预应力锚索桩板对墙在高等级公路中的应用.doc

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1、预应力锚索桩板墙在高等级公路中的应用作者：王民 1工程概况 个旧冷墩二级公路K22+336K22+520段预应力锚索桩板墙工程位于个旧市保和乡政府驻地以北沟谷地带。该路段地形横坡陡峻，坡脚局部形成陡壁。情况组织有关的专家和工程技术人员对该段工程进行了多次现场勘察，先后提出了调整平面线形、采用桥梁跨越等多种方案比选，但均因地形、地质及工程造价高、施工工期长等因素，无法实施。最后在详细研究工程地质状况和认真分析勘察资料的基础上，本着“技术可行、经济合理”和“一次处治、不留后患”的原则，提出了预应力锚索桩板墙支挡、锚杆框格梁防护等综合处治措施。 2工程地质水文条件 2.1地形、地貌 K22+336K

2、22+520段位于深切河谷谷坡坡脚地带，与河床高差2055米，路线纵向与斜坡走向一致。该段地形横坡十分陡峻，K22+336K22+375段地形横坡5055度，路中线右侧1025米为7080度陡坎，陡坎高度1520米。坡脚处于河流凹岸侧向冲刷地段。K22+375K22+430段地形横坡6070度，路中线右侧38米为6080度陡坡，因坡脚处于河流凹岸侧向冲刷而形成26米高的陡壁。K22+430K22+520段地形横坡4555度，右侧坡脚局部形成陡壁。 2.2地层岩性 K22+336K22+520段处于河谷谷坡坡脚地带，根据钻孔揭露，该段覆盖层主要为坡洪积碎石土、亚粘土（粉质粘土）及下伏板岩、灰岩等

3、，表层为02.5米最近堆积的碎石土和粘土。 2.3水文地质 该段路线位于普洒河下游区，主要穿越中三迭统法郎组泥灰岩、页岩、板岩，分布区节理裂隙发育，此类地层降水入渗系数较高，地表迳流系数一般可达0.30.5以内。具有纵坡比降大，水流速度快携砂能力强，对岸坡冲刷剧烈等特点。 2.4地震烈度 该段路线所经区域的地震烈度从国家地震局和建设部1992年颁布实施的中国地震烈度区划图中查得，该地区地震烈度为度区。 3边坡稳定性分析 3.1设计原则 由于该段路基地面横坡陡峻，常规的挡墙和边坡设计无法解决，若采用桥梁通过，工程造价高，施工工期长。本着节约工程投资，缩短施工工期，减少工程隐患，增加工程安全性等方

4、面因素，设计中采用预应力锚索桩板墙的设计形式：墙后的侧向土压力作用于挡土板，并通过挡土板传递给肋柱，再由肋柱传递给预应力锚索，由预应力锚索与周围地层的锚固力形成平衡。 3.2理论分析 依据土体极限平衡原理，采用单元分析法，考察此单元体在其自身条件下保持稳定所需的条件。具体做法是在该坡体上任意取一长、宽、高均为1米的土块，假定取消周围约束。根据土体物理性能指标取值为：C=10Kpa，=30.5，r=17KN/m3。地质模型如右： 由极限平衡理论：m=抗滑力/下滑力=（CL+Wcostg）/Wsin 令m=1 =60.8 因此，从理论上讲，当坡角为60.8时，土体处于临界平衡状态，坡角大于60.8

5、时，土体处于不稳定状态。根据地质资料，除上坡体K22+484.05段坡角为80.5，下坡体K22+394.95段坡角为68，其余断面坡角均小于60.8，即上、下坡体从理论上说是基本稳定的。 3.3综合处治方案 3.3.1 肋柱 布置原则 根据实际地形和地质水文状况揭示，地层经受了强烈的挤压，岩体产状变化大，层理、节理发育，岩体间粘结力低，为防止岩体产生层间滑动，对此坡体采用预应力锚索加承载墩先对不稳坡体进行防护，再用预应力筋对填土及动载引起的土体侧压力进行肋柱的加固。该段路基采用上、下两排肋柱错开布置的形式进行设计，上、下排肋柱之间采用30厘米的浆砌片石进行封闭。上排肋柱共计42根，总长108

6、7.20米，其中第14号肋柱高度为23.08米，埋深14.59米；下排肋柱共计43根，总长1264.92米，其中第16号肋柱高度为21.05米，埋深19.10米。上、下排肋柱根据高度和地质状况分别采用1.01.5米、1.52.0米矩形断面并带企口，以便安装预制挡土板，肋柱间距为4米，根据高度不同分为六种形式(见下表所示)，其埋深则按地质资料具体确定。 肋柱尺寸表 编号 肋柱形式 截面尺寸 肋柱高度 锚点个数 1 A型肋柱 1.01.5米 H4米 2 B型肋柱 1.01.5米 4H8米 1 3 C型肋柱 1.01.5米 8H12米 2 4 D型肋柱 1.52.0米 12H16米 3 5 E型肋柱

