锚索框格梁技术教材课件.ppt
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1、云南建工集团有限公司富源县城北片区、西片区14条市政道路新建、改扩建项目,锚索框架梁施工技术2015.5,1、锚索框架梁施工方案1、1设计参数及材料要求(1)框格梁锚索采用15.2-4(股)设计荷载为500KN,锁定荷载为400KN。(2)锚索采用普通拉力型锚索,材料采用高强度、低松弛预应力钢绞线,直径s=15.2mm,强度1860Mpa,松弛率为2%。要求顺直、无损伤、无死弯。(3)锚索孔内分两次灌浆,灌注水泥浆,水灰比0.400.45,浆体强度不低于30Mpa。采用从孔底到孔口反浆式注浆,注浆压力不低于0.4Mpa。(4)对锚索张拉力和伸长量进行双控,以保证施工质量。(5)锚索长25m,锚
2、索锚固长度为10m,其锚固端置于稳定地层中(其单轴极限抗压强度不小于15Mpa),锚索自由长度暂定15m,但不小于5m。(6)锚索下倾角设计为20,锚孔直径130mm。(7)张拉:待锚索锚固段的浆体强度达到设计要求的90%后,方可进行预应力张拉。正式张拉前必须依次取设计锁定值的0.25、0.5、0.75、1.0、1.1倍进行逐级张拉5次,使其各部位紧密接触,锁体完全平直,然后至设计锁定值,并保持张拉时间2530分钟。如拉力没有明显衰减现象,方可进行锁定。1.2 施工方法 1.2.1坡面修整锚索施工前,首先用人工及时按照从上而下分层修坡即开挖一级,防护一级。开挖至锚索格梁边坡时,每层开挖高度为锚
3、索上下横梁间距大小,严格控制超挖,直至开外至下级平台,然后再开挖格梁基础并施作锚索。完成每层坡面开外后,若为土质坡,及时用彩条布覆盖,防止雨水冲刷边坡。,1.2.2施作锚孔锚孔在格梁基础开挖前完成,并经坡面地质条件确定能满足锚索施工要求后进行。 锚孔测放根据实际坡面,先按设计布置要求,将锚孔位置准确测放在坡面上,并用红油漆在现场施工部位标明锚索开孔位置。锚孔位置偏差不得超过20mm。如遇既有坡面不平顺或特殊困难场地时,须经设计、监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位,但调整后的测放精度,尽量不大于100mm。对测放并验收合格的锚孔位置进行编号,并用油漆标
4、示在现场坡面上,该编号作为锚索制作编号的依据。 钻孔设备钻孔施工是锚索施工中控制工期的关键工序。为提高钻孔效率和保证钻孔质量,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YQ100型电空潜孔锚索钻机,潜孔冲击成孔。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,采用跟套管钻进技术,确保成孔质量和施工进度。, 钻机就位锚孔钻进施工,搭设满足钻孔、下锚和注浆施工所需承载能力和稳固条件的脚手架,根据坡面准确测放锚索孔位,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过50mm,高程误差不得超过100mm,钻孔方向与
5、水平面和垂直面的夹角不得与设计角度偏差12。 钻进方式锚孔钻进采用干钻,以确保锚固工程施工不至于恶化边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。 钻进过程锚索钻孔施工要加强钻机的导向作用,及时检测孔斜误差,合理采用纠偏措施,确保锚索钻孔满足设计及规范要求。钻进过程中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好现场施工记录。a、渗水及塌孔的处理孔内有渗水时,在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时,从孔中吹出的都是,一些小石 粒和团粒而无粉尘,岩粉多贴附于孔壁。当锚孔深度已满足要求,则以高压风
6、吹净,直至吹出清水;若孔深不够,虽冲击器工作,仍有进尺,也必须立即停钻,拔出钻具,洗孔后再继续钻进,如此循环,直至结束。有时孔内渗水量大,有积水,吹出的是泥浆和碎石,这种情况岩粉不会糊住孔壁,只要冲击器工作,就可继续钻。如果渗水量太大,以致淹没了冲击器,冲击器会自动停止工作,拔出钻具进行压力注浆进行孔道固结处理。b、塌孔、卡钻的处理。当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时,往往发生塌孔。塌孔的主要标志是从孔中吹出黄色岩粉,夹杂一些原状(非钻头击碎的、非新鲜的、无光泽的)石块,出现此类现象,不管钻进深度如何,都要立即停止钻进,拔出钻具,进行固壁注浆,注浆压力采用0.10.2Mpa,浆液为水泥浆,待初
