
压力分散型锚索施工技术要点.doc
8页压力分散型锚索施工技术要点摘 要:本文主要介绍了压力分散型锚索的施工技术要点,着重阐述了锚索施工中的一些技术要求和注意事项关键词:压力分散型锚索 施工技术 要点1.一般规定锦屏一级水电站左岸导流洞进、出口边坡及洞身变形段和塌方段采用压力分散型锚索进行支护,由高密度聚乙烯波纹管、PE套管、防腐油脂和水泥结石等进行多层防腐保护,具有可多次补偿张拉的特点1.1预应力锚索施工应按规定的工艺流程进行作业,施工前应进行性能试验或生产性试验,以验证设计参数,完善施工工艺1.2锚墩混凝土强度应达到C35(7d),方能进行锚索张拉1.3锚固段的胶结体强度应达到M60(张拉力为1000KN)、M50(张拉力为1500KN和2000KN),其中5d水泥结石强度达到40MPa,方可进行锚索张拉1.4锚索张拉过程中如遇钢铰线断丝、夹片出现可视裂缝、千斤顶严重漏油、油泵压力表反应异常等情况之一,应停机检查处理1.5封孔灌浆应在锚索张拉锁定后3d内进行1.6封孔灌浆应采取有效措施排除孔内的水、气,确保灌浆密实度,浆液内应掺有微膨胀剂,其掺量应通过试验确定2.材料与设备2.1预应力钢绞线2.1.1预应力钢绞线采用标准型1860MPa(270级)无粘结、无涂层、高强度低松弛钢绞线,其力学性能应符合GB/T5224规定,应有出厂合格证书和标牌。
2.1.2无粘结钢铰线的防腐油脂应化学稳定性好,不得含有有害成份,成分其涂敷量不应小于50g/mPE套管厚度为1.0~1.2mm,应有一定的韧性和硬度,并有抗腐蚀、抗老化性能2.1.3无粘结预应力钢铰线的PE套管在起吊、运输、储存过程中不得冲撞、不应受损,并有防雨、防晒、防污染及防腐蚀等措施2.2水泥采用P.O42.5及以上强度等级的水泥,质量符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-1999)的规定2.3防护套管2.3.1防护套管采用高密度聚乙烯(HDPE)波纹管,应具有化学稳定性和耐久性,其壁厚应能承受施工外力冲击和摩擦损伤2.3.2套管内径应大于锚索体直径4mm以上,大于隔离架直径2mm2.3.3防护套管采用缩节管连接,应确保接头严密2.4锚具2.4.1锚具的质量应符合GB/T14370的相关规定2.4.2施工所选用的锚具应进行预应力钢铰线—锚具组装件静载试验,其锚固性能应满足:锚具效率系数不小于0.95,实测极限拉力时的总应变不小于2%,且夹片未出现肉眼可见的裂纹或破碎2.4.3与锚具相配套的锚垫板、螺旋筋、承压板的材质及加工尺寸均应符合设计要求2.5张拉机具2.5.1选用的张拉机具应与锚具的类型、锚索的设计张拉力相匹配。
2.5.2与张拉机具配套的压力表精度不应低于1.5级,张拉时压力表读数不超过表盘刻度的75%2.5.3测力计应与锚具、张拉千斤顶相匹配,且性能稳定、温度稳定性好永久观测使用的测力计,其耐久性应符合设计要求2.5.4张拉机具、器具应由专人保管、定期维护、标定,标定期一般为6个月,如经检修必须重新标定2.6灌浆设备2.6.1选用的灌浆设备须与预应力锚索孔道灌浆的浆液类型、浓度及施灌强度相适应,且能保证稳定均匀连续灌浆2.6.2制浆设备应采用高速搅拌机,以提高浆液的均匀性,增加其流动度和可灌性2.6.3灌浆泵的排浆量应能满足锚索孔道的灌浆强度的需要,压力稳定,其允许工作压力应大于设计灌浆压力的1.5倍,压力波动范围宜小于灌浆压力的20%2.6.4灌浆泵配套的压力表须经校验合格,其量程应与设计最大灌浆压力相适应3.锚索施工3.1锚索的造孔3.1.1预应力锚索孔道采用钻孔法成孔,其要求如下:(1)应按设计测定孔位,孔位坐标误差不得大于10cm,如遇障碍须移位,应征得监理工程师同意,并取得书面更改后方能实施2)开孔应严格控制钻具的倾角及方位角,当钻进20-30cm后应校核角度,在钻进中及时测量孔斜及时纠偏,终孔孔轴误差不得大于孔深的2%,方位角不得大于3°。
