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1、預應力錨索施工工藝措施及作用原理預應力錨索是一種把鋼絞線埋入巖層內部進行預加應力的施工技術,傳遞主體結構的支護應力到深部穩定巖層的主動支護方式。錨索安設鎖緊后,錨索集中應力以45度壓力分線傳遞到支護結構物上,在預應力作用下,圍巖產生壓縮,可是圍巖在錨索的彈性壓縮下形成“承載拱”,提高了圍巖的整體性和內在抗力,增加其強度,增大圍巖的穩定強度。錨索支護能使結構物與圍巖連鎖在一起共同作用,能使圍巖發揮出更大的承載作用,有利于表面結構的穩定,并把結構和共同工作的圍巖介質組成復合體,被結構錨固的巖層能更有效地承受負荷產生的拉力和剪力,而且這些力的傳遞深度也比未經錨固結構的作用大得多。預應力錨索支護一般分2、為自由式單孔多錨頭防腐型預應力錨索(對穿預應力錨索)和普通預應力錨索兩種。預應力錨索的施工一般分為施工準備、鉆孔、錨索制作、錨索安裝、錨墩澆筑（對穿錨索施工）、注漿、錨墩澆筑、張拉鎖定和封錨等幾個步驟，具體工藝措施如下：一、施工準備錨索施工前應完成材料、現場試驗、施工設備、測量放線及其它等一系列的施工準備。1、材料預應力錨索一般使用的鋼絞線采用高強度（1860MPa）低松弛無粘結鋼絞線，其性能指標應符合GB/T5224-1995和ASTMA416-98的規定。鋼絞線在運輸中應防止磨損。預應力錨索所使用的未鍍鋅的鋼絞線應采取防腐措施。所有上述材料均應有出廠合格證書和標牌，經監理人檢查合格后方可使3、用。每批預應力鋼絞線均應有材質成份的質量證明書，承包人應按監理人的指示按GB/T5224-1995的規定，對預應力鋼絞線抽樣進行力學性能試驗，并應將試驗成果報送監理人。運輸和貯存：在運輸中應防止磨損和免受雨淋、濕氣或腐蝕性介質的侵蝕。存貯期間應架空堆放，如儲存時間過長，對未鍍鋅的鋼絞線應使用乳化防銹劑噴涂表面。自由式單孔多錨頭防腐型預應力錨頭靜載錨固性能指標為：極限拉應力262KN時，其靜載錨固性能應符合GB/T14370-2000的規定（即錨固系數ha0.95，總應變apv2.8），并應具備良好的防腐性能。水泥采用標號一般不低于P.O42.5的普通硅酸鹽水泥；水泥砂漿標號滿足設計圖紙要求；砂4、采用最大粒徑不大于2.5mm的中細砂；速凝劑和其它外加劑符合施工圖紙要求，并不得含有對錨索產生腐蝕作用的成分。2、現場試驗錨索施工應按規范SL46-94、DL/T5083-2004要求先進行現場試驗，檢驗施工工藝和測試張拉鎖定后應力衰變規律，提拱超張拉或補償張拉依據，以便指導正常施工。通過室內試驗，結合設計圖紙要求，篩選23種砂漿、外錨墩混凝土配合比并編寫試驗大綱報批進行生產性試驗；對張拉機具、設備和儀表進行配套率定，報監理人審批；根據監理人指令，選擇有代表性的錨索進行現場生產性試驗；整理試驗報告報送監理、設計單位審批。3、施工設備施工前42天，向監理人提交一份包含錨固張拉的機具、設備和儀器配5、置以及錨固程序和方法的施工工藝報告，報送監理人審批。張拉設備、機具和儀表進行成套標定，報監理人審批，并按標定結果配套進行使用。4、測量放線控制測量由專業測量工程師采用萊卡（Leica）TCA-2003全站儀作導線控制網。根據設計圖紙，施工測量放樣采用全站儀進行，并由經驗豐富的測量專業人員負責進行，測量儀器必須經過國家認可的檢驗機關鑒定后方可使用。測量確定孔位及方向線后，用紅油漆在施工現場作好明顯的標記，并向現場技術員作好交底工作。5、其它制定預應力錨索制作、安裝的安全操作規程，報送監理人審批；搭設滿足施工要求，安全可靠的施工排架。