7、凝后,重新扫孔钻进。雨天施工时,常常顺岩体破碎带向孔内渗流泥浆,固壁注浆前,必须用水和风把泥浆洗出(塌入钻孔内的石块不必清除),否则,不仅固壁注浆效果差,还容易造成假象。 孔径、孔深钻孔孔径不得小于设计值130mm,孔深要求不得小于设计值,并超钻50cm作为存渣段。, 锚孔清理钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻12分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压风(风压0.20.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整的岩体锚固外,余均不得采用高压水冲洗锚孔。若遇锚孔中有承压水
8、流出,待水压、水量变小后方可安装锚索与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果要求处理锚孔内部积聚水体,一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。 锚孔检验锚孔钻孔结束后,须经监理工程师检验合格后,方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在监理工程师旁站下进行,要求验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动,钻具验送长度满足设计锚孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。然后用一根聚乙烯管复核孔深,并以高压风吹孔,待孔内粉尘吹干净,且孔深不少于锚索设计长度时,拔出聚乙烯管,以织物或水泥袋塞好保护锚孔口待用。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工
9、分项工作合格后,即可认为锚孔钻造检验合格。,锚孔施作的允许偏差和检验方法,1.2.3锚索体制作及安装预应力锚索体由框架梁、自由段、锚固段和安全段四部分组成。采用压力分散型锚索,钢绞线采用15.24mm高强度低松弛无粘结预应力钢绞线。钢绞线沿锚索体轴线方向每2m设置一道架线环,保证锚索体保护层厚度步小于2cm。锚索体采用人工安装,安装前,认真核对锚孔编号,确认无误后再用高压风吹孔,缓缓将锚索体放入孔内,用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度,计算孔内锚索长度(误差控制在50mm范围内),确保锚固长度。首先按照设计要求长度切割钢绞线,用冷弯机将无粘结钢绞线弯曲成U型并固定在承载体上,然后按设计荷载体间距组
10、装完成整个锚索体。制作时注意,钢绞线不得相互缠绕并保证承载体位于钻孔中部。 截取钢绞线前首先剥除锚固段塑料套管后钢绞线上的油脂、污渍必须用棉纱擦洗干净,并对线材进行检查,要求表面乌亮,手感滑腻无涩滞感,每根钢绞线顺直,不扭不叉,排列均匀,除锈、除油污,对有死弯、机械损伤及存有锈坑时必须剔出,并对无粘结钢绞线套管有破损的进行修补,钢绞线有机械损伤或锈蚀的不得使用。, 截取钢绞线用切割机,严禁使用电气焊,截好的钢绞线平顺地置于工作平台上,每组4根,端部分别用红、黑和白三种颜色的油漆标记。 钢绞线编制在工作平台上进行,其下料长度为:L锚固长度+L自由端+0.8m(张拉段)。 每隔2m设置一个架线环,
11、相邻两隔离架之间安设束线环(绑扎丝)对锚索进行绑扎固定。钢绞线不得相互缠绕并保证承载体位于孔的中部,锚索保护层厚度不小于20mm。 每孔锚索的锚固段长度10m,每个单元锚索由四根无粘结钢绞线对称地内锚于钢质承载体上组成,注浆管与锚索一起编入索体,从承载板中间穿过,二次注浆管布置在锚索体外。锚索编制完成,对每一单元承载体锚索分别用不同颜色的油漆标示区分每隔2.0m设一个扩张环,扩张环厚度不小于20mm。 编索完成入孔安装前,用高压风清孔一次。索体采用人工下锚,缓慢从孔口送入,避免锚索体扭曲,锚索入孔时用力要均匀一致,不得转动锚索体,并随时检查隔离架及绑扎丝,发现有移动、损坏、脱落等要及时处理,必
12、要时要更换重新编制,并确保将锚索体推送至预定深度后排气管和注浆管畅通。 锚索组装的允许偏差和检验方法如表2所示,组装完成后对锚索对应锚孔进行编号,分类存放在专用场地,并加以防潮、防雨等防锈蚀保护。,锚筋组装的允许偏差和检验方法,1.2.4锚固注浆锚索注浆以形成锚固段和为锚索体提供防腐蚀保护层。另外,一定压力的注浆可以使注浆体渗入地层裂隙中,起到固结地层、提高地层承载力的作用。注浆是锚索施工的关键工序之一,其效果好坏将直接影响到锚索的锚固性能和永久性。 锚索注浆采用普通硅酸盐水泥,水泥强度等级52.R,注浆采用水泥浆,施工配合比经试验比选后确定。水泥浆强度不低于30MPa,水灰比为0.400.4
