筋進場時，應按鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋GB1499等的規(guī)定抽取試件作力學性能檢驗，其質量必定符合相關標準的規(guī)定。漿體資料水泥宜使用一般硅酸鹽水泥，必要時采用抗硫酸鹽水泥，其強度為42.5MPa，不得使用高鋁水泥。細骨料采用粒徑不大于2mm的中細砂，砂的含泥量按重量計不大于3%；砂中所含云母、有機質、硫化精選物及硫酸鹽等有害物質的含量，按重量計不宜大于1%。拌合水中不含有影響水泥正常凝固與硬化的有害物質，不得采用污水。套管資料采用聚乙烯塑料管。間隔架可采用鋼、塑料制作。防腐資料采用無水黃油。6.2機具設備KZS

14、-100潛孔鉆機1臺、VFY-13/7-C空壓機1臺、J3G-400B砂輪切割機2臺、YCW-100穿心式液壓千斤頂1臺、ZB4-500型油泵1臺、JZB-110/12注漿泵1臺和UJW200灰漿攪拌機1臺以及錨具、夾具、連結器若干等。7質量控制7.1質量控制標準預應力錨桿施工技術指標應符合標準錨桿發(fā)射混凝土支護技術規(guī)范GB50086、建筑邊坡工程技術規(guī)范GB50330、巖土錨桿設計與施工規(guī)范CECS22:90的規(guī)定。預應力錨具與連結器應符合現(xiàn)行國家標準預應力筋用錨具、夾具和連結器GB/T14370和預應力筋用錨具、夾具和連結器應用技術規(guī)程JGJ85的規(guī)定。現(xiàn)場抽檢的錨桿數(shù)量好多于錨桿總數(shù)的5

15、%且不得少于3根進行抗拔力試驗。錨筋組裝、安裝的贊同誤差應符合表、表7.1.3-2。表錨筋組裝的贊同誤差項次項目贊同誤差錨筋長度50mm1錨固段長度50mm塑料套管端頭定位50mm2中心定位50mm注漿管50mm端頭定位表錨筋安裝的贊同誤差項次項目贊同誤差1傾角1.0入孔方向方向2.02入孔深度200mm精選7.2質量保證措施依照設計文件要求編制詳盡的施工方案，嚴格按技術要求進行施工，每道工序合格后，方可進行下道工序作業(yè)；鋼筋、水泥、錨具等資料應有產(chǎn)品合格證及相應的檢驗、試驗報告；預應力筋表面不應有污物鐵銹或其他有害物質；用儀器測定鉆機導向架的傾角，在鉆進過程中隨時檢查傾斜度。在鉆進過程中依照

16、實質地層變化情況，隨時調整鉆進參數(shù)，以防范造成孔斜誤差。鉆孔的孔深、孔徑均應符合設計要求，鉆孔深度不宜比規(guī)定值大200mm以上，鉆頭直徑不應比規(guī)定的鉆孔直徑小3.0mm以上；錨桿體放入錨孔前應除掉鉆孔內(nèi)的石屑與巖粉；灌漿后，漿體強度未達到設計要求前，預應力筋不得受擾動；錨桿基本試驗的地質條件、錨桿資料和施工工藝等應與工程錨桿一致，數(shù)量不得少于3根。8安全措施預應力施工操作人員在用電及機械使用時應恪守施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范JGJ46及建筑機械使用安全技術規(guī)程JGJ33的相關安全規(guī)定；施工前應認真進行技術交底，施工中應明確分工，一致指揮；張拉預應力錨桿前對付設備全面檢查并固定牢靠張拉時孔口前

17、面嚴禁站人；拱部或邊墻進行預應力錨桿施工時其下方嚴禁進行其他作業(yè)；注漿管路應暢達，防范塞泵、塞管；機械設備的運轉部位應有安全防范裝置。環(huán)介紹措嚴格履行建筑施工場界噪聲限值，控制和降低施工機械和運輸車輛造成的噪聲污染。合理安排作業(yè)時間，防范夜間施工，使施工噪聲對周圍環(huán)境影響減少到最低程度。合適控制機械部署密度，條件贊同時拉開必定距離，防范機械過于集中形成噪音疊加。粉塵的作業(yè)環(huán)境中作業(yè)，除灑水外，作業(yè)人員還裝備勞保防范用品。工程竣工后，及時進行現(xiàn)場完好清理，并按設計要求采用植被覆蓋或其他辦理措施。效益分析利用預應力錨桿在邊坡加固中應用，有利于減少邊坡開挖和棄方量，減少用地面積，從而減少對周邊環(huán)境的

