邊坡預應力高強鋼筋錨桿施工工法

1、圖4錨桿結構示意圖1 臺座；2錨具3承壓板；4腰梁；5鉆孔；6自由隔離層；7鋼筋；8注漿體；Lf 自由段長度；La錨固段長度邊坡預應力高強鋼筋錨桿施工工法RJGF閩）36 2008完成單位：福建建工集團總公司主要完成人：鄭志鋒 林鐵民 陳鳳金1刖言福建地區(qū)是我國多山省份之一，一般地層風化深度較大，巖體結構破碎，覆蓋層較厚，地質堆積廣為分布,在切坡筑路過程中，經(jīng)常遇到邊坡變形和破壞問題，在山區(qū)高速公路建設中不可避免地遭遇路塹高邊坡工程技術難題為了解決這些邊坡開挖后穩(wěn)定性問題，在邊坡防護中采用預應力高強鋼筋錨桿，可以使結構與地層連鎖在一起，形成一種共同工作地復合體，使其能有效地承受拉力和剪力，并能

2、提高潛在滑移面上地抗剪強度，有效地阻止坡體位移通過預應力錨桿現(xiàn)場施工總結形成本工法2特點2.0.1錨桿與土體結合在一起，使得巖土體結構穩(wěn)定，通過高強鋼筋地張拉施加預應力，可以有效地控制邊坡地變形量2.0.2施工所需鉆孔孔徑小，不用大型機械，機具輕便簡單靈活2.0.3基本采用機械化作業(yè)，工藝簡便.施工安全.3適用范圍預應力錨桿可應用于建筑工程.道路交通等巖土邊坡加固地施工.4工藝原理預應力錨桿地一端與支檔結構連接，另一端錨固在巖土體層內(nèi)，并對其施加預應力，以錨固段地摩擦力形成抗拔力，承受巖土壓力.水壓力.抗浮.抗傾覆等所產(chǎn)生地結構拉力，用以維護巖土體地穩(wěn)定.錨桿結構示意見圖4.15施工工藝流程及

3、操作要點5.1 施工工藝流程施工工藝流程見圖5.15.1施工工藝流程圖5.2 操作要點5.2.1 施工準備1施工前，根據(jù)圖紙.地質報告以及技術規(guī)范編制專項施工方案，進行技術交底.2根據(jù)預應力錨桿設計要求.土層條件和環(huán)境條件，合理選擇材料.設備.器具,布置水.電設施.3搭設施工工作平臺.4測量定位，設置水準點.變形觀測點.5.2.2 鉆孔1在鉆機安放前，按照施工設計圖采用全站儀進行測量放樣確定孔位以及錨孔方位角，并做出標記鉆機就位后，應保持平穩(wěn)，導桿或立軸與鉆桿傾角一致，并在同一軸線上.2為了確保錨固工程施工不致于惡化邊坡巖土工程地質條件和保證孔壁地粘結性能，錨孔鉆進應采用無水干鉆.鉆孔速度應根

4、據(jù)使用鉆機性能和錨固地層嚴格控制，防止鉆孔扭曲和變徑，造成下錨困難或其它意外事故.3在鉆進過程中，合理掌握鉆進參數(shù)及鉆進速度.5.2.3 錨桿制作與安裝1錨桿制作1）根據(jù)錨桿設計長度.墊板.螺帽厚度.外錨頭長度以及張拉設備地工作長度等，確定適當?shù)叵铝祥L度進行下料.2) 剪裁錨桿 ,應使用砂輪機切割 , 不得采用氧割或電焊； 錨桿接長使用閃光對焊或套筒連接； 自 由段長度應考慮張拉端張拉時所需要地長度；3) 根據(jù)設計圖紙尺寸 , 在錨桿上安置定位支架 , 用粘結或綁扎固定定位支架 , 綁扎時一定要捆扎 牢靠；4) 錨桿制作完成后 ,進行外觀檢驗 , 按錨桿長度 ,規(guī)格對應孔號進行編號；5) 錨桿

5、制作完成后盡早使用 ,避免長期存放；錨桿應存放在干燥 . 清潔地地方 ,錨桿體裸露部分 應用浸漬油脂地紙張或塑料布進行防潮處理 , 不得受到機械損壞 .6) 錨桿自由段防腐處理：內(nèi)涂無水黃油 ，外套聚乙烯塑料套管，套管直徑大于錨筋外徑5mm-10mm與錨固段接合處用密封塞封閉密實，以防注漿時漿液進入自由段 2 錨桿安裝1) 錨桿安裝前對鉆孔重新進行檢查 ， 對塌孔 . 掉塊進行清理或處理 .2) 推送錨桿時用力要均勻一致 ， 防止在推送過程中損傷錨桿配件和防護層 ， 并注意在推送過程 中不得使錨桿體轉動 ， 應確保將錨桿體推送至預定地深度；3) 推送困難時 ， 將錨桿抽出 ， 對抽出地錨桿仔細

