高边坡预应力锚索框梁或锚杆格梁防护施工方案及方法

高边坡预应力锚索框梁或锚杆格梁防护施工方案及方法

对于山区高速公路，路基工程挖方数量大，路堑边坡高，地质比较差的地段采用预应力锚索框梁或锚杆格梁，以确保路基高边坡稳定。其主要施工工序如下：

1、锚孔测放

边坡施工边挖边加固，即开挖一级，防护一级，不得一次开挖到底。靠近路堑设计边坡施爆时，应采用控制爆破或光面爆破。

在土石方开挖的全过程中，严禁大爆破施工。根据各工点工程立面图，按设计要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位误差不得超过±2cm，锚孔偏斜度不超过5%，如遇实际地质情况与设计不符或地质情况异常，立即通报业主、设计、监理单位，以便对设计进行调整，保证工程质量和安全。

2、钻孔设备

钻孔机具采用潜孔冲击成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。

3、钻机就位

锚孔钻进施工，搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位，钻孔倾角和方向符合设计要求，钻孔倾角允许误差±1.0°，水平方向角允许误差±1.0°。

4、钻进方式

钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。

5、钻进过程

钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进，以使钻孔完整；若遇锚孔中有承压水流出，必要时在周围适当位置布设排水孔处理。

6、孔径孔深

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钻孔孔径、孔钻深要求不得小于设计值。为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.5m以上。

7、锚孔清理

钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外，不得采用高压水冲洗。

8、锚孔检验

锚孔钻进结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻进检验合格。

9、锚索制作及安装 （1）普通拉力式锚索制作

①锚索材料选用Φ15.24mm、fpk=1860Mpa的高强度、低松弛度预应力无粘结钢绞线，其力学性能必须符合国家标准《预应力混凝土钢绞线》（GB/T5224）的规定。锚具必须符合现行行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85的规定。

②锚索编束要确保每一束钢绞线均匀排列，平直、不扭不叉、，并需要除锈、除油污，对有死弯、机械损伤及锈蚀坑应剔出。

③锚索扩张环采用工厂生产的工程塑料环，购买时注意设计锚索体钢绞线根数和扩张环孔数配套。箍环因地制宜采用薄铁皮或铁扎丝制作。

④锚索锚固段无粘结钢绞丝应剥掉保护层，无需防护涂层、如需除锈，应进行除锈处理。自由段无需剥掉保护层。

⑤锚索制作中钢绞丝应预留1.5m的长度，以便张拉锁定，待张拉工作完全结束后，切除多余钢绞线。采用C30混凝土浇注锚头。

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（2）压力分散式锚索制作

①锚索材料选用Φ15.24mm、fpk=1860Mpa的高强度、低松弛度预应力无粘结钢绞线，其力学性能必须符合国家标准《预应力混凝土钢绞线》（GB/T5224）的规定。锚具必须符合现行行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85的规定。

②编索在工作平台上进行。钢绞线的下料长度等于锚索设计长度+锚索框梁厚度+张拉千斤顶长度+锚具厚度+张拉操作预留量。

③截取钢绞线前，对线材要进行检查，对无粘结钢绞线套管有破损的进行修补，钢绞线有机械损伤或锈蚀的放弃不用。无粘结钢绞线在锚固段及自由段均不剥掉其保护层。

④截取钢绞线用切割机，不允许用电焊或气割。截好的钢绞线平顺的置于工作平台上。每孔压力分散型锚索每组2根，每组端部分别用不同颜色的油漆标记。

⑤按设计要求的长度切割同组相同长度的钢绞线，用挤压套及限位片将同组无粘结钢绞线固定在承载体上，然后按设计承载体间距分组组装成完整的锚索体，钢绞线不得相互缠绕并保证承载体位于钻孔中部。

⑥在锚固段每隔1.0m设置一个扩张环，自由段每隔3.0m设置一个扩张环，钢绞线不得相互缠绕并保证承载体位于钻孔中部。

⑦设计采用压力分散型锚索，每孔锚索由4-6根Φ15.24mm、fpk=1860Mpa的高强度、低松弛无粘结钢绞线组成，锚具为OVM型。

⑧每孔锚索的锚固段共有两-三个长度相等的单元（L1=L2=L3=4-5m），每个单元由两根无粘结钢绞线内锚于刚质承载体组成，注浆管与锚索一起编入索体，从承载板中间穿过。

⑨编索完成入孔安装前，应用高压风清孔一次。索体宜用人工缓慢从孔口送入，避免锚索体扭曲。

⑩锚索施工顺序：钻孔→清孔→下锚(与注浆管一起)→注浆→施工锚梁→张拉→锁定。

10.砂浆锚杆制作工艺要求

(1)锚杆施工顺序：钻孔→清孔→安装锚杆(与注浆管一起)→注浆→补浆→(视实际情况而定)→施工锚梁。

(2)锚杆采用热轧螺纹钢筋，应符合国家现行标准《钢筋混凝土用热轧带肋

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钢筋》(GB1499)的规定，并进行校直和除锈处理后，严格按照设计长度进行下料，其长度误差不应大于50mm，一般实际长度应大于计算长度的0.3-0.5m，但不可下的太短，以至无法锁定或者给后续施工带来不便。下料后，要在外露端加工成螺纹以便安放螺母。

