预应力锚索施工作业指导书.docx

预应力锚索施工作业指导书.docx

《预应力锚索施工作业指导书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《预应力锚索施工作业指导书.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

预应力锚索施工作业指导书

第六章预应力锚索施工作业指导书

1.适用范围

适用于新建北京至沈阳铁路客运专线XX标段DK163+004.95-DK163+063.97左侧边坡除去DIK163+004.95-DIK

163+025左侧二级边坡以外的边坡防护。

2.作业准备

2.1锚索拉拔试验

为了确定锚索的锚固力，验证锚索的各种安全系数、锚固性能，以及设计参数等，在施工前必须进行锚索现场拉拔试验，根据试验结果验证设计锚固段长度是否满足要求，并根据现场试验结果对设计加以修正。

对该边坡作一组3孔拉拔试验，试验必须选在与边坡加固段相同的地层，试验孔间距应大于4m，锚固参数详见具体设计图纸。

试验必须为破坏性试验，不得在锚固边坡上进行。

试验注意事项：

加载方法：

张拉试验应逐级加载连续进行，每级加载为循环荷载。

即开始对锚索施加一个初始荷载，并记录锚头位移初始读数。

当加载到第一级荷载时记录锚头位移值，然后卸载到初始荷载并记录位移值，接着依次按照加荷等级加载-卸载-加载，每加一级荷载均要稳定一段时间，该段时间内测读锚索位移量不少于三次。

最大试验荷载不应大于锚索材料强度值得80%。

加载稳定条件：

锚索在某一级荷载的作用下，10分钟的相对位移量小于或等于0.01mm，则视为稳定，否则继续观测直到位移量小于0.01mm；锚索相对位移曲线收敛。

终止试验标准：

本试验为破坏性试验，达到下列情形之一者可终止试验。

1）锚索位移长时间不稳定，后者不收敛。

2）后一级荷载产生的锚头位移量是前一级荷载位移量的两倍，即拉拔力-位移曲线出现明显拐点。

3）加荷量已超过设计拉力值的三倍。

资料整理及设计参数选择：

1）试验完成后，应根据试验数据绘制荷载-位移曲线、荷载-弹性位移曲线和荷载-塑性位移曲线。

锚索弹性变形不应小于自由段长度变形计算值的80%，且不应大于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值。

2）锚索极限承载力基本值取破坏荷载前一级的荷载值；在最大试验荷载作用下未达到破坏标准时，取最大试验荷载为极限承载力基本值。

2.2其他准备情况：

在锚索施工之前，必须进行生产性试验。

锚索、锚具及附件样品，技术指标，施工设备及规格性能，施工方法，试验报告等资料，在施工前应报工程师审批后方可使用和实施。

锚索采用拉力集中型锚索，材料采用7根直径φ15.2mm，标准强度1860MPa普通高强度低松弛预应力钢绞线，钢绞线应有出厂证明书，对进场的钢绞线要进行外观、直径的检查，对有锈蚀、缺损者严禁使用。