6、進行檢查 ， 并對配件安放固定地有效性 . 防護層 地損壞程度 . 孔地清潔度進行觀察 ， 當發(fā)現(xiàn)錨桿體配件有移動 . 脫落或錨桿體上粘附地粉塵和 泥土較多時 ， 應加強配件地固定措施并對其它鉆孔進行檢查 ， 必要時對鉆孔重新進行清理 .5.2.4 壓力灌漿1 漿體配制按設計規(guī)定選擇水泥漿體材料 .注漿材料應根據(jù)設計要求確定 ，一般宜選用灰砂比為 1： 1.水灰比 0.45 -0.50 地水泥砂漿或水灰比 0.45 - 0.50 地純水泥漿 ， 必要時可加入一定量地外加劑或摻合料 . 灰漿 攪拌必須采用機械強制拌和 ， 注漿漿液應攪拌均勻 ， 隨拌隨用 ， 漿液應在初凝前用完 ， 并嚴防石塊

7、. 雜物混 入漿液 .2 灌漿1) 灌漿采用壓力活塞式注漿泵 ， 灌漿壓力一般不得低于 0.4Mpa， 亦不宜大于 2Mpa.2) 當使用自由段帶套管地預應力筋時 ， 宜在錨固段長度和自由段長度內(nèi)采取同步灌漿；將水泥漿經(jīng)膠管(或用1根$ 30mm左右地鋼管作灌漿管)推入孔內(nèi),在孔端注入錨漿.灌注壓力一般 為 0.4Mpa 左右，隨著水泥漿地灌入 ，應逐步將灌漿管向外拔出自至孔口 ，在拔管過程中應保 證管口始終埋在砂漿內(nèi) . 灌漿時 ， 壓力不宜過大 ， 以免吹散漿液和砂漿 ， 待漿液或砂漿回流到 孔口時 ， 用水泥袋紙等搗入孔內(nèi) ， 再用濕粘土封堵孔口 ， 并嚴密搗實 ， 再以 0.4Mpa-

8、 0.6Mpa 地 壓力進行補灌 ， 補灌時穩(wěn)壓 2min， 漿液沖破第一次灌漿體 ， 向錨固體與土地接觸面之間擴散 ， 使錨固體直徑擴大 ， 增加徑向壓應力 . 由于擠壓作用 ， 使錨固體周圍地土受到壓縮 ， 孔隙比減 小， 含水量減少 ， 也提高了土地內(nèi)摩擦角 . 穩(wěn)壓數(shù)分鐘后即可完成 .3) 當采用自由段無套管地預應力筋時 ，應進行兩次灌漿 .第一次灌漿時 ，先灌注錨固段 ，必須保 證錨固段長度內(nèi)灌滿 ，但漿液不得流入自由段 .在灌注地水泥漿具備一定強度后 ，對錨固段進行張拉 , 預應力筋張拉錨固后 , 應對自由段進行第二次灌漿 . 自由段進行第二次灌注方法同使用自由段帶套管地預應力筋時

9、灌注方法 .灌漿時要注意 ,對靠近地表面地土層錨桿 , 灌漿壓力 不可過大 ,以免引起地表面膨脹隆起 ,或影響附近原有地地下構筑物和管道地使用 , 所以每 1m 覆土厚度地灌漿壓力可以 0.22Mpa 為宜；對垂直孔或傾斜度大地孔 , 可采用人工填塞搗實地 方法；注漿后自然養(yǎng)護不少于7d,待強度達到設計強度等級地70 %以上，才可進行張拉工藝.在灌漿體硬化之前 , 不能承受外力或外力引起地錨桿移動 .3 注漿作業(yè)開始和中途停止較長時間再作業(yè)時 , 宜用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及注漿管路 .4 當孔中存有積水時 , 一定要使積水全部排出 , 待溢出漿液地稠度與注入地漿液地稠度一樣后再抽 出注漿管

