锚索施工工艺

1、锚索施工工艺流程

预应力锚索采无粘结工艺施工，无粘结预应力锚索施工工艺流程见图

2、施工安排

支护工程量大、施工项目繁多、技术复杂、施工质量要求高，场面狭窄。因此，除合理配备施工设备外，还需设计合理的施工程序，优化施工方案，合理安排各工序施工，才能保证施工质量和工期。

预应力锚索钻孔、锚索制作、安装、垫座混凝土浇筑/安装等工序，可与相应部位常规支护同期进行。预应力锚索后续工序，拟根据设计凝期要求滞后于相应部位施工。待垫座混凝土及锚索灌浆浆液强度达到设计张拉强度要求时，即可进行锚索张拉及后续工序施工。

3、施工方法 （1）锚孔编号定位 1)锚孔编号

锚索孔编号为LSi,j。 ①L代表映秀湾厂区后边坡。 ②S代表锚索。

③i为行号，由高高程向低高程按自然序列递增，i=1,2,3,…。

④j为列号，对应于i行，由上游边坡向下游边坡按自然序列递增，j=1,2,3,…。 2) 锚孔测放定位

严格按照设计图纸要求测放孔位。使用红油漆标定孔位，并标明孔号。 3) 管架平台搭设

搭设的管架平台必须稳定牢固，满足施工承载要求。 （2）钻机就位

为保证锚孔质量，使锚孔在施工过程中及成孔后其轴线的倾角、方位角符合设计及规范要求，必须保证钻机（CY-80A）就位的准确性、稳固性。

（3）造孔

1）1000KN级锚索孔造孔 ① 1000KN级锚索孔基本技术参数 a孔径：Φ130mm。 b钻孔角度：下倾10°。 c锚固段长度：6m。 d锚索孔深度： 50m。 ②钻进方法

采用风动潜孔锤冲击回转钻进方法。 ③造孔设备、机具 a 设备：CY-80钻。

b 机具：采用ZD110冲击器配套Ф130钎头。 ④ 钻进工艺参数

a 钻进压力：开孔时，使钎头紧贴岩面低压冲击，平稳缓缓推进即可；正常钻进时Pf=2~4KN。

b 转速：开孔转速n=0；正常钻进转速n≯90r.p.m。 c 风量：Q风=10~12m3/min。 （4）造孔注意事项

1） 开孔前，清除孔口附近松动岩块。

2） 开孔时，在设计孔位上，人工或用风钻凿出与孔径相匹配的10cm左右深的槽（孔），以利于钻具定位及导向开孔。

3） 每钻进≯1m，必须缓慢倒杆>1m，往返不少于2次，直至孔口无岩粉返出，以利充分吹粉排渣，避免卡钻及重复破碎。

4） 勤检查钻杆、钻具磨损情况，对磨损严重的钻杆、钻具应予以更换，尽量避免孔内事故的发生。

5） 在钻进过程中，为防止孔径相差过大，使得下锚时困难,可备4个钎头，每个钎头打10~15m左右，就轮换一个。

（5）破碎地层段的钻进措施

在钻孔过程中，如遇覆盖层、岩性软弱孔壁易坍塌，对钻孔进行固结灌浆，预应力锚束的锚固端应位于稳定的基岩中，若孔深已达到预定施工图纸所示的深度，而仍处于破碎带或断层等软弱岩层时，应报知监理工程师，并根据监理工程师的指示，延长孔深，继续钻进，直至监理工程师认可为止。

（6）要求

在钻进过程中，认真做好钻孔记录，为分析判断孔内地质条件提供依据。钻孔孔径、孔深均不得小于设计值，钻孔倾角、方位角符合设计要求。其具体要求和允许误差如下：

1）开孔偏差不得大于10cm。开孔时严格控制钻具的倾角及方位角，如遇障碍需要移位，应征得监理工程师的同意，并取得书面整改通知后方能实施。

2）开孔严格控制钻具的倾角及方位角，当钻进20～30cm后应校核角度，在钻进中及时测量孔斜及时纠偏，终孔孔轴偏差不得大于孔深的2%，方位角偏差不得大于2°。

3）终孔孔深应大于设计孔深40cm，终孔孔径不得小于设计孔径10mm。 4、清孔

钻孔完毕，用压缩风冲洗钻孔，直至孔口返出之风，手感无尘屑，延续5~10分钟，孔内沉渣不大于20cm。

5、钻孔检测

钻孔清孔完毕，验收合格后，做好孔口保护，进行下锚工作。 6、预应力锚索制作

预应力锚索主要设计参数

（1）钢绞线

选用符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-1995和ASTM A414-98标准要求的1860MPa高强度低松弛无粘结钢绞线。无粘结钢绞线为防腐油脂敷裹并用PE套包裹，具有良好的防腐效果和可全孔一次注浆等优点。高强度低松弛无粘结钢绞线性能指标见表

