高邊坡加固預(yù)應(yīng)力錨索框架梁施工技術(shù)總結(jié)

1、高邊坡加固預(yù)應(yīng)力錨索框架梁施工技術(shù)中鐵十五局廣深港九工區(qū) 易凱【內(nèi)容提要】：預(yù)應(yīng)力錨索對于高邊坡加固，具有較好的固坡效果，在鐵路建設(shè)高邊坡加固中得到廣泛的應(yīng)用，本文著重對預(yù)應(yīng)力錨索框架梁的施工工藝、注意事項(xiàng)及錨索計(jì)的運(yùn)用進(jìn)行了探討，旨在引導(dǎo)正確的施工方法，從而達(dá)到預(yù)期的加固效果?！娟P(guān)鍵詞】：高邊坡加固 預(yù)應(yīng)力錨索框架梁 施工技術(shù)1工程概況武廣鐵路客運(yùn)專線v 標(biāo)段第五項(xiàng)目隊(duì)DK1952+175+660.39段路基，屬巖溶路基及順層路塹。地形地貌特征主要為丘坡及丘間谷地區(qū)，植被發(fā)育，自然坡度約20°。本區(qū)屬K2紅層覆蓋區(qū)，該組巖層多呈全強(qiáng)風(fēng)化狀，以角度不整合的形式覆蓋于灰?guī)r之上。K2紅層

2、產(chǎn)狀為110°25°。K2紅層產(chǎn)狀為110°25°。走向與線路走向交角約43°，視傾角19°，線路右側(cè)挖方邊坡順層，線路中心最大挖深21米，右側(cè)塹坡最高為28米，為降低塹坡高度及增加塹坡的穩(wěn)定，設(shè)計(jì)DK1952+365+550右側(cè)一級邊坡、DK1952+388.875+486.125右側(cè)二級邊坡采用預(yù)應(yīng)力錨索框架梁加固。2、錨索框架梁施工2.1錨索的工作原理錨索就是高挖方路段為了減少對原狀土的挖方數(shù)量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境而設(shè)計(jì)的一種特殊擋防結(jié)構(gòu)。主要解決破裂面至土體臨空面之間破裂土體的穩(wěn)定。其作用原理是：依靠對錨索的張拉預(yù)應(yīng)力，用錨具鎖定在

3、樁身上，錨索產(chǎn)生的反作用力通過樁身傳遞到破裂土體，使破裂土體在外力作用下穩(wěn)定。錨索預(yù)應(yīng)力一頭靠錨固段框架梁承受，另一頭靠樁身承受，中間穿過破裂土體。2.2錨索框架梁的布置和結(jié)構(gòu)形式 2.3錨索框架梁施工工序錨索框架梁施工工序:測量定位鉆孔清孔錨索制作錨索安裝注漿框架梁施工錨索張拉補(bǔ)張拉及鎖定錨頭封閉。2.4施工過程( 1 錨孔測放：邊坡施工邊挖邊加固，即開挖一級，防護(hù)一級，不得一次開挖到底。用全站儀將錨孔位置準(zhǔn)確測放在坡面上， 孔位誤差不得超過±5 0 r am。如遇既有刷方坡面不平順或特殊困難場地時(shí)， 需經(jīng)設(shè)計(jì)監(jiān)理單位認(rèn)可， 在確保坡體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全的前提下， 適當(dāng)放寬定位精度或調(diào)

4、整錨孔定位。( 2 搭設(shè)腳手架： 采用5 Omm鋼管腳手架搭設(shè)作業(yè)平臺， 搭設(shè)腳手架必須滿足相應(yīng)的承載能力和穩(wěn)固條件。( 3 安裝鉆機(jī)、鉆孔：根據(jù)坡面測放孔位，準(zhǔn)確安裝固定鉆機(jī)，并嚴(yán)格認(rèn)真進(jìn)行機(jī)位調(diào)整，孔位誤差不得超過±0.2m ，鉆孔傾角和方向符合設(shè)計(jì)要求, 傾斜度偏差不得超過±2°。鉆孔要求干鉆, 禁止采用水鉆，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和保證孔壁的粘結(jié)性能。鉆孔速度根據(jù)使用鉆機(jī)性能和錨固地層嚴(yán)格控制， 防止鉆孔扭曲和變徑，造成下錨困難或其它意外事故。鉆進(jìn)過程中對每個(gè)孔的地層變化，鉆進(jìn)狀態(tài)( 鉆壓、鉆速 、地下水及一些特殊情況作好現(xiàn)場施工記