7、 1.52.0米 16H20米 4 6 F型肋柱 1.52.0米 20H24米 5 计算分析墙背土压力按库仑土压力计算，结构计算根据肋柱的埋深和工程地质水文状况，肋柱按一端固结或铰支，另一端自由的超静定连续梁进行计算，根据计算确定的内力，按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-85）对肋柱和挡土板进行配筋，确定预应力锚索钢绞线的根数和预应力张拉吨位。现将F型肋柱的计算如下： . 将车辆荷载置换为等代土柱高，按库仑土压力计算墙背土压力； . 用力矩分配法，解得个点弯矩和剪力；. 根据计算得到的内力，对肋柱进行配筋； . 根据计算得到的内力，确定预应力锚索钢绞线的根数和预应力张拉

8、吨位。 3.3.2挡土板 布置原则 挡土板根据实际地形分别采用尺寸为0.50.32.3米挡土板和0.50.252.8米挡土板两种类型。 计算分析 挡土板按以肋柱为支座的简支梁进行验算，其计算跨径lp为挡土板两支座中心的距离，荷载取挡土板所在位置土压力的平均值，即q=(+)*h/2。 得挡土板跨中最大弯矩Mmax=qlp2/8；支座处剪力Q= qlp/2 根据挡土板的内力进行配筋计算。 3.3.3预应力锚索 布置原则 锚索按压力分散型锚索进行设计，每根锚索均向下与水平夹角为15，锚索间距为4米，按肋柱高度，分别确定锚索钢绞线的根数和预应力张拉力。预应力钢绞线采用一端张拉的方式进行张拉。锚索钢绞线

9、材料应选用高强度、低松弛环氧喷涂无粘结预应力钢绞线，（ASTM A416-88a标准270级，R=1860Kpa，松弛率为3.5%，j=15.24mm），共计设置锚索231根，其中上排桩设置101根；下排桩设置130根。 计算分析 计算假定：假定锚固段传递给岩体的应力沿锚固段全长均匀分布；假定钻孔直径和锚固段注浆体直径相同（即注浆时地层无被压缩现象）；假定岩石与注浆体界面产生剪切破坏。 计算锚固段长度：锚索的锚固段长度按公式： L=(SfNt)/(Dqr) 和 L=(SfNt)/(ndqr) 分别计算，取最大值。 抗拉拔试验 为取得现场资料与数据，确定土体的极限承载力，以及为设计提供合理的参数

10、，在2001年7月至9月在工地现场进行肋锚索抗拉拔试验。试验锚索共6束。分别为750KN、1200KN、1600KN级锚索各2束。试验结果见下表 编号 地层情况 钻孔直径 锚固长度 设计应力 试验荷载 最大检验荷载钢绞线理论伸长值最大检验荷载钢绞线实际伸长值 mm m KN KN mm mm 1 前12.2米为碎石土，后为板岩 前12.2米为168,后为150 24 1600 2288 60 65 2 前13.3米为碎石土，后为板岩 152 18 1200 1664 71 72.5 3 前10.7米为碎石土，后为板岩 前8.4米为168,后为150 12 750 1040 71 69 4 碎石

11、土 153 24 1600 2288 60 64 5 前13米为碎石土，后为板岩 151 12 750 1040 71 73 6 前16米为碎石土，后为板岩 152 18 1200 1920 71 70 注：试验中6号锚索超规范拉至0.923Afptk，未见破坏，其余锚索都按规范拉至0.8Afptk，未见破坏；表中钢绞线伸长量系指基准钢绞线长度反映到大千斤顶上的值。 3.3.4 其他处治措施 由于场区分布的碎石土、亚粘土（粉质粘土）抗剪性能较差，加之位于高角度边坡之上，边坡稳定性差，对段落进行削坡和在河岸边设置挡墙，挡墙高度均大于最大洪峰线位。 根据自然坡体的特点，上坡体采用锚杆框格梁进行防护

12、，地梁之间暴露部分为防止坡面风化、剥蚀，采用种草进行处理。 为排除地下水，提高岩土的抗剪强度，对于富水的高边坡，在坡脚及回填土处，设置仰斜排水孔，孔间距57m，孔径100，仰斜510，并采用特殊的透水型排水软管。 对于工程地质条件较差，有倾向于临空面的不利结构面的高边坡，其坡脚应力集中，有滑塌可能，根据推力计算，在各级设置支挡工程，工程措施既要满足坡体的整体稳定，又要满足局部稳定的要求，同时要保证施工过程中的临时稳定。 4.1 施工工艺要求 4.1.1肋柱及护壁 采用挖孔灌注桩结合护壁施工，挖掘及支撑护壁两个工序应连续作业，护壁每1米为一节，锁口与护壁，护壁与护壁间上、下节带弯钩的纵向钢筋搭接

