某项目边坡支护工程预应力锚索施工小结
本工程预应力锚索主要分布在坝肩下游侧坡面,EL1661m~EL1920m范围。锚索吨位2000KN,共计375根,其中30m锚索3根, 35m锚索19根, 40m锚索40根, 45m锚索103根, 50m锚索109根, 55m锚索45根, 60m锚索56根。
一、设计参数、施工工艺及技术要求 (一)设计参数
本工程锚索为压力分散型,采用12根高强度(1860MPa)低松
弛无粘结钢绞线编制而成, 锚索长度35~60m;钻孔倾角分150和80两种,方位角N620 W;锚索锚固体强度M35。
(二)施工工艺及技术要求 1、锚索的造孔
预应力锚索钻孔的位置、方向、孔径及孔深,必须符合施工图纸要求。钻孔的开孔偏差不得大于10cm,孔斜误差不得大于孔深的2%。钻孔孔径不小于施工图纸的要求。
对于破碎带或渗水量较大的围岩,在安装锚索前,需对钻孔进行灌浆处理,待灌浆强度超过5Mpa后,再进行扫孔。
2、预应力锚索的制作与安装
锚索下料必须按施工图纸所示的尺寸下料,下料前检查钢绞线的表面,没有损伤的钢绞线才能使用。沿锚索的轴线方向每隔1~2m设置隔离架。锚索钢绞线按一定规律编排并绑扎成束,不得使用镀锌铁丝作捆绑材料。锚索安装过程中,采取切实有效的措施保护钢绞线的PE套不受损伤,应采用人工安装的方法。在安装过程中,锚索与
脚手架接触部位要用橡胶皮隔开,防止在安装过程中,钢绞线PE套与钢管摩擦造成PE套磨破。
3、锚索注浆
锚索注浆时须配备灌浆自动记录仪,自动记录仪应满足相关要求。
钻孔工作结束并达到锚索安装要求后,用压力风冲洗,将孔道内的钻孔岩屑和泥沙冲洗干净。
灌浆工作开始前,通过灌浆管送入压缩空气,将钻孔孔道的积水排干。
灌浆过程中,注意观察回浆管的排水、排浆情况,当排液比重与灌浆比重相同时,可进行屏浆,屏浆压力为0.1MPa~0.3MPa,屏浆时间为10~30min。
4、封孔回填灌浆
封孔回填灌浆在补偿张拉工作结束后28天进行,封孔回填灌浆前应检查确认锚索应力已达到稳定的设计值。封孔回填灌浆材料与锚固段灌浆的材料相同。
为保证所有空隙都被浆液回填密实,在浆液初凝前必须进行不少于2次补灌。
5、锚索的张拉
(1)锚索张拉的设备和仪器均应进行标定,标定不合格的张拉设备和仪器不得使用,标定间隔期不得超过6个月。超过标定间隔期的设备和仪器或遭强烈碰撞的仪表,必须重新标定后才准使用。
(2)固结浆液等的承载强度未达到施工图纸的规定时,不得进行张拉。
(3)张拉力应逐级增大,其最大值为锚索设计荷载的1.1倍,稳压10~20min后锁定。锁定后的48h内,若锚索应力下降到设计值以下时需进行补偿张拉。
(4)由于锚索的各根钢绞线长度不同,采用单根张拉方式。先张拉锚具中心部位钢绞线,然后张拉锚具周边部位钢绞线,按照间隔对称分序进行。一个张拉循环完毕,进行下一个张拉循环,直至达到设计荷载。
6、锚头保护
封孔回填灌浆完成后,锚具外的钢绞线除留存15cm外,其余部分全部切除。外锚具端头按施工图纸要求采用黄油进行防锈保护,并采用C30混凝土进行封闭,混凝土保护的厚度不小于10cm。
二、已完成锚索工程量统计
自2009年7月开始锚索施工以来至2009年11月,完成锚索成孔41根,其中50m锚索21根,60m锚索20根。已完成下索注浆38根,完成锚墩浇筑和张拉至90%的23根。
三、施工难点与应对方法 1、施工难点
