高边坡预应力锚索的施工方法

点赞:20967 浏览:95115 近期更新时间:2024-01-26 作者:网友分享原创网站原创

摘 要:文章主要介绍了高边坡预应力锚索的施工方法,预应力锚索对边坡起到了抗滑稳定的作用,具有投资少、工期短及见效快等优点.

关 键 词:预应力锚索;钢绞线;内锚段灌浆;锚索张拉

中图分类号:TV546 文献标识码:A文章编号:1003-6997(2012)20-0037-02

1 工程概况

某水利枢纽工程是一项具有灌溉、发电、保护生态、防洪等综合利用效益的大(2)型水利工程.由于左岸发电站厂房上部岸坡有一些不稳定的危岩体,危及厂房安全,故采用预应力锚索进行加固处理.该工程预应力锚索主要分布在大坝左坝肩边坡上,锚索长度采用60m、80m两种,张拉力为1000KN和3000KN.

锚索施工随边坡开挖进行,上部1000KN锚索待边坡开挖完成后,采用钢管搭设承重型脚手架,将XY-2型地质钻机放置在脚手架平台上施工;下部3000KN锚索待边坡开挖至锚索孔位下部1.5m后,预留10m宽锚索施工平台,采用以KR-804履带式全液压钻机为主,XY-2型地质钻机为辅的方式进行施工.

2 主要施工方法

2.1 施工程序

预应力锚索按如下程序进行施工:

2.2 施工方法

2.2.1 钻孔 锚索钻孔采用XY-2型地质钻机,锚索钻孔根据各种规格锚索选择不同直径的硬质合金钻头及金刚石钻头钻进,钻孔直径:1000KN级锚索成孔直径130mm;3000KN级锚索成孔直径220mm.

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2.2.2 锚索编制 锚索钢绞线由7根高强钢丝绞成,钢绞线直径15.24mm,截面积140mm2,屈服强度为1670Mpa,最小破断力1860MPa,满工程要求.锚索下料比设计孔深多2m,采用砂轮切割机进行切割.1000KN级锚索由6根钢绞线组成,3000KN级由19根钢绞线组成.为了使钢绞线之间距离保持均匀,以保证钢绞线之间均匀充满浆液,沿锚束的轴线方向每隔1~2m设置隔离架,锚固段每隔2m设置隔离板一块,同时安装注浆管,用于张拉段注浆,注浆管采用φ25mmPVC硬塑料管,最后在前安装导向帽.制作好的锚索统一登记编号,并妥善放置备用.锚索编制完成后,验收合格后方可下入孔内.

2.2.3 下锚 根据地形条件,采用卷扬机吊装,顺直、缓慢、匀速地安放入孔底.

2.2.4 内锚段灌浆 锚固段采用纯水泥浆进行灌注,浆液水灰比取0.5︰1,并在浆液中掺入一定数量的膨胀剂和早强剂,灌浆采用自下而上一次施灌,进浆必须连续.浆液由注浆管进入,注浆管下至距孔底50cm处,浆液经孔底形成循环,逐渐充实内锚固段空间.注入锚固段的浆液量应进行精确计算,确保锚束放入后浆液能充满锚固段.


2.2.5 锚墩砼浇筑 锚墩砼浇筑在锚固段注浆完后进行,浇筑前将垫墩范围内的岩面清洗干净,并对表面进行打锚处理(插筋),同时安装直径120mm(1000KN)和200mm(3000KN)长度1.5m的孔口定位钢管、钢垫板以及按照设计图纸要求预先做好的钢筋笼,安装时,注意保持孔口管角度准确,钢垫板和钻孔轴向垂直,导向管轴线与钻孔轴线严格一致,钢筋笼与导向管、插筋通过焊接连结成一个整体,然后进行立模,模板表面力求光滑平整,模板与钢筋笼之间距离为5cm.

砼配料拌和严格按照配合比,并在配料中掺入GYA型高效早强减水剂,保证砼浇筑后7d内强度达到40Mpa或达到设计要求.

2.2.6 锚索张拉 锚索张拉在锚索注浆约7~10d浆液试样抗压强度达到30MPa,砼强度达到40MPa或达到设计要求后进行.张拉前先对千斤顶、电动油泵、压力表等进行标定,绘制张拉吨位与压力表读数之间的关系曲线图,进行张拉.

锚索张拉按照以下方法进行张拉试验:首先施加工作荷载值的125%.加载期间,位移值测量精度应不大于0.025mm,荷载使用压力控制.荷载均匀施加,加载率约为40KN/min.当施加的载荷达到工作荷载的125%时,稳定20min,测量位移徐变,如果20min之内徐变值小于2mm,则该预应力锚索是合格的,否则要延长至45min再继续观察;当锚索的弹性变形在下述两个极限值内,则可以认为锚索是合格的,预应力锚束的伸长值的上限,等于锚索张拉段长度加50%内锚固段长度的理论弹性伸长值;预应力锚束的伸长值的下限,等于锚索张拉段长度的80%的张拉段长度的理论弹性伸长值.如果伸长值符合要求,则按照设计要求对锚索进行锁定张拉;锁定吨位是工作吨位的80%.

为了保证组成锚索的每一根钢绞线受力均匀,采用单根对称分级张拉.1000KN张拉力分级为:δ/10→δ/4→δ/2→3δ/4→δ→1.1δ(超载安装力);3000KN张拉力分级为:δ/10→δ/5→2δ/5→3δ/5→4δ/5→δ→1.1δ(超载安装力);或者按照设计要求进行.

张拉操作注意事项:每级荷载需持荷稳压5min以上方可卸荷回程.张拉时卸荷应缓慢均速,升荷速率每分钟不超过设计张拉力的1/10;卸荷速率每分钟不超过设计张拉力的1/5;张拉加压应缓慢平稳上升,至工作吨位的10%时,用游标卡尺量取钢绞线的初始伸长值,然后继续分级加载,在每级荷载下记录钢绞线实测伸长值,并与设计规定的理论伸长值上限、下限相比较,以确定钢绞线伸长值是否满足要求.当加压至工作吨位的125%时,待压力表稳定后安装百分表观测钢绞线的徐变值,分别读取1、5、10、15、20min时百分表的读数.在张拉锁定后的48h内,若锚索应力下降到设计值以下时,需进行补偿张拉,补偿张拉过程同前述分级的最后一级荷载张拉.

2.2.7 封孔回填灌浆 封孔回填灌浆在补偿张拉工作结束后28d进行,封孔回填灌浆前先由监理人检查确认锚束应力已达到稳定的设计值.灌注浆材与锚固段的材料相同,采用从锚索中的灌浆管进行灌注,浆液水灰比0.5︰1,压力不小于0.8MPa,灌注时须自下而上连续进行.为了保证所有空隙都被浆液回填密实,在浆液初凝前进行2~3次补灌,当浆液凝固到不自孔中回流出来之前,保持不小于0.4MPa的压力进行屏浆.

2.2.8 锚头防护 在锚索张拉锁定完成后,锚具外的钢绞束留存15cm,切除多余钢铰线,切除后将外锚头涂上黄油,加上塑料盖,再按设计图纸要求用砼封闭保护,砼保护的厚度不得小于10cm.

3 结语

采用预应力锚索进行高边坡处理,有效地提高了边坡整体的抗滑稳定性.预应力锚索可以适应一定规模的各种地层岩性的边坡整治工程的要求,施工简便易行,技术风险低.

(责任编辑 高真贞)