(中國市政工程西南設(shè)計研究總院,四川成都 610000)
錨索結(jié)構(gòu)一般由幅度錨頭、錨索體和外錨頭三部分共同組成。內(nèi)錨頭又稱預(yù)應(yīng)力錨固段或錨根,是錨索錨固在巖體內(nèi)提供預(yù)應(yīng)力根基,按結(jié)構(gòu)形式分為機械式和膠結(jié)式兩大類,膠結(jié)式又分為砂漿膠結(jié)和樹脂膠結(jié)兩類,砂漿式又分二次灌漿和一次灌漿式。外錨頭又稱外錨固段,是錨索借以提供張拉噸位和鎖定的部位,其種類有錨塞式、螺紋式、鋼筋混凝土圓柱體錨墩式、墩頭錨式和鋼構(gòu)架式等;錨索體,是連結(jié)內(nèi)外錨頭的構(gòu)件,也是張拉力的承受者,通過對錨索體的張拉來提供預(yù)應(yīng)力,錨索體由高強度鋼筋、鋼紋線或螺紋鋼筋構(gòu)成。預(yù)應(yīng)力錨索是一種較復(fù)雜的錨固工程,需要專門知識與經(jīng)驗,施工監(jiān)理人員,應(yīng)具有更豐富理論和經(jīng)驗。在高速公路的高邊坡工程中,在的滑體沿剪切滑動面的下滑力超過抗滑力時,會發(fā)生沿剪切面的滑移以及破壞。而相對于堅硬的巖體之中時,剪切面出現(xiàn)斷層、節(jié)理、裂隙等在軟結(jié)構(gòu)面上。
預(yù)應(yīng)力錨索施工之前首先需要做好施工組織設(shè)計,同時明確施工方法,施工工藝,工序流程,人員組織以及施工設(shè)備,與此同時還應(yīng)當(dāng)做好材料、實驗和檢測安排。其次,需申請單項工程的開工報告,錨筋材料實驗,漿體材料實驗以及配合比實驗等等。同時需要注意的是,張拉設(shè)備以及有關(guān)機具是否經(jīng)過標(biāo)定。應(yīng)驗證設(shè)計采用的工作錨索的性能、施工工藝、設(shè)計合理性以及所提供的安全儲備,與此同時需要考慮到相關(guān)于搬運,存儲,安裝以及施工過程中的抗物理破壞能力。在批準(zhǔn)了單項工程之后,進行錨索的基本實驗,也就是抗拔拉破壞試驗。之后,在錨固漿體達到28d的齡期同時錨墩混凝土強度達到80%后進行試驗。在實驗孔實驗的過程中需要注意,實驗孔選擇的位置要根據(jù)監(jiān)理以及設(shè)計代表來現(xiàn)場確定之后而確定。同時需要注意的是實驗孔的自由段不需要注漿,在錨固段和自由段之間需要設(shè)置止?jié){袋,在錨固段的外側(cè)需要設(shè)引排氣管,排氣管需要深入到錨固段之中,深度為5~10cm。各種實驗都需要詳細記錄各個相關(guān)的數(shù)據(jù),在工程錨索施工之前上報給設(shè)計單位,從而為之后的驗證和調(diào)整設(shè)計做鋪墊。
設(shè)計樁號需要采用拉線尺量以及水準(zhǔn)測量的方法,同時使用鐵釬和油漆標(biāo)記的方法標(biāo)出錨孔的具體位置。錨孔需向下傾斜并與水平線之間的夾角為35,之后安裝鉆機,同時不斷調(diào)整機位以達到最佳效果。使用測角量具的方法來控制好角度,從而確保夾角度數(shù)上下偏差 1 左右,同時方位角的度數(shù)偏差在2 上下。鉆機需要嚴(yán)格的按照相應(yīng)的設(shè)計孔位,傾角以及方位就位。鉆機采用無水干鉆的 方法,在鉆孔的同時需要嚴(yán)格控制好鉆孔的速度,從而防止鉆孔時發(fā)生偏斜、扭曲等等情況的發(fā)生。在此過程中必須做好相應(yīng)的詳細施工記錄。記錄好鉆壓,轉(zhuǎn)速等等具體情況。在遇到意外時需要做好相應(yīng)的措施,如發(fā)生塌孔時,需要立即停止鉆孔,同時立即上報給監(jiān)理工程師,之后采用注漿固壁的方法進行處理。在事后24h 進行重新的鉆進。在錨孔結(jié)束后需要使用高壓空氣將孔中的巖粉以及水全部清除出去,在通過了監(jiān)理檢驗合格之后,再進行下步工序。
