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U型可拆芯压力分散型锚索施工
U型可拆芯压力分散型锚索施工
本工程锚索采用可回收锚索,锚索孔径为φ180mm,锚索水平间距为1600mm。
锚索施工流程为:
锚孔定位编号→钻机就位→造孔→清孔→探孔→锚索安装→注浆→设置锚墩→腰梁施工→张拉锁定→封孔灌浆→二次注浆→钢绞线拆除回收
具体施工工艺如下:
(1)锚孔定位
当土石方开挖至锚索位置后,对锚索位置进行测量定位,严格检测钻具轴线方位角及倾角,使锚孔方位角及倾角满足设计要求。
标志:用红油漆在所测放的孔位处标明锚孔中心点及编号。
(2)钻机就位
为使锚孔在施工过程中及成孔后其轴线的俯角、方位角符合设计要求,必须保证钻机就位的准确性和稳固性,并严格检测开孔钻具的轴线与设计锚孔轴线方位是否保持一致。
1)准确性
调整钻机立轴轴线和边坡面的接触点的高程与标定孔位一致;调整钻孔立轴的轴线,使其与锚孔设计中心轴线的俯角及方位角保持一致;由技术人员测校开孔钻具轴线,使其与锚孔中心轴线方向一致,然后才能开孔。
2)稳固性
用卡固管件使钻机牢固卡牢紧稳,试运转钻机,再次校测开孔钻具轴线与锚孔中心轴线,使其保持一致,拧紧紧固螺杆;必须随时保证施钻过程中钻机的稳固性;施工过程中设置护正器保证钻孔方向。
(3)造孔
成孔直径180mm,孔位偏差≤100mm,偏斜度≤2%,钢绞线下料长度允许误差100mm;须采用全套莞跟进钻孔施工,严禁水钻。
锚索正式施工前应选取代表性土层进行基本实验,同一土层中试验锚索数量不少于3根,通过基本试验确定锚索施工工艺及技术参数。
(4)扫孔、清孔、测孔
扫孔:待灌浆段水泥浆凝固后,用同级钎头扫孔。
清孔:指终孔后的清孔,采用>压缩空气冲孔排碴,保证孔底残存岩渣符合设计要求。
测孔:钻进过程中及时测定钻孔参数,必须符合设计规范要求,否则及时校正。
(5)锚索制作
锚索制作过程中应防止钢绞线扭曲变形,应采用专业机械装置保证钢绞线顺利实行U型弯曲并捆扎牢固,同时不损坏钢绞线外层的PE套管。
将制作好的2个单元体捆扎在一起形成锚索体,将锚索体顺直摆放在平整地上,按照约的间距安装对中支架。
将制作好的2个单元体锚索,在钢绞线端部用2个不同的标记两两标记处对应单元体,将制作好的锚索妥善放置,待用。
(6)锚索安装、注浆
一、二次注浆管与钢绞线绑扎在一起放入钻孔,二次注浆管的出浆孔和端头应进行可灌性密封,保证一次注浆时浆液不进入二次注浆管内;一次注浆应能承受的压力,能使浆体顺利压至钻孔底部,二次高压注浆管应能承受二次高压注浆的压力。
锚索注浆采用二次高压注浆工艺,水泥纯浆灌注,浆液应搅拌均匀,并过筛,随拌随用,浆液应在初凝前用完,一次注浆水灰比~,二次高压注浆水灰比~,注浆体设计强度不小于30MPa。
一次注浆待孔口溢浆即可停止注浆,浆体硬化后孔口不能充满锚杆体时应进行补浆;二次高压注浆压力宜控制在~,注浆时间为一次注浆锚杆体强度达5MPa后进行,当注浆压力达不到设计要求时,锚索一次及二次注浆每延米的总水泥用量应确保不少于60Kg。
(7)腰梁施工
腰梁是传力结构,将锚头轴拉力进行有效传递,分成水平力及垂直力。腰梁设计考虑支护结构特点、材料、锚杆倾角、锚杆垂直分力以及结构形式等。本工程主要采用混凝土腰梁,混凝土强度等级C30。
进行腰梁钢筋绑扎、浇筑过程中,注意对已灌浆的锚索进行保护,并按设计要求做好锚索的收口工作。
(8)张拉和锁定
在注浆浆体与冠(腰)梁混凝土强度达到设计强度80%以上时,方可进行张拉锁定作业。如为选定进行验收试验的锚孔,应在达到设计强度条件下,待验收试验结构并经检验合格后进行。
冠梁承压面应平整,并与锚索的轴线方向垂直。锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中,千斤顶轴线与锚孔及锚索同轴一线,确保承载均匀。锚索的张拉必须采用专用设备,设备在张拉作用前应进行标定,锚具、夹片等检验合格后方可使用。
锚索正式张拉前,应取10%~20%的设计张拉荷载,对其预张拉1~2次,使其各部位接触紧密,钢绞线完全平直。对于分散型锚索,因各单元锚索长度不同,张拉应注意严格按设计次序分单元采用差异分部张拉,根据设计荷载和锚筋长度确定差异荷载,并根据计算的差异荷载进行分单元张拉。各单元锚索的外露端应做好标记。
锚索的预应力分6级施加,即30%、60%、90%、115%、125%、140%。在张拉最后一级荷载时,应持荷稳定~20min后卸荷锁定。
保持最大总荷载20min,并测量20min内锚索的徐变位移量,若徐变值不超过1mm,则认为锚索合格;否则需要再稳压45min,若锚索的弹性变形在下述两个限值之内认为锚索合格,否则为不合格:
锚索的伸长值上限为自由段长度的弹性伸长值加50%锚固段长度的理论弹性伸长值;
锚索的伸长值下限为80%的自由段长度的理论弹性伸长值。
锚索合格后,以20KN/min左右的速率均匀卸载至Nk的~锁定。张拉锁定后48h内,发现预应力损失超过设计张拉预应力的10%时,应进行补偿张拉。补偿张拉应在锁定值基础上一次张拉至超张拉荷载,并重复施加荷载并持荷。补偿张拉次数不能超过2次。
(9)钢绞线回收
钢绞线回收前,首先利用前夹式千斤顶对锚索施加大于其原荷载的张拉力,将其工作夹片拆除,用千斤顶将其先行抽出一段,并根据千斤顶的出力情况观察,当回收力下降后,可利用电动卷扬机或绞车将各单元的钢绞线逐根抽出。