搭設要牢靠，并經監理和安全部門驗收方可使用。二、鉆孔1、一般采用6、KLEM和MD系列鉆機進行鉆孔，施工時根據設計要求，不同的錨索選用不同直徑的鉆頭。施工排架搭設要牢固，鉆機定位準確，水平孔須用2mm/m精度的水平尺校核鉆機鉆桿水平，測量儀測定鉆進方向角。調整好孔向再牢靠固定鉆機。2、開孔鉆進要低轉速，低壓推進，當成孔約50cm，需再次校核孔向，及時調整鉆機。在鉆進過程中若孔深已達到預定施工圖所示的深度，而仍處于破碎帶或斷層等軟弱巖層時，應延長孔深，繼續鉆進，直至監理人認可為止。對于破碎帶或滲水量較大的圍巖，在安裝錨索前，對錨孔進行灌漿處理。3、鉆進過程中認真記錄每一鉆孔的尺寸、回水顏色、鉆進速度和巖芯記錄等數據。造孔過程中應做好錨固段始末兩處的巖粉采集，以確7、保錨固段位于穩定的巖層中。鉆孔完畢時，應連續不斷地用壓力風水徹底沖洗鉆孔，鉆孔沖洗干凈后才能安裝錨索。在安裝錨索前，應將鉆孔孔口堵塞保護。4、對穿錨索造孔盡量從已施工錨桿的一側開孔鉆進，以避開密集錨桿群。5、傾斜孔在鉆進時采用導向儀控制斜度，及時測斜、糾偏。鉆孔結束后，應測量孔斜、方位角及孔深，不符合設計要求的孔作廢孔處理，并全孔灌注M25水泥砂漿回填后重鉆。6、其它鉆孔機具應經監理人批準，所選鉆機應適合打各種角度的孔，鉆孔深度應滿足設計圖紙規定。鉆頭應選用硬質合金鉆頭或金剛石鉆頭。錨索孔開孔偏差不得大于10cm，端頭錨的孔斜誤差不得大于孔深的2，對穿錨不得大于1。鉆孔孔徑不應小于施工圖紙和廠8、家產品說明規定的要求。預應力端頭錨的錨固端應位于穩定的基巖中，若孔深達到預定設計圖紙所示的深度，而仍處在破碎帶或斷層等軟弱巖層時，應延長孔深，繼續鉆進，直至監理人認可為止。對于破碎帶或滲水量較大的圍巖，在安裝錨索前，應對錨孔進行灌漿處理，待灌漿強度超過5MPa時，再進行掃孔。錨索通過新澆混凝土結構時，應按SL46-94第3.2節的規定在混凝土結構內的錨孔部位預留孔。三、錨索制作運輸及安裝1、錨索制作在有防雨設施的加工廠完成。按實際孔深滿足張拉和設計要求的最小長度進行下料。下料前仔細檢查鋼絞線的表面，沒有損傷的鋼絲或鋼絞線才能使用。2、無粘結端頭錨鋼絞線內錨段需在加工廠按設計長度先去除內錨固段P9、E套，并用噴射熱水溶解脫脂；在內錨固段與自由張拉段相連部位，鋼絞線PE套管用環氧砂漿封口，以免灌漿時漿液浸入。3、錨索的鋼絞線應按設計圖紙要求進行綁扎制作成束。對于無粘結端頭錨索，內錨固段需組裝成棗核狀，量出內錨固段的長度并作出標記，在此范圍內穿對中隔離支架，間距2.0m，兩對中隔離支架之間扎膠帶一道；內錨固段錨束分層組裝，其中500kN、1000kN和1750KN級按一層組裝，2000KN級和3000kN級為二層；隔離支架應能使鋼絞線可靠分離，使每根鋼絞線之間的凈距5mm，且使隔離支架處錨索體的注漿厚度大于10mm。編束時一定要把鋼絞線理順后再進行綁扎，最后在內錨固段端頭裝上錐形導向帽。隔離10、支架應選用塑料隔離支架。張拉段每隔2.0m設置一道對中支架，端頭2m區段內加密到1m；對中支架應保證其所在位置處錨索體的注漿厚度大于10mm，對中支架之間扎膠帶一道。對穿式無粘結錨索，支架間距2m，其它要求同無粘結預應力端頭錨索。進回漿管路應與鋼鉸線牢固聯結。4、鋼絞線兩端與錨頭嵌固端應牢固聯結，兩嵌固端之間的每根鋼絞線長度應一致。5、編制錨索中，鋼絞線在隔離架上的孔位要一一對應；編制好的整束鋼絞線停放時間宜盡量短，以防污染；錨索捆扎完畢，應采取保護措施防止鋼絞線銹蝕，運輸過程中應防止錨索發生彎曲、扭轉和損傷。6、采用特制多輪長拖車運輸；高差較大時，安裝要采用吊車或平臺車配合進行。