高强度低松弛无粘结钢绞线性能指标

（2）钢绞线强度利用系数≯70%。 (3）无粘结防腐型预应力锚索体制作

1) 无粘结防腐型预应力锚索锚固体系，锚固段长度为6m，其基本组成为：导向帽、约束环、隔离架、注浆管、高强低松弛无粘结钢绞线等。

无粘结防腐型预应力锚索结构示意图

2) 下料：用砂轮切割机切割。严禁使用电弧或乙炔焰切割。切口要求整齐无散头，下料长度应考虑到砼锚墩厚度、锚垫板厚度、千斤顶长度、工具锚和工作锚的厚度要求，并适

当留有余度。钢绞线在全长范围内不允许有接头或连接器。每根钢绞线都应完整无损，没有裂隙、疤痕、伤痕和其他缺陷，且表面不能有油污、润滑剂、污垢和银屑。自由张拉段钢绞线的PE护套不得有破损。无粘结预应力锚索的钢绞线用防腐油脂敷裹后用专用PE套包裹，使钢绞线不与PE套外的水泥结石直接接触，免遭外界侵蚀。

钢绞线下料长度为：L=锚固段长度Lm +自由段长度Ly+锚墩长度Ld+张拉长度Ll 3) 组装

a将钢绞线和灌浆管平摊于工作台上，对不同灌浆管、钢绞线进行编号，并在进口段（外端）用不同的颜色区别。

b编制锚索体：严格按设计图纸要求进行锚索体编制，内锚段和张拉段隔离架间距允许偏差不大于50cm，两隔离架中间用黑铁丝绑扎牢固，绑扎时应保证钢绞线平行，不得交叉。锚固段内的进、出浆管应编入索体，靠近孔底的进浆管出口至锚索端部距离不宜大于200mm。已安装的灌浆管应检查其通畅，不通畅者要更换。要求管路系统耐压值不低于设计灌浆压力的1.5倍。PVC灌浆管要平顺，不得弯曲、破损。管道安装检查完毕，管口临时封闭，并挂牌编号。

c锚固段顶部安装导向帽。导向帽按要求制作，与锚索体牢固可靠连接。

d锚索制成并经检验合格后，进行编号挂牌，标明锚索编号、长度等。合格锚索整齐、平顺地存放在距地面20cm以上的间距1.0m-1.5m的支架或垫木上，不叠压存放，并进行临时防护。存放点要求严格防潮、防水、防污染。

隔离架、对中架、导向帽规格表

(4)无粘结防腐型预应力锚索体制作注意事项

1）锚索在搬运和装卸时应谨慎操作，严防与硬质物体摩擦，以免损伤PE套管。 2）下锚方式：锚索穿索采用人工辅以机械方法进行安装，锚索就位曲率半径不小于3m。 3）锚索孔道验收24h后，锚索安装前，应检查其通畅情况。 4）无粘结钢绞线若PE套管破损，必须修复合格后方能安装。

5）下锚时，操作人员要协调一致，用力均匀，锚索入孔时，不得过多的来回抽动锚索

当留有余度。钢绞线在全长范围内不允许有接头或连接器。每根钢绞线都应完整无损，没有裂隙、疤痕、伤痕和其他缺陷，且表面不能有油污、润滑剂、污垢和银屑。自由张拉段钢绞线的PE护套不得有破损。无粘结预应力锚索的钢绞线用防腐油脂敷裹后用专用PE套包裹，使钢绞线不与PE套外的水泥结石直接接触，免遭外界侵蚀。