13、绑扎。施工期间应认真观测井壁变形，在岩质松软或可能滑动的层面应加密钢筋，并适当加厚护壁。 终孔并清理孔底后，吊入钢筋笼，应将其调正，准确就位；地面以上的主筋应预留一定的焊接长度接头间隔错开，在同一断面内接头钢筋面积不应超过钢筋总面积的50%。终孔后清孔后必须干净，孔底沉淀土层厚度应满足施工规范要求。 肋柱柱身混凝土应连续浇注，不留施工缝，如必须间歇而又超过下层混凝土凝结时间时，应停止浇注，以施工缝处理。柱身较高时可采取分段浇筑的方式，分段位置不得低于锚索标高以上1.0米，柱身连接处必须焊接主筋时，焊接长度不得小于30cm。所有钢筋的加工、安装和质量验收等均应按照施工规范的有关规定进行。 在肋柱

14、的施工全过程中必须对肋柱进行位移监测，加强预警预报工作，保证施工安全。 肋柱施工应隔桩进行。 4.1.2 挡土板 挡土板为预制钢筋混凝土矩形板，预制时于板两端1/4板长处预留吊装孔，同时作为泄水孔，孔内壁涂抹沥青，预制场设置的规模和配备应结合实际情况而定。 挡土板宜平面堆放，其堆积高度不宜超过5块，板块间宜用木材支垫，并应置于设计支点位置，运输过程中应轻搬轻放。 挡土板安装时，应竖向起吊，二头挂有绳索，以手牵引，对准柱两侧划好的放样线，将挡土板正确就位，应防止与柱相撞，必要时，在两侧和中间设斜模支承，确保挡土板的稳定。 挡土板采取直接搭接柱身的形式，柱、板连接处的间隙用沥青麻絮填塞。挡土板之间

15、的上下安装缝宜小于10mm，较大时可用砂浆填塞或沥青软木板衬垫。要求板面平整，外形轮廓清晰，线条顺直，各部尺寸应符合要求。 安装挡土板时应做好防排水设施及填筑墙背填料；当土板顶面不齐时，可用砂浆或现浇小石子混凝土作顶面调整层；对于土质松软，地表水丰富地段，挡土板应老虑埋入原地面下1.0米左右。 4.1.2预应力锚索 根据锚索的设计图纸，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5cm。 钻孔 锚索钻孔要求干钻，禁止开水钻，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。为清除钻孔及孔壁上附着的粉尘、泥屑，钻孔完成后必须使用高压空气（风压0.20.4pa）将孔中

16、岩粉及水全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩体的粘结强度，保证孔内干燥和孔壁的干净粗糙；钻孔完成并清洗干净后，应对孔口进行暂时封堵，不得使碎屑、杂物进入孔口。 锚孔下倾与水平夹角为15，允许误差1，为确保锚孔深度，实际钻孔深度不小于设计长度且不大于设计长度的1，当有不可排出的松散物时，应考虑松散物所占据孔的深度。 钻进过程中应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现场记录，如遇地层松散，破碎时，应采用跟套管钻进技术，以使钻孔完整不坍。如有地下水从孔口溢出时，应采用固结注浆，以免锚固段注浆体流失或强度降低；如遇坍孔，应立即停钻，进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.10.

17、2Mpa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。 钻孔的精度应满足以下要要求： a.钻孔的孔径不小于设计要求； b.锚索钻孔在任何一个方向上的入口误差不得大于2.5; c.钻孔在钻进长度方向上的孔斜偏差不宜大于钻孔长度的1/30; d.钻孔水平方向的误差不应大于50mm，垂直方向的误差不应大于100mm。 此边坡表层岩体破碎，锚孔倾角较小，坡体又很陡峻，建议采用潜孔冲击钻或旋转钻钻进，同时须备带套管。 压水实验： 为了保证在锚索注浆时注浆不从孔内的的裂缝中流失，就要对钻孔的渗漏情况进行确定，为此，在第一次成孔后和锚索推送前，应对钻孔进行压水实验。压水实验的水压力一般不大于0.3Mpa。 进行压水实

18、验时应按岩层的不同特性划分实验段，实验段长度宜510m; 实验的起始压力、最大压力和压力级数按需要和现场情况确定； 应在每10分钟的间隔记录一次压入水量，当连续四次读数的最大值或最小值与最终值之差小于最终值的5%时，该值即为该压力下的最终压入水量； 压力应由小到大逐级进行，达到最大压力后再由大到小逐级减少到起始压力，并及时绘制压力与压入水量的相关图； 当测得钻孔在0.1Mpa的压力下10min内平均漏水量超过5L/min时，应对钻孔进行预注浆；待注浆体固化后再进行钻孔并重复压水实验，直到漏水量满足要求为止； 当有水从钻孔渗出，且在邻近岩体区域内的节理裂隙中可看到渗水时，可不做压水实验而直接进行