5、錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進(jìn)現(xiàn)象時(shí)，須立即停鉆，及時(shí)進(jìn)行固壁灌漿處理( 灌漿壓力 0.10.2MP a ，待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進(jìn)。鉆孔孔徑, 孔深要求不得小于設(shè)計(jì)值。為確保錨孔直徑，要求實(shí)際使用鉆頭直徑不得小于設(shè)計(jì)孔徑。為確保錨孔深度，要求實(shí)際鉆孔深度大于設(shè)計(jì)深度0.2米以上。( 4 清孔：鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆 l 2 mi n ，防止孔底尖滅、達(dá)不到設(shè)計(jì)孔徑。鉆孔孔壁不得有沉碴及水體粘滯，必須清理干凈，在鉆孔完成后，使用高壓空氣(風(fēng)壓 0.20.4MP a 將孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度。除相對堅(jiān)硬完整之巖體錨固外，不得采用

6、高壓水沖洗。若遇錨孔中有承壓水流出，待水壓、水量變小后方可下安錨筋與注漿，必要時(shí)在周圍適當(dāng)部位設(shè)置排水孔處理。如果設(shè)計(jì)要求處理錨孔內(nèi)部積聚水體，一般采用灌漿封堵二次鉆進(jìn)等方法處理。( 5 錨孔檢驗(yàn)：錨孔鉆造結(jié)束后，須經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理檢驗(yàn)合格，方可進(jìn)行下道工序?？讖?、孔深檢查一般采用設(shè)計(jì)孔徑、鉆頭和標(biāo)準(zhǔn)鉆桿在現(xiàn)場監(jiān)理旁站的條件下驗(yàn)孔，要求驗(yàn)孔過程中鉆頭平順推進(jìn)，不產(chǎn)生沖擊或抖動，鉆具驗(yàn)送長度滿足設(shè)計(jì)錨孔深度，退鉆要求順暢，用高壓風(fēng)吹驗(yàn)不存明顯飛濺塵碴及水體現(xiàn)象。同時(shí)要求復(fù)查錨孔孔位、傾角和方位，全部錨孔施工分項(xiàng)工作合格后，即可認(rèn)為錨孔鉆造檢驗(yàn)合格。( 6 錨索體制作及安裝 ：先調(diào)直、截取鋼絞線，其長度

7、為鉆孔實(shí)際長度+外錨墩厚度+千斤頂長度+工具錨和工作錨的厚度+張拉操作預(yù)留量，另外還要考慮截長誤差，即多截出50100mm 。截取鋼絞線宜用切割機(jī)，嚴(yán)禁用氣焊和電弧焊切割。將截好的鋼絞線平順擺放好，逐條進(jìn)行質(zhì)量檢查，對合格者進(jìn)行登記、掛牌、標(biāo)記錨索編號（與孔號對應(yīng)）。按設(shè)計(jì)量出內(nèi)錨固段和錨索長度并分別作出標(biāo)記，在內(nèi)錨固段范圍內(nèi)每隔1m 穿一個(gè)對中隔離支架，兩支架之間扎鐵絲一道。張拉段的鋼絞線應(yīng)放入塑料管內(nèi)并注入黃油（防銹和形成自由）。在錨索端安好導(dǎo)向帽后，平順放好待用。將組裝好的錨索抬至孔位處（距離較遠(yuǎn)時(shí)可將錨索盤1.52.0m 直徑的圓盤，然后運(yùn)輸），經(jīng)核對確認(rèn)錨索與孔的編號一致后，先用高壓

