一、施工准备
将预应力的造孔设备、注浆设备、张拉设备调至工作面附近,待工作面及操作平台搭设完成后,马上吊运至工作面,所有施工材料均应由出厂证明、合格证,钢绞线应检测合格,做好施工场地的排水工作,材料、机械的防雨、防水工作,水、电等在前期施工中已接到位,稍做处理即可满足施工要求。锚索正式施工前应做基本试验,确认其能否满足设计要求。
二、施工流程
锚索施工流程如图2-1预应力锚索施工流程
图2-1预应力锚索施工流程
2.1锚索成孔
1、成孔施工:锚索采用架上施工。锚索施工前用万能杆件、厚度为50mm的木板,在施工现场搭设施工平台。锚索位置用红油漆标示在护壁桩上。锚索钻孔采用MJ—70钻机,干钻钻进成孔。两台空压机供气。孔口采用套管护壁。
锚索施工技术要求详如下:
定位偏差≤20mm;偏斜度≤5%;钻孔深度超过设计深度≥0.5m。
锚索标高:冠梁面下米为成孔标高。
2、钻孔到位后,应用预先做好的探孔装置,进行探孔,若探孔时轻松将探孔器送入孔底,钻孔深度符合设计要求,经验收同意后即可转入下道工序——锚索安装。在锚索安装前,应对孔口进行暂时封堵,不得使碎屑、杂物进入孔口。
2.2锚索制作
锚索采用φ15.2mm钢绞线制作。在有效段内,钢绞线每隔1.0m用扩张环张开,每隔1.0m用紧箍环收束。张开与收束交错进行。φ25灌浆管置于钢绞线正中间。锚索最前端置于钢管导向锥内。
锚索制作共分自由段制作、锚固段制作、二次注浆管制作三部分。
1、选料:
锚索体选用表面无损伤、锈污的钢绞线,不得使用表面有焊痕的钢绞线。
2、下料:
锚索下料长度为设计长度和孔外预留长度(1.0米)之和,以保证锚索张拉锁定时的要求。
、自由段制作(自由端长度9m):
1)防腐处理:钢绞线插入孔内前,应采用钢丝刷除绣。自由段应涂沥青防锈漆加Ф18钢绞线套管。自由段每隔2m设置一道架线环以保证钢绞线顺直。
2)保护套管:自由段套管两端mm范围内用黄油封闭,防水胶布紧缠两道。一并插入孔中。灌浆管应插至距孔底50—mm处。
4、锚固段制作(锚固段长度6m):
对于预应力锚索的锚固段需要进行除锈,水泥浆固结体中锚材的保护层不小于25mm。将钢绞线平直放好后,锚固段架线环与紧箍环每隔0.70m间隔设置,将钢绞线依次放入定位支架的凹槽内,再用8#铁丝将其与支架扎紧。锚固段底部用铁丝将三股钢绞线捆在一起,并安装导向帽。设置导向帽为保证锚索顺利下锚,导向帽可采用?8钢筋弯折焊接并用8号铁丝绕制。
5、注浆管的制作:
注浆管采用Φ25PVC管制作,待锚索绑扎完成后,先将PVC管沿锚索轴线方向从定位支架的中间孔洞从自由段开始向底端穿进,穿完后在锚索底部三分之一范围内用手电钻在PVC管上打孔,孔径Φ5,用作注浆时出浆孔眼,再用胶布将孔眼密封,以防止一次注浆时,水泥浆通过孔眼进入注浆管内,最后将注浆管与钢绞线捆扎在一起,以防止下锚时脱落。Ф25塑料灌浆管、透气管与钢筋扎于一起。一并插入孔中。灌浆管应插至距孔底50—mm处。
6、锚头制作:
锚拉桩锚索的锚头由钢垫板和加强钢筋网、锚具组成。
钢垫板用20mm厚钢板在加工厂制作。垫板尺寸为×mm。垫板中间钻Ф70mm的圆孔。钢垫板在凿平桩后用M0砂浆粘接。
加强钢筋网用Ф14螺纹钢制作,间距mm。并与桩钢筋连接,保护层厚0mm。
锚索锚具采用OVM或ESM锚具。
锚墩平面应与锚索垂直,同桩一起浇筑。锚墩平面尺寸×mm。锚墩钢筋应与桩主筋相焊接。
7、锚索制作完成后进行编号、登记后,报请监理单位进行查验,同时做好防雨、防晒工作。
2.、锚索安装
1、清孔:钻孔成孔后,应进行清孔。清孔可采用高压空气吹洗、清水冲洗的方法进行。清孔后孔内沉渣厚度≯0.5m。
2、锚索体安装时,将一次注管的一端用铁丝捆扎在锚索的底端,捆扎时不可过紧,防止一次注浆拔出时被拔断,但不可过松,防止下锚过程中因钢绞线弯曲挤压而引起脱落。
、下锚时,先将锚索体的底端放入孔内,用人工依次向孔内缓慢均匀推进,不得用力过猛,防止钢绞线弯曲时将一次注浆挤掉。
4、下锚深度控制标准:要求锚索体到达孔底后,外露部分不得小于1.0m,但也不能大于2m,以保证锚固段的长度。锚索插入孔中长度不得小于设计长度的95%。若达不到此要求,则应重新成孔。
2.4、锚索注浆
1、锚索砂浆标号为M0。砂浆灰砂比为1:1。水灰比为0.45—0.50。砂浆采用P·O·2.5水泥、中砂,用砂浆搅拌机制作。中砂含泥量应≤%。其它有害物质含量应≤1%。
2、锚索插入孔中后,开始注浆工作。砂浆配合比须经具资质的试验室进行配制。注浆采用一次性注浆法。注浆压力kPa。注浆采用注浆泵将砂浆搅拌机制好的砂浆,通过Ф25塑料灌浆管注入孔内。注浆采用边注浆边缓慢、匀速拔管的方式进行。若孔口无溢浆,则应进行补浆。钢垫板上应预留透气孔和二次灌浆孔。在砂浆未完全固化前,不得拉拔和移动锚杆。