3)成孔应顺直,孔壁无错台、无松动碎石4)终孔孔深应大于设计孔深40cm,终孔孔径不得小于设计孔径10mm5)在钻孔过程中,如遇岩体破碎或地下水渗漏严重钻进受阻时,应采取固结灌浆等到堵漏止水措施若岩性软弱孔壁易坍塌,应采用跟管法钻进成孔6)钻进中应做好施工地质工作,使锚固段置于设计要求的岩层内7)终孔后应用压缩空气或压力水进行清洗8)锚孔经验收合格后,应及时安装锚索3.1.2孔口处理应按以下要求进行处理:(1)锚索安装或孔口临时堵塞后,应进行锚墩基面平整,清除浮石、碎石安装孔口套管时,套管必须与孔轴、锚索同心,并嵌入孔内2)锚墩外形尺寸、锚垫板下螺旋筋和加强筋就符合设计要求,锚垫板与套管应正交,偏斜不得大于0.5°3)锚墩模板安装尺寸误差不应大于±10cm4)锚墩混凝土强度等级为C35(7d)5)锚墩混凝土施工应按照《水工混凝土施工规范》(DL/T5144)中有关规定执行6)若锚墩基础承载力小于1.5MPa,应通知设计修改锚墩尺寸3.2锚索制作3.2.1锚索制作应具有良好的防雨、防污染设施3.2.2钢铰线必须采用切割机下料,设计长度相同的锚索,其钢铰线下料长度应相同,长度误差不应大于±10cm。
3.2.3锚具外钢铰线的外露长度应满足补偿张拉的要求3.2.4无粘结钢铰线编索前,应将锚头PE套管去掉,使用清洁剂洗去油脂并套上止油护套,并对裸露钢铰线进行防护3.2.5锚索应根据设计结构进行编制,采用隔离架集束,隔离架间距为2m,其间距允许偏差50mm3.2.6锚索编制中钢铰线应排列平顺,不得扭转,绑扎牢固,绑扎间距为2m3.2.7锚固段内的进浆管应编入索体,靠近孔底的进浆管出口至锚索端部距离不宜大于200mm3.2.8止浆环安装位置应符合设计要求,尺寸误差不大于±50mm,并与索体密封固定,当采用全孔一次注浆工艺时,孔内不设止浆环,导向帽与索体连接牢固可靠3.2.9锚索编成经检验合格后签发合格证,并进行编号、挂标识牌,注明生产日期、使用部位、孔号对穿锚索应进行钢铰线编号,同根钢铰线两端编号应相同3.2.10合格锚索应扫编号整齐、平顺地存放在距地面20cm以上的支架或平台上,不得叠压存放,支架间距为1.0m,半进行临时防护锚索存放地应干燥、通风,不得接触硫化物、氯化物、亚硫酸盐、亚硝酸盐等有害物质,并避免杂散电流3.3锚索运输、安装3.3.1锚索运输与安装应根据施工环境和条件制定具体的实施方案及技术要求。
水平运输中,索体的各支点间距不宜大于2.0m,弯曲半径不宜小于3.0m;垂直运输中,吊点间距不宜大于3.0m,在搬运和装卸时应谨慎操作,严防与硬质物体摩擦,以免损伤PE套管3.3.2锚索安装前,应核查孔道、孔号与锚索的编号、索体的钢铰线的顺直性、止浆环质量、进出浆管的位置与通畅性,并对测试仪器的引伸线做导通检查3.3.3锚索孔道验收24h后,锚索安装前,应检查其通畅情况3.3.4无粘结钢铰线若PE套管破损,必须修复合格后方能安装3.3.5锚索应一次放索到位,避免在安装过程中反复拖动索体3.3.6锚索施工时,应先将套管与索体固定牢靠后再进行安装,采用缓慢均匀推进,来防索体与套管相互错动3.3.7锚索安装完毕后,应对外露钢铰线进行临时防护3.4灌浆3.4.1锚索灌浆应在孔口安装阻塞器(仰角锚索应采用灌浆钢罩)为保证波纹管内的灌浆质量,应在波纹管口设置封堵器3.4.2灌浆水泥采用42.5普通硅酸盐水泥,浆液的强度和性能应满足设计要求3.4.3锚索灌浆采用孔底进浆、孔口出浆的孔内有压循环灌浆法,灌浆压力为0.5~0.7MPa,浆液的强度和性能应满足设计要求3.4.4在灌浆过程中,应观察出浆管的排水、排浆情况,当排浆比重与灌浆比重相同时,方可进行屏浆。