钢绞线下料长度为：L=锚固段长度Lm +自由段长度Ly+锚墩长度Ld+张拉长度Ll

3) 组装

a将钢绞线和灌浆管平摊于工作台上，对不同灌浆管、钢绞线进行编号，并在进口段（外端）用不同的颜色区别。

b编制锚索体：严格按设计图纸要求进行锚索体编制，内锚段和张拉段隔离架间距允许偏差不大于50cm，两隔离架中间用黑铁丝绑扎牢固，绑扎时应保证钢绞线平行，不得交叉。锚固段内的进、出浆管应编入索体，靠近孔底的进浆管出口至锚索端部距离不宜大于200mm。已安装的灌浆管应检查其通畅，不通畅者要更换。要求管路系统耐压值不低于设计灌浆压力的1.5倍。PVC灌浆管要平顺，不得弯曲、破损。管道安装检查完毕，管口临时封闭，并挂牌编号。

c锚固段顶部安装导向帽。导向帽按要求制作，与锚索体牢固可靠连接。

d锚索制成并经检验合格后，进行编号挂牌，标明锚索编号、长度等。合格锚索整齐、平顺地存放在距地面20cm以上的间距1.0m-1.5m的支架或垫木上，不叠压存放，并进行临时防护。存放点要求严格防潮、防水、防污染。

隔离架、对中架、导向帽规格表

(4)无粘结防腐型预应力锚索体制作注意事项

1）锚索在搬运和装卸时应谨慎操作，严防与硬质物体摩擦，以免损伤PE套管。

2）下锚方式：锚索穿索采用人工辅以机械方法进行安装，锚索就位曲率半径不小于3m。

3）锚索孔道验收24h后，锚索安装前，应检查其通畅情况。

4）无粘结钢绞线若PE套管破损，必须修复合格后方能安装。

5）下锚时，操作人员要协调一致，用力均匀，锚索入孔时，不得过多的来回抽动锚索

体，且送入孔道的速度应均匀，防止损坏锚索体和使锚索体整体扭转。穿索中不得损坏锚索结构，否则应予更换。

6）锚索安装完毕后，应对外露钢绞线进行临时防护。

7、锚墩浇筑

外锚墩安装、浇筑前应清理松动块体，洗净岩面，并进行基础验收。若锚墩基础承载力小于1.5MPa，应通知设计修改锚墩尺寸。

外锚墩金属结构包括钢垫板、导向管、垫座钢筋等，这些部件必须在加工车间按设计要求加工，并在车间焊接组装完毕。

（1） 锚墩用钢筋符合国家标准、设计要求或图示，钢筋的机械性能如抗拉强度、屈服强度等指标经检验合格，钢筋应除锈、除油并调直，外表面检查合格

（2）锚墩钢筋制安时，先用风钻在锚索孔周围坡面上对称打孔4个，插入Ф25骨架钢筋并固定，然后按照图纸要求焊接钢筋网或层并固定于骨架钢筋上，焊接质量符合要求。焊接过程中，不得损伤钢绞线。

（3）钢垫板安装：钢垫板厚度应符合设计图纸要求，加工后棱角应圆滑，不带毛刺；导向管与钢垫板应垂直焊接牢固，钢管内不得留有焊渣。钢垫板牢固焊接在钢筋骨架上，其预留孔的中心位置置于锚孔轴线上，平面上与锚孔轴线正交。

锚墩、钢垫板规格见下表：

锚墩、钢垫板尺寸表

（4）导向管由壁厚2.5mmA3钢管加工而成。钢管外表面靠岩体端60cm长范围内粘贴止水材料。

（5）经加工、焊接、组装完后的外锚墩钢结构应妥善保管，确保防水、防潮、防锈蚀。

（6）在钢垫板与基岩面之间按照图示锚墩尺寸立模，验仓合格后，浇筑图示标号混凝土（表4-4），边浇筑边用振捣棒振捣，充填必须密实。砼浇筑时要注意锚墩下部的振捣，防止出现蜂窝麻面。

