预应力锚索施工技术方案.docx

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预应力锚索施工技术方案

目录

一、编制依据…………………………………………………………………………………2

二、工程概况…………………………………………………………………………………2矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

1、预应力锚索分布情况…………………………………………………………………2

2、工程地质和水文地质情况……………………………………………………………2

三、施工部署…………………………………………………………………………………3聞創沟燴鐺險爱氇谴净。

1、施工管理机构图………………………………………………………………………3

2、施工部署………………………………………………………………………………3

3、人员、机械配置情况…………………………………………………………………4

4、风、水、电布置………………………………………………………………………5

5、施工进度计划…………………………………………………………………………5

四、预应力锚索施工…………………………………………………………………………5残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。

1、总体方案………………………………………………………………………………5

2、预应力锚索施工方案…………………………………………………………………7

五、质量保证措施……………………………………………………………………………14酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

1、质量保证措施………………………………………………………………………14

2、施工质量保证措施…………………………………………………………………15

六、安全保证措施……………………………………………………………………………18彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。

1、机械设备安全措施…………………………………………………………………18

2、施工安全预防措施…………………………………………………………………18

3、高边坡施工安全应急措施…………………………………………………………19

七、环境保护措施……………………………………………………………………………19謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。

附图………………………………………………………………………………………20

1、施工部署

预应力锚索工程施工是一项地质条件变化复杂、工作量大、工序复杂、施工技术难度较大的特殊施工作业。

其主要施工内容有：

坡面修刷、地质调查与处理、锚索孔定位及钻孔（含不良地质段固结灌浆处理）、锚索加工编制、清孔下锚、锚固段注浆（含二次劈裂注浆）、锚索格梁及锚斜托浇筑、锚索张拉、补充注浆及封锚等工作；该区域主要由开关站场地一期开挖支护施工分队负责施工。

厦礴恳蹒骈時盡继價骚。

2、主要劳动力及机械设备投入情况

1）、主要劳动力投入情况

预应力锚索施工配备的主要劳动力投入情况如下所示

序号

施工班组

人员数量

备注

1

钻孔班

12

负责锚固孔钻孔施工

2

钢筋班

6

负责锚杆、锚索、钢筋加工安装

3

压浆班

6

负责锚固压浆施工

4

模板班

4

负责锚墩、钢管排架搭设施工

5

砼班

7

负责框架砼施工

6

测量班

3

负责测量锚索孔位

7

杂工班

6

负责原材料、设备的运输及其它杂项工作

8

维修班

2

负责机械设备的维修及保养工作

合计

46

2）、主要机械设备

预应力锚索施工进场的主要机械设备投入情况如下所示

序号

机械名称

规格型号

单位

数量

1

潜孔钻机

HB100型

台套

2

2

钻机

XJ-100

台套

1

3

空压机

13/20m³

台

2/1

5

发电机

250KW

1套

备用

6

制浆机

强制式

1套

含不良地质段处理

7

砂浆拌和机

强制式

1套

8

穿心式液压千斤顶

YCD-200

2套

9

混凝土施工设备

1套

10

材料运输车

5T

2辆

11

其他设备

据需要配置

锚索辅助施工

二、预应力锚索施工

1总体方案

预应力锚索施工与高边坡施工同步进行，严格遵循“随开挖、随支护”的原则，上层边坡支护施工完成，及时进行预应力锚索施工，完成边坡防护，减少边坡暴露时间。

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1）、做好预应力锚索施工前的各项准备工作，机具配备质量和数量，人员配置数量和结构等必须与预应力锚索施工相适应，满足施工需要；完成原材料进场及试验检测；完成施工技术方案、开工报告等技术资料的编写、上报和审批，技术交底资料的下发学习。

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2）、锚索施工按从上到下（可根据现场情况适当调整）分序加密的原则进行施工，尽量避免锚孔间串浆，影响施工效果。

杜绝上下操作产生安全问题，同时减少各锚孔施工之间的相互干扰，在成孔后及时进行锚孔固结灌浆，以保证成孔和锚索施工整体质量，然后及时进行后续各工序的施工。

籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。

3）、预应力锚索施工在修整边坡同时进行，先按设计位置测设锚孔位置，根据边坡地质检查情况进行适当调整，满足预应力锚索施工地质要求时，钻孔施工，钻孔深度须满足设计规范要求。

锚索钻孔完成后，随即进行清孔，插入预应力锚索，进行一次注浆，坡面地质不满足要求时必须做相应处理，必要时可增设孔口锚杆。

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4）、预应力锚索注浆施工完成后，及时进行锚墩施工，混凝土锚墩达到一定强度，进行锚索的张拉锁定后封锚。