18、破壞。精選與高強碳素鋼絲比較，擁有價錢廉價、工藝簡單、張拉采用單作用千斤頂，合適高空作業(yè)。工程應用實例福寧高速公路A10標楊家溪2#橋GK61+352GK61+412段左側邊坡防范，錨桿設計孔徑110m，長度10.2m，共65根，采用32高強度精軋螺紋鋼筋達到邊坡堅固，減少對楊家溪2#橋2224孔橋梁施工影響，工期縮短，防范滑坡、塌方等地質災害對下方跨海大橋的影響，該工程開竣工時間：2002年10月至2003年3月份。廣東省河龍(河源一龍川)高速公路某路塹邊坡，原設計坡度為1：0.65，由于勘探工作的失誤，開挖后發(fā)現(xiàn)路塹右坡有一層厚度達7m的纖弱夾層。施工時被迫將坡度放緩，但仍舊發(fā)生了2次塌方

19、事故，因此采用了預應力錨桿技術，錨桿設計孔徑130m，長度10.2m，共108根，有效地堅固了邊坡，經(jīng)過60d的努力，完好按設計要求完成了全部施工任務。施工結束后，經(jīng)過對坡頂標志裂痕的量測，沒有發(fā)現(xiàn)任何位移現(xiàn)象，有效的阻截了邊坡坍塌。預應力錨桿在衡陽市107國道K8+451641段邊坡加固治理中的應用,錨桿設計孔徑110m，長度8.4m，共104根，其成功地控制了已滑動的山體，防范了滑坡的發(fā)展，經(jīng)過監(jiān)測表示，預應力錨桿在邊坡加固工程中的應用擁有優(yōu)秀的見效。精選預應力錨桿施工步驟施工準備施工準備包括場所部署、機械設備安裝調試、人員上場和資料購買及儲備等準備工作。場所部署包括鉆孔作業(yè)場所規(guī)劃、水池

20、、混凝土拌和場所平坦，風水電管線部署以及生產(chǎn)、生活用房等。施工人員人數(shù)可依照上場機械設備數(shù)量和施工條件確定。每班由班長、鉆孔組、注漿澆砼組、空壓機司機、錨索安裝和張拉等構成。測量放線按設計文件要求，正確定出各錨點地點，定位精度：縱橫向10cm。造孔造孔工序含鉆機就位、施鉆成孔和清孔三個作業(yè)步驟。當圍護構造基坑開挖抵達錨索鉆孔地點時，第一要用鋼管和木板搭役施鉆作業(yè)平臺。鉆機就位要求鉆頭定位正確，在無設計規(guī)準時，最后成孔地點誤差不在于10cm，孔斜誤差不超出2%。施鉆機具一般為風動沖擊型鉆機，在廢弛地段成孔施工，為防范坍孔，宜采用偏愛鉆跟進護壁套管方式鉆進，鉆進過程中，應觀察出灰、出碴和漏風情況，

21、做好滑動面、參差面等纖弱面所處地點的記錄，判斷孔段能否進入堅固巖（土）層，以保證孔段進入堅固巖土深度不小于設計要求的錨固段長度?？紤]沉碴厚度，孔底應超鉆3050cm。成孔后，用高壓風沖洗孔壁，以保障砂漿與孔壁的粘結力。鉆孔必定采用干鉆，嚴禁水鉆。錨索制作和安裝錨索采用高強度、低廢弛的鋼絞線，極限抗拉強度不小于1860MPa。錨索制作和安裝可分為下料、除銹防腐、焊接導向錐、綁扎和入孔六個作業(yè)步驟。鋼絞線下料長度為孔深加上預留長度，預留長度一般為1.01.5m，與張拉錨具型號、綁扎節(jié)狀個數(shù)、墊墩和墊墩地點相關。在綁扎前，鋼絞線應先進行除銹、防腐辦理，制作和安裝全過程必定防范油脂、泥土等雜物錨固段鋼

