预应力锚索锚固试验方案
为确保我单位承担施工的***~***段范围路基边坡预应力锚索施工工艺和施工质量,我单位拟定进行预应力锚索锚固试验(拉拔试验),以便获得预应力锚索施工的相关技术参数。具体试验方案如下:
一、试验目的
通过预应力锚索锚固试验了解施工范围内的地质情况,根据地质情选择适宜的施工方法,并配备相应的施工机具,以确认设计荷载是否安全。
二、试验时间
拟定试验时间为***
三、试验地点
拟定在**~***右侧桩顶一级边坡下部。
四、试验要求
试验孔的位臵不得在实际锚固工程部位进行,选择与加固工程地质条件相似的现场进行。每个工点或相邻工点相同地质条件下,不少于2组试验孔,每组试验孔为5孔,各孔自由端均为4m,锚固段分别为2m,4m,6m,8m,10m。
五、施工准备
1、进行拉拔试验前,已于***钻孔完毕,并完成锚索的制作安装以及锚孔的注浆,砂浆的强度达到设计要求。
2、张拉锚索前需对张拉设备进行标定。标定时,将千斤顶、油管、压力表和高压油泵联好,在压力机上用千斤顶主动出力的方法反复试验三次,取平均值,绘出千斤顶出力(KN)和压力表指示的压强(MPa)曲线,y(Mpa)=0.0491x(KN)-0.725,作为锚索张拉时的依据。因国产压力表初始起动压强不完全相同,所以,标定曲线上必须注明标定时的压力表号,液压千斤顶:100T千斤顶;20241#,压力表:青岛华青 H09.0759#,使用中不得调换。压力表损坏或拆装千斤顶后,要重新标定。
3、预应力锚索锚孔M35的水泥砂浆配合比,由试验室按设计要求的强度进行配合比试验。
(1)材料要求
水泥采用强度等级为PO42.5级普通硅酸盐水泥。
4、施工设备
表1 施工机具表
六、施工工艺
预应力锚索施工流程:施工准备→锚孔钻造→锚索制安→锚孔注浆
→锚孔张拉锁定→验收封锚。
1、锚孔测放
根据工程立面图,按设计将锚孔位臵准确测放在坡面上,孔位误差
不得超过±20㎝。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需经设计监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
2、钻孔设备
岩层中采用潜孔钻机成孔;在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和
卡钻埋钻的地层中施工,必要时采用跟管钻进技术。
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,确保锚孔开钻就位纵横误差满足规范要求。
4、钻进方式
钻孔要求须采用风动钻进,禁止采用水冲钻进,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
水等情况作好施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,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。
6、孔位孔深
钻孔孔位、孔深、斜度符合设计要求。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,孔深不小于设计孔深并且实际钻孔深度大于锚索设计长度0.2m以上。锚孔的倾斜度误差不超过±2度.
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。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外,不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设臵排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积
聚水体,一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
8、锚孔检验
锚孔钻造结束并经现场监理检验合格后,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,即可认为锚孔钻造检验合格。
9、锚索体制作及安装
安装前,要确保每根钢绞线顺直,不扭不叉,排列均匀,除锈、除
油污,对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。锚索在锚固段,每隔1.0m设臵一个对中支架,使锚索居中,自由段每隔1.0m用细铁丝绑扎,涂刷防锈油,套上Φ46mm波纹管,管内注满黄油,两段封闭,外绕工程胶布封闭固定。也可以每单根钢绞线套一根Φ20-22mm的PVC管,套管两端10-20cm长度范围内用黄油充填,外绕工程胶布固定。锚索的防锈、防腐处理应满足铁路路基支挡结构设计规范中提出的各项技术要求。锚头顶面必须与锚索轴线垂直。
安装锚索体前再次认真核对锚孔编号,确认无误后再用高压风吹
孔,人工缓缓将锚索体放入孔内,用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度,计算孔内锚索长度(误差控制在50mm范围内),确保锚固长度。
10、锚固注浆
注浆采用M35水泥砂浆,孔底注浆法,将自由段涂满防锈油,套上
波纹管,管内注满黄油,并严格封闭两端,一次将锚索的锚固段和张拉段注满,不能留空隙。砂浆经试验比选后确定施工配合比。实际注浆量一般要大于理论的注浆量,或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。注浆压力一般不小于0.6-0.8Mpa,砂浆灌注必
须饱满密实,第一次注浆完毕,水泥砂浆凝固收缩后,孔口应进行补浆.注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,施工过程中,做好注浆记录。
11、锚索张拉及锁定、封锚
锚索张拉须在孔内砂浆达到设计强度的70%后进行,张拉前必须对
张拉机具进行标定,避免出现应力误差。首先通过现场张拉试验,确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行,每级按设计预应力的25%递增,每级稳定5分钟后,下一级才能进行,最后一级超张拉110%,并稳定20-30分钟,为克服地层徐变等因素造成的预应力损失,拉完成6~10d后再进行一次补偿张拉,然后加以锁定。
补偿张拉后,从锚具量起,留出长5~10cm钢绞线,其余部分截去,
须用机械切割,严禁电弧烧割。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙,然后对锚头采用不低于20MPa的砼进行封锚,防止锈蚀和兼顾美观。锚索张拉过程中应对锚索伸长及受力做好记录,核实伸长与受力值是否相符,为减少预应力损失,总张拉力应包括超张拉值,自由段为土层时超张拉值宜为15%-20%,自由段为岩层时超张拉值宜为10%-15%.
