锚索加固在某水库上坝公路中的应用

　　摘要：锚索加固技术已因其独特的优越性而在国内外许多工程(特别是水电工程和岩土工程)中得到广泛应用,对预锚技术的研究也日益深入。本文结合工程实例，简单介绍了锚索加固技术在水利工程应用时的施工方法，以期对进一步研究预锚加固施工技术有一定的帮助.。
　　关键词：锚索，灌浆，质量控制
　　自1934年阿尔及利亚在加高舍尔法坝时使用锚索以来，锚索加固技术已因其独特的优越性而在国内外许多工程(特别是水电工程和岩土工程)中得到广泛应用，对预锚技术的研究也日益深入。本文结合工程实例，简单介绍了锚索加固技术在水利工程应用时的施工方法，以期对进一步研究预锚加固施工技术有一定的帮助。
　　本工程中的水库上坝公路坝顶右坝肩采用预应力锚索进行加固，锚索张拉50t、钢绞线为5×Φ15.24mm。施工方案设计如下：
　　1、施工方案
　　（1） 材料要求
　　钢绞线：有材质成份的质量证明书，进场后逐批抽样进行力学性能试验，不使用不合格的钢绞线；在运输中防止磨损和免受雨淋、湿气和腐蚀性介质的侵蚀。钢绞线到达工地后，先进行外观检查，不得存在有害的伤痕和其它缺陷，表面不能附着油污及其它杂物，存贮期间架空堆放，如存贮时间过长，对未镀锌的钢绞线使用乳化防锈剂喷涂表面。
　　水泥：注浆锚杆的水泥砂浆采用强度等级不低于32.5级的普通硅酸盐水泥；
　　砂：采用最大粒径小于2.5mm的中细砂；
　　水泥砂浆：砂浆标号必须满足施工图纸的要求，强度等级不低于20Mpa；
　　外加剂：在水泥砂浆中添加的速凝剂和其它外加剂，其品质不得含有对锚索产生腐蚀作用的成分。
　　（2） 施工准备
　　施工前清除坡面松散石块，根据现场情况搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架。脚手架分层高度一般不超过2m，并铺设马道板；马道板两端用铅丝绑扎牢固，形成钻孔和灌浆施工平台。
　　（3） 造孔
　　钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层中采用潜孔钻冲击成孔；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采用地质钻机跟管钻进技术。
　　①钻孔的孔位偏差不大于10cm，端头锚固孔的孔斜误差不大于孔深的2%，钻孔孔径不小于施工图的规定。
　　②预应力锚索的锚固端位于稳定的基岩中，若孔深已达到施工图纸的预定深度，而处于破碎带或断层等到软弱岩层中，应延长孔深，继续钻进，直到合格为止。
　　③如果破碎带或渗水量较大的围岩，先对围岩进行固结灌浆处理，水泥浆。
　　④在钻进过程中，记录每一钻孔的尺寸，回水颜色、钻进速度和岩芯情况。
　　⑤钻孔完成后，连续不断地用水和高压风彻底冲洗钻孔，将孔内的钻孔岩屑和泥砂冲洗干净，在安装锚索前，将孔口堵塞保护。
　　（4） 锚索的制作和安装
　　下料前检查钢绞线的表面不使用损坏的钢绞线，钢纹线下料长度为锚索设计长度、锚头高度、千斤顶长度、工具锚和工作锚的厚度以及张拉操作余量的总和。正常情况下，钢绞线截断余量取50mm。将截好的钢绞线平顺地放在作业台架上，量出内锚固段和锚索设计长度，分别作出标记；在内锚固段的范围内穿对中隔离支架，间距60--100cm，两对中支架之间扎紧固环一道；张拉段每米也扎一道紧固环，并用塑料管穿套，内涂黄油；最后，在锚索端头套上导向帽，锚索捆扎后，采取保护错施防止钢绞线锈蚀，运输过程中防止锚索发生弯曲、扭转和损伤。
　　向锚索孔装索前，要核对锚索编号是否与孔号一致，确认无误后，再以高压风清孔一次，即可着手安装锚索。安装下倾锚索比较简单，没有更多的技术问题。安装上倾和水平锚索时要注意以下四点：检查定位止浆环和限浆环的位置，损坏的，按技术要求更换；检查排气管的位置和畅通情况；锚索送入孔内，当定位止浆环到达孔口时，停止推送，安装注浆管和单向阀门；锚索到位后，再检查一遍排气管是否畅通，若不畅通，拔出锚索，排除故障后重新送索。
　　（5） 锚索内锚段灌浆
　　①锚固段采用水泥砂浆灌浆，浆液中掺入一定数量的膨胀剂和早强剂，具体配合比通过试验确定。
　　②锚固段长度应符合图纸要求，阻塞器位置准确、固定，防止注浆时产生滑移和串浆，灌浆时，自下而上一次施灌，连续进行。
　　③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。如一次注不满或注浆后产生沉降，要补充注浆，直至注满为止。
　　（6） 预应力锚索张拉和锁定
　　①张拉前，对张拉设备和仪器进行标定，不合格的的不能使用。
　　②锚固段的固结浆液、承压垫座混凝土和混凝土柱状锚头等承载强度达到施工图的规定后才能张拉。
　　③张拉力逐级增大，最大值为锚索设计荷载的1.05~1.1倍，稳压10~20min后锁定，锁定后48h内，若锚索应力下降到设计值以下时进行补偿张拉。
　　④张拉过程中，当实际伸长值大于计算伸长值10%或小于5%时，暂停张拉，查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。
　　⑤张拉时，认真记录压力传感器的读数、千斤顶的读数及试验锚索在不同张拉吨位时的伸长值。
　　（7） 封孔回填灌浆
　　封孔回填灌浆在补偿张拉工作结束后28天进行，并确认锚索应力已达到稳定的设计值。封孔回填灌浆采用锚索中的灌浆管从锚具系统中的灌浆孔施灌，灌浆管伸到锚固段顶面，灌浆自下而上连续进行，灌浆压力按施工图纸规定，为了保证所有空隙都被浆液回填密实，在浆液初凝前进行不小于2次补灌。灌浆完成后，锚具外的钢绞线束除留存150mm外，其余部分全部切除，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的混凝土进行封锚，防止锈蚀和兼顾美观。
　　3、投入的施工设备
　　YT-28型气腿式手风钻3台，HON-110型潜孔钻3台，HGY-150A型地质钻机2台，3SNS-A型砂浆泵2台，BW250/50型灌浆泵2台，MZ30型锚杆注浆机1台，6m3空压机2台。
　　4、结论与经验:
　　施工中锚孔孔位测量放样相当关键，采用测量仪对锚孔孔位进行放样，控制锚索孔孔位偏差要符合设计技术要求，孔轴方向与可能滑动面的倾向尽量垂直，与滑动面交角大于45°。
　　锚索钻孔采用平衡钻具需确保孔斜符合设计要求，钻进过程中每钻进5到10米进行孔斜测试，并根据测试情况及时纠偏确保钻孔的精度符合设计要求，不符合设计要求的孔作废孔处理，并全孔灌注M25水泥砂浆回填后重钻。
　　张拉设备及压力表在张拉之前应进行配套标定，在张拉使用期间每半年应进行一次标定。
　　编锚应严格按设计要求进行并编号，锚索运输和安装过程中应严格按技术要求和规范要求进行。

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