22、絞線。鋼絞線呈同心圓環(huán)節(jié)布，中心為灌漿管；錨索錨固段間距12m設置間隔架和緊箍環(huán)，使錨索呈節(jié)狀，以增大錨索的抗拔力，其他還需設置定位片，使錨索能在孔中居中；自由段鋼絞線外套塑料管，套管前端口應的確做好隔漿措施，防范灌漿資料侵入自由段。導向錐起錨索入孔導向作用，它焊接在錨固段端部。完成造孔工序后，應馬上用人工將預制好的錨索從孔口下入孔底。灌漿精選灌漿分制漿和注漿兩個作業(yè)過程。錨孔內(nèi)的漿液為水泥砂漿，標號要求M35，配合比經(jīng)過試驗配制，可摻入合適早強劑，以縮短張拉等待時間，但嚴禁摻用擁有中、強腐化性的外加劑。砂漿必定用525#水泥，中砂過篩，加早強劑，砂漿攪拌機攪拌均勻，漿液在初凝以前用完，其實不

23、得混入雜物。注漿有多種方法，一般采用埋管式注漿，即由孔底向上有壓一次性灌漿，壓力不小于0.60.8Mpa，砂漿至孔口溢滿為止，注漿管不拔出。此方法操作簡單且灌漿質量好。注漿操作的同時，應制作相應砂漿試件，并埋入滑坡體中養(yǎng)護，以備張拉工序睜開作強度參照。注漿過程中，土體廢弛、巖體破裂較易發(fā)生漏漿情況，嚴重時砂漿無法注滿，此時可采用人工從孔口填塞礫石、巖粉，使之與漿液混淆，填塞裂痕漏漿。由于水泥漿有縮短性，注漿后的次日應做補漿辦理，使孔段砂漿飽滿。緊固頭設置緊固頭設置包括墊墩預制和錨具安裝兩道工序。墊墩為鋼筋混凝土方形墩，標號不小于C35，墊墩直接在平坦場所上立模預制，達到規(guī)定強度后，高強砂漿找平

24、連續(xù)墻面，吊立安裝，并做混凝土抗壓試件，同條件養(yǎng)護，備后續(xù)工序參照。廢弛地表上墊墩對付基底進行夯實辦理，防范墊墩在孔段內(nèi)砂漿養(yǎng)生過程中下沉，造成錨索在孔口周邊永久性彎折，以致錨索在孔口段產(chǎn)生預應力損失。在墊墩強度達到75%設計強度后，吊立安裝好墊墩，并安裝鋼墊板和錨具，用夾片鎖好鋼絞線。6.5.2.6張拉張拉前，張拉設備必定配套標定，每只千斤頂應配用的壓力表數(shù)量不小于兩塊，表的精度不低于1.5級，其常用讀數(shù)不宜超出表盤刻度的75%。在墊墩強度及砂漿強度達75%80%后，開始用輕型千斤頂對鋼絞線逐一張拉，張拉力控制在1020KPa，使鋼絞線逐根順直，此后進行整束整體初次張拉。整體張拉按多次多級進行，一般采用兩次多級，初次最后張拉噸位為錨索設計錨固荷載的50%70%。當墊墩和孔內(nèi)砂漿強度達設計強度時，進行末次張拉，末級最后張拉噸位為設計荷載的120%130%，即最后超張拉20%30%，各次張拉噸位則按級均分，各級張拉時間間隔不小于三天，以一周最好，使后一次張拉能有效賠償前一次張拉因地層壓縮徐變而產(chǎn)生的預應力損失，末次張拉的預應力損失則由超張拉賠償，一般巖層預應力損失比率在13%20%以內(nèi)，土層不大于25%，各級張拉均需持荷堅固10分鐘以上，使預應力在土體壓縮變形穩(wěn)定后能較好的均勻傳達并獲取調整。部署千斤頂時，使錨具底座頂面與鉆孔軸線垂直，以保證錨索張拉時千