19、预注浆。 锚索制作 锚索制作前应对钻孔实际长度进行测量，并按孔号截取锚索体长度；钢铰线宜使用机械切割，不得用电弧切割，制作好的锚索应按对应孔号进行编号；编束前，要确保每根钢绞线顺直，不扭不叉，排列均匀，对有死弯，机械损伤处应剔出。无粘结绞线外套PE管不得有破损。 锚索制作应进行防腐处理，钢铰线全长涂刷带锈防锈剂，采用全长波纹套管防护； 锚索锚固段的隔离支架和束线环应根据现场装配情况而定，一般间距为0.61.0m；锚索自由段和锚固段外波纹套管周围设对中支架，间距一般为1.52.0m，以保证钢绞线顺直。锚索头部应放有导向帽，以利穿索入孔。 注浆 注浆材料为普通525水泥，中细砂、砂浆强度40Mpa

20、。 采用孔底返浆进行注浆，注浆管应随锚体一同送入孔底，在注浆时边注边拔，使注浆管始终有一段埋于注浆液中，直到注满；当孔中存有积水时，注入的浆液会将积水全部排出，待溢出浆液的稠度与注入浆液的稠度一样后再抽出注浆管，注浆压力0.3Mpa。 4.1.3张拉、锁定 只有当肋柱和注浆体达到预计强度后才能进行锚索张拉，通过给锚索施加预应力，使锚索主动受力，达到设计加固效果。采用小型千斤顶进行单根对称和分级循环张拉，可减少锚索的受力不均匀。张拉作业前必须对张拉机具设备进行标定，张拉机具应与锚具配套。 。张拉时，加载速率不宜太快，宜控制在设计预应力值的0.1/min左右，达到每一级张拉应力的预定值后，应使张拉

21、设备稳定一定时间，在张拉系统出力值不变时，确信油压表无压力向下漂移后再进行锁定。卸荷速率宜控制在设计预应力值的0.2/min左右。 锚索超张拉力为锚索设计拉力值的1.05倍，锚索张拉应分次分级进行，按对称张拉原则进行，必须待每根绞线张拉完一级后方可进行下一级的张拉。依次按此进行，直至张拉吨位。每次分级张拉时，除第一级需稳定1015分钟外，其余每一级需要稳定25分钟，并分别记录每一级钢绞线的伸长量。张拉时钢绞线受力要均匀。并做好分级绞线的标记。锚具回缩等原因造成的预应力损失采用超张拉的方法加以克服，超张拉值一般为设计预应力的5%10%，其程序如下。张拉完成48小时内，若发现预应力损失大于设计预应

22、力的10%时，应进行补偿张拉。 0 （105%110%）设计预应力（105%110%）设计预应力 稳压t min tmin 最小稳压时间，一般大于2min 在张拉时，应采用张拉系统出力与锚索体伸长值来综合控制锚索应力，当实际伸长值与理论值差别较大时，应暂停张拉，待查明原因并采用相应措施后方可进行张拉； 张拉到位后，即锁定。机械切除多余钢绞线，严禁电割、氧割，并应留10cm以防滑脱，最后用20砼封锚。 根据此边坡工程的特殊性，下坡体的张拉应先对锚固坡体的绞线进行张拉，等到板墙内的填土到一定高度后再对肋柱上的锚索按从下到上的顺序进行张拉、锁定、封锚。 4.2工程实施步骤及注意事项 预应力锚索桩板墙

23、工程较为复杂，该工程更是如此，故合理确定项目的施工顺序显得尤为重要，为确保施工和运营过程中边坡的稳定，除应采取合理的支挡加固措施外，还必须采用科学有效的施工方法、工艺及程序，避免施工过程中边坡失稳破坏，造成重大损失，甚至于留下后患，影响边坡的长期稳定和运行的安全。 充分做好施工前的准备工作，提前修筑、搭建施工临时便道，保证施工队伍进场能顺利开工。 施工前应先熟悉设计图纸，认真做好各项工程施工组织计划，充分考虑当地季节性气候对施工工艺的影响，尽量避免安排在雨季施工。 施工单位必须现场实测断面，按设计放线，放线以路线中心线及路基标高为准，所有支挡及防护工程，均应按设计型式尺寸挂线放样施工，保证施工

24、质量。 下坡体施工的特殊性、坡体上的锚索孔位是根据相应的肋柱位标高沿15倾角投到相应坡体上，由于是自然坡体没有统一的坡率，设计出的锚孔孔位与实际坡面上的孔位会有偏差，故下坡体锚孔孔位应主要由现场实测定出，这要求测量队伍需有较高的专业水平。 下坡体的施工应严密组织，充分协调与组织好各施工工序的合理进行，要处理好测孔位、搭设工作架、造孔与浇注肋柱的先后关系，否则会严重影响到后序工作的进行。 此坡体上部为坡积碎石土、亚粘土（粉质粘土），其抗冲刷能力低，一遇暴雨极易产生崩塌，一旦崩塌物为较大块石，其巨大的冲击能量势必危及下部构筑物的安全，须引起高度重视，并在施工前进行有效防护处理。 清方削坡应采用无声