当回浆压力达到0.2~0.3MPa,吸浆率小于0.4L/min时(俯角锚索可采用排出浆液浓度与灌入浆液浓度相同且不含气泡控制),再屏浆30min即可结束3.5张拉3.5.1锚索张拉时应做好生产、技术、机具、人员等方面的安排,必须检查锚固段浆体结石与锚墩混凝土的强度3.5.2考虑到边坡岩性复杂,锚索张拉力大、索体长,为减少预应力损失,采取间歇张拉的方式锚索初期张拉力按设计值的80%控制,待边坡或索体应力充分调整、早期预应力损失基本完成后再进行补偿张拉,使锚索应力超张拉到设计允许应力值后锁定3.5.3当锚索的预应力损失超过设计张拉力的10%时,应进行补偿张拉补偿张拉在锁定值基础上一次张拉至超张拉荷载,最多进行两次3.5.4锚索张拉时采用张拉力控制为主,伸长值校核的双控操作方法锚索张拉实测伸长值与理论值偏差超出+10%或小于-5%时,应停机检查,待查明原因并采取相应措施后,方可恢复张拉3.5.5锚索张拉采用单根张拉方式,确保各根钢铰线平均受载先张拉锚具中心部位的钢铰线,然后张拉锚具周边部位的钢铰线,按照间隔对称分序进行对同一承载体上的钢铰线采用多台单根张拉小千斤顶对称张拉3.5.6锚索张拉应先进行单根预应力钢铰线预紧,使同一承载体上各股预应力钢铰线的应力均匀后,再进行分级张拉。
3.5.7预紧采用单根钢铰线小千斤顶循环法,单根钢铰线预紧应力为30KN,每根钢铰线至少进行两个循环预紧,要求两次预紧伸长值小于3mm,且每根钢铰线的伸长值不得小于理论值的10%,否则,进入下一循环继续预紧,直至满足要求才能进入整体张拉3.5.8同一承载体上钢铰线分级加载张拉程序为:第一循环张拉:施加δ/4荷载稳定5min,量测钢绞线伸长值;第二循环张拉:第一循环张拉结束,在δ/4的基础上继续加载至δ/2荷载,稳定5min,量测钢绞线伸长值;第三循环张拉:第二循环张拉结束后,在δ/2荷载的基础上继续加载至3δ/4,稳定5min,量测钢绞线伸长值;第四循环张拉:第三循环张拉结束后,在3δ/4的基础上加载至δ荷载,稳定5min,量测钢绞线伸长值;第五循环张拉:第四循环张拉结束后,在δ荷载的基础上加载至1.05δ荷载,稳定10min,量测钢绞线伸长值;稳定后锁定3.5.9在张拉过程中应按设计要求逐级加载,最大张拉应力控制在105%δ3.5.10张拉加载及卸载应缓慢平稳,加载速率每分钟不宜超过0.1δ,卸载速率每分钟不宜超过0.2δ3.5.11锚索张拉锁定后,夹片错牙不应大于2mm,否则应退锚重新张拉。
3.5.12锚索张拉每级加载后应同步量测其伸长值,锁定后应量测预应力钢铰线的滑移量3.5.13长度超过24m的对穿锚索采用两端同步张拉在特殊情况下或设计要求采取一端张拉时,应制定详细的张拉操作规程,并通过试验和完善工艺后方可实施3.6防护3.6.1在边开挖边支护的施工部位,封孔灌浆3d内不允许爆破,3d~7d内爆破产生的质点振动速度不得大于1.5cm/s3.6.2封锚时锚垫板外预应力钢铰线存留长度不应小于30mm,其切割严禁使用电弧或乙炔焰3.6.3锚索防护除采用波纹管、PE套管外,其张拉段必须采用水泥浆或水泥砂浆进行全孔封闭灌浆,浆液的强度和性能应满足设计要求3.6.4外锚头初期采用可拆卸金属(塑料)防护罩加注防腐油脂进行封锚防腐油脂不得含有对锚头有腐蚀性的物质3.6.5外锚头后期采用防护罩内灌注环氧砂浆封锚保护施工前,应将锚具、钢铰线露头、钢垫板表面水泥浆、油脂及锈蚀等清理干净,并对锚墩混凝土结合面凿毛,涂刷一道环氧基液后,再灌注环氧砂浆4.试验与检测4.1锚索施工初期应进行胶结材料与被锚固介质的粘。