2预应力锚索施工方案

1）、主要设计参数

根据合同文件，本施工区域预应力锚索根据受力条件的不同，主要有压力分散型和拉力集中型两种，预应力锚索形式为含内锚段的无粘结锚索，单根锚索设计张拉力最大为450KN（具体数据以相关图纸为准），锚索有5根7Φ5和4根7Φ5钢绞线组成,单根锚索长34m、32m、28m、25m和20m，内锚固段长1.6m（钢绞线不带PE套并清除油脂），自由张拉段长32.4m、31.4m、26.4m、23.4m和18.4m（钢绞线带PE套）。

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锚索孔径Φ180mm；自由张拉段钢绞线带PE套,每隔1.5m设30mm厚隔离架；锚固段内钢绞线不带PE套并清除油脂，锚索内端头设有导向帽，呈漏斗状，帽内用环氧砂浆填充（穿索前完成）。

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锚墩下钢垫板尺寸200×200×20，上钢垫板尺寸30cm×30cm×4cm，数量与锚索相匹配，锚索灌浆后，从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，多余部分截去，然后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，最后用保护钢罩对锚头采取保护，防止锈蚀和兼顾美观，预应力锚索分布示意图如下：

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预应力锚索分布示意图

2）、施工工艺流程如下所示

锚索施工工艺流程图

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3）、主要施工方法

（1）、坡面修整

锚索施工前，首先用人工及时按照从上而下分层修坡即开挖一级，严格控制超挖，直至开外至下级平台，然后锚索施工作业，完成每层坡面开挖后，若为土质坡，及时用彩条布覆盖，防止雨水冲刷边坡。

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（2）、施作锚孔

①锚孔测放

根据实际坡面，先按设计布置要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，并用红油漆在现场施工部位标明锚索开孔位置。

锚孔位置偏差不得超过±20mm。

如遇既有坡面不平顺或特殊困难场地时，须经设计、监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位，但调整后的测放精度，尽量不大于100mm。

对测放并验收合格的锚孔位置进行编号，并用油漆标示在现场坡面上，该编号作为锚索制作编号的依据。

蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。

②钻孔设备

钻孔施工是锚索施工中控制工期的关键工序。

为提高钻孔效率和保证钻孔质量，钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备，岩层中采用YQ-100型电空潜孔锚索钻机，潜孔冲击成孔。

在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中，采用跟管钻进技术，确保成孔质量和施工进度。

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③钻机就位

锚孔钻进施工，搭设满足钻孔、下锚和注浆施工所需承载能力和稳固条件的脚手架，根据坡面准确测放锚索孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位±1.0°，方位允许误差±2.0°。

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④钻进方式

锚孔钻进采用干钻，以确保锚固工程施工不至于恶化边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能，难以钻进时方可采用水钻。

钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。

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⑤钻进过程

锚索钻孔施工要加强钻机的导向作用，及时检测孔斜误差，合理采用纠偏措施，确保锚索钻孔满足设计及规范要求。

钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。

如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行孔道固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.3MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。

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a、渗水及塌孔的处理

孔内有渗水时，在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时，从孔中吹出的都是一些小石粒和团粒而无粉尘，岩粉多贴附于孔壁。

当锚孔深度已满足要求，则以高压风吹净，直至吹出清水；若孔深不够，虽冲击器工作，仍有进尺，也必须立即停钻，拔出钻具，洗孔后再继续钻进，如此循环，直至结束。

有时孔内渗水量大，有积水，吹出的是泥浆和碎石，这种情况岩粉不会糊住孔壁，只要冲击器工作，就可继续钻。

如果渗水量太大，以致淹没了冲击器，冲击器会自动停止工作，拔出钻具进行压力注浆进行孔道固结处理。

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b、塌孔、卡钻的处理。

当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时，往往发生塌孔。

塌孔的主要标志是从孔中吹出黄色岩粉，夹杂一些原状（非钻头击碎的、非新鲜的、无光泽的）石块，出现此类现象，不管钻进深度如何，都要立即停止钻进，拔出钻具，进行固壁注浆，浆液为水泥砂浆,24h后重新钻孔。