本工程由于地质条件差,岩石破碎,经常出现卡钻和漏风现象,给造孔带来较大困难;同时由于钻孔深度大,怎样保证钻孔倾角和方位角达到设计要求是锚索施工的难点。
2、应对方法
(1)破碎岩体成孔方法
在钻孔过程中出现岩石破碎带情况,采用全孔道或半孔道灌浆固结处理,灌浆时采用单孔填压式灌浆法,水泥净浆水灰比控制在0.38~0.45。若在灌注5T纯水泥浆后仍未灌满,改灌水泥砂浆,直至灌满为止,水泥砂浆水灰比控制在0.4。待灌浆凝固强度达到5MPa以上再进行二次钻孔作业。
如果在纯水泥浆和水泥砂浆都无法灌满孔道时,可采用膏状浆液进行孔内填充,灌注时采取低压、限流、限量、间歇灌浆方法进行处理。
(2)成孔精度控制方法
钻机定位后,必须保证钻机稳固;开孔时,严格控制钻机钻杆的方位角,钻杆选用刚度大的钻杆;开孔和钻进过程中,采用扶正器做支点导向和纠偏;使用熟练和有经验的钻机操作手,在钻进过程中,合理选用风压、风量和钻进速度;对于长锚索施工,在成孔过程中,每10~20米进行一次孔内偏差测量,防止在成孔过程中出现顺软弱地层跑的情况出现;出现孔内偏差时应及时提钻扫孔,纠正孔内偏差后方可继续钻进。
四、质量控制
1、主要材料的质量控制 (1)预应力钢绞线:
预应力钢绞线采用高强度(1860MPa)、低松弛无粘结钢绞线,其性能指标需符合GB/T5224-2003和ASTM A416-98标准的规定,主要指标见下表。
钢绞线规格表 设计承载力(kN) 2000 钢绞线 使用标准 GB/T5224-2003;ASTM A416-90a 级别 直径(mm) 15.24 根数 设计应力强度系数 0.64 超拉应力强度系数 0.70 270 12 钢绞线必须有出厂合格证书,对进场的钢绞线要进行外观及直径的检查,对有锈蚀、缺损者不得使用,钢绞线运输和存放过程中应采取严格的防锈蚀及防化学污染措施。
(2)锚具:
锚具性能须符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370/T-2000)的规定。
预应力锚索内锚头承压板、外锚头的钢垫板、锚具等材料的性能需符合国家关于钢材质量的规定,各种部件材质的力学强度应达到钢材极限抗拉强度的95%以上。
(3)水泥及外加剂:
锚索灌浆水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥,质量符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-1999)的规定。
外加剂品质需符合GB8076-1997《砼外加剂》标准。
水:锚索灌浆用水必须新鲜、洁净、无污染,凡符合《混凝土拌和用水标准(JGJ63-89)》的水均可使用。
2、施工机具 (1)张拉机具:
1) 选用的张拉机具必须与锚具的类型、锚索的设计张力相匹配。 2) 与张拉机具配套的压力表精度不低于1.5级,张拉时压力表读数不超过表盘刻度的75%。
3) 张拉机具、器具由专人保管、定期维护、标定,标定期为6个月,如经检修必须重新标定。
(2)灌浆设备
1) 选用的灌浆设备须与预应力锚索孔道灌浆的浆液类型、浓度及施灌强度相适应,且能保证稳定均匀连续灌浆。
2) 制浆设备采用高速搅拌机,以提高浆液的均匀性,增加其流动度和可灌性。
3) 灌浆泵的排浆量必须满足锚索孔道的灌浆强度的需要,压力稳定,其允许工作压力需大于最大设计灌浆压力的1.5倍,压力波动范围宜小于灌浆压力的20%。
4) 灌浆泵配套的压力表须经校验合格,其量程应与设计最大灌浆压力相适应。