7、下索牽引11、力點作變動時，要對外露索體用軟繩作可靠臨時加固，避免索體變形（或滑脫）、損壞，要始終保持索體的整體性。五、注漿1、注漿配合比錨索砂漿配比根據試驗確定，當采用純水泥漿灌注時，水灰比應取0.40.5。為加快施工進度和確保注漿質量，漿液中應摻入一定量的膨脹劑及早強劑，其28天的強度不應低于1MPa。2、分序用壓力風沿一次注漿管吹洗排除孔內滲水，檢查管道是否通暢和封堵裝置的密封性；錨固段灌漿長度應符合要求，阻塞器位置應準確，不論錨索孔的方向如何，在注漿時均采用排氣法注漿。對下傾的孔，注漿管插至孔底，漿液由孔底注入，空氣由止漿環處的排氣管排出；對上傾錨索，漿液由止漿環處注入，空氣壓向孔底，由孔底進入排氣12、管排出孔外。3、連續緩慢灌注漿液，當灌漿量大于理論吸漿量，回漿量比重不小于進漿量，且穩壓30min，孔內不再吸漿，即進、排漿量一致，方可結束；4、注漿結束，在漿液初凝前，要進行不少于2次補灌。當漿液凝固到不自孔中回流出來之前，應保持不小于0.4MPa的壓力進行閉漿。補灌過程中如有滲水，要用灌漿機按固結灌漿要求灌注。灌漿采用灌漿自動記錄儀。5、無粘結錨索的錨固段和自由段一次灌漿形成。錨固段灌漿壓力0.3MPa0.5MPa，排氣管回濃漿后即以0.5MPa的壓力閉漿，閉漿時間30min。自由段灌漿壓力不小于0.8MPa。6、對穿式無粘結錨索采用一次灌漿，灌漿結束后進行張拉。六、錨墩澆筑錨墩可現澆或預13、制，現澆錨墩下部支承要牢靠，以免整體變形，引起孔口管方向不正，影響錨固效果；預制錨墩，安裝前采用早強砂漿（或環氧砂漿）找平安裝基面。七、張拉鎖定1、首先進行試驗束的張拉，分為單股預緊和整束分級張拉兩個階段，單股預緊進行兩次以上。整束張拉共分五個量級進行，即張拉荷載分別按設計永存張拉力的10%105%逐級依次進行。張拉各級加載穩壓前后，均量測鋼絞線的伸長值與回縮值，若實測伸長值與理論伸長值相差超過10%或小于5%，應停止張拉，查明原因后才能重新張拉。加荷、卸荷速率應平穩。張拉時，升荷速率每分鐘不宜超過設計預應力值的0.1；卸荷速率每分鐘不宜超過設計預應力值的0.2。松弛損失一般為鎖定張拉力的3%14、4%，在補償張拉前，應注意檢查。若發現異常張拉力時要查明原因進行處理。對于高邊墻部位的預應力錨索，先張拉到設計荷載的0.60.8倍，初步鎖定；待高邊墻開挖到底部，邊墻變形基本完成后，根據監測分析結果再張拉到設計荷載的1.05倍，穩壓1015min后鎖定。鎖定后的48h內，如錨束應力下降到設計值以下10時應進行補償張拉。2、張拉所用的設備額定值必須大于最大使用張拉值，并有富余度，以確保重復使用后的精確度仍能滿足要求。3、對于有補償張拉要求的錨索，應在張拉鎖定后7d左右進行，補償張拉的張拉力為超張拉力。4、其它錨束張拉的設備和儀器應進行定期配套標定，其間隔期不得超過6個月。超過標定間隔期的設備和儀15、器或遭猛烈碰撞的儀表，必須重新標定后才能使用。錨固段的固接漿液、承壓墊座混凝土的承載強度未達到施工圖紙的規定時，不得進行張拉。根據監理人的指示進行試驗束的張拉，試驗束的數量和位置由監理人確定。在進行錨束試驗時，認真記錄壓力傳感器的讀數、千斤頂的讀數以及試驗束在不同張拉噸位時的伸長值，記錄成果及時報送監理人。每次進行試驗束張拉，需有監理人旁站。八、錨頭保護張拉結束，將錨具外大于15cm的鋼絞線用切割片割除，割除施壓一定要輕，嚴禁產生高溫，以免錨夾片處應力損失，最好加水或加油冷卻。將錨墩上的漿管鑿凹割除，砂漿抹填。外錨具或鋼絞束端頭，用混凝土封閉保護，混凝土保護的厚度不小于10cm。對不同類型的外錨頭應以不同顏色予以標識，達到醒目和良好區分效果。