雨天施工时，常常顺岩体破碎带向孔内渗流泥浆,固壁注浆前，必须用水和风把泥浆洗出（塌入钻孔内的石块不必清除），否则，不仅固壁注浆效果差,还容易造成假象。

構氽頑黉碩饨荠龈话骛。

⑥孔径、孔深

钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值（设计孔径130mm，孔深25m）,为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径,终孔有效孔深不得欠深，且不大于设计深度40cm，终孔孔径不得小于设计孔径10mm。

对穿锚索的孔斜误差不得大于孔深的1%,当遇特殊地质情况时，可适当增加超钻深度，但不可超过0.5m。

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⑦锚孔清理

钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。

钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压风（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。

除相对坚硬完整的岩体锚固外，余均不得采用高压水冲洗锚孔。

若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可安装锚索与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。

如果要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。

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⑧锚孔检验

锚孔钻孔结束后，须经监理工程师检验合格后，方可进行下道工序。

孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头（硬质合金钢钻头或金刚石钻头）和标准钻杆在监理工程师旁站下进行，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。

然后用一根聚乙烯管复核孔深，并以高压风吹孔，待孔内粉尘吹干净，且孔深不少于锚索设计长度时，拔出聚乙烯管，以织物或水泥袋塞好保护锚孔口待用。

同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。

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（3）、锚索体制作及安装

锚索单根索体在编索车间生产，编索车间布置在至开关站公路路基（AK0+346~AK0+398）路基内侧。

施工现场组装完成，其制作程序为：

下料→编索→组装导向帽及波纹管→验索→存放。

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使用钢绞线之前，要检验钢绞线的出厂证、质保书，并检查其外观和直径，有锈蚀、缺损不得使用。

灌浆管和排气管均采用PE塑料管，其质量要满足设计要求。

锚索下料长度应按锚索实际孔深、锚具厚度、张拉设备长度、锚索测力计厚度和调节长度的总和考虑，钢绞线采用砂轮切割机切割。

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在平坦开阔的工作平台上下料，下料前将不同孔深的锚索材料编制成下料单，按下料单中各孔钢绞线所需的长度，用钢卷尺丈量，其误差在5mm以内。

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锚索下料长度按下式计算：

其中：

L---预应力钢绞线下料长度

ls---锚束实际孔深（含承压垫座厚度）

lm---锚具厚度

lf---测力装置厚度

ld---张拉设备厚度

---调节长度（含张拉设备以外的外露长度）

内锚段钢绞线需剥离聚乙烯塑料套，并剥除钢绞线表层保护油脂，之后应按顺序分别使用柴油、高温清洗液和热水清洗干净，直到手感无油腻且表面乌黑发亮为止。

锚束内各钢绞线内锚段长度应一致，否则将影响张拉效果。

单根钢绞线根部采用挤压器安装挤压套，锚固段顶部安装导向帽，方便顺利下锚。

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锚束的钢丝或钢绞线应按一定规律编排并绑扎成束，内隔离支架和外对中支架均采用PE塑料按设计尺寸加工，钢绞线采用无锌铅丝绑扎，不得使用镀锌铁丝作捆绑材料。

绑扎位置在隔离支架两侧，绑扎必须牢固，以免隔离支架窜动，但绑扎不得损害钢绞线的外保护层，沿锚索的轴线方向每隔1~2m设置对中隔离支架或内芯管。

锚固段不大于1m。

对中隔离支架宜选用成品塑料隔离架，并固定牢，防止锚索安装时滑动。

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对于无黏结锚索，还应满足以下要求：

除去内锚固段范围内钢绞线外的PE塑料保护管和清洗油脂；将钢绞线和灌浆管（上仰锚索为排气管）捆扎成一束，钢绞线和塑料管之间用硬质塑料支架分离，支架间距在内锚固段为0.75m，自由段内为2.0m；在内锚固段与自由张拉段相连部位，钢绞线PE套管用胶带缠封，以免灌浆时浆液浸入。

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拉力分散型锚索要求：

内锚固段应根据需要按不同长度（亦即，锚索张拉段长度不同）将钢绞线防腐层剥除清洗干净，其余与无黏结锚索制作工艺相同。

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压力分散型锚索要求：

内锚固段应按厂家要求安装专门制作的锚板、托板等配件，锚索安装前内锚固段的压力锚固结构应在加工厂安装完成。

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（4）、锚固注浆

锚索注浆以形成锚固段和为锚索体提供防腐蚀保护层，注浆是锚索施工的关键工序之一，其效果好坏将直接影响到锚索的锚固性能和永久性。

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钻孔结束后，用压力风水将孔道内的钻孔岩屑和泥沙冲洗干净，直到回水变清；嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。

