高邊坡預應力錨索施工質量控制樣本

1、淺談高邊坡預應力錨索施工【摘 要】武廣客運專線高邊坡支護中，大量使用了預應力錨索。在施工過程中， 對原材料、施工工藝、質量控制、異常情況及地質缺陷處理等方面，采取了 一系列嚴格措施，保證了工程高質量?！娟P鍵詞】高邊坡支護；預應力錨索；施工措施。預應力錨索屬于巖土錨固的一種，是經過埋設在地層中的錨索，將結構物 與地層緊緊地聯(lián)鎖在一起，依賴錨索與周圍地層的摩阻力傳遞結構物的拉力或 使地層自身得到加固，以保持結構物和巖土體的穩(wěn)定?？蚣苁筋A應力錨索加固技 術是一門新型的結構物加固技術，這項技術是把預應力錨索的錨錠直接固定于 框架結構上，使框架、預應力錨索和地基共同承擔加固結構物的荷載。它是經 過鋼筋混

2、凝土框架將錨索巨大的錨固力傳遞給坡體，改變坡體應力狀態(tài)，調用 坡體自穩(wěn)能力的一種主動加固方法。由于該項加固技術與其它土體加固技術相比, 具有造價低廉、施工簡單、加固效果顯著和適用面廣等優(yōu)點，因而受到了國內 外巖土加固界的極大關注，并已得到了廣泛應用。隨著中國高速鐵路、公路大 規(guī)模的建設，預應力錨索框架技術開始應用于加固路塹高邊坡。此種結構體安全 穩(wěn)定，輕巧美觀，綜合造價及社會經濟效益明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的重型支擋結構。本 文就針對武廣客運專線高邊坡預應力錨索施工及質量控制進行論述。邊坡支護概況邊坡錨護施工，主要有預應力錨索208束、骨架護坡及山體排水系統(tǒng)等支 護方式。最高達12 m的邊坡，邊坡坡比1：

3、 1.51： 1.75。分三排布置錨索，錨 索均為端頭錨索，長度在1113.5 m之間。（見圖1）rti i ihAA zx K玉 Mt 土命也函1二期置程傾應為鐳素工程統(tǒng)計霖賣哺封穿世布湖次情雷礎, 燭球 電 缶廿合照 MhaHd凱航an展既 曜樨蓄i Ml io -由面一Mi。占一：女-L鬲丸上原材料及張拉設備2.1原材料鋼絞線采用強度級別為1860MPa( ASTM416 87a)的高強低松弛鋼絞線，直 徑15.2mm,每根鋼絞線由5根5mm鋼絲組成。錨具采用柳州歐維姆建筑機械有 限公司生產的OVM錨具。水泥采用525號普通硅酸鹽水泥。膨脹劑采用鄭州鋁城 實業(yè)開發(fā)總公司水泥廠生產的AEA

4、膨脹劑，減水劑采用廣東三水銀?；び邢?公司生產的GYA高效減水劑和京冶JG2減水劑。鋼材由業(yè)主供應。2.2張拉設備采用穿心式千斤頂，預緊和單根張拉千斤頂為YC25型，錨索整體張拉千斤 頂為YCW型。張拉設備采用柳州建筑機械總廠產品。施工工藝及質量控制3.1檢查驗收程序端頭錨索：造孔一測斜一編束、穿束一錨固段灌漿一錨墩混凝土澆筑一張 拉一張拉段灌漿一外錨頭保護。對穿錨索：造孔f測斜f編束、穿束f兩端錨墩混凝土澆筑f張拉f全孔 灌漿f外錨頭保護。終孔測斜、錨固段灌漿、張拉、張拉段灌漿4個工序為關鍵工序，由監(jiān) 理實行全過程旁站；編索、墊座混凝土開倉作為重要工序現(xiàn)場驗收簽證；其余 工序則采取現(xiàn)場抽檢

5、或巡視的方式控制。3.2錨索造孔錨索孔定位采用全站儀或經緯儀測量，在巖面上標出孔位，在排架平臺上 標出后視點確定造孔方位?？孜徽`差控制在10 cm以內，因地質缺陷、廢孔重 造等原因調整孔位，在0.5 m內需經監(jiān)理工程師同意，超過0.5 m需經設計認可。 施工單位在鉆孔過程中采用了分段測孔斜，進行及時糾偏的措施。錨索鉆孔要求 干鉆，禁止開水鉆，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質條件和保 證孔壁的粘結性能。為清除鉆孔及孔壁上附著的粉塵、泥屑，鉆孔完成后必須 使用高壓空氣（風壓0.20.4Mpa）將孔中巖粉及水全部清除出孔外，以免降 低水泥砂漿與孔壁巖體的粘結強度，保證孔內干燥和孔壁的干凈粗