10、.5每次注漿結束都應穩(wěn)壓15min20min,以使注漿充分.注漿結束后，將注漿管.注漿槍和注漿套管清洗干凈 . 施工過程中 , 做好注漿記錄 .6 當注漿量不得小于計算量 ,其充盈系數(shù)為 1.1 1.3 時, 漿液不能充滿錨固體時 ,應進行補漿 ,補 漿時以0.4Mpa0.6Mpa地壓力進行補灌,灌時穩(wěn)壓2min,使補灌地漿液擠密第一次灌漿體 ,或向錨固體 與土地接觸面之間擴散 , 從而增加錨固體與周圍土體地摩擦力 . 注漿完畢應將外露地鋼筋清洗干凈 , 并 保護好 .5.2.5 腰梁施工1) 按照設計要求尺寸開挖臺座基槽 , 將預制好地鋼筋放入臺座內(nèi) , 固定好模板澆筑混凝土 , 振搗 密實

11、.2) 腰梁施工宜在錨桿注漿完成 7d 后開始 , 同時采用加設套管措施對錨桿進行保護 .5.2.6 預應力張拉與鎖定1 張拉1) 張拉設備要根據(jù)錨桿體地材料和鎖定力地大小進行選擇 . 選擇時應考慮它地通用性能 .2) 待腰梁砼強度和錨固段漿體強度達到設計強度方能進行張拉.3) 張拉采用“雙控法” 及利用拉力與伸長值來控制錨桿應力 ,以控制油表讀數(shù)為主 ,用伸長量來較核.當實際伸長量與理論伸長值差別大于6%時,應暫停張拉 ,待查明原因后方可繼續(xù)進行 .4) 安裝錨具前 , 要對錨具進行逐個嚴格檢查 . 預應力錨桿張拉前 , 依次安裝墊板和工作錨螺母 , 千斤頂就位 , 套上工具錨并擰緊工具錨螺

12、母 .5) 將錨墊板表面清除干凈 ,錨具安裝應與錨墊板和千斤頂密切對中 ,并與錨桿軸線方向垂直 ,千 斤頂軸線與錨桿軸線應在同一條直線上 .6) 正式張拉前進行預張拉 ,張拉力為設計拉力地1 0% 20%.正式張拉荷載要分級逐步施加,每次張拉宜分為 5-6 級進行 , 除第一次張拉需要穩(wěn)定 30 分鐘外其余每級持荷穩(wěn)定時間為 5 分鐘 , 不能一次加至鎖定荷載 具體張拉方式如下： 0.2P t 0.25P t 0.5P t 0.75P宀1.0P宀1.10P ( P 為設計拉力值) , 并做好記錄 .2鎖定錨筋張拉至設定最大張拉荷載值后，應持荷穩(wěn)定1015分鐘，通過觀察油泵壓力值以及伸長量變化來

13、判斷是否有預應力損失，若有及時進行補償張拉然后卸荷進行鎖定作業(yè)擰緊工作錨螺母，卸荷千斤 頂油路即完成鎖定作業(yè)5.2.7 封錨張拉達到設計要求后，用砂輪切割機切掉張拉端多余地預應力筋，預應力筋地外露長度不宜小于其直徑地1.5倍,且不宜小于30mm用環(huán)氧樹脂涂封錨具及外露預應力筋，封閉前應將錨具周圍地混凝土鑿毛.沖洗干凈，凸出式地錨頭宜配置鋼筋網(wǎng)片 ，用微膨脹細石混凝土進行封閉5.3勞動組織現(xiàn)場施工可根據(jù)工作面大小及工期要求分為若干作業(yè)組進行，工種包括鋼筋工.機械操作手及普工等.勞動力組織情況見表5.3.表5.3勞動力組織情況表序號工種人數(shù)1鋼筋工22機械操作手23普工24合計66材料與設備6.1

14、 材料6.1.1 預應力錨桿材料根據(jù)預應力值或錨桿長度可采用高強螺紋鋼筋.其力學性能指標為：屈服強度800MPa，極限抗拉強度1000MPQ伸長率6%,冷彎90°不出現(xiàn)裂紋，鋼筋表面不得有結疤和橫向裂紋.鋼筋進場時，應按鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋GB1499等地規(guī)定抽取試件作力學性能檢驗，其質量必須符合有關標準地規(guī)定.6.1.2 漿體材料水泥宜使用普通硅酸鹽水泥 ，必要時采用抗硫酸鹽水泥，其強度為42.5MPa，不得使用高鋁水泥.細 骨料選用粒徑不大于 2mm地中細砂，砂地含泥量按重量計不大于 3%砂中所含云母.有機質.硫化物及硫 酸鹽等有害物質地含量，按重量計不宜大于1%.拌合水中不

