1、淺談預應力錨索框架梁施工技術(shù) 摘要：采用預應力錨索對高邊坡進行加固在山區(qū)高速公路工程中的應用目前以極為普遍，本文以福建省武邵高速公路A6合同段預應力錨索施工為例對預應力錨索框架梁的施工工藝進行了總結(jié)，供類似工程參考。關(guān)鍵詞：淺談 預應力錨索 施工技術(shù) 一、概述武邵高速公路位于福建北部、南平市境內(nèi)，福建省是一個多山的省份， 武邵高速公路A6合同段全長7.4km，全線有七處路塹高邊坡采用預應力錨索框架梁進行加固處理，預應力錨索21750m，預應力錨桿5674m，其施工質(zhì)量直接影響邊坡的穩(wěn)定和高速公路運營的安全，施工過程中對其進行了嚴格的質(zhì)量控制。二、預應力錨索簡介2.1預應力錨索的分類預應力錨索按

2、錨固體的受力狀態(tài)可分為摩擦型錨索和承壓型錨索兩大類；按照錨筋體結(jié)構(gòu)的傳力特征特征可分為拉力型錨索、壓力型錨索和荷載分散型錨索。荷載分散型錨索一般分為拉力分散型錨索、壓力分散型錨索和拉壓分散型錨索，通常壓力分散型錨索在高速公路工程中的應用最為普遍，武邵高速公路A6合同段路基高邊坡加固就采用的都是壓力分散性錨索，因此本文著重介紹壓力分散型錨索的施工工藝。2.2壓力分散型錨索的基本原理壓力分散型錨索以無粘結(jié)鋼絞線作為錨索體，其主體結(jié)構(gòu)由自由段和錨固段組成。壓力分散型錨索是在不同長度的無粘結(jié)鋼絞線末端連接固定承載體（包括承載板和擠壓套），注漿固定后，以一定的規(guī)律分配荷載張拉對應的鋼絞線單元，設置在錨孔

3、不同深度的承載體將拉應力轉(zhuǎn)化為壓應力通過漿體材料傳遞到錨固地層，提供工程組要的錨固力。如圖1所示。圖1 壓力分散型錨索結(jié)構(gòu)圖2.3壓力分散型錨索的結(jié)構(gòu)形式壓力分散型錨索一般由兩個或兩個以上的單元錨索組成，每個單元錨索采用兩根高強度、低松弛的無粘結(jié)鋼絞線（直徑15.24mm，強度1860MPa）通過特制的擠壓簧和擠壓套對稱的內(nèi)置于鋼質(zhì)承載板上組成。二、預應力錨索施工工藝2.1預應力錨索施工步驟：、錨索結(jié)構(gòu)施工：包括施工準備、造孔、清孔、錨索制作、安裝、注漿等；2.2預應力錨索框架梁施工工藝流程預應力錨索框架梁施工工藝流程圖見圖2。2.3預應力錨索框架梁施工首先要完成鋼絞線、水泥、砼骨料、砼配合比

4、、漿液配合比設計并報監(jiān)理批準，然后編制施工方案，組織機械設備、人員進場，對施工人員進行技術(shù)交底和安全培訓，對所使用的張拉設備進行標定，上報開工報告，批準后按設計要求先進行錨索基本實驗，即抗拔拉破壞試驗。試驗孔完成后在錨固體漿體達到28天齡期并且框架梁砼的強度達到80%后進行試驗?；緦嶒灥哪康脑谟隍炞C設計采用的工作錨索的性質(zhì)和性能、施工工藝、設計質(zhì)量、設計合理性以及所提供的安全儲備，同時考慮有關(guān)搬運、儲存、安裝和施工過程中抗物理破壞的能力。試驗孔的具體位置由監(jiān)理和設計代表現(xiàn)場確定，試驗孔必須反映工程孔錨固地層的實際情況。試驗孔自由段不注漿，錨固段與自由段之間設置止?jié){袋，錨固段外側(cè)設置引排氣管，