钢绞线的存放应严格防锈蚀及化学污染，否则严禁使用。

3.技术要求

先施工安装锚索，再施工钢筋混凝土格梁。

锚索在正式施工前必须进行锚索拉拔试验。

根据试验结果，及时调整锚索设计参数，保证工程的安全可靠和经济合理。

锚索张拉锁定后切除多余钢绞线，用C35混凝土及时封闭锚头，并保证保护层厚度不小于5cm。

按工作锚索数量的5%设置锚索测力计，且每工点测力计不得少于2孔，以掌握锚索应力变化情况。

图3-1锚索格梁法向图

4.施工程序及工艺流程

4.1锚索施工程序

锚索制作、钻孔—安装锚索—浇筑格梁混凝土—锚孔注浆—补充注浆—张拉段灌浆—补充张拉—锚具锁定、锚头封闭。

每道工序完成经检查合格后方可进行下道工序施工。

4．2预应力锚索施工工艺流程图

图4.2-1预应力锚索施工工艺流程图

5.施工要求

5.1施工准备

施工前堑顶做好天沟排水工作。

在已进行临时支护的边坡上，根据锚索设计高程，采用钢管人工搭设脚手架及施工作业平台，要求脚手架必须安全牢靠、稳固，工作平台宽度不小于3.0m。

同时锚索施工平台的承载力不小于5KN/m。

正式施工前应先选择与边坡加固段相同底层进行锚索拉拔试验，具体施作要求见2.技术准备章节。

根据试验结果验证设计锚固段长度是否满足要求，根据现场试验结果对设计加以修正，保证工程的安全可靠和经济合理。

5.2钻机钻孔

钻孔、定位

从施工区附近基准点采用全站仪或经伟仪定位，并用红油漆标明，按设计孔口位置，在脚手架平台上安装专用钢管，将钻机移到专用钢管上，采用地质罗盘仪进行方位角与倾角定位。

设计锚索倾角为下倾25度，深20m。

孔口坐标误差不得大于10cm，孔斜率误差不得大于3%。

由于钻孔深度较深，受钻头和钻杆自重的影响，钻进过程中钻头有一定的下沉，开孔时把倾角上调5-6度，固定钻机后复测一次，达到设计要求后，接上风管，即可开钻。

钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值，并超钻50cm，钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻3-5分钟，防止孔底尖灭。

锚索成孔禁止带水钻进，以确保施工不恶化边坡工程地质条件。

钻进过程中应对每孔地层情况（岩粉情况）、进尺速度（钻速、钻压等）、潮湿程度以及一些特殊情况作现场记录。

如遇塌孔，应采用套管跟进组合钻具作业或注水泥砂浆处理。

同时确保至于稳定岩层内的锚固长度满足设计要求。

地质缺陷处理

钻孔过程中，若遇断层孔段，岩石很破碎，钻进很快，且不回风，出现长钻等现象，应退出钻头、钻杆后，进行固结灌浆处理，灌浆时采用孔口封堵。

全孔灌浆压力0.1~0.3Mpa，浆液浓度0.6:

1，水泥标号不低于42.5#，灌浆结束后1~3天内，进行重钻扫孔成孔。

对于断层可能出现在设计内锚段的，扫孔时应征询设计意见增加孔深。

洗孔

钻孔完毕后，对钻进孔选用高压风（风压不小于0.4MPa）反复清孔，以免降低水泥砂浆与孔壁的粘结强度，并用一根聚乙烯管复核孔深，待孔内粉尘吹净且孔深不小于锚索设计长度时，拔出聚乙烯管，将孔口塞号备用。

造孔过程中的注意事项

严格校验开孔时钻具的倾角和方位角，除经设计同意，严禁对设计倾角作修改。

宜优先采用轻型潜孔钻钻进。

钻孔过程中应进行分段测斜，及时纠偏，钻孔完毕再进行一次全孔测斜。

钻孔过程中若遇塌孔等地质缺陷，造成钻孔困难时，应先进行钻孔固结灌浆后钻进。

在设计孔终孔深度处，仍为地质缺陷部位时，应按工程师的指示进行钻孔加深。

钻孔完毕后，穿索前应用高压风将钻孔吹干净。

钻孔完毕验收合格后，应做好孔口保护。

5.3锚索安装

钢绞线下料

锚筋的制作应搭建高于地面50cm以上与锚筋设计长度相适应的制作台及简易防嗮防雨棚。

拉力集中性锚索，材料采用7根直径15.2mm，标准强度1860MPa的普通高强度低松弛预应力钢绞线，要求顺直、无损伤、无死弯。

将整圈钢绞线用钢管搭井字框，将整圈钢绞线内圈固定，使其站立；在下料长度范围内搭设工作台，按设计长度丈量尺寸后，采用砂轮切割机切割钢绞线下料；切口整齐无散头现象。

下料长度应考虑到混凝土垫墩厚度、千斤顶长度、工具锚和工作锚的厚度要求，适当保留余度。

切割下料，应严格设计长度一次性截取，不得采用焊接。

考虑到锚索张拉工艺要求，实际锚索长度要比设计长度多留2.0m，即锚索长度=锚固长+自由段长+0.2m.