25、膨胀爆破施工以减少对山体的扰动。 5结束语 总之，路基横向陡边坡处治工程的复杂性及边坡工程本身的隐蔽性，勘察设计人员在整个勘察设计过程中应根据水文地质条件，充分认识到潜在的地质危害，既要充分考虑工程的安全性、可靠性及经济性，又要重视施工方法、施工工艺的可行性，尽量做到节约工程投资，缩短施工工期。棉花滩水电站预应力闸墩锚索施工时间:2008-02-06 06:57:58 来源:土木工程网收集整理 作者:曹哲云 杨槐简介： 棉花滩水电站大坝预应力锚索施工在导管制作、安装，锚垫板的预埋、锚索下料、编索、张拉、观测等工序施工中遇到一系列问题，监理工程师组织设计、施工单位共同研究，对施工工艺进行了改进，

26、取得了良好的效果。关键字：预应力 锚索 张拉 超张拉 钢铰线 棉花滩水电站1 预应力锚索施工 棉花滩水电站大坝预应力锚索包括溢洪道闸墩预应力锚索和泄水底孔出口闸墩预应力锚索两部分，共178束。锚索采用直径为15.24 mm、极限抗拉强度为1 860MPa的高强低松驰钢铰线；溢洪道闸墩部分装有测力计的锚索采用无粘结的钢铰线。锚固体系采用柳州建筑机械总厂生产的OVM锚固体系，设计张拉力见表1。 1.1 导管的制作、安装与锚垫板预埋棉花滩水电站大坝预应力锚索孔道采用了预埋钢导管成孔，导管在加工厂下料、打磨管口，在现场拼装，对倾角、高差较大导管进行了多次拼装、预埋；导管采用套接的方式连接，确保了导管连

27、接同心，导管拼装过程中采取了测量放样拼装校核调整再校核验收合格后焊接固定的质量保证程序，确保了导管的预埋精度。泄水底孔锚垫板预埋初期未焊接固定，拆模后发现有些锚垫板与导管的垂直度偏差超过设计要求，对超过要求的采取了在锚垫板上加垫与垂直度偏差相同角度的楔形块解决。溢洪道锚垫板预埋时，将喇叭管与导管套接，经调整合格后再焊接固定，施工后检验结果表明：溢洪道锚垫板预埋均符合设计要求。为防止水泥浆流入孔道，灌浆孔和喇叭口采取了用水泥纸或铁皮封口等保护措施。1.2 编索与穿索钢铰线开盘后，基本上呈直线，无需进行调直，编索时将锚索的每根钢铰线两端均用油漆作对应标记，按顺序排列编索，穿索前检查锚垫板与导管的垂

28、直度，合格后方可穿索，安装锚板时按钢铰线上所作的标记对应安装，做到两端互相对应，以确保钢铰线不相交、不扭曲，减小钢铰线之间磨擦。1.3 锚索张拉锚索张拉前先对张拉设备进行配套率定和编号。预紧采用分股预紧的方式，预紧程序为：水平次锚索先预紧中心3根钢铰线，再预紧周边9根钢铰线；主锚索先预紧中心5根钢铰线，再预紧次中心的6根钢铰线，最后预紧周边的9根钢铰线。为保证预紧效果，进行了预紧试验，在试验索张拉端不安装工作夹片，采用一次整体张拉，按油压表每2 MPa测一次伸长值，绘出张拉力与伸长值的关系图，将图形中直线段与折线段的交点对应的张拉力作为预紧力。根据试验确定预紧力为0.15倍设计张拉力，按此预紧

29、力施工预紧效果良好。整体张拉，采取了分级张拉方式，即按油压表读数每10 MPa进行分级，每级测一次伸长值，装有测力计时进行同步观测，并比较实际伸长值与理论伸长值、测试力与千斤顶出力，若两者超出设计技术标准时，暂停张拉，查明原因后再张拉，以便及早发现问题。卸荷锁定后（油压表读数回零时）再测一次油缸的长度，计算回缩量（回缩量=超张拉时油缸长度-回零时油缸长度-张拉端从工作锚到工具锚间钢铰线超张拉伸长值），若回缩量大时，应查明原因进行处理，确保锚索的锁定应力达到设计张拉力。2 施工中遇到的问题及解决方法2.1 伸长值的计算与影响因素泄水底孔预应力闸墩水平次锚索在试验索张拉时，发现实际伸长值大于理论伸