在下料的時候需要做到整齊準(zhǔn)確,可以有誤差,但是誤差需要控制在50mm 之間。預(yù)留1.5m 的張拉段鋼絞線,鋼筋錨桿的長度為0.5m。鋼絞線必須采用機械切割下料,絕對不可使用電弧來切割。鋼絞線采用φj15.24mm 和φj12.7mm 高強度低松弛無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線。安裝前,要確保每根鋼絞線順直,不扭不叉,排列均勻,除銹、除油污,對有死彎、機械損傷及銹坑處剔出。鋼絞線沿錨索體軸線方向每1.0~1.5m 設(shè)置一架線環(huán),保證錨索體保護層厚度不小于20mm。
3.1 承載體的安裝
在鋼絞線的下端頭安裝承載體,其位置在錨固段中心的沒4m 和5m 處。距離做到準(zhǔn)確無誤。鋼絞線需要通過擠壓簧以及擠壓套對稱地錨固于鋼質(zhì)承載體上,它的強度必須滿足設(shè)計使得要求。預(yù)應(yīng)力錨索體由錨梁、自由段、錨固段和安全段四部分組成。采用壓力分散型錨索,由三個單元錨索組成,每個單元錨索分別由兩根無粘結(jié)鋼絞線內(nèi)錨于鋼質(zhì)承載體組成,鋼絞線通過特制的擠壓簧和擠壓套對稱地錨固于鋼質(zhì)承載體上,要求單根的連接強度大于200KN。鋼質(zhì)承載體要求采用45 號鋼材加工制作,其厚度不小于2cm。
3.2 注漿管的安裝
注漿管需要有強度,其必須滿足設(shè)計時的要求,能夠避免注漿時發(fā)生的堵塞,爆管以及破損拉斷的情況的出現(xiàn)。注漿管捆扎的位置是在錨筋體的中軸的位置。在捆扎的時候應(yīng)當(dāng)避免使用鍍鋅的材料。
3.3 隔離架的安放
將加工好的隔離架安裝在錨固段和自由段的相隔范圍有不同之處,在錨固段范圍為每1.0m 安裝一個隔離架,而在自由段是每1.5m 安裝一個隔離架,在綁扎的時候與捆扎注漿管一樣,需要避免使用鍍鋅的材料。
4.1 錨索運輸
對于錨索的運輸近來都是需要人工在仔細檢查壓漿設(shè)備,其是否通暢完好。在連接好管路之后需要采用清水壓注的方法檢查管路的運轉(zhuǎn)狀況。注漿采用水泥砂漿,經(jīng)試驗比選后確定施工配合比。實際注漿量一般要大于理論的注漿量,或以錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。如一次注不滿或注漿后產(chǎn)生沉降,要補充注漿,直至注滿為止。注漿結(jié)束后,將注漿管、注漿槍和注漿套管清洗干凈,同時做好注漿記錄。在注漿的時候也要注意攪拌均勻,及時使用,防止其他雜物的進入。在注漿結(jié)束之后需要將各個設(shè)備清洗干凈,使以后能夠及時重復(fù)使用。
通過現(xiàn)場張拉試驗,確定張拉鎖定工藝。錨索的張拉及鎖定分級進行,嚴(yán)格按照操作規(guī)程執(zhí)行。在設(shè)計張拉完成6~10d 或者其強度>Mpa 的時候再進行一次補償張拉,然后加以鎖定。補償張拉后,從錨具量起,留出長5~10cm 鋼絞線,其余部分截去,須用機械切割,嚴(yán)禁電弧燒割。最后用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙,然后對錨頭采用不低于20MPa 的混凝土進行封錨,防止銹蝕和兼顧美觀。