8、風(fēng)清孔，然后將錨索緩緩插入孔底，注漿管同錨索一起裝入，管口與孔底要保持3050cm 的距離。安裝時(shí)要注意：要保持錨索順直，放送用力要均勻，不要左右擺動；下錨索前，對每根錨索都要進(jìn)行捆扎質(zhì)量檢查，確保無松動，無銹蝕等不良現(xiàn)象，并核對孔號，以免下錯(cuò)錨索。鋼絞線采用高強(qiáng)度低松弛無粘結(jié)預(yù)應(yīng)鋼絞線（=15.24mm）（7）錨固段注漿：采用一次常壓注漿孔底返漿方式注漿，直至錨孔孔口溢出漿液或排氣管停止排氣且有稀水泥漿壓出時(shí)，方可停止注漿。注漿結(jié)束后應(yīng)觀察漿液的回落情況，若有回落應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漿。液漿作業(yè)過程應(yīng)做好注漿記錄，同時(shí)，對每批次注漿采樣進(jìn)行漿體強(qiáng)度試驗(yàn)。漿液為C40水泥漿，水灰比0.40.45，注漿壓力

9、按設(shè)計(jì)要求控制，設(shè)計(jì)無要求時(shí)控制在1.52.5Mpa 。( 8 錨索框架梁施工:錨索框架梁采用 C 30混凝土整體澆注。框架梁施工前，要先將該部分邊坡進(jìn)行修整，并開挖框架梁槽。清除基礎(chǔ)表面松土，鋪墊 2 5 c m 砂漿調(diào)平層，然后進(jìn)行鋼筋制作安裝，鋼筋接頭需錯(cuò)開，同一截面鋼筋接頭數(shù)不得超過鋼筋總根數(shù)的一半，且有焊接接頭的截面之間的距離不得小于 l m 。安裝鋼筋時(shí)應(yīng)注意錨索鋼管的埋設(shè)和錨錠板及錨具的定位。如錨索與豎梁箍筋相干擾，可局部調(diào)整箍筋的間距。模板安裝時(shí)應(yīng)注意保護(hù)層的控制和模板的加固牢靠。最后進(jìn)行混凝土澆筑，混凝土澆筑時(shí)，尤其在錨孔周圍，鋼筋較密集，一定要仔細(xì)振搗，保證質(zhì)量。( 9 錨

10、索張拉施工 :框架梁預(yù)應(yīng)力錨索防護(hù)工程主要受力構(gòu)件是框架梁和預(yù)應(yīng)力錨索， 所以預(yù)應(yīng)力錨索張拉的施工質(zhì)量是高邊坡防護(hù)工程成敗的關(guān)鍵，其中預(yù)應(yīng)力錨索的張拉是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。錨索張拉在外錨墩混凝土與錨固段砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%以上時(shí)進(jìn)行。張拉前必須對張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定：根據(jù)千斤頂與油表的標(biāo)定方程作為張拉依據(jù)。第一次張拉用20%設(shè)計(jì)拉力預(yù)張拉，以便索體各部位接觸緊密，索體完全順直。第二次張拉按五級張拉，即預(yù)應(yīng)力的25%，50%，75%，100%，除第一級需要穩(wěn)定2030分鐘外，其余每一級需要穩(wěn)定5分鐘，并分別記錄每一級鋼鉸線的伸長量。張拉時(shí)錨索體受力要均勻，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)分析原因，并及時(shí)處理解決。(1

11、0張拉段注漿：注漿管從預(yù)留孔插入，直至管口到達(dá)距錨固段外端50cm 為止，當(dāng)預(yù)留孔有漿液溢出時(shí)，開始拉出注漿管（邊注漿邊拉管，以防有空隙產(chǎn)生）?？字械目諝庥赏忮^墩的預(yù)留氣孔排出。(11補(bǔ)張拉：對鋼絞線松弛和地層的徐變等因素造成的預(yù)應(yīng)力損失進(jìn)行補(bǔ)張拉。據(jù)試驗(yàn)，預(yù)應(yīng)力損失的90%以上是在張拉后35天發(fā)生的，我們在張拉后的610內(nèi)天進(jìn)行補(bǔ)張拉，然后鎖定。(12補(bǔ)漿和封錨補(bǔ)償張拉后立即補(bǔ)注漿、注漿方法同上。補(bǔ)漿后立即封錨。從錨具量起留50mm 鋼鉸線，其余截掉，然后在其外采用覆蓋厚度為60mm 的水泥砂漿保護(hù)層。3邊坡監(jiān)測錨索計(jì)的運(yùn)用3.1錨索測力計(jì)安裝埋設(shè)SDM 系列錨索測力計(jì)安裝埋設(shè)時(shí)，按規(guī)范的要