30、长值的1.1倍 ，超过规范和设计要求，经分析主要有以下两个原因，一是未考虑张拉时锚固端工作夹片和张拉端工具夹片的跟进量。测试结果表明，从预紧力到超张拉力，柳州OVM锚固体系两夹片的跟进量之和约为910 mm，而短锚索总伸长值本身较小，夹片跟进量占锚索伸长值的比例相对较大，为此计算锚索实际伸长值时必须考虑夹片的跟进量，锚索实际伸长值应等于油缸伸长值减去夹片跟进量；二是九江钢铰线的直径在15.0415.24 mm之间，偏小。 2.2 锚夹具与钢铰线的配套问题在泄水底孔水平试验索张拉时发现钢铰线锁定时回缩量大，应力损失大，检查发现钢铰线伸长部分无刮痕。分析上述现象认为是由于限位板与工作锚板的间距过大

31、，导致钢铰线锁定时，工作夹片未与钢铰线同步跟进，引起钢铰线回缩量加大。后经调整限位板的结构，使回缩量控制在厂家要求的6 mm左右。在溢洪道闸墩无粘结钢铰线锚索刚开始施工时，由于未考虑到同规格（15.24 mm）的有、无粘结两种钢铰线直径上的差异，仍旧使用原限位板，结果发现测力计测试力与千斤顶出力相差达30%左右，继续张拉，钢铰线相对伸长值又在理论计算范围之内。为分析原因测试了钢铰线的直径，并检查钢铰线伸长部分的刮痕情况和预紧伸长值。检查结果表明，无粘结钢铰线直径为15.2415.60 mm大于有粘结钢铰线，导致钢铰线伸长部分刮痕较严重；预紧伸长值偏小，则是由于限位板与工作锚板间距过小，使夹片与

32、钢铰线磨擦过大引起的。经调整限位板的结构，更换限位板后，解决了问题。2.3 测力计测试力与千斤顶出力差值的影响因素及处理办法(1)现场施工时锚垫板与锚索轴线垂直度总存在一定的偏差，因此引起测力计偏心受压，而产生测试误差。根据测力计的工作原理，测力计的率定系数是测力计均匀受压时测力计中所有应变计应变平均值与压力线性回归系数，若在测力计偏心受压时，仍按仪器率定系数计算，将产生一定的计算误差，且测力计测试力与千斤顶出力误差随张拉力增大而增大。经分析、研究采取了按每只应变计的率定系数分开计算应力，然后取平均值，减小了测力计计算误差。但当锚垫板与锚索轴线垂直度误差大于1时，钢铰线与导管口的磨擦较大，应加

33、楔形块进行解决。(2)由于锚夹具与钢铰线不配套，张拉端工作夹片与钢铰线间磨擦力加大引起测力计的压力减小，在这种情况预紧时测试力与千斤顶的出力误差较大，且两力的差值随张拉力的增大变化较小，对此采取了更换限位板的方法解决。(3)由于测力计安装偏斜等原因，钢铰线与测力计产生磨擦引起测试误差，对这种情况采取了使用退锚器退出夹片后重新安装的解决办法。2.4 超张拉力的确定短锚索总伸长值小，锁定回缩量占伸长值的比例大，应力损失大，如泄水底孔水平次锚索长12 m，达到超张拉力时，钢铰线理论伸长量为60 mm，按OVM锚具厂家要求锁定回缩量6 mm计算，钢铰线回缩锁定应力损失达10%，而设计超张拉系数为1.0

34、5，因而锁定力无法达到设计张拉力，经研究对短锚索的超张拉系数进行了修改，最大超张拉系数提高到1.18。另外张拉端工作夹片对钢铰线有一定的磨擦，该磨擦力也应考虑在超张拉之中，因此超张拉系数应根据锚索的长度和锚固体系回缩量来确定。2.5 补张拉泄水底孔及溢洪道3号闸墩在张拉23 d后进行了补张拉，后由于工期紧，考虑钢铰线的应力仍有富裕(根据泄水底孔预应力锚索应力观测成果，在张拉后23 d之内预应力损失均小于设计张拉力的2%)，经研究将设计张拉力提高2%，并取消补张拉工序，从而大大缩短了施工时间，提高了工作效益。2.6 切割原设计要求对多余的钢铰线采用机械法切割，由于高空作业难度大，经设计、监理、施

35、工共同对泄水底孔水平次锚索N10（安装有测力计）进行气割试验，试验结果表明，测力计测试温度仅上升0.3，预应力无损失，为此决定多余的钢铰线距锚垫板面40cm处采用气割法进行切割。 3 结语(1)棉花滩水电站闸墩预应力锚索施工测试结果表明，其实际伸长值在理论伸长值的97%106%之间，测力计与千斤顶出力误差小于5%，施工质量达到了规范要求。(2)棉花滩预应力锚索精心组织施工，改进了施工工艺，对施工中出现的问题进行了认真的分析、找出了原因，采取了有效的措施，取得了良好的效果，为今后预应力锚索施工提供了宝贵的经验。本文来自:土木工程网,本帖原网址为预应力锚索施工1、施工方法预应力锚索加固山体。主要是

