预应力锚索张拉施工指导性方案_精品文档Word文档格式.doc
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为保证锚孔位置准确,格梁整体线型美观,可采用整体布孔位,搭设坡面脚手架的方法。
具体操作过程中严格控制好坡顶、坡脚(同一坡面上)两条基准线(基准线一般定位格梁面高程),依据上下基准线挂坡面线,分别确定各节点位置,然后按照挂线位置紧贴坡面搭设脚手架,按照格梁尺寸搭设,将锚孔位置定于脚手架节点上(要考虑钢管直径),局部进行高低调整,保证整体脚手架平齐。
2、钻孔
钻机应严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位,采用测角量具控制角度,孔位、孔斜率、孔径、孔深满足规范及设计要求。
成孔后孔口进行覆盖防护,防止雨水或土渣进入孔内。
钻进过程中应对每孔地层情况、进尺速度、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。
锚杆(索)成孔后应及时下放锚索(杆)并注浆。
3、锚索制作及安装
制作锚索前,准确计算钢绞线的每根长度,采用切割机切割,严禁电焊烧割,长度一次性截取,不得采用焊接等连接,考虑锚索张拉工艺要求,锚索实际长度比设计长度多留2m。
安装承载体过程中,剥离钢绞线表面塑料套管(和载体连接部位),将钢绞线表面防腐油脂清洗干净,然后用挤压机将挤压套和钢绞线进行机械连接。
按照设计要求安装隔离架、架线环、对中支架等配件。
压力分散型锚索因各单元锚索长度不同,因此应对各单元锚索进行标记。
编号可采用两重编号的原则,避免因施工中因锚索拖动将标记磨损,一是对钢绞线外露段(剥皮后)用不同颜色胶带标记;
二是对外露段外套管分别采取切除不同长度的方式。
以上两种方式同时使用,特别要注意,锚索张拉时外露钢绞线套管要全部剥离,一定要采取可靠的方法。
下锚前,应采用高压风反复清孔,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,准备下放锚索。
下锚索过程中,推送锚索时用力要均匀一致,应防止在推送过程中损坏锚索配件。
推送锚索时不得使锚索转动,将锚索体推送至预定深度后,检查注浆管是否畅通,否则应拔出锚索体,排除故障后重新安装。
4、注浆
注浆用采用注浆机进行,必须从孔底到孔口返浆式注浆,注浆压力不小于0.6~0.8MPa,浆液采用M40水泥砂浆。
浆从孔口溢出时视为注满,必须一次注满,要多进行次补浆,以保证浆体充满钻孔。
注浆完毕后,将锚索固定在孔口中央。
预应力锚杆注浆分为两次注浆,第一次为锚固段注浆,待锚杆张拉锁定后第二次注浆。
5、格梁及锚墩施工
施工程序为:
测量放线→格梁开挖→砂浆垫层→绑扎钢筋→支立模板→安装锚索孔口波纹管→安装螺旋筋及孔口钢筋网→安装锚具(锚垫板)→现浇混凝土→混凝土养护。
格梁在施工前,首先开槽并进行修整,然后采用C20混凝土垫层找平,对超挖部位严禁采用松散土块回填,必须采用C20混凝土填补,严禁格梁垫层下有虚渣和空洞。
严格按照设计图纸和规范要求绑扎钢筋,确保主筋长度及箍筋间距满足要求,钢筋接头尽量避开节点位置。
模板必须安装顺直,接缝严密,顶面可进行加盖,确保格梁面平整。
浇筑过程中,控制浇筑速度,不宜过快,防止胀模,浇筑过程中必须进行振捣,确保砼密实。
菱形格梁施工完砼后可在挡水堰位置埋设预埋钢筋,保证后续挡水堰施工时与格梁的连接质量。
拆除模板时,保证混凝土表面及棱角完整,不被破坏。
浇筑完后对格梁进行覆盖养生,特别是锚墩位置,必须按要求养护到位。
6、锚索(杆)计安装
若需要安装锚索(杆)计的孔位,按照工点图中指定孔位进行安装,安装前必须进行标定、编号,安装时保证锚索(杆)计座在锚墩面上,必须放置平稳,锚索(杆)从测力计孔中心穿过,如发现几何偏心过大,应及时调整。
7、张拉及锁定
在张拉前必须根据锚索锚固设计吨位选择合适的千斤顶及油压泵,并进行标定,得出千斤顶拉力和油压表压强的张拉方程。
根据相关参数计算锚索张拉荷载及伸长量,并计算出不同荷载对应的张拉油表读数。
当格梁砼强度及孔内M40砂浆强度,达到设计强度的80%以上,方可进行锚索的张拉。
在正式张拉前,先按照荷载为0.1倍的设计拉力预张拉,整体张拉1~2次,使锚索拉直,然后松开。
压力分散型锚索进行张拉时,按照设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%五级分级补偿,分级整体张拉。
在张拉过程中,当荷载每增加一级,均应稳定5min,并记录位移读数。
最后一级张拉荷载应维持10~20min,每级稳定后测读锚头位移不应少于3次。
张拉至110%稳定后可进行锁定,若发先应力损失,应及时进行补张拉。
8、补充注浆(二次注浆)
张拉锁定后,可进行补充注浆。
预应力锚索应从补浆孔进行补浆,保证波纹管及锚具内注浆饱满。
预应力锚杆采用二次注浆管进行注浆,注浆前确保排气孔畅通。
9、封锚
锚索张拉完成7天后,对其拉力和外观进行复查,复查合格后,采用手提砂轮机切除多余钢绞线(从锚具起预留大于10cm,但不超过锚头),然后支模,用混凝土及时封闭锚头,要求整齐、美观。
四、关键工序施工(锚索(杆)张拉)
1、工艺流程图
压力分散型预应力锚索(3单元6束)为图1所示,拉力集中型预应力锚索、预应力锚杆为图2所示,见下图。
注:
当预应力锚索为2单元4束时,每循环只进行第一步补偿张拉(补偿张拉1),不需第二部补偿(补偿张拉2),其他工序仍按照流程进行。
图1:
压力分散型预应力锚索张拉工艺流程图
