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1、预应力锚索高边坡防护施工工艺控制1、施工方法预应力锚索加固山体。主要是通过锚索将软弱松动、不稳定的岩土体悬吊在深层稳定的岩土体上,以防止其离层滑脱,预应力锚索,一方面可直接在滑面上产生抗滑阻力,另一方面通过增大滑面上的正应力来增大抗滑摩擦阻力,从而提高边坡岩土的整体性和稳定性。现就诸永高速公路中预应力锚索施工工艺做一分析。1.1立锚墩根据设计资料,测量人员将锚索孔位钻孔方向确定后,就开始在孔位清理坡面,立模现浇锚墩,锚墩紧贴坡体,它把锚具的集中荷载传递到坡面,并起调整坡面受力方向的作用,锚墩用钢筋砼加早强剂现浇而成,锚墩中部应按设计钻孔倾角预埋塑料管形成孔道,锚墩砼养生需要一段时间,因此应先施
2、工。1.2钻孔采用潜孔冲击式钻机,根据现场地形或修筑之字形便道或搭设双立柱式脚手架用于钻机行走及安放,钻孔深度应超出锚索设计长度0.5米,以防岩土屑沉落孔底而使孔深不够,根据钻进情况和吹出的岩粉作好详细的施工记录,主要内容包括:岩性、岩体完整性,地下水、裂隙、岩粉颜色、颗粒大小、数量、孔深、事故情况等。钻进中应经常进行高压风吹孔,堆积层(孔深6米以内)可采用填充粘性土进行护壁,土夹石地层,可上下来回扫孔,防止掉块堵孔。钻孔结束,拔出钻杆钻头,用一根聚乙烯管复核孔深,并用高压风清孔,然后拔出聚乙烯管,用水泥纸塞好孔口。1.3特殊情况的处理:1.3.1渗水:吹孔时吹出的都是一些大颗粒而无粉尘,说明
3、孔内有渗水,岩粉已贴附于孔壁。这时若孔深已够,则注入清水用高压风洗孔,洗净孔壁。若孔深不够,为防止岩粉堵塞钻杆,应立即停钻,并拔出钻杆,洗孔后再钻。有时孔内渗水量大,吹出的是泥浆和碎石,只要冲击器工作,可以继续钻,如果冲击器受淹不工作,应采取压力注浆堵水后再钻。1.3.2坍孔:钻孔遇强风化岩层或岩体破碎带时,常发生坍孔,坍孔的标志是孔中吹出黄色岩粉夹杂原状的,非钻头击碎的、非新鲜的、无光泽的石块,这时应立即停钻,拔出钻具,压浆固壁。注浆前用清水和高压风将孔内泥浆洗出,注浆压力取0.4MPa浆液为水泥玻璃双液注浆,24小时后重钻。1.4制作锚索:锚索可以在现场制作也可以在外地预制后运来。锚索由4
4、6股钢铰线组成。首先根据计算长度下料,钢铰线的下料长度应为锚索设计长度,锚头高度、千斤顶长度、锚具厚度,以及张拉余量(取20cm)的总和。用砂轮切割机截断,然后平顺放在作业台架上,在内锚固段范围内每隔1.01.5米穿一个对中隔离支架形成锚束,并使钢铰线间有一定间隙,保证压浆时能充填密实,两对中支架之间扎紧固环铁丝一道,使内锚段形成波纹形状,自由段每1.5米扎一道铁丝,形成直线形状,自由段采用除锈、防腐、涂黄油、穿套聚乙烯管,最后在锚索端头套上导向帽,制作完毕后按孔号编号挂标签存放,参见附图。1.5安放锚索孔内再用高压风清孔一次,然后放入锚索,锚索外套上定位片使锚索居中,应防止锚索扭压、弯曲、注
5、浆管应随锚索一同入孔,注浆管头部距孔底510厘米,锚索定位止浆环到达孔口时,停止推送,再检查一遍,排气管是否畅通。1.6锚固段注浆采用排气注浆,下倾的孔砂浆由孔底注入,空气由锚索孔排出。上倾和水平孔砂浆由孔口注入,空气压向孔底,再进入排气管排出孔外,注浆压力0.40.6Mpa,砂浆必须用525#水泥,中砂过筛,加早强剂,砂浆搅拌机搅拌均匀,浆液在初凝之前用完,并不得混入杂物,注浆到锚固段注满后即停止。1.7张拉锚墩及砂浆达到70%强度后,可进行初张拉,张拉设备仪表应事先进行标定,张拉前在锚索头部套入垫板和锚具,然后安放张拉千斤顶,轴线与锚索轴线一致,张拉采用整体分级张拉的程序,每级稳定10mi
6、n,待锚墩砼达到100%强度后,进行末张拉,为确保预应力部分损失后不低于设计值,应进行超张拉。1.8自由段注浆、封孔张拉完成后,通过预留注浆管,管口距原砂浆面30厘米,进行封孔注浆,孔中的空气由设在定位止浆环处的排气管排出,要求孔中注满浆液,然后从锚具量起留5厘米钢铰线,用錾截子去多余部分,外覆8厘米厚的细石砼保护层。2、施工工艺: 立锚墩 钻孔 制作锚索 安放锚索 自由段注浆、封孔 张拉 锚固段注浆控制工期的工序为钻孔及锚墩养生。3. 劳动力组织及进度指标施工安排宜在旱季,及时作好排水系统,采用全坡面范围内流水作业,网络技术组织施工,均衡生产,使立锚墩钻孔、注浆、张拉、封锚等工序互不延误。人