、锚索采用底部压力注浆法,注浆管随着注浆慢慢拔出,但要保证注浆管端头始终在注浆液内。注浆应连续进行,并要饱满。
4、搅制水泥浆所用的水不应含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质,不应使用污水。浆液应搅拌均匀,随搅随用,并应在初凝前用完。
5、注浆泵的工作压力应符合设计要求,并应考虑输浆过程中管路损失对注浆压力的影响,确保足够的注浆压力。
6、注浆过程中,若发现注浆量大大减少或注浆管爆裂时,应将杆体及注浆管拔出,待更换注浆管后,再下放杆体;若中途耽搁时间超过浆液初凝时间,应重新清孔后再下放杆体,重新注浆。
7、注浆过程对每个孔水泥用量作详细、完整的施工记录,并做好试验块。
2.5、锚头安装
注浆固化后,开始锚索的锚头安装工作。锚索的锚头安装尚应在锚索预应力张拉后进行。锚拉桩锚索的锚头安装应在锚墩上进行。
封闭后、C20混凝土封头尺寸为底面大于70mm、顶面大于mm、高度大于mm上小下大的梯形封头。保护层厚度为60mm。
2.6、锚索的张拉
待锚孔注浆体强度大于20MPa并达到设计强度的80%后进行锚索的张拉,锚索张拉顺序应避免相近锚索互相影响。
1、张拉设备:
为满足试验及施工要求,选用OVM锚具,YCW液压千斤顶,选择ZB4/5OO型油泵作为液压动力源。
2、锚索张拉:
锚杆张拉是通过张拉设备使杆体的自由段产生弹性变形,从而对锚固结构产生所要求的预应力值。因此要严格按设计要求及规范进行。
1)张拉前的准备
对张拉设备进行校验和标定,换算各级拉力在液压表上的读数,安装夹片工作锚板和夹片,并使锚板与锚垫板尽可能同轴,按使用的钢绞线规格安装限位板。安装千斤顶,使前端止口对准限位板。安装工具锚,工具锚与张拉端锚具对正,不得使工具锚与张拉锚具之间的钢绞线扭绞。工具锚夹片表面和锥孔表面涂上退锚灵。
2)锚索张拉
分别按25%,50%,75%,%,%设计轴向拉力值各拉伸一次,使束体平直以及各部位接触紧密;按25%设计轴向拉力值作为初张拉力进行张拉,并测量和记录拉伸值初读数。按表6-1分级加载及观测时间进行张拉;最后一级持荷稳定观测10min以后按设计要求锁定,锁定值为设计值的70%,锁定后48h内没有出现明显的应力松驰现象,即可进行封锚。
表6-1锚索张拉荷载分级及观测时间表
)抗拔实验
锚索完工后应按总数的5%且不少于5根进行抗拔力试验,张拉荷载为设计荷载的1.5倍。抗拔试验主要是取得该工程地层抗拔力的数值,以验证设计所估算的锚固长度是否足够安全。因此,拟按锚索的极限抗拔力试验要求进行。
(1)拟在灌注水泥浆达到75%以上的强度(约8天)及台座混凝土强度大于15Mpa时进行试验。
(2)采用循环加荷,初始荷载按10%设计轴向极限载荷为初始拉力,每一级均按设计轴向极限荷载的10%加载。
()荷载等级达50%前,加荷速不大于20KN/min,荷载大于50%时,加荷速率不大于10KN/min。
(4)加荷后每隔10分钟测量一次拉数值,每级加荷阶段内记录值暂拟为5次。
(5)当加载等级达到80%时,锚头移位增量在观测时间2小时内为2.0mm,方可施加下一级荷载。
(6)张拉程序及过程如前所述。
张拉过程中应认真填写张拉记录,锚索施工全部完成后,施工单位应向监理工程师提交必须的验收资料。
2.7、锚索锁定
先按钢绞线股数选择锚具及夹片,对准每条钢绞线的位置后,将锚具从钢绞线的端部穿入与钢板压平,将夹片压入锚具孔内,用Φ16的钢管将夹片与锚具压紧,重新装好千斤顶,启动油泵开始张拉,待千斤顶与锚具压紧后,张拉至锁定数值后,回油,拆下千斤顶。
2.8、锚头保护
在预应力锚索锁定后48h内没有出现明显的应力松驰现象,即可进行封锚。预应力张拉完成后,用手提砂轮机切除多余钢绞线,外留长度20cm。最后装上保护罩,填充好油脂进行封锚,封锚后保持桩面整洁美观。
三、安全文明施工要求
1、搬运物体时,材料要轻拿轻放不得随意乱扔,降低现场噪音;
2、现场车辆出入时,及时清扫洒落泥土;
、夜间施工时,现场照明充足,不能随意按喇叭,避免扰民。
4.钢筋表面的油渍、漆污、浮皮、铁锈等应及时清扫,并堆放在指定位置;
5.锚杆钢筋加工时应轻拿轻放,严禁随意乱扔乱放,废弃钢筋头应及时清理到指定地点;
6.钢筋绑扎所用的铁丝、工具不得乱扔乱放,必须存放在指定地点;
7.成型钢筋在场内运输应轻搬轻放;
8.拌浆时注意用水及水泥,用完的水泥袋及时清理,避免大风刮飞;
9.注浆完成后及时清理现场,排水等及时处理,避免现场打出流水。
10.施工现场设置防尘棚。
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