图2:
拉力集中型预应力锚索、预应力锚杆张拉工艺流程图
2、工艺流程
(1)压力分散型预应力锚索(3单元6束)
①预张拉:
②差异分步补偿张拉:
第一步:
先按照差异荷载△P1张拉第一单元(最长一组锚索),并采用△L1-2进行控制,张拉到位后锁定工作锚和工具锚;
在千斤顶行程内可不回油,压力表不归零,继续进行第二步张拉。
第二步:
再按照差异荷载△P2同时张位第一单元(最长一组锚索)和第二单元(次长一组锚索),并用△L2-3进行控制,张拉到位后锁定工作锚和工具锚;
在千斤顶行程内不回油,压力表不归零,继续进行整体同步张拉。
③分级补偿,分级整体张拉:
按照上述,每级荷载张拉前先进行第一、二步分单元补偿张拉后,再将三组锚索(即一、二、三单元)整体张拉,按照设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%五级分级补偿,分级整体张拉,至张拉锁定。
(2)压力分散型预应力锚索(2单元4束)
按照差异荷载△P1张拉第一单元(最长一组锚索),并采用△L1-2进行控制,张拉到位后锁定工作锚和工具锚;
在千斤顶行程内可不回油,压力表不归零,继续进行整体同步张拉。
按照上述,每级荷载张拉前先进行第一单元补偿张拉后,再将锚索(2单元)整体张拉,按照设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%五级分级补偿,分级整体张拉,至张拉锁定。
(3)拉力集中预应力型锚索、预应力锚杆
②按照设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%五级分级整体张拉,至张拉锁定。
3、张拉荷载和伸长量计算。
①张拉荷载计算:
锚索设计荷载采用平均法进行分配,即每单元锚索承受的荷载为设计荷载的1/3,单根锚索承受的荷载为1/6,忽略孔道摩擦和其它不利因素。
②伸长量计算:
根据每单元锚索长度,确定各级荷载对应的伸长量。
△L1=PL1/EA△L2=PL2/EA△L3=PL3/EA
公式中(L1、L2、L3)长度计算时,锚索有效张拉长度=锚固段+自由段+锚墩轴心厚度+锚具厚度+千斤顶的工作长度。
③差异荷载和伸长量计算:
差异伸长量:
△L1-2=△L1-△L2△L2-3=△L2-△L3
差异荷载:
△P1=E*A*(△L1-2/L1)*2
△P2=E*A*(△L2-3/L2十△L2-3/L1)*2
其中:
L1,L2,L3—分别为第一、二、三单元锚索的长度,且L1>
L2>
L3;
△L1,△L2,△L3—各单元锚索在各级荷载(设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%)的作用下的伸长量;
△L1-2,△L2-3—各单元锚索在各级荷载(设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%)作用下的差异伸长量;
P—各级荷载(设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%)的作用下单根钢绞线束的荷载;
A—单根钢绞线束的截面面积;
E—钢绞线的弹性模量;
△P1,△P2—各级荷载(设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%)分步差异张拉之第一、二步级张拉荷载增量。
锚索设计荷载采用平均法进行分配,即每单元锚索承受的荷载为设计荷载的1/2,单根锚索承受的荷载为1/4,忽略孔道摩擦和其它不利因素。
△L1=PL1/EA△L2=PL2/EA
公式中(L1、L2)长度计算时,锚索有效张拉长度=锚固段+自由段+锚墩轴心厚度+锚具厚度+千斤顶的工作长度。
△L1-2=△L1-△L2
△P=E*A*(△L1-2/L1)*2
L1,L2,—分别为第一、二单元锚索的长度,且L1>
L2;
△L1,△L2—各单元锚索在各级荷载(设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%)的作用下的伸长量;
△L1-2—锚索在各级荷载(设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%)作用下的差异伸长量;
△P—各级荷载(设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%)差异荷载增量。
锚索有效张拉长度=锚固段+自由段+锚墩轴心厚度+锚具厚度+千斤顶的工作长度。
按照设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%的作用下,整体分级张拉。
△L=P*L/(E*A)
L—锚索(杆)的长度(为锚索时L均等长);
△L—各级荷载(设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%)的作用下的伸长量;
P—各级荷载(设计荷载的25%、50%、75%、100%、110%);
A—孔内钢绞线(锚杆)的总截面面积;
E—钢绞线(锚杆)的弹性模量;
4、张拉过程控制
(1)张拉前将锚垫板管内的混凝土清理干净、消除钢绞线上的锈蚀、泥浆。
锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中,千斤顶轴线与锚孔及锚索轴
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