七、质量控制措施
1、锚索孔按设计图纸布臵的孔位精确定位,垂直方向与水平方向的距离误差小于0.02m;钻孔的倾角及水平角误差控制在1度以下,孔斜率小于1/50。
2、钻机机台保持稳定牢固,在钻孔反推力作用下仍能保证钻机稳定和钻孔方向;钻孔施工尽量不扰动钻孔周围岩层,钻孔结束后,从孔底向外继续清孔至少10分钟。
3、锚索材料确保达到设计强度要求。钢绞线按设计长度用无齿锯锯断,并清除其上油污、锈斑后再进行防腐处理。自由段涂防腐剂后,用无氯石油沥青涂涮,等沥青硬化后,再涂黄油套塑料螺旋套管。制好后的锚索禁止直接放在泥土上,以防污染。
4、水泥砂浆的质量严格掌握,砂采用净化的河砂,并过筛分选。搅拌
好的砂浆要再次过筛,以免水泥结块堵塞管路;注浆采用孔底注浆法,从孔底开始注浆。注浆时缓慢搅拌砂浆,直到注浆结束,砂浆灌注饱满密实。注浆材料固化前,禁止移动锚索。
5、张拉前应检查锚头等设备,确认合格后清污除锈。张拉前对张拉千斤顶油泵进行标定,给出千斤顶出力与压力表指示压强曲线。标定时千斤顶最大出力应多于锚索张拉时的值。
预应力锚索锚固试验方案
为确保我单位承担施工的***~***段范围路基边坡预应力锚索施工工艺和施工质量,我单位拟定进行预应力锚索锚固试验(拉拔试验),以便获得预应力锚索施工的相关技术参数。具体试验方案如下:
一、试验目的
通过预应力锚索锚固试验了解施工范围内的地质情况,根据地质情选择适宜的施工方法,并配备相应的施工机具,以确认设计荷载是否安全。
二、试验时间
拟定试验时间为***
三、试验地点
拟定在**~***右侧桩顶一级边坡下部。
四、试验要求
试验孔的位臵不得在实际锚固工程部位进行,选择与加固工程地质条件相似的现场进行。每个工点或相邻工点相同地质条件下,不少于2组试验孔,每组试验孔为5孔,各孔自由端均为4m,锚固段分别为2m,4m,6m,8m,10m。
五、施工准备
1、进行拉拔试验前,已于***钻孔完毕,并完成锚索的制作安装以及锚孔的注浆,砂浆的强度达到设计要求。
2、张拉锚索前需对张拉设备进行标定。标定时,将千斤顶、油管、压力表和高压油泵联好,在压力机上用千斤顶主动出力的方法反复试验三次,取平均值,绘出千斤顶出力(KN)和压力表指示的压强(MPa)曲线,y(Mpa)=0.0491x(KN)-0.725,作为锚索张拉时的依据。因国产压力表初始起动压强不完全相同,所以,标定曲线上必须注明标定时的压力表号,液压千斤顶:100T千斤顶;20241#,压力表:青岛华青 H09.0759#,使用中不得调换。压力表损坏或拆装千斤顶后,要重新标定。
3、预应力锚索锚孔M35的水泥砂浆配合比,由试验室按设计要求的强度进行配合比试验。
(1)材料要求
水泥采用强度等级为PO42.5级普通硅酸盐水泥。
4、施工设备
表1 施工机具表
六、施工工艺
预应力锚索施工流程:施工准备→锚孔钻造→锚索制安→锚孔注浆
→锚孔张拉锁定→验收封锚。
1、锚孔测放
根据工程立面图,按设计将锚孔位臵准确测放在坡面上,孔位误差
不得超过±20㎝。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需经设计监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
2、钻孔设备
岩层中采用潜孔钻机成孔;在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和
卡钻埋钻的地层中施工,必要时采用跟管钻进技术。
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,确保锚孔开钻就位纵横误差满足规范要求。
4、钻进方式
钻孔要求须采用风动钻进,禁止采用水冲钻进,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
水等情况作好施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,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。
6、孔位孔深
钻孔孔位、孔深、斜度符合设计要求。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,孔深不小于设计孔深并且实际钻孔深度大于锚索设计长度0.2m以上。锚孔的倾斜度误差不超过±2度.