12、求，測力計(jì)和各墊板的接觸面平整，不允許有焊疤、焊渣和其它異物存在，達(dá)到所有墊板平整光滑，與測力計(jì)的接觸面緊密。保證測力計(jì)和各墊板與埋設(shè)孔的軸線垂直，其傾斜度和偏心值應(yīng)按有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求控制。錨索施工時(shí)，監(jiān)測錨索應(yīng)在對其有影響的周圍其它錨索張拉之前進(jìn)行張拉加荷。當(dāng)承壓墊座混凝土與錨索的錨固段混凝土的承載強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，依次將內(nèi)墊板、錨索測力計(jì)、外墊板與錨板安裝在承壓墊座的孔口錨墊板上，進(jìn)行預(yù)拉，此時(shí)，應(yīng)將頻率計(jì)和傳感器連接監(jiān)測拉力。張拉全過程中均按規(guī)范或設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，在預(yù)緊過程中注意對所有組件調(diào)整對中，以滿足設(shè)計(jì)要求。下圖為錨索測力計(jì)安裝埋設(shè)示意圖。錨墊板凝土一期錨索孔內(nèi)墊板外墊板二期混凝

13、土錨索測力計(jì)錨 板錨 索3.2張拉預(yù)緊檢驗(yàn)合格后，連接張拉機(jī)具，加荷張拉前，應(yīng)準(zhǔn)確測量其初始值和環(huán)境溫度，連續(xù)測三次，當(dāng)三次讀數(shù)的最大值與最小值之差滿足設(shè)計(jì)要求后，取其平均值作為監(jiān)測的基準(zhǔn)值。然后按設(shè)計(jì)技術(shù)要求分級加荷張拉，一般每級荷載應(yīng)測讀一次，最后一級荷載應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定監(jiān)測，連續(xù)測讀三次，三次讀數(shù)的最大平均值與最小平均值之差應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。3.3安裝鎖定張拉荷載穩(wěn)定滿足設(shè)計(jì)要求后鎖定卸載之后及時(shí)測讀鎖定荷載。然后進(jìn)行鎖定后的穩(wěn)定監(jiān)測，監(jiān)測時(shí)間的間隔根據(jù)荷載變化速率確定，滿足設(shè)計(jì)要求后，引出電纜澆筑二期混凝土，進(jìn)入正常監(jiān)測。3.4測讀方法錨索測力計(jì)安裝埋設(shè)后，根據(jù)測點(diǎn)錨頭的固定方式確定基準(zhǔn)值。機(jī)

14、械錨頭錨固后即可確定基準(zhǔn)值， 水泥砂漿錨固的錨頭，在注漿后 24 小時(shí)以上可確定基準(zhǔn)值。一般需進(jìn)行三次測試，三次測試的差值小 于 1F.S 時(shí)的平均值即可確定為基準(zhǔn)值。 3.5 結(jié)果計(jì)算 錨固力用下式計(jì)算： P = K D f 2 + A 式中： 2 P 張拉力（KN）； K靈敏系數(shù)(MPa/ Hz ； A 修正系數(shù)； Df 2 頻率平方差( fn - f0 2 2 ； fn X 時(shí)刻的頻率值； f0 初始頻率值； 4、施工注意事項(xiàng) 41 應(yīng)認(rèn)真做好各項(xiàng)工程施工組織計(jì)劃，充分考慮當(dāng)?shù)丶竟?jié)性氣候?qū)κ┕すに嚨挠绊?，盡量避免 安排在雨季施工，施工前做好邊坡排水措施。必須采取隨挖隨支護(hù)的施工方法，嚴(yán)禁一次開挖到底，應(yīng) 開挖一級，支護(hù)一級。 42 錨索施工前做好抗拔試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整錨固長度，必要時(shí)調(diào)整鉆孔直徑。若現(xiàn)場開挖 后實(shí)際與設(shè)計(jì)不符時(shí)，應(yīng)立即通知設(shè)計(jì)單位，根據(jù)實(shí)際情況，做動態(tài)變更設(shè)計(jì)。 43 鉆孔方向與錨索方向要一致。 44 下錨索前對每根錨索要嚴(yán)格檢查。 45 張拉應(yīng)在砂