锚固段采用水泥砂浆和纯水泥浆进行灌注，浆液的配比应经试验确定，试验成果应提交监理人。

若采用纯水泥浆灌注锚固段，其水灰比宜为0.3~0.4；采用水泥砂浆灌注，水灰比宜为0.4~0.5，流动度为120mm~170mm，3h泌水率不大于2%。

浆液中应掺入一定数量的膨胀剂和早强剂，其28天的结石强度应不低于施工图纸的规定值；熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。

灌浆过程中，应观察出浆管的排水、排浆情况，当排液比重与灌浆比重相同时，方可进行屏浆，屏浆压力宜为0.3~0.4MPa，屏浆时间宜为20~30min；鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。

锚固段灌浆长度应符合施工图纸要求，阻塞器位置应准确，在有压注浆时，不得产生滑移和串浆现象。

灌浆可自下而上一次施灌，进浆必须连续；纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。

对于无黏结锚索在下索后、外锚墩混凝土浇筑之前在孔口封闭进行全孔一次注浆，锚索张拉检查合格后再进行封孔回填注浆；颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。

承包人应按监理人指示检验浆体水泥结石强度，以确定锚索张拉时间。

单孔灌浆时，每孔应取一组浆液试件；群孔灌浆时，每天应取至少2组浆液试件；濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。

（5）、锚墩浇筑、锚具安装

锚墩采用C30钢筋混凝土浇筑，锚墩内埋设插筋：

水平向Φ16@200，竖直向Φ20@200，L=3m，锚索下垫板上，设有锚筋4Φ25，L=3m,外露60cm；锚板采用OVM15-7型，孔径Φ135,厚60mm。

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（6）、张拉、锁定、补浆

锚固段的固结灌浆浆液、承压垫座混凝土、混凝土柱状锚头等未达到施工图纸规定的承载强度时，不得进行张拉。

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当浆体达到设计强度的80%后进行张拉。

张拉采用“双控法”进行质量控制，即以控制油表读数为准，用伸长两进行校核，在锚索张拉前，先施加0.2P（为P设计张拉值，分摊到每股钢绞线为P/9）的预紧荷载，对钢绞线进行逐根对称张拉，使每根钢绞线受力均匀，并起到调直对中的作用。

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在设计张拉完成后，适时进行一次补偿张拉，补偿张拉应在锁定值的基础上一次张拉至1.0P，卸载速率每分钟不应超过0.2P，然后加以锁定荷载，最后一次要求静载持续30min外，前四次加载时间均为5min。

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千斤顶的选用必须与锚索级别相匹配，出力应满足超张拉的要求，一般宜大于设计超张拉力500kN~1000kN。

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锚索张拉尽可能采用整体张拉，当千斤顶不能满足整体张拉要求时，通过试验后，可采用分组或单股张拉。

张拉前，先进行单束预紧，使锚索各股预应力钢绞线的应力均匀，预紧按照先中间、后周边、对称均衡张拉的原则，总体预紧力0.1P（P为设计荷载）。

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锚索整体张拉程序：

预紧→0.25P→0.5P→0.75P→1.0P→稳压锁定荷载P’（P为设计荷载，P’为锁定荷载）。

除最后一次持续30min外，其余四次加载持续时间均为5min。

考虑洞室开挖后的围岩变形趋势，锚索锁定荷载位P’取设计荷载的70~80%，具体数值以施工图纸为准。

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保持设计荷载30min，并测量30min内锚索的徐变位移量，若徐变值不超过1mm，则认为锚索合格；否则需要再稳压45min，若锚索的弹性变形在下述两个限值之内认为锚索合格，否则为不合格，应停机检查，待查明原因并采取相应措施后，方可恢复张拉。

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a、上限对应锚索的伸长值为自由段长度的弹性伸长值加50%锚固段长度的弹性伸长值；

b、下限对应于锚索的伸长值为80%自由段长度的弹性伸长值。

拉（压）力分散型锚索张拉时，应保证每股钢绞线的受力均匀，不同张拉段长度的钢绞线应采用不同的预紧值。

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拉（压）力分散型锚索的钢绞线长度不等，可采用如下张拉程序：

a、先进行单根预应力钢绞线预紧，总体预紧应力为0.1P；以最短钢绞线为基准，计算出每种较长钢绞线的多余理论伸长量，采用单根张拉的方式，将每根钢绞线的多余伸长量张拉到位；进行整体张拉，张拉程序参照锚索整体张拉程序。