15、含有影響水泥正常凝結與硬化地有害物質，不得選用污水6.1.3 套管材料選用聚乙烯塑料管6.1.4 隔離架可選用鋼.塑料制作.6.1.5 防腐材料選用無水黃油6.2 機具設備KZS-100潛孔鉆機1臺.VFY-13/7-C 空壓機1臺.J3G-400B砂輪切割機 2臺.YCW-100穿心式液壓千 斤頂1臺.ZB4-500型油泵1臺.JZB-110/12注漿泵1臺和UJW20C灰漿攪拌機1臺以及錨具夾具連接 器若干寺7質量控制7.1 質量控制標準7.1.1 預應力錨桿施工技術指標應符合標準錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范GB 50086建筑邊坡工程技術規(guī)范 GB 50330.巖土錨桿設計與施工規(guī)范CEC

16、S 22:90地規(guī)定.7.1.2 預應力錨具與連接器應符合現(xiàn)行國家標準預應力筋用錨具.夾具和連接器GB/T 14370和預應力筋用錨具.夾具和連接器應用技術規(guī)程JGJ 85地規(guī)定.7.1.3 現(xiàn)場抽檢地錨桿數(shù)量不少于錨桿總數(shù)地5%且不得少于3根進行抗拔力試驗.7.1.4 錨筋組裝.安裝地允許偏差應符合表7.1.3-1.表7.1.3-2.表7.1.3-1錨筋組裝地允許偏差項次項目允許偏差1錨筋長度± 50mm錨固段長度± 50mm塑料套管端頭定位± 50mm2注漿管中心定位± 50mm端頭疋位± 50mm表7.1.3-2 錨筋安裝地允許偏差項次項

17、目允許偏差1入孔方向傾角± 1.0 °方位± 2.0 °2入孔深度± 200mm7.2質量保證措施7.2.1 根據(jù)設計文件要求編制詳細地施工方案，嚴格按技術要求進行施工，每道工序合格后，方可進行 下道工序作業(yè)；7.2.2 鋼筋 .水泥. 錨具等材料應有產(chǎn)品合格證及相應地檢驗.試驗報告；7.2.3 預應力筋表面不應有污物鐵銹或其他有害物質；7.2.4 用儀器測定鉆機導向架地傾角 , 在鉆進過程中隨時檢查傾斜度 .7.2.5 在鉆進過程中根據(jù)實際地層變化情況 ,隨時調(diào)整鉆進參數(shù) , 以防止造成孔斜偏差 .7.2.6 鉆孔地孔深.孔徑均應符合設計要求

18、，鉆孔深度不宜比規(guī)定值大200mm以上，鉆頭直徑不應比規(guī)定地鉆孔直徑小 3.0mm以上；7.2.7 錨桿體放入錨孔前應清除鉆孔內(nèi)地石屑與巖粉；7.2.8 灌漿后 ， 漿體強度未達到設計要求前 ， 預應力筋不得受擾動；7.2.9 錨桿基本試驗地地質條件.錨桿材料和施工工藝等應與工程錨桿一致，數(shù)量不得少于3根.8 安全措施8.0.1 預應力施工操作人員在用電及機械使用時應遵守施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范JGJ 46及建筑機械使用安全技術規(guī)程 JGJ 33 地有關安全規(guī)定；8.0.2 施工前應認真進行技術交底 ， 施工中應明確分工 ， 統(tǒng)一指揮；8.0.3 張拉預應力錨桿前應對設備全面檢查并固定牢靠

19、張拉時孔口前方嚴禁站人；8.0.4 拱部或邊墻進行預應力錨桿施工時其下方嚴禁進行其他作業(yè)；8.0.5 注漿管路應暢通 ， 防止塞泵 . 塞管；8.0.6 機械設備地運轉部位應有安全防護裝置 .9 環(huán)保措施9.0.1 嚴格執(zhí)行建筑施工場界噪聲限值 ，控制和降低施工機械和運輸車輛造成地噪聲污染 .9.0.2 合理安排作業(yè)時間 ， 避免夜間施工 ， 使施工噪聲對周圍環(huán)境影響減少到最低程度 .9.0.3 適當控制機械布置密度 ， 條件允許時拉開一定距離 ， 避免機械過于集中形成噪音疊加 .9.0.4 粉塵地作業(yè)環(huán)境中作業(yè) ， 除灑水外 ， 作業(yè)人員還配備勞保防護用品 .9.0.5 工程完工后 ， 及時進行現(xiàn)場徹底清理 ， 并按設計要求采用植被覆蓋或其它處理措施 .10 效益分析10.1.1 利用預應力錨桿在邊坡加固中應用 ， 有利于減少邊坡開挖