壓力分散型預應力錨索施工方法

壓力分散型預應力錨索施工技術(shù)

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引言

傳統(tǒng)拉力型錨桿在錨桿受荷時，不能將荷載均勻地分布于固定長度上，會產(chǎn)生嚴重的應力集中現(xiàn)象。由于粘結(jié)應力分布的不均勻性，隨著錨桿上荷載的增大，在荷載傳至固定長度最遠端之前，在桿體與灌漿體或灌漿體與地層界面上就會發(fā)生粘結(jié)效應逐步弱化或脫開現(xiàn)象。壓力分散型錨固系統(tǒng)，將集中荷載分散為幾個較小的荷載作用于固定段的不同部位，使粘結(jié)應力峰值大大降低，因單元錨桿的固定長度很小，不會發(fā)生粘結(jié)效應逐步弱化，使粘結(jié)應力均勻地分布在整個固定長度上，最大限度地調(diào)用整個錨桿固定長度范圍內(nèi)的地層強度，錨桿承載力可隨固定長度的增長而成比例提高。

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工程概述

浦南高速公路南平市境K211+620～+960段金斗山滑坡在持久強降雨的不利影響下，產(chǎn)生了明顯的工后變形和發(fā)展擴大，逐漸體現(xiàn)為后部山坡形成明顯、連貫的變形周界，邊坡淺層坍塌變形集中發(fā)育，兩排抗滑樁之間的檢測孔剪斷破壞，前排抗滑樁前坡體局部溜坍，在二級邊坡坡腳附近出現(xiàn)明顯的剪出鼓脹裂縫帶，第一級邊坡?lián)鯄κ芗羟谐尸F(xiàn)水平裂縫，預應力錨索出現(xiàn)破壞現(xiàn)象等。

為確保本段高速公路邊坡穩(wěn)定和交通安全，采用綜合的治理工程措施根治該巨型山體滑坡地質(zhì)災害。本次支擋加固工程分為錨索抗滑樁、錨索框架及預應力錨索地梁三部分，現(xiàn)就錨索框架及錨索地梁采用壓力分散型錨索施工作簡要介紹。

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壓力分散型錨索加固方案

3.1

壓力分散型錨索的基本原理

壓力分散型錨索以無粘結(jié)鋼絞線作為錨索體，其主體結(jié)構(gòu)由自由段和錨固段組成。壓力分散型錨索是在不同長度的無粘結(jié)鋼絞線末端連接固定承載體，注漿固定后，以一定的規(guī)律分配荷載張拉對應的鋼絞線單元，設置在錨孔不同深度的承載體將拉應力轉(zhuǎn)化為壓應力通過漿體材料傳遞到錨固地層，提供工程主要的錨固力。如圖1

所示。

圖1

壓力分散型錨索結(jié)構(gòu)圖

附設計圖3.2

坡體錨固方案

3.2.1

預應力錨索框架

在ZK211+880～+940段第四級刷方后的邊坡設置8片4節(jié)點及1片6節(jié)點錨索框架，錨索水平間距4m，上下排均為長度45m，下傾角25°，設計荷載700KN。

3.2.2

預應力錨索地梁

在ZK211+660～+954段第一級邊坡路塹擋墻上設置97根錨索地梁，地梁中對中間距3m，地梁截面尺寸0.5×0.6m，高度8m，可根據(jù)擋墻實際高度調(diào)整地梁長度。ZK211+660～+780段39根地梁，上排錨索長度38m，下排錨索32m，錨索下傾角30°，設計荷載600KN。ZK211+780～+954段58根地梁，上排錨索26m，下排錨索25m，錨索下傾角25°，設計荷載600KN。

3.2.3

壓力分散型錨索的結(jié)構(gòu)形式

框架及地梁錨索類型均為壓力分散型，由6根φ15.24、強度1860MPa的高強度低松弛無粘結(jié)鋼絞線組成，共分為3個單元，每個單元由2根高強度、低松弛的無粘結(jié)鋼絞線通過特制的擠壓簧和擠壓套對稱的內(nèi)置于鋼質(zhì)承載板上組成，錨固段長度12m。