锚墩砼标号

（7）砼浇筑时，须现场取砼样，确保锚墩浇筑质量，并给锚索张拉提供依据。

8、锚索注浆

（1）注浆方式

采用全孔一次注浆工艺。

（2）制浆

① 设备：NJ400制浆机。

② 材料

a 水泥：新鲜普通硅酸盐水泥P.O42.5。

b 水：符合拌制水工混凝土用水。

③ 浆液配比：采用0.36：1浆液水灰比，锚固段浆液结石强度指标满足：R7≮30MPa。 ④ 搅拌时间：NJ400制浆机t≮40S。

（3）锚索孔灌注

① 锚固注浆前，应检查制浆设备、灌浆泵是否正常；检查送浆及注浆管路是否畅通无阻，确保灌浆过程顺利，避免因中断情况影响锚固注浆质量。

② 无粘结防腐型预应力锚索注浆

a采用3SNS泵灌注。

b灌注前先压入水，检查管道畅通情况和润湿岩面。

c灌注方法：采用孔口封闭灌注，灌浆自动记录仪记录。

d注浆结束标准：注浆压力为0.3MPa，排出的浆液浓度与灌入的浆液浓度相同，吸浆率

③锚固注浆设备清洗

a制浆结束后，应立即清洗干净制浆机、送浆管路等，以免浆液沉积堵塞。

b注浆结束后，应立即清洗干净注浆设备、管路等。

9、预应力锚索张拉

（1） 锚索张拉应在锚固注浆结石体抗压强度达到30MPa及锚墩混凝土等的承载强度达到施工图纸规定值后进行。

（2）张拉程序

① 锚索张拉按分级加载程序进行，即由零逐级加载到超张拉力，经稳压后卸荷到设计张拉力进行安装，0 →mδ（稳压）→δ（m为超张拉系数，由设计确定，δ为设计张拉力）。

② 张拉工艺流程

穿锚→初始载荷（钢绞线调直）→分级整体张拉至设计工作荷载→超张拉

（3）锚索张拉方式

无粘结防腐型预应力锚索采用单根张拉千斤顶调直，整体张拉千斤顶分级张拉，直至设计工作荷载。

（4）张拉设备仪器

① 电动油泵：ZB4-500S。

② 千斤顶：YDC240Q、ZD250B、ZD350B。

（5）锚夹具

1000KN级锚索由7束钢绞线编成，锚具选用ESM15-7。

（6）张拉注意事项

① 加载速率：每分钟不宜超过设计应力的10%。

② 卸荷速率：每分钟不宜超过设计应力的20%。

③ 预应力的施加：向张拉油缸加油使油表指针读数升至张拉系统标定曲线上预应力指示的相应油表压力值。

④ 钢绞线伸长值：分级测量钢绞线伸长值并按要求做好记录。钢绞线调直时的伸长值不计入钢绞线实际伸长值。

（7）穿锚

① 清理干净锚具、工作夹片及钢绞线表面，夹片及锚具锥孔无泥砂等杂物。

② 将钢绞线按周边序和中心序顺序理出，穿入锚具，套上夹片。

③ 推锚具与钢垫板平面接触。

④ 用尖嘴钳、改刀及榔头调整夹片间隙，使其对称。

（8）初始载荷（钢绞线调直）

① 初始载荷：为设计工作荷载的δ/5。

② 用单根张拉千斤顶YDC240Q将钢绞线逐根拉直调直。张拉按照先中间后周边对称分序张拉的原则进行。

0→δ/5（稳定2min）

（9）分级整体张拉至设计工作荷载（基本试验）

① 分级加载等级：分别为0.25、0.5、0.75、1.0倍设计工作荷载δ。

② 第一级张拉：初始荷载调直后，在δ/5的基础上继续加载至δ/4锁定。 δ/5→δ/4（稳定2min）

③ 第二级张拉：第一级张拉结束后，在δ/4的基础上继续加载至δ/2锁定。 δ/4→δ/2（稳定3min）

④ 第三级张拉：第二级张拉结束后，在δ/2的基础上继续加载至3δ/4锁定。 δ/2→3δ/4（稳定3min）

⑤ 第四级张拉：第三级张拉结束后，在3δ/4的基础上继续加载至δ锁定。 3δ/4→δ（稳定3min）

（10）超张拉试验

① 最大张拉力不得超过预应力钢绞线强度标准值的75%。

② 第四级张拉结束后，在设计工作荷载δ的基础上继续加载至1.1δ锁定。 δ→1.1δ（稳定5min）

10、外锚头保护方式

（1）锚索补偿张拉完毕，卸下工具锚及千斤顶后从工作锚具外端量起，留100mm钢绞线，其余部分用砂轮切割机截去，锚头作永久的防锈处理。

（2）锚索防护除采用PE套管外，其张拉段采用水泥浆或水泥砂浆进行全孔封闭灌浆，浆液的强度和性能满足设计要求。