图5.3-1锚索格梁隔离架及对中支架构造图

锚固段必须除锈、除油污，按设计要求绑扎隔离架和束线环；自由段除锈后，涂抹黄油并立即外套塑料管，两头用铁丝扎紧，并用高压胶布缠封。

图5.3-2永久性拉力型锚索结构示意图

编索制束

将下好料的钢绞线及各种进、回浆管平行堆放于工作平台上，对不同的进、回浆管及钢绞线在进口段进行编号并用不同颜色区别，然后按设计内锚段长度10m位置安装止浆环及各种进、回浆管，保证管道畅通及耐压要求（管路系统耐压值不低于设计灌浆压力的1.5倍），对耐压值不够或不通畅者要更换。

管道安装检查完后管口临时封闭，并挂牌编号。

止浆环内用还氧剂封填密实，逐根检查锈蚀情况，有锈蚀的要全部清除，用汽油逐根清洗，用干净棉纱擦干，保证钢丝上无油膜存在，以确保钢绞线与水泥浆胶结体之间有牢固粘结力。

锚索安装

采用人工辅以机械进行安装。

下索前先校对锚索编号与孔口编号是否相符；用探头检查一次合格的孔，将编制好的锚索人工运至孔口，并将其送入孔内，必要时辅以手动葫芦配合，锚索安装时曲率半径严禁小于3m，以防损坏锚索结构。

在穿索过程中，损坏锚索结构的应予更换；应保证止浆、进浆、回浆和充气等设备的完好。

图5.3-3锚索格梁钢束线环、导向帽构造图

5.4浇筑格梁混凝土

施工准备

本路基工点堑坡坡率为1:

1，每片格梁上设三排六孔预应力锚索。

竖肋的具体长度可根据实际刷坡情况有所变化，但锚索的位置须按等分坡面的长度进行放样。

硬质岩石边坡开挖凸出或凹进均不应大于20cm，否则应进行坡面处理，并按现场实际情况调整钢筋长度。

横梁及竖肋基础先用强度等级与框架相同的混凝土回填补平。

钢筋绑扎

钢筋接头需错开，同一截面钢筋接头数不得超过钢筋总根数的1／2,且有焊接接头的截面之间的距离不得小于1m。

若锚索与格梁箍筋相干扰，可局部调整箍筋间距及横梁主筋位置。

图5.4-1竖肋布筋图

图5.4-2横梁布筋图

图锚头加强钢筋图

模板安装

在施工安装模板之前，先清除基础底浮碴，保证基础密实。

模板立在开挖槽外侧，槽内混凝土要满灌，基础严禁超挖。

立模板仍采用挂线法施工，模板顶面要与设计的人字型截水骨架坡面标高一致，有挡水缘一侧模板高度为15cm，另一侧模板高度为10cm，安装时要严格控制。

保证每条骨架模板由上至下位于一条直线上。

模板安装前要打磨光滑，表面刷脱模剂，模板接装要平整、严实、净空尺寸准确，设合设计要求并美观。

混凝土浇筑

混凝土浇筑施工时，先进行坡脚施工，待坡脚初凝后，再浇注框架梁；框架梁衔接处应处在同一高度。

在锚孔周围，钢筋较密集，要仔细振捣，保证质量。

施工时选用振捣棒振捣密实，振捣完成后，应及时修整、抹平混凝土裸露面待定浆后再摸第二遍并压光，抹面时严禁洒水，并应防止过度操作影响表层混凝土的质量。

框架梁砼必须连续作业，边浇筑边振捣。

浇筑过程中如有砼滑动迹象可采取速凝或早强砼或用盖模模压住。

相邻框架间设2cm宽伸缩缝，用沥青麻筋填塞密实。

伸缩缝均为贯通缝，严禁切割设置假缝。

伸缩缝必须与排水槽错开布置，以确保与坡面整体和谐美观。

5.5锚孔注浆

在进行锚孔注浆前，应先按规定进行注浆体混凝土的强度试验。

锚孔内注浆材料采用M40水泥砂浆，水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，砂子采用石英质中细砂，水灰比0.4-0.45.应采用从孔底到孔口返浆式注浆，注浆压力不小于0.6-0.8MPa，确保孔内浆液饱满。