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b、先进行单根预应力钢绞线预紧，总体预紧应力为0.1P；根据锚索的设计荷载，计算每根钢绞线的应力，进行单根张拉，张拉加载程序参照锚索整体张拉。

单根张拉应采用对称循环的方式进行，每根钢绞线均作出明确标记，注明长度、张拉力等信息，防止出错。

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锁定后的48h内，若锚索应力下降到设计值以下10%时应进行补偿张拉。

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张拉过程中应测量锚索伸长值，其误差控制在－5%~+10%内，伸长值大于+10%，应分析原因，确定无误后方可继续张拉。

误差低于－5%，应立即停止张拉，并采取措施纠正。

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加荷、卸荷速率应缓慢平稳。

张拉时，升荷速率每分钟不宜超过设计荷载的10％；卸荷速率每分钟不宜超过设计荷载的20％。

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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。

长度超过24m的对穿锚索宜采用两端同步张拉，在特殊情况下或设计要求采取一端张拉时，应制定详细的操作规程，并通过试验完善工艺后方可实施。

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（7）、封锚

锚索灌浆结束24小时后，开始锚墩浇筑施工，在混凝土浇筑准备工作全部完成后，经自检合格，报请监理工程师检查验收签证后，方可开始浇筑施工。

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补偿张拉后，从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，其余部分截去，然后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，最后对锚头采用混凝土进行封锚，防止锈蚀和兼顾美观。

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无粘结预应力锚索外锚头防护，采用Q235C钢罩，保护钢罩与锚垫板点焊（内填M20砂浆，防护罩加注防腐油脂。

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五、质量保证措施

1、预应力锚索施工过程中，承包人应会同监理人进行以下项目的质量检查和检验：

2、锚固段灌浆前，抽样检验浆液试验成果，并对现场灌浆工艺进行逐项检查；

3、预应力锚索张拉工作结束后，应对每根锚索的张拉应力和补偿张拉效果进行检查。

上述每项质量检验和检查，均应由承包人作好记录，由监理人签认。

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4、预应力锚索施工中，应按施工图纸和监理人指示随机抽样进行验收试验，抽样数量不应小于三束，对高边坡预应力锚索的验收试验必须在张拉后及时进行。

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5、按合同要求组织施工设备进场，运至施工现场的各种机械设备、仪器仪表，必须经过检查、标定，并报请经监理工程师检查认证合格。

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6、施工用各种原材料（包括锚索、水泥、砂石骨料及外加剂等）均须具有产品合格证及其相应试验报告等质量证明资料和使用说明，并按合同文件及规范要求进行抽样试验，报送总监办中心试验室平行审查。

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7、锚索材料具备出场合格证及其相应的实验检验资料和产品说明书，严禁使用不合格的材料。

各种半成品构配件，自检合格后，报请监理工程师检验合格并得到使用批准。

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8、施工过程中按报经批准的施工措施计划和规范、合同要求作业、文明施工，加强质量和安全控制，并做好原始资料的记录、整理和工程总结工作，当发现作业效果不符合设计、合同及施工技术规范、规程要求时，及时修订施工措施计划，报监理批准后实施。

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9、锚索施工前，施工平台及通道的搭建必须满足安全需要，并留有足够的施工空间。

10、锚索孔钻孔前，对施工边坡进行危岩清理及地质缺陷处理，如有需要经各方研究后进行锚杆加固处理。

由各方联合对锚索孔口部位进行地质鉴定，并提出缺陷处理要求，并按要求进行处理，处理完成后填写预应力锚索孔地质缺陷检验及处理记录表，自检合格及时报请监理工程师验收合格后方可开钻。

孔口地质缺陷处理符合设计要求，防止压陷或垫座剪切破坏，处理方式采用加大垫座受力面积，必要时采用岩面锚杆及抗滑筋。

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11、钻孔过程中，必须经常检查钻机定位情况，保证钻机的定位精度。

12、随时了解钻孔孔内状况，特别是锚索内锚固段，如发现有特殊地质情况，尽快与监理及设计单位联系，研究处理方案，并做好记录。

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13、钻孔完成后，按照三检制的要求，预应力锚索孔造孔质量检查验收表，报请监理工程师检验，并根据检查情况签署验收意见，不合格的孔，封填后重新施工。

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14、孔内地质缺陷，主要是孔内锚固段存在裂隙破碎带，岩石强度低，并可能产生相邻孔串漏，从而影响锚固段灌浆效果；或孔深不穿过破碎带，内锚头的围岩质量不高。

孔内地质缺陷一般可采用全孔道一次固结灌