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預應力錨索試驗

在預應力錨索正式施工前,

應進行錨索的抗拉破壞試驗,

以驗證設計所采用的錨索的設計參數(shù)和施工工藝的合理性以及錨索的安全系數(shù),

并在錨索施工前及時向設計單位提交試驗報告,

以驗證和調(diào)整設計。

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預應力錨索施工工藝

以預應力錨索框架梁施工為例介紹壓力分散型錨索施工工藝。

5.1

預應力錨索施工步驟

①

錨索結(jié)構(gòu)施工：包括施工準備、造孔、清孔、錨索制作、安裝、注漿等；

②

框架梁施工：包括框架基礎刻槽、砂漿襯墊找平、鋼筋制作安裝、模板安裝、砼澆筑、養(yǎng)生、錨索長度檢測等；

③

錨索張拉鎖定：包括錨索張拉、鎖定、試驗檢測、封錨等；

5.2

預應力錨索框架梁施工工藝流程

《預應力錨索框架梁施工工藝流程圖》見圖2：5.3

主要施工方法

5.3.1

施工準備

首先要完成鋼絞線、水泥、砼骨料、砼配合比、漿液配合比設計并報監(jiān)理批準，然后編制施工方案，組織機械設備、人員進場，對施工人員進行技術(shù)交底和安全培訓，對所使用的張拉設備進行標定，上報開工報告，批準后按設計要求先進行錨索基本實驗，即抗拔拉破壞試驗。試驗孔完成后在錨固體漿體達到28

天齡期并且框架梁砼的強度達到80%后進行試驗。基本試驗的目的在于驗證設計采用的工作錨索的性質(zhì)和性能、施工工藝、設計質(zhì)量、設計合理性以及所提供的安全儲備，同時考慮有關(guān)搬運、儲存、安裝和施工過程中抗物理破壞的能力。

試驗孔的具體位置由監(jiān)理和設計代表現(xiàn)場確定，試驗孔必須反映工程孔錨固地層的實際情況。試驗孔自由段不注漿，錨固段與自由段之間設置止?jié){袋，錨固段外側(cè)設置引排氣管，排氣管驗收合格后進行封錨。封錨前通過錨墊板補漿孔進行補漿，直至補漿孔溢漿為止，這是錨頭防腐的重要環(huán)節(jié)。有預應力監(jiān)測要求的鋼絞線不切除，及時安裝錨索測力計對錨索的預應力變化情況進行檢測，根據(jù)預應力損失確定是否進行二次張拉。

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高邊坡預應力錨索施工管理

應用壓力分散型預應力錨索加固邊坡是技術(shù)含量高、施工難度大的工程，在施工過程中必須全力以赴，認真對待每個施工步驟，加強管理，才能保質(zhì)、保量地完成施工任務。在施工管理方面,

工作著重點如下：

6.1

選擇高素質(zhì)的施工隊伍

高邊坡錨索是專業(yè)性很強的工程項目，因此高邊坡錨索加固工程必須由具備足夠資質(zhì)和豐富施工經(jīng)驗的單位施工。

6.2

加強施工質(zhì)量控制

高邊坡錨索工程施工和其他工程一樣,

始終要把質(zhì)量放在首位,

各施工單位要針對高邊坡錨索工程設置完整的質(zhì)量控制體系。

①從原材料進場到各工序的操作都進行嚴格把關(guān)。高邊坡使用的材料和其他工程一樣必須先檢驗后使用，將鋼絞線、錨具等檢測技術(shù)要求較高的材料送交通工程檢測中心檢測。

②對錨索工程來說，關(guān)鍵工序是鉆孔深度、

錨索制作和安裝。因此，必須保證錨索的錨固長度及注漿飽滿度（這是錨索起加固作用的基礎條件）；除了正常的自檢外,

項目部應經(jīng)常抽查鉆孔濃度,

在下索及注漿時巡視檢查。

③為了保證鋼筋砼框架的施工質(zhì)量，針對可能出現(xiàn)的質(zhì)量通病（如張拉時框架梁開裂的問題），從施工操作方法、工序銜接等方面對施工進行指導，對于不合格部分堅決要求鑿除重做，決不能馬虎。

6.3

優(yōu)化施工布置

本工程邊坡錨索工程經(jīng)過緊張的前期準備工作后，一切都按預期目標順利進行，但當進入錨索安裝與框架梁澆筑工序時，受邊坡高度大、施工便道窄等因素影響，工程進度開始減緩，為加快工程進度，對工程施工布置作了如下調(diào)整：①將半成品錨索吊至安裝平臺進行現(xiàn)場組裝，減除了錨索吊裝難度，加快了下索進度；②框架梁澆筑由于混凝土吊運困難，且時間長，不能滿足錨墩澆筑強度要求，嚴重影響工程質(zhì)量，為此，采用泵送混凝土施工。通過以上2

項措施，工程布置更合理，施工進度得到了很大改觀。

6.4

安全環(huán)保措施

高邊坡施工屬于高空作業(yè)，搞好安全生產(chǎn)管理，創(chuàng)造安全的工作環(huán)境，是確保工程順利進行的基本條件。

①錨索施工前應制定安全技術(shù)措施，進行安全技術(shù)培訓，持證上崗；

②施工前對邊坡作業(yè)區(qū)圍巖的松動塊石、邊坡孤石進行檢查處理，根據(jù)需要設置攔石排或柔性攔石網(wǎng)等安全措施；

③預應力錨索施工應搭設腳手架平臺并固定在巖壁上（腳手架