36、通过锚索将软弱松动、不稳定的岩土体悬吊在深层稳定的岩土体上，以防止其离层滑脱，预应力锚索，一方面可直接在滑面上产生抗滑阻力，另一方面通过增大滑面上的正应力来增大抗滑摩擦阻力，从而提高边坡岩土的整体性和稳定性。1.1立锚墩根据设计资料，测量人员将锚索孔位钻孔方向确定后，就开始在孔位清理坡面，立模现浇锚墩，锚墩紧贴坡体，它把锚具的集中荷载传递到坡面，并起调整坡面受力方向的作用，锚墩用钢筋砼加早强剂现浇而成，锚墩中部应按设计钻孔倾角预埋塑料管形成孔道，锚墩砼养生需要一段时间，因此应先施工。1.2钻孔采用潜孔冲击式钻机，根据现场地形或修筑之字形便道或搭设双立柱式脚手架用于钻机行走及安放，钻孔深度应超出

37、锚索设计长度0.5米，以防岩土屑沉落孔底而使孔深不够，根据钻进情况和吹出的岩粉作好详细的施工记录，主要内容包括：岩性、岩体完整性，地下水、裂隙、岩粉颜色、颗粒大小、数量、孔深、事故情况等。钻进中应经常进行高压风吹孔，堆积层（孔深6米以内）可采用填充粘性土进行护壁，土夹石地层，可上下来回扫孔，防止掉块堵孔。钻孔结束，拔出钻杆钻头，用一根聚乙烯管复核孔深，并用高压风清孔，然后拔出聚乙烯管，用水泥纸塞好孔口。1.3特殊情况的处理：1.3.1渗水：吹孔时吹出的都是一些大颗粒而无粉尘，说明孔内有渗水，岩粉已贴附于孔壁。时若孔深已够，则注入清水用高压风洗孔，洗净孔壁。若孔深不够，为防止岩粉堵塞钻杆，应立即

38、停钻，并拔出钻杆，洗孔后再钻。有时孔内渗水量大，吹出的是泥浆和碎石，只要冲击器工作，可以继续钻，如果冲击器受淹不工作，应采取压力注浆堵水后再钻。1.3.2坍孔：钻孔遇强风化岩层或岩体破碎带时，常发生坍孔，坍孔的标志是孔中吹出黄色岩粉夹杂原状的，非钻头击碎的、非新鲜的、无光泽的石块，这时应立即停钻，拔出钻具，压浆固壁。注浆前用清水和高压风将孔内泥浆洗出，注浆压力取0.4MPa浆液为水泥玻璃双液注浆，24小时后重钻。1.4制作锚索：锚索可以在现场制作也可以在外地预制后运来。锚索由46股钢铰线组成。首先根据计算长度下料，钢铰线的下料长度应为锚索设计长度，锚头高度、千斤顶长度、锚具厚度，以及张拉余量（

39、取20cm）的总和。用砂轮切割机截断，然后平顺放在作业台架上，在内锚固段范围内每隔1.01.5米穿一个对中隔离支架形成锚束，并使钢铰线间有一定间隙，保证压浆时能充填密实，两对中支架之间扎紧固环铁丝一道，使内锚段形成波纹形状，自由段每1.5米扎一道铁丝，形成直线形状，自由段采用除锈、防腐、涂黄油、穿套聚乙烯管，最后在锚索端头套上导向帽，制作完毕后按孔号编号挂标签存放，参见附图。1.5安放锚索孔内再用高压风清孔一次，然后放入锚索，锚索外套上定位片使锚索居中，应防止锚索扭压、弯曲、注浆管应随锚索一同入孔，注浆管头部距孔底510厘米，锚索定位止浆环到达孔口时，停止推送，再检查一遍，排气管是否畅通。1.

40、6锚固段注浆采用排气注浆，下倾的孔砂浆由孔底注入，空气由锚索孔排出。上倾和水平孔砂浆由孔口注入，空气压向孔底，再进入排气管排出孔外，注浆压力0.40.6Mpa，砂浆必须用525#水泥，中砂过筛，加早强剂，砂浆搅拌机搅拌均匀，浆液在初凝之前用完，并不得混入杂物，注浆到锚固段注满后即停止。1.7张拉锚墩及砂浆达到70%强度后，可进行初张拉，张拉设备仪表应事先进行标定，张拉前在锚索头部套入垫板和锚具，然后安放张拉千斤顶，轴线与锚索轴线一致，张拉采用整体分级张拉的程序，每级稳定10min，待锚墩砼达到100%强度后，进行末张拉，为确保预应力部分损失后不低于设计值，应进行超张拉。1.8自由段注浆、封孔张