5、排氣管深入錨固段510cm，注漿方法與工程孔相同。試驗時認真記錄各級荷載及錨頭位移等詳細數(shù)據(jù)，并及時向設計單位提交試驗報告，以驗證與調(diào)整設計。鉆孔首先進行測量放樣，并搭設鉆孔作業(yè)平臺，鉆孔一般采用100B鉆機，鉆機應嚴格按照設計要求的孔位、傾角、方位就位，在搭設鉆機作業(yè)平臺時應充分考慮這一點，傾角、方位用測斜儀定向。鉆孔必須采用干鉆，施工人員配備必要的防塵裝備或在空口安裝吸塵裝置，嚴禁采用水鉆，以保錨索施工不至于惡化邊坡巖體工程地質(zhì)條件和保證孔壁黏結(jié)性能。鉆孔速度根據(jù)使用的鉆機性能和錨固地層的情況嚴格控制，防止鉆孔扭曲和變徑，造成下錨困難或其他以外事故。在鉆進的過程中做好施工記錄，包括地層變化

6、情況、地下水及其它一些特殊情況。在鉆進的過程中如遇到塌孔、縮孔等現(xiàn)象，應立即停鉆，進行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.10.2MPa），水泥砂漿初凝后重新掃孔鉆進，也可以采用跟管鉆進工藝進行處理。若遇到錨孔中承壓水流出，一般待水量、水壓變小后方可下安錨索和注漿，必要時在周圍適當位置設置排水平孔或采用灌漿封堵二次鉆進等方法處理。孔徑及孔深均不得小于設計值，為了確保鉆孔直徑要求實際使用的鉆頭直徑不得小于設計孔徑，鉆孔深度一般要求超鉆50cm，達到設計深度后不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆35min，防止孔底尖滅，達不到設計孔徑。清孔鉆孔完成后用高壓風（風壓0.20.4MPa）將孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外，以免降

7、低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強度。清孔完成后進行驗孔，檢查內(nèi)容：孔徑、孔深、清孔質(zhì)量，復查孔位、傾角及方位。編束前首先搭設防曬防雨棚和制作平臺，制作平臺要求高出地面50cm。鋼絞線下料長度為錨索設計長度+張拉段長度（一般按1.5m預留），采用機械切割，嚴禁采用電弧焊切割，下料長度誤差不大于50mm。鋼絞線下料完成后進行組裝，將下好的鋼絞線平置于工作臺上，每根鋼絞線上下端一次做好編號標識，然后安裝擠壓套、擠壓簧、承載板、限位片、架線環(huán)、注漿管、導向帽等。擠壓頭組裝時擠壓套、擠壓簧安裝要準確，擠壓頂推進時應均勻充分。承載體組裝時定位要準確，擠壓套通過螺栓在承載體和限位片之間栓接牢固。架線環(huán)之間的間

8、距按1.0m控制，錨孔空口位置必須設置架線環(huán)。注漿管穿索安裝準確定位，綁扎結(jié)實牢固，深入導向帽510cm。導向帽點焊固定在最前端承載板上，預留溢漿孔，保證孔底返漿。錨固段如果遇到土質(zhì)或砂土狀強風化砂巖且富水時必須采用二次高壓劈裂注漿法，在這種情況下，組裝錨索體時必須另置注漿管，注漿管采用鍍鋅鐵管或鋼管，在錨固段設置花孔和封塞。錨索體的鋼制部分均應均勻涂刷防腐油漆。錨孔清孔完成后應及時安裝錨索體，一般用人工扛抬至孔位處，按照設計傾角、方位人工平順推進，中間盡量不要停頓，依靠錨索體的自重和慣性下滑入孔，推送過程中嚴禁抖動、扭轉(zhuǎn)，防止中途散束河卡阻。如果出現(xiàn)散束和卡阻現(xiàn)象，應拔出錨索，重新清孔或鉆孔

9、后安裝。錨孔清孔、安裝錨索體后24h內(nèi)進行注漿，以免出現(xiàn)塌孔等其它意外情況。錨孔注漿采用純水泥漿，水灰比0.40.5，漿體強度不低于40MPa。錨孔注漿一般采用孔底返漿的方式，直至孔口溢出新鮮漿液，排氣管停止排氣時，方可停止注漿。如果空口出現(xiàn)漿面回落，應在30min內(nèi)進行孔底壓注補漿23次，以確保孔口漿體充滿。如果錨固段遇土質(zhì)或砂土狀強風化砂巖層且富水時應采用二次高壓劈裂注漿以提高地層錨固力，在一次注漿形成的水泥結(jié)石體強度達到5.0MPa時進行，漿體材料應按要求加入聚丙烯腈纖維（PAN，纖維強度不小于910MPa），摻入量為每方1.82.0kg?？蚣芰菏┕ぐ蚣芑A刻槽、砂漿襯墊找平、鋼筋制