6、糙；鉆孔完 成并清洗干凈后，應對孔口進行暫時封堵，不得使碎屑、雜物進入孔口。 錨 孔下傾與水平夾角為15,允許誤差1,為確保錨孔深度，實際鉆孔深度 不小于設計長度且不大于設計長度的1%,當有不可排出的松散物時，應考慮 松散物所占據(jù)孔的深度。 鉆進過程中應對每個孔的地層變化，鉆進狀態(tài)（鉆 壓、鉆速），地下水及一些特殊情況作現(xiàn)場記錄，如遇地層松散，破碎時，應 采用跟套管鉆進技術，以使鉆孔完整不坍。如有地下水從孔口溢出時，應采用固 結注漿，以免錨固段注漿體流失或強度降低；如遇坍孔，應立即停鉆，進行固 壁灌漿處理（灌漿壓力0.10.2Mpa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進。3.3錨索編制安裝錨索采用

7、滿足設計要求的高強度、低松弛鋼絞線制作，不應有死彎。自由段內鋼絞線用注黃油的熱縮管包裹，在錨固段與自由段交界處要注意綁扎牢固。 自由段每隔2m設置一道定中件，以保證鋼絞線的順直，錨固擴張件與緊固件采 用16號鉛絲繞制，不少于兩圈。錨索制安流程圖如下：錨索制安流程圖3.4錨索錨固段灌漿錨固段灌漿，采用孔底返漿進行注漿，注漿管應隨錨體一同送入孔底，在 注漿時邊注邊拔，使注漿管始終有一段埋于注漿液中，直到注滿；當孔中存有 積水時，注入的漿液會將積水全部排出，待溢出漿液的稠度與注入漿液的稠度 一樣后再抽出注漿管，注漿壓力N0.3Mpa。壓力0.60.8 MPa,回漿管回濃漿 后并漿壓力0.2 MPa,

8、注漿時間30 min。灌漿結束標準，主要以灌漿量大于理論 耗漿量，回漿比重不小于進漿比重，且孔內不再耗漿為控制依據(jù)；灌漿過程中 對耗漿量、止?jié){環(huán)氣囊壓力及回漿壓力等諸項數(shù)據(jù)進行仔細的檢查，若耗漿量 過大、氣壓或回漿壓力偏小，判斷可能存在地質缺陷、裂隙漏漿等異常情況, 則必須作進一步的分析檢查。3.5預應力錨索張拉張拉工序包括：錨具安裝一單根預緊一分級整體張拉一鎖定。張拉噸位。預緊采用多遍循環(huán)預緊方式，單根預緊噸位30 kN。每根 鋼絞線以兩遍預緊伸長的增量不超過3 mm為限，超過3 mm的鋼絞線則進入下遍 循環(huán)繼續(xù)預緊。預張拉后采用整體張拉，按設計張拉力的25%、50%、100%、115% 逐

9、級張拉。為克服預應力蠕變損失，在張拉完畢610天后應進行一次超張補償 張拉。穩(wěn)壓持荷時間：分級穩(wěn)壓5 min,最后一級穩(wěn)壓10 min鎖定。張拉工藝及質量控制。張拉是預應力錨索施工的關鍵工序，張拉噸位 以張拉力控制為主，采用張拉力與伸長值同時控制的雙控標準，若張拉伸長量 的實測值未超出計算值(一5%, +10%)允許偏差范圍，則符合規(guī)范要求。經 過伸長值的校核，能夠綜合反映張拉力是否足夠，以及預應力筋是否有異?，F(xiàn) 血卒家寺。若實測值超出允許偏差范圍，則暫停張拉，分析原因，采取措施予以調整 后，方可繼續(xù)張拉。另外，在錨固鎖定時檢查預應力筋的回縮值，以免由于錨固 鎖定引起的預應力損失超過規(guī)范要求。