7、员配置:钻孔:4人空压机司机:1人作安放锚索:6人注浆:4人张拉:3人注浆、张拉记录:2人电工:1人进度估计:某工点边坡加固,设计100孔锚索,每孔深3845米,施工用时100天完成。4、机械设备配置机械设备应当可移动、可装配、轻型化,能满足在脚手平台上操作,并配备足够的零配件备用。设置配置:序号机 械 名 称数量120立方米内燃空压机1台2QZL-100B潜孔钻机1台3YCM-100-200型张拉千斤顶1台4YB4/500油泵1台5内燃发电机1台6电动卷扬机1吨1台7抽水机(潜水泵)1台8100/15隔膜式单缸单作用往复泵或LB4002螺杆泵注浆机1台940钢管脚手架若干吨10400型砂轮切
8、割机1台11砂浆搅拌机1台12电焊机1台5、质量控制要点.5.1锚索孔位放线,各方向允许误差1厘米。5.2脚手架上安装钻机专用钢管,摆放钻机,用方向架放出锚索方位角,测角仪调整倾角,误差不超过:倾角0.5度,方位角1。5.3锚索孔径误差2mm。5.4高压风洗孔应干净彻底,孔中不得残留岩粉和水。5.5锚索制作要确保每一根钢铰线始终排列均匀、平直,不扭不叉锈、油污要除净,对有死弯、机械损伤及锈坑者应剔除。5.6锚索安放要保证锚索孔壁有不少于1厘米的注浆厚度。5.7砂浆须严格控制加水量和水灰比,灰砂比允许误差为0.03。5.8锚墩制作允许偏差各方向均为3厘米,先安放好孔口定位钢管,以保证锚墩与锚孔垂
9、直。5.9自由段注浆必须待浆液溢出孔口稳定12min后,方可停止注浆,24小时后还需补浆,以确保注浆饱满。6、安全及环保措施6.1施工前进行安全技术交底,施工中明确分工,统一指挥。6.2各种机械机具机况良好,勤维修、勤保养。6.3作好安全检查工作,遵守有关安全操作规程。6.4 机械、电器设备专人操作。6.5边坡加固工程钻孔通常在脚手架上作业,为确保脚架绝对安全稳定,采用双排方式,间距1.21.3米,重力集中处增设剪刀撑,并设置短锚桩,将脚手架锚固在岩壁上,扣件须专人复核拧紧。6.6高空作业应设安全防护设施。6.7风动钻机管路连接应牢靠,避免脱开出伤人。6.8注浆管路应畅通,不得堵塞,避免浆液喷
10、甩出伤人。6.9张拉机具各部件尤其是高压油管连接点应牢靠,以避免突然断裂喷出伤人,张拉过程中千斤顶前不得站人,以防钢铰线断裂锚具飞出伤人。6.10夜间施工应有足够的照明。6.11钻孔孔口须设置粉尘收集器,使岩粉不致随风飘散,污染大气。严格按照国家环境保护有关规定施工。 彭汉杰二七年四月十日预应力锚索高边坡防护施工方案二对于山区高速公路,路基工程挖方数量大,路堑边坡高,地质比较差的地段一般采用预应力锚索地梁,以确保路基高边坡稳定。预应力锚索地梁工程施工是一项地质条件变化复杂、关键工程隐蔽和施工技术难度较大的特殊施工作业,要安排一支受过专业训练、具有丰富施工经验的专业施工队伍进行施工。主要施工工序
11、如下: 1、锚孔测放 边坡施工边挖边加固,即开挖一级,防护一级,不得一次开挖到底。根据各工点工程立面图,按设计要求,将锚孔位置准确测放在坡面上,孔位误差不得超过50mm。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需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。 2、钻孔设备 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。 3、钻机就位 锚孔钻进施工,搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架,根据坡面测放孔位,准确安装固定钻机
12、,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。 4、钻进方式 钻孔要求干钻,禁止采用水钻,以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。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。 5、钻进过程 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,及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.10.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻
13、进。 6、孔径孔深 钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。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。为确保锚孔深度,要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。7、锚孔清理 钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻12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,使用高压空气(风压0.20.4MPa)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。除相对坚硬完整之岩体锚固外,不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部
14、积聚水体,一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。8、锚孔检验 锚孔钻造结束后,须经现场监理检验合格后,方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔,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。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。9、锚索体制作及安装 预应力锚索体由锚梁、自由段、锚固段和安全段四部分组成。采用压力分散型锚索,由三个单元锚索组成,每个单元锚索分别由两根无粘结钢绞线内锚于钢质承载体组成,钢绞线通过特制的挤
15、压簧和挤压套对称地锚固于钢质承载体上,要求单根的连接强度大于200KN。钢质承载体要求采用45号钢材加工制作,其厚度不小于2cm。 钢绞线采用j15.24mm和j12.7mm高强度低松弛无粘结预应力钢绞线。安装前,要确保每根钢绞线顺直,不扭不叉,排列均匀,除锈、除油污,对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。钢绞线沿锚索体轴线方向每1.01.5m设置一架线环,保证锚索体保护层厚度不小于20mm。 安装锚索体前再次认真核对锚孔编号,确认无误后再用高压风吹孔,人工缓缓将锚索体放入孔内,用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度,计算孔内锚索长度(误差控制在50mm范围内),确保锚固长度。10、锚固注浆注浆采用水泥砂浆
16、,经试验比选后确定施工配合比。实际注浆量一般要大于理论的注浆量,或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。如一次注不满或注浆后产生沉降,要补充注浆,直至注满为止。注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,同时做好注浆记录。 11、地梁制作 地梁采用C25混凝土整体浇注。基础先铺垫2cm砂浆调平层,再进行钢筋制作安装,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。如锚索与竖梁箍筋相干扰,可局部调整箍筋的间距。砼浇注,尤其在锚孔周围,钢筋较密集,一定要仔细振捣,保证质量。 12、锚索张拉及锁定、封锚 通过现场张拉试验,确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行,严格按照操作规程执行。在设计张拉完成610d后再进行一次补偿张拉,然后加以锁定。 补偿张拉后,从锚具量起,留出长510cm钢绞线,其余部分截去,须用机械切割,严禁电弧烧割。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙,然后对锚头采用不低于20MPa的混凝土进行封锚,防止锈蚀和兼顾美观。