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。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外,不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设臵排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积
聚水体,一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
8、锚孔检验
锚孔钻造结束并经现场监理检验合格后,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,即可认为锚孔钻造检验合格。
9、锚索体制作及安装
安装前,要确保每根钢绞线顺直,不扭不叉,排列均匀,除锈、除
油污,对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。锚索在锚固段,每隔1.0m设臵一个对中支架,使锚索居中,自由段每隔1.0m用细铁丝绑扎,涂刷防锈油,套上Φ46mm波纹管,管内注满黄油,两段封闭,外绕工程胶布封闭固定。也可以每单根钢绞线套一根Φ20-22mm的PVC管,套管两端10-20cm长度范围内用黄油充填,外绕工程胶布固定。锚索的防锈、防腐处理应满足铁路路基支挡结构设计规范中提出的各项技术要求。锚头顶面必须与锚索轴线垂直。
安装锚索体前再次认真核对锚孔编号,确认无误后再用高压风吹
孔,人工缓缓将锚索体放入孔内,用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度,计算孔内锚索长度(误差控制在50mm范围内),确保锚固长度。
10、锚固注浆
注浆采用M35水泥砂浆,孔底注浆法,将自由段涂满防锈油,套上
波纹管,管内注满黄油,并严格封闭两端,一次将锚索的锚固段和张拉段注满,不能留空隙。砂浆经试验比选后确定施工配合比。实际注浆量一般要大于理论的注浆量,或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。注浆压力一般不小于0.6-0.8Mpa,砂浆灌注必
须饱满密实,第一次注浆完毕,水泥砂浆凝固收缩后,孔口应进行补浆.注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,施工过程中,做好注浆记录。
11、锚索张拉及锁定、封锚
锚索张拉须在孔内砂浆达到设计强度的70%后进行,张拉前必须对
张拉机具进行标定,避免出现应力误差。首先通过现场张拉试验,确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行,每级按设计预应力的25%递增,每级稳定5分钟后,下一级才能进行,最后一级超张拉110%,并稳定20-30分钟,为克服地层徐变等因素造成的预应力损失,拉完成6~10d后再进行一次补偿张拉,然后加以锁定。
补偿张拉后,从锚具量起,留出长5~10cm钢绞线,其余部分截去,
须用机械切割,严禁电弧烧割。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙,然后对锚头采用不低于20MPa的砼进行封锚,防止锈蚀和兼顾美观。锚索张拉过程中应对锚索伸长及受力做好记录,核实伸长与受力值是否相符,为减少预应力损失,总张拉力应包括超张拉值,自由段为土层时超张拉值宜为15%-20%,自由段为岩层时超张拉值宜为10%-15%.
七、质量控制措施
1、锚索孔按设计图纸布臵的孔位精确定位,垂直方向与水平方向的距离误差小于0.02m;钻孔的倾角及水平角误差控制在1度以下,孔斜率小于1/50。
2、钻机机台保持稳定牢固,在钻孔反推力作用下仍能保证钻机稳定和钻孔方向;钻孔施工尽量不扰动钻孔周围岩层,钻孔结束后,从孔底向外继续清孔至少10分钟。
3、锚索材料确保达到设计强度要求。钢绞线按设计长度用无齿锯锯断,并清除其上油污、锈斑后再进行防腐处理。自由段涂防腐剂后,用无氯石油沥青涂涮,等沥青硬化后,再涂黄油套塑料螺旋套管。制好后的锚索禁止直接放在泥土上,以防污染。
4、水泥砂浆的质量严格掌握,砂采用净化的河砂,并过筛分选。搅拌
好的砂浆要再次过筛,以免水泥结块堵塞管路;注浆采用孔底注浆法,从孔底开始注浆。注浆时缓慢搅拌砂浆,直到注浆结束,砂浆灌注饱满密实。注浆材料固化前,禁止移动锚索。
5、张拉前应检查锚头等设备,确认合格后清污除锈。张拉前对张拉千斤顶油泵进行标定,给出千斤顶出力与压力表指示压强曲线。标定时千斤顶最大出力应多于锚索张拉时的值。