10、張拉工序出現(xiàn)的夾片滑絲、實測伸長值超標等異常情況均及時發(fā)現(xiàn)，明確 處理措施。處理方法包括更換夾片重新張拉、單根補償張拉、整束錨索返工等。 在錨索張拉符合要求或出現(xiàn)異常情況但經處理符合要求之后方準許進入下道工 序。3.6錨索張拉段灌漿張拉段灌漿原材料檢查及取樣檢測與錨固段灌漿漿材的質量控制相同。錨索 在張拉鎖定后即進行張拉段灌漿。灌漿壓力，0.20.7MPa;結束標準，并漿時 間30 min,實際耗漿量大于理論耗漿量，回漿比重不小于進漿比重，且孔內不 再耗漿。技術人員全過程旁站知道，檢查漿液按配合比拌制及原材料符合要求，對 比進、回漿比重，回漿比重達到進漿比重開始計算并漿時間，檢查核實耗漿量,

11、確認灌漿結束前孔內不再耗漿。對于灌漿過程中出現(xiàn)的裂隙漏漿、持續(xù)耗漿等 異常情況，施工單位采取封堵裂隙、延長并漿時間進行處理，直至符合要求。3.7錨頭封堵混凝土澆筑外錨頭保護是錨索施工最后一道工序。錨索在張拉鎖定，并完成封孔灌漿后, 將錨索外露鋼絞線預留50 mm長度，其余采用手持砂輪切割機切去。鋼絞線、工 作錨進行清洗、墊座混凝土鑿毛處理后，用混凝土封閉保護錨頭。施工過程中出現(xiàn)了的問題、原因分析及處理辦法4.1地質原因由于預應力錨固技術在實際工程中處于大力推廣和發(fā)展階段，在施工過程 中經常遇到地質缺陷問題，在施工中一般采用下列方法進行處理： 錨索施工過程中應加強對鉆孔巖粉、回風、進尺速度、塌孔

12、、沖 孔、沖洗孔回風、回水等現(xiàn)象的觀察和記錄，以利于技術人員分析是否需要進 行固結灌漿處理。鉆孔過程中遇到塌孔、嚴重失水、漏風等現(xiàn)象，造成鉆孔困 難時，應認真分析原因，當確定為地質缺陷時，應先進行圍巖鉆孔固結灌漿處 理，如錨索孔發(fā)現(xiàn)鉆進速度加快，同時有失水、漏風現(xiàn)象，可能出現(xiàn)裂縫或斷 層。需進行固結灌漿再掃孔處理。如該處設計為錨頭錨索而內錨段孔仍存在地缺 陷時，經設計人員認可后加深鉆孔，直至內錨段全部到完整巖體為止，同時錨 索長度作相應調整。錨孔圍巖灌漿實質上就是利用錨孔進行深孔固結灌漿，當錨孔為豎孔 時，為了簡化施工工藝，可采取自下而上分段灌漿，當錨孔為水平孔或仰孔時， 可在孔口安設灌漿塞，

13、全孔一次灌注，灌漿壓力為0.3 MPa,水泥標號不低于 325級，濃漿進，濃漿出，在0.3 MPa灌漿壓力下，灌漿段吸漿量小于0.4 L/min,延時30min即可結束。灌漿過程中若灌入量較大且不起壓，可間歇12 h 后再灌。實踐證明，錨孔圍巖灌漿，認真施灌一次效果已很顯著，多次簡單地 重復施灌，往往延誤工期，造成浪費，效益也提高不多，如遇一次施灌效果不 能滿足設計要求時，可采用下列補救措施：提高水泥細度，改進漿液可灌性; 改用化學灌漿。錨孔圍巖灌漿時，如遇地質條件差，發(fā)生嚴重串孔時，將形成大面積 承受灌漿壓力的危險局面，對抗滑、抗傾覆穩(wěn)定極其不利，故該項灌漿應優(yōu)先 采用單孔單灌，即灌一孔再鉆相鄰孔。若效果仍未達到設計要求，則可采用： 充水平壓，將串通的孔逐孔充水，也可阻塞孔口將孔內積水低壓循環(huán)，既可減 少串漿可能，又可將小量串漿立即沖出去，避免在孔內沉淀；先臨時封堵鄰 孔，待灌漿結束后，再對鄰孔進行掃孔，嚴重串孔時，應會同監(jiān)理、設計人員 研究，并采取有效的補救措施。錨孔圍巖灌漿后，還須掃孔，恢復錨索孔道的正常作用。掃孔時間的 選擇，首先應考慮不