(3)锚杆钢筋连接采用对接帮焊工艺，焊接采用双面焊接，焊接长度不小于5D；当采用单面焊接时，焊接长度不小于10D。

(4)砂浆锚杆施工除不需对锚杆进行张拉外，其施工流程、孔位容许偏差、钻孔技术要求等均与锚索施工要求基本相同。

(5)锚杆定位筋距离1.5m。定位筋和帮焊钢筋的焊接，应注意留出注浆管的位置。

11.注浆

(1)注浆材料采用普通硅酸盐水泥。注浆前应按设计要求做好配合比试验。 (2)钻孔完成后必须用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔中岩粉及积水全部清除孔外。

(3)锚杆及锚索的锚孔内注浆M30水泥砂浆，必要时可适当添加早强剂。 (4)锚杆采用一次性注浆，即孔底反浆法进行注浆，注浆压力为0.6～1.0Mpa，注浆过程中，注浆管从孔底缓慢抽出，当孔口冒浆10秒以上时才可停灌。

(5)锚索注浆工艺，一次注浆方法和压力与锚杆注浆相同。注浆结束后应观察浆液的回落情况，如有回落应及时补浆。注浆作业过程应做好注浆记录。

(6)锚索：当地层软弱，为提高锚固段的抗拔能力，采用二次高压劈裂注浆。二次注浆在一次注浆完成后4～5小时进行，浆液选用M30纯水泥浆，水灰比0.45～0.5，注浆压力不得低于1.5～2.0Mpa。

12、张拉锁定

(1)锚斜托台座的承压面应平整，并与锚索的轴线方向垂直。

(2)当锚索体浆液凝期达到15天（加早强剂）～20天的锚梁混凝土强度大于设计强度的80%后方可进行张拉。为使框梁受力均匀，锚孔张拉顺序宜在每个框梁单元个对称张拉。

(3)张拉作业前必须对张拉机具和仪器进行标定、调校。

(4)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体轴线在一条直线上，不得弯压或偏折锚头，确保承载均匀同轴，必要时用钢质垫片

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调满足。

(5)为了使钢绞线受力均匀，在成束张拉前，锚索体顺布平直。宜采用小千斤顶对钢绞线进行单根分别张拉，确保钢绞线平顺和均匀受力。随后应取0.1～0.2倍设计张拉值对锚索进行1～2次预张拉，确保锚固体各部分接触密贴，最后按设计锁定吨位张拉锁定。

(6)锚索张拉为5级进行，即：设计张拉力的25%、50%、75%、100%以及110%，除最后一级需要稳定20～30分钟外，其余每一级需要稳定2～5分钟，并分别记录各种情况（锚头移位、锚座变形、油表读数变化等）

(7)压力分散型预应力锚索每一锚固单元单独张拉，张拉顺序应自外向里依次进行，即先张拉第一锚固单元体（靠外侧），再张拉第二、三锚固单元体（里端）。超张拉力值为设计拉力值的1.10倍。张拉按设计拉力的25%、50%、75%、100%、110%进行，每级荷载持荷5分钟以上，方可施加下级荷载，超张拉持荷30分钟后无异常即可锁定，并分别记录每级荷载对应锚索体的伸长量，做好记录。张拉时锚索体受力要均匀，发现异常情况应分析原因，并及时处理解决。

(8)锚头封锚：锚索锁定后，做好记号，观察三天，没有异常情况即留长10cm后用手提砂轮机切割多余钢绞线（严禁电弧烧割）。最后用水泥浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，并按设计要求支模，用C30混凝土封锚处理。

13.钢筋混凝土框梁施工

施工顺序为：测量放线→锚梁开挖→支立模板→绑扎钢筋→（安装锚索孔口钢套管→安装螺旋筋→安装锚具（钢垫板））→现浇混凝土→混凝土养护。

施工要点为：

(1)基础底面处理：基底用2～5cm厚水泥砂浆找平，遇边坡有局部超挖较大悬空处采用浆砌片石嵌补。

(2)钢筋制安、混凝土灌注和养护：

①钢筋的制作、绑扎、下料、弯制、焊接必须按设计或有关技术规范要求施作。

②混凝土浇注时必须用振动棒振捣密实，尤其在锚孔周围，钢筋较密集，应仔细振捣，保证质量。混凝土浇注完成后，及时用草袋覆盖洒水养生至张拉龄期。

(3）（锚索地梁）浇筑混凝土前，必须将锚具中的螺旋钢筋、钢套管和锚垫板按设计要求固定在纵梁钢筋上，方向与锚孔方向一致摆放平整。

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(4）锚索框架按设计分片施工，相邻两片框架横梁接触处留2cm宽伸缩缝，用浸沥青木板填塞。

14.排水斜孔

(1)排水斜孔按设计深度成孔后，及时充填软式透水管，以避免久置坍孔。 (2)软式透水管内末端需按要求用透水布包裹；孔外端插入PVC管。 (3)钻孔要求同锚索钻孔。

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