在張拉之前需要進行檢查,檢查孔口的鋼墊板,鋼絞線、限位板以及確認(rèn)編號的鋼絞線。
在正式的張拉之前還需要設(shè)計張拉值進行預(yù)拉1~2 次,這樣會使得各個設(shè)備的各個部位得以接觸緊密。進行正式的張拉的時候需要將其分為兩次,其作業(yè)值各半。每次張拉需要分5~6 級進行,每級張拉的之間為5min,同時測量記錄好伸長量。在張拉的時候順序采取先左后右,先上下后中間的原則。
在錨孔測放時還需注意邊坡施工邊挖邊加固,即開挖一級,防護一級,不得一次開挖到底。根據(jù)各工點工程立面圖,按設(shè)計要求,將錨孔位置準(zhǔn)確測放在坡面上,孔位誤差不得超過±50mm。如遇既有刷方坡面不平順或特殊困難場地時,需經(jīng)設(shè)計監(jiān)理單位認(rèn)可,在確保坡體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全的前提下,適當(dāng)放寬定位精度或調(diào)整錨孔定位。另外,在鉆進的過程中還需注意,鉆進過程中對每個孔的地層變化,鉆進狀態(tài)(鉆壓、鉆速)、地下水及一些特殊情況作好現(xiàn)場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進現(xiàn)象時,須立即停鉆,及時進行固壁灌漿處理(灌漿壓力 0.1~0.2MPa),待水泥砂漿初凝后,重新掃孔鉆進??傊A(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)工序多且繁瑣,對技術(shù)型要求、安全度的要求都比較高,施工工人在施工過程中需有足夠的重視。
混凝土進行封錨,防止銹蝕和兼顧美觀。
在張拉之前需要進行檢查,檢查孔口的鋼墊板,鋼絞線、限位板以及確認(rèn)編號的鋼絞線。
在正式的張拉之前還需要設(shè)計張拉值進行預(yù)拉1~2 次,這樣會使得各個設(shè)備的各個部位得以接觸緊密。進行正式的張拉的時候需要將其分為兩次,其作業(yè)值各半。每次張拉需要分5~6 級進行,每級張拉的之間為5min,同時測量記錄好伸長量。在張拉的時候順序采取先左后右,先上下后中間的原則。
在錨孔測放時還需注意邊坡施工邊挖邊加固,即開挖一級,防護一級,不得一次開挖到底。根據(jù)各工點工程立面圖,按設(shè)計要求,將錨孔位置準(zhǔn)確測放在坡面上,孔位誤差不得超過±50mm。如遇既有刷方坡面不平順或特殊困難場地時,需經(jīng)設(shè)計監(jiān)理單位認(rèn)可,在確保坡體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全的前提下,適當(dāng)放寬定位精度或調(diào)整錨孔定位。另外,在鉆進的過程中還需注意,鉆進過程中對每個孔的地層變化,鉆進狀態(tài)(鉆壓、鉆速)、地下水及一些特殊情況作好現(xiàn)場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進現(xiàn)象時,須立即停鉆,及時進行固壁灌漿處理(灌漿壓力 0.1~0.2MPa),待水泥砂漿初凝后,重新掃孔鉆進??傊A(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)工序多且繁瑣,對技術(shù)型要求、安全度的要求都比較高,施工工人在施工過程中需有足夠的重視。
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