在砂浆未完全固化以前不得拉拔和移动锚索，待锚固体及格梁强度达到设计强度的70%以后方可进行锚索张拉锁定。

图5.5-1锚索注浆口构造图

5.6锚索张拉

锚索张拉前首先进行测力计的率定及安装

测力计安装前应进行标定，并编号。

编制施工的进度计划和操作细则（包括仪器检验、电缆连接和走向、埋设方法、现场观测及资料整理等方面的规定），并对仪器进行检验。

预应力锚索测力计安装，是伴随着预应力锚索张拉进行的，根据结构设计要求，测力计应安装在锚固垫座上，钢绞线或锚索从测力筒中心孔中穿过，测力计置于钢坐垫和工作锚之间。

安装锚索测力计应放置平稳，如发现几何偏心过大（仪器分测不等值，即为有几何偏心），应及时予以调整。

测力计安装埋设时，测力计和各垫板的接触面应平整，不允许有焊疤、焊渣和其他异物存在，达到所有垫板平整光滑，与测力计的接触面紧密，保证测力计和各垫板的埋设孔的轴线垂直。

锚索测力计安装定位后应及时测量仪器初值，根据仪器编号和设计编号做好记录并存档，仪器的引出电缆应引至便于测试位置的观测箱内，并妥善保护。

张拉锚具底座顶面应与钻孔轴线垂直，确保锚索张拉时千斤顶张拉力与锚索在同一轴线上。

锚索张拉作业前必须对张拉设备进行率定，以确保设计锁定预应力值；正式张拉前应先对锚索进行1-2次预张拉，荷载等级为0.1倍的设计拉力。

锚索正式张拉分五级进行，每级荷载分别为设计拉力的25%，50%，75%，100%和110%，除最后一级需要稳定10-20分钟外，其余每级需要稳定5分钟，并分别记录每一级钢绞线或螺纹钢的伸长量。

在每一级稳定时间内必须测读锚头位移三次。

锚索张拉除考虑预张拉外尚需采取对称张拉，以免产生过大的次应力；非对称张拉时，可以采用每次张拉设计拉力的50%为一循环张拉程序，以保证各孔锚索受力均匀，张拉后若发现有明显的预应力损失，应及时进行补张拉。

5.7锚索验收试验

应对工作锚索总数的3%且不少于5根，进行验收试验。

如业主、监理或设计单位对质量有疑问的锚索也应进行验收试验。

验收试验的锚索应随机抽样，试验荷载为设计工作荷载的1.1倍，前三级荷载可按试验荷载值得20%施加，以后按10%施加，达到试验荷载后观测10min，然后卸载到试验荷载的0.1倍并测出锚头位移。

试验完成后应绘制荷载-位移曲线图。

满足下列条件时，试验锚索为合格

加载到设计荷载后变形稳定。

锚索弹性变形不应小于自由段长度变形值得80%，且不应大于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值。

当验收锚索不合格时，应按工作锚索总数的30%重新抽检，若再有不合格时，应全数进行检验。

5.8封锚

当张拉到最后一级荷载且变形稳定后，卸荷至锁定荷载锁定锚索。

锚索锁定后，按要求切除多余钢绞线，并将锚头部分涂防腐剂，锚头及锚杆在格梁的锚孔部位补浆完成后，用C35混凝土及时封闭锚头，要求整齐、美观，封锚尺寸应满足设计要求并保证保护层厚度不小于5cm。