10、作安裝、模板安裝、砼澆筑、養(yǎng)生等工序?？滩蹜獓栏癜凑赵O計要求的刻槽深度進行施工，如果深度不足造成框架梁裸露，嚴重影響后續(xù)綠化施工。施工時要注意錨斜托臺座下設有加強鋼筋網(wǎng)，承壓面必須平整，保證與錨索的軸線方向垂直，與框架梁砼同時澆筑。砼入倉一般采用斜拉纜索配吊斗入倉，條件允許的情況下也可以采用吊車配吊斗，在砼澆筑時應制備同條件養(yǎng)護試塊。在錨斜托臺座和注漿漿體強度達到80%以上時，進行張拉作業(yè)。安裝錨具、夾片，錨具應與錨墊板和千斤頂密貼對中，千斤頂軸線應與錨孔、錨索保持同一軸線，確保均勻承載。正式張拉前按設計荷載的1020%進行預張拉，使各部位接觸緊密，鋼絞線完全平直。壓力分散型錨索因各單元錨索長

11、度不同，張拉采用差異分布張拉，根據(jù)設計荷載和錨索長度計算確定差異荷載，根據(jù)計算的差異荷載進行分單元張拉。差異伸長量和差異荷載增量計算公式（以三單元共六束壓力分散型錨索為例）如下：差異伸長量：,差異荷載增量：其中L1,L2,L3分別為第一、二、三單元錨索的長度，且L1L2L3；L1,L2,L3各單元錨索在給定最終張拉荷載作用下的伸長量；L1-2；L2-3各單元錨索在給定的最終張拉荷載作用下的差異伸長量；最終張拉荷載作用下單根鋼絞線的應力；P最終張拉荷載作用下單根鋼絞線的荷載；A單根鋼絞線的截面面積；E鋼絞線的彈性模量P1，P2分步差異張拉之第一步、第二步荷載增量；錨索的預應力在補足差異荷載后分5

12、級進行加載，既設計荷載的25%,50%,75%,100%,110%。在張拉最后一級荷載時，應持荷穩(wěn)定1015min后卸荷鎖定。錨索鎖定后如果在48小時內(nèi)發(fā)現(xiàn)有明顯的預應力損失現(xiàn)象，則應及時進行補償張拉。錨索的驗收試驗一般委托有相關(guān)資質(zhì)的檢測單位進行驗收檢測。驗收試驗的錨索數(shù)量不少于工程錨索總數(shù)的5%，且不得少于三根。錨索驗收試驗以設計荷載的1.5倍計算差異伸長量和差異荷載增量，補足差異荷載后同步張拉到設計荷載的30%，作為起始荷載，分級加載的荷載值分別為設計荷載的0.5、0.75、1.0、1.2、1.33、1.5倍，最大試驗荷載不能超過錨索承載力標準值的0.8倍，最大差異荷載增量如果大于設計荷

13、載的30%，則以最大差異荷載增量作為起始荷載。驗收試驗確定錨索合格的兩個條件：1、驗收試驗中，從50%荷載到最大試驗荷載之間測得的總位移量應當超過該荷載范圍內(nèi)錨索自由段長度的理論伸長量的80%，且小于自由段與1/2錨固段長度之和的理論伸長量。2、在最后一級荷載作用下的位移觀測期內(nèi)，錨頭位移穩(wěn)定，在10min內(nèi)的位移量不超過1mm，或者2h蠕變量不大于2mm。驗收合格后進行封錨。封錨前通過錨墊板補漿孔進行補漿，直至補漿孔溢漿為止，這是錨頭防腐的重要環(huán)節(jié)。有預應力監(jiān)測要求的鋼絞線不切除，及時安裝錨索測力計對錨索的預應力變化情況進行檢測，根據(jù)預應力損失確定是否進行二次張拉。三、結(jié)束語本文詳細闡述了預應力錨索的施工工藝以及施工