预应力锚索施工作业指导书00002.docx
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预应力锚索施工作业指导书00002
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
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