6劳动组织

6.1劳动力组织形式：

采用架子队组织模式。

6.2施工人员结合施工方案、机械、人员组合、工期要求等进行配置表6-1所示。

表6-1预应力锚索施工人员配置表

序号

工种

人数

工作内容

1

钢筋工

5

钢筋绑扎

2

模板工

6

支立模板

3

混凝土工

8

混凝土浇筑

5

钻进班

4

锚孔钻进

6

压浆班

4

锚索编束，抬运下索，灌浆，灌注锚墩及安装锚垫板等

7

张拉班

4

张拉

8

电焊工

1

电焊

9

维修工

2

操作空压机和灌浆泵，维修保养；电源管理及维护

10

普工

2

辅助各技术工种

合计

36

7材料要求

①钢绞线的品种、规格及性能要符合设计要求，并有出厂质量合格证书及标牌。

使用前须抽样检验，合格后方可使用。

严禁使用有机械损伤、电弧烧伤和严重锈蚀的钢绞线。

②钢绞线及锚索束不得直接堆放在地面或露天储存，要防止受潮、受腐蚀气体腐蚀。

③注浆所用的水泥必须符合设计要求。

④防护涂料与套管材料的技术特性，钻孔、注浆、张拉机械设备及锚索夹具的选型，必须符合设计要求。

⑤钢绞线检验：

每批钢绞线须由同一品牌、同一规格、同一交货状态组成一批，并不得大于30T；每批中任选3盘做外观检查；每批截取1根做拉力试验（最大符合、屈服负荷、伸长率）当有2项不合格时，判断为不合格；再从其他盘另取2倍数量试样复检，若仍有1项不合格，则该批钢绞线判为不合格。

松弛型由厂方提供试验报告。

⑥水泥检验按验标标准操作。

8施工机具配置

预应力锚索施工机具配置情况如表8-1所示。

表8-1预应力锚索施工机具配置表

序号

名称

单位

数量

1

潜孔钻机

台

1

2

空压缩机

台

2

3

灌浆泵

台

1

4

双筒搅拌机

台

1

5

千斤顶

台

2

6

高压油泵

台

1

7

电焊机

台

1

8

砂轮切割机

台

1

9

振动器

台

1

10

风镐

台

1

11

氧气焊机

台

1

12

发电机

台

1

9质量控制与检验

9.1锚索施工前应按工作锚索的3%作锚固试验，且不少于3根，以验证锚固段的设计指标，确定施工工艺参数。

9.2钻孔应采用干法成孔，严禁水钻。

9.3钻孔过程中，应记录每个孔的底层变化情况，核实底层分界面、滑动面位置及地下水等勘察设计资料。

9.4编索前应按设计要求对预应力钢绞线进行除锈、调直等处理。

锚索编制工艺应符合设计要求。

9.5锚索张拉施工工艺应符合设计要求。

张拉用设备、仪表应按检定周期送计量部门检定，且应配套检定、配套使用，如使用过程中张拉设备出现异常现象或设备检修，应重新进行检定。

9.6锚索张拉应在其锚固段砂浆强度达到设计规定强度以后进行。

锚索张拉时应逐级加力，并对加力值及锚索伸长值进行记录。

9.7锚索张拉前应按设计要求安装测力计，并按设计要求进行观测，同时应做好测力计的保护工作。

9.8锁定及注浆前应具有经监理工程师检查签证的预应力张拉记录和检查证。

锁定及注浆工艺应符合设计要求。

9.9锚索孔的布置形式及间距应符合设计要求。

检验数量：

施工单位全部检验。

监理单位按施工单位检验数量的20%见证检验。

检验方法：

观察、尺量。

9.10锚索孔的孔径、深度应满足设计要求。

检验数量：

施工单位、监理单位全部检验。

检验方法：

施工单位采用设计孔径的钻头和标准钻杆推进锚索孔，推进平顺且不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚索孔深度，退钻顺畅。