41、拉完成后，通过预留注浆管，管口距原砂浆面30厘米，进行封孔注浆，孔中的空气由设在定位止浆环处的排气管排出，要求孔中注满浆液，然后从锚具量起留5厘米钢铰线，用錾截子去多余部分，外覆8厘米厚的细石砼保护层。2、施工工艺控制工期的工序为钻孔及锚墩养生。3. 劳动力组织及进度指标施工安排宜在旱季，及时作好排水系统，采用全坡面范围内流水作业，网络技术组织施工，均衡生产，使立锚墩钻孔、注浆、张拉、封锚等工序互不延误。人员配置：钻孔：4人空压机司机：1人制作安放锚索：6人注浆：4人张拉：3人注浆、张拉记录：2人电工：1人进度估计：某工点边坡加固，设计100孔锚索，每孔深3845米，施工用时100天完成。4、

42、机械设备配置机械设备应当可移动、可装配、轻型化，能满足在脚手平台上操作，并配备足够的零配件备用。设置配置：序号机 械 名 称数量120立方米内燃空压机1台2QZL-100B潜孔钻机1台3YCM-100-200型张拉千斤顶1台4YB4/500油泵1台5内燃发电机1台6电动卷扬机1吨1台7抽水机（潜水泵）1台8100/15隔膜式单缸单作用往复泵或LB4002螺杆泵注浆机1台940钢管脚手架若干吨10400型砂轮切割机1台11砂浆搅拌机1台12电焊机1台5、质量控制要点.5.1锚索孔位放线，各方向允许误差1厘米。5.2脚手架上安装钻机专用钢管，摆放钻机，用方向架放出锚索方位角，测角仪调整倾角，误差不

43、超过：倾角0.5度，方位角1。5.3锚索孔径误差2mm。5.4高压风洗孔应干净彻底，孔中不得残留岩粉和水。5.5锚索制作要确保每一根钢铰线始终排列均匀、平直，不扭不叉锈、油污要除净，对有死弯、机械损伤及锈坑者应剔除。5.6锚索安放要保证锚索孔壁有不少于1厘米的注浆厚度。5.7砂浆须严格控制加水量和水灰比，灰砂比允许误差为0.03。5.8锚墩制作允许偏差各方向均为3厘米，先安放好孔口定位钢管，以保证锚墩与锚孔垂直。5.9自由段注浆必须待浆液溢出孔口稳定12min后，方可停止注浆，24小时后还需补浆，以确保注浆饱满。6、安全及环保措施6.1施工前进行安全技术交底，施工中明确分工，统一指挥。6.2各

44、种机械机具机况良好，勤维修、勤保养。6.3作好安全检查工作，遵守有关安全操作规程。6.4 机械、电器设备专人操作。6.5边坡加固工程钻孔通常在脚手架上作业，为确保脚架绝对安全稳定，采用双排方式，间距1.21.3米，重力集中处增设剪刀撑，并设置短锚桩，将脚手架锚固在岩壁上，扣件须专人复核拧紧。6.6高空作业应设安全防护设施。6.7风动钻机管路连接应牢靠，避免脱开出伤人。6.8注浆管路应畅通，不得堵塞，避免浆液喷甩出伤人。6.9张拉机具各部件尤其是高压油管连接点应牢靠，以避免突然断裂喷出伤人，张拉过程中千斤顶前不得站人，以防钢铰线断裂锚具飞出伤人。6.10夜间施工应有足够的照明。6.11钻孔孔口须

45、设置粉尘收集器，使岩粉不致随风飘散，污染大气。严格按照国家环境保护有关规定施工。岩石边坡锚索加固设计与施工张伟2000级土木工程专业岩土工程班第一节 岩石边坡工程勘探山东省莱州市金仓矿业有限公司仓上金矿位于莱州市境内，年产黄金70000两，是我国大型露天金矿之一。矿区位于莱州市以北25公里，属过西乡管辖。矿区采场坑口地势较为平坦，标高为+3m左右。上口尺寸为1200415m，分东西两个采场。西部采场终了设计坑底标高-118m，终了边坡最大高度-121m。目前开采水平为-154m和-142m，形成157m的包边坡，边坡台阶高度为12m，并段后为24m。台阶边坡角第四系为40，强风化带为5062，

46、斜长角闪岩为6065，花岗岩为6075，上盘综合边坡角为425244434004，下盘综合边坡角为423310432338。东部采场北帮地质构造复杂，断层交错，北帮西部F18断层与边坡面形成小角度相交，为逆断层。断层产状182，5456，上缓下陡，表面光滑，并充填有10mm厚的黑色断层泥。局部有断层破碎带，使部分边坡出现稳定性不足。本工程加固范围位于东部采场北帮西部的481491线之间，该面边坡受F18和F7的影响，边坡稳定性明显不足，这两个断层形成楔体，上部为-94m汽车运输道，一旦楔体失稳，将直接影响采场的安全生产，使该矿生产瘫痪、停产。为此，莱州市金仓矿业有限公司于1998年委托鞍钢矿山研究所对仓上金矿北帮西部进行边