13、5。 灌浆管采用直径25mm HDPE聚乙烯管,捆扎在钢绞线的中间,捆扎要牢靠,以增加锚索刚度,有利于下锚顺利,其管端应伸入导向帽中,以防止渣土进入管口。为增加浆液的和易性和早期强度,在浆液中掺入适量减水剂和早强剂;为防止水泥浆凝固收缩时锚固体与孔壁锚固力的损失,掺入适量膨胀剂;水泥浆拌合均匀,随拌随用,一次拌合的水泥浆在初凝前用完。以保证灌浆达到“早强、高强和高时效”的效果。 注浆时先采用0.4Mpa高速低压从孔底注浆至充满后设置止浆塞,再0.60.8Mpa低速高压注浆,当孔口出现溢浆且稳压持续时间不低于2min后,方可停止灌浆。严防石块、杂物混入浆液,灌浆施工必须作严格记录,以便及时调整灌
14、浆量。 锚索注浆的实际耗浆量一般要大于理论用量,现场施工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。注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,同时准确、完整、清晰地做好注浆记录。,1.2.5钢筋混凝土框架梁及锚斜托施工框架梁、锚斜托均采用C30混凝土现场整体浇注,OVM15锚具与其同时安装浇筑固定。框架梁浇筑前,首先完成平台部位纵梁基础处理,格梁基础从下挖不小于50cm,置于完整的岩石基础上;当下挖50cm,基岩仍不满足要求时,继续下挖50cm,基坑底面呈0.2:1的反向坡度,回填C15片石混凝土形成良好基础。完成坡面
15、修整和格梁基槽开挖处理后,在基础贴坡面先铺垫2cm砂浆调平层,再进行钢筋制作安装,钢筋接头需错开,同一截面钢筋接头数不得超过钢筋总根数的50%,且接头错开间距不小于1m。如锚索与竖梁箍筋相干扰,可局部调整箍筋的间距。砼浇注,尤其在锚孔周围,钢筋较密集,必须仔细振捣,保证质量。 根据施工图纸确定框架梁的断面尺寸及横梁分段长度及竖梁长度,横梁间设置伸缩缝,每912m位一段,测量放出格梁主要控制点线,伸缩缝位置如图2所示。 浇注混凝土前,必须将锚具中的螺旋钢筋、直径60mm钢管和锚垫承压板按照设计要求固定在格子梁钢筋上,锚具轴线与锚孔方向一致,摆放整齐,再一起现场浇注、振捣,尤其在锚具和锚斜托等钢筋
16、较密,仔细振捣,保证质量。 格子梁允许偏差和检验方法如表所示,格子梁允许偏差和检验方法, 锚斜托台座的承压面平整,并与锚索轴线垂直。锚斜托台座是一个受压构件,它把锚具的集中荷载传递到坡面,此外,由于一般情况下孔口坡面不会与锚索轴线垂直,所以,锚斜托还有调整岩面受力方向的作用。为了使锚斜托上表面与锚索轴线垂直,预先将一根外径与钻头直径相同的薄壁钢管和垫板正交焊牢,浇筑锚斜托前将钢管的另一端插入钻孔即可。 框架梁与锚斜托浇筑施作完成后,必须加强洒水养护工作,确保格梁质量。1.2.6锚索张拉、锁定及封锚当浆体及框架梁达到设计强度后进行张拉。通过现场张拉试验,确定张拉及锁定工艺。锚索张拉及锁定分级进行
17、,严格按设计要求和操作规程执行。在设计张拉完成后,适时进行一次补偿张拉,然后加以锁定。补偿张拉后,从锚具量起,留出长510cm钢绞线,其余部分截去,须用机械切割,严禁电弧烧割。然后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙,最后对锚头采用不低于C25的混凝土进行封锚,防止锈蚀和兼顾美观。 锚索张拉前检查锚斜托台座的承压面必须平整,并与锚索的轴线垂直,不满足要求时作相应处理。 张拉施工前必须对张拉机具和仪器仪表进行标定和调试校准。 锚具安装与锚垫板和千斤顶密贴对中,千斤顶轴线与锚孔及锚索体轴线在一条直线上,不得弯压或偏折锚头,确保承载均匀同轴,并采用25252cm钢垫片予以加强。, 在锚索张拉前,取1
18、0%20%的设计张拉荷载,对锚索张拉12次,使其各部位接触紧密,使钢绞线完全平直,以使钢绞线受力均匀。 预应力锚索的张拉分5次施加,一次取设计值的0.3、0.5、0.75、1.0和1.1倍进行逐级张拉,每级荷载施加后,稳定观测时间不小于10 min。张拉荷载严禁一次加至锁定荷载。锚索稳定后48小时内,若发生明显的应力松弛,必须进行补偿张拉。张拉采用“双控法”进行质量控制,即以控制油表读数为准,用伸长两进行校核。 锚索锁定后,做好标记,观察三天,没有异常情况即留长10cm后用手提砂轮机切割多余钢绞线(严禁使用电弧烧割)。最后用水泥砂浆注满锚垫板及锚头各部分空隙,并按照设计要求支模,用C25砼作封



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