监理单位旁站。

9.11钢绞线应按设计要求编成锚索，每束锚索的规格、组合形式应符合设计要求。

检验数量：

施工单位全部检验。

监理单位按施工单位检验数量的10%平行检验。

检验方法：

插眼出厂技术证明书，观察，尺量锚索长度。

9.12锚索安装前应按设计要求除锈、除油污，剔除有死弯、机械损伤、锈坑的钢绞线。

检验数量：

施工单位全部检验。

监理单位按施工单位检验数量的10%平行检验。

检验方法：

观察。

9.13注浆体强度等级应符合设计要求。

检验数量：

施工单位每30孔取1组试件（6块），不足30孔亦制取1组试件。

监理单位按施工单位检验组数的20%见证检验。

检验方法：

试件作抗压强度试验。

9.14锚孔注浆应采用孔底注浆法，注浆应密实，注浆压力应符合设计要求。

检验要求：

施工单位全部检验。

监理单位按注浆孔数量的10%旁站。

检验方法：

通过压力表读数、观察。

9.15锚具、锚塞（夹片）、垫板安装位置应符合设计要求。

检验数量：

施工单位全部检验。

监理单位按施工单位检验数量的0%见证检验。

检验方法：

钢尺、卡尺测量。

9.16锚索预应力张拉应分级加力，最终张拉力应满足设计要求。

检验数量：

施工单位全部检验。

监理单位按张拉锚索数量的20%旁站。

检验方法：

读测力计数据并记录。

9.17锚索张拉实际伸长值与计算伸长值之差不应超过±6%。

检验数量：

施工单位全部检验。

监理单位按施工单位检验数量的20%见证检验。

检验方法：

尺量，记录，计算。

9.18锚索张拉时，滑（断）丝总数不应超过钢丝总数的5%，且1束内滑（断）丝不超过1根。

检验数量：

施工单位全部检验。

监理单位按施工单位检验数量的20%见证检验。

检验方法：

观察、计数。

9.19锚索张拉端锁定后，其回缩量及锚塞（夹片）外露量应符合设计要求。

检验数量：

施工单位全部检验。

监理单位按施工单位检验数量的20%见证检验。

检验方法：

尺量。

9.20锚索张拉完成7天后，应对其拉力和外观进行复查，复查合格后方能截除多余的锚索，进行最后的锚固作业。

检验数量：

施工单位全部检验。

监理单位按施工单位检验数量的20%见证检验。

检验方法：

张拉，读测力计数据，观察。

9.21锚索孔位置、倾角的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表9-1的规定。

表9.1-1锚索孔的允许偏差、检验数量及检验方法

序号

项目

允许偏差

施工单位检验数量

检验方法

1

位置

±100mm

每个锚索孔

测量仪器测量、尺量

2

倾角

1%

每个锚索孔

导杆法量

9.22锚具底座顶面与毛孔轴线应互相垂直。

检验数量：

施工单位全部检验。

检验方法：

观察、尺量。

9.23锚头部分应按设计要求涂刷防腐剂。

检验数量：

施工单位全部检验。

检验方法：

观察。

9.24垫块尺寸的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表9-2的规定。

表9.1-2垫块尺寸的允许偏差、检验数量及检验方法

序号

项目

允许偏差

施工单位检验数量

检验方法

1

长度

±5mm

每批成品抽样检验10%，且不少于3件。

每件检查各2处。

尺量

2

宽度

±5mm

尺量

3

高度

±5mm

尺量

10安全及环保要求

10.1安全要求

1）预应力锚固施工前，必须制定各工序的安全操作规程。

2）张拉操作人员未经考核严禁上岗；张拉时必须按规定的操作程序进行，严禁违章操作。

3）锚束吊装放束的作业区，严禁其他工种立体交叉作业。

4）各类锚具在张拉和锚固过程中，严禁敲击或猛烈震动，严防锚具失效而飞出伤人。

5）张拉时，千斤顶出力方向的作业区，严禁人员进入。

6）供钻孔、放束、张拉操作的脚手架平台，必须牢固可靠，并经检查验收后方可使用。

10.2环保要求

1）钻孔干钻过程中必须有吸尘装置，避免尘土飞扬。

2）锚索加工过程中，及时清理废料、废碴，同时加强油料管理，避免油料渗露，污染环境。

3）封孔注浆前，应先根据钻孔判断其地质情况，了解是否有溶洞，暗河，注浆严格控制注浆量，在保证施工质量的同时，防止浆液污染地下水源及涌出地表的现象发生。

4）现场材料集中堆放，施工设备由专人负责管理，防水、排水设施提前修砌，保证现场文明施工的正常进行。