《锚索施工质量控制》PPT课件.ppt

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1、黄登水电站锚索施工质量控制,郭万里,LOGO,锚索施工质量控制,目录,Part1：基本概念,LOGO,锚索施工质量控制,LOGO,锚索施工质量控制,Part1：基本概念,锚索的概念：预应力锚索是用锚固方法增加边坡岩土体稳定性的一种措施。其方法是通过钻机钻孔穿过有可能滑动的或已经滑动过的滑动面，将钢索的一端固定在孔底的稳定岩土体中，再将钢索拉紧以至能产生一定的预应力，然后固定于岩土体表面，利用钢索的回弹力压紧可能滑动的岩土体，以增大滑动面上的抗剪强度，从而达到提高岩土体或支挡结构稳定性。,Part1：基本概念,LOGO,锚索施工质量控制,锚索的类型按钢绞线的类型分为全长粘结锚索和无粘结锚索。按内

2、锚头的传力方式分为拉力型锚索和压力型锚索。按内锚头的布置分为单锚头和多锚头，多锚头分为压力分散型锚索、拉力分散型锚索、拉压复合式锚索。按锚索布置形式分为对穿锚索和单向锚索。,锚索发展中出现的很多类型的锚索，很多都是科研性质的，实际上锚固效果都一样。个人认为多锚头的拉力分散、压力分散、拉压复合式主要目的是提高内锚固段锚固力的保证率，随着钻机性能及钻工工艺的提高，水工边坡的锚索孔均处于完整岩石，不需要特别复杂的内锚固段形式。因此目前水电工程大多都是普通拉力型锚索。,Part1：基本概念,锚索的结构组成 由锚头、锚索体及锚固段组成。锚头是用于张拉锚索和锁定的构件，包括锚墩、钢垫板、锚具等；锚固段嵌固

3、在锚索孔底部，一般6-10m；锚索体（张拉段）就是中间的部分。,LOGO,锚索施工质量控制,Part1：基本概念,无粘结锚索和全粘结锚索：主要钢绞线材料不同，无粘结锚索指钢绞线带PE套，PE套内含油脂，油脂起到润滑和保护作用，钢绞线在PE内可自由滑动锚固段需要去除PE套和油脂。全粘结锚索则是直接使用裸露的钢绞线。无粘结锚索用于边坡岩体破碎的部位，全粘结锚索用于岩石比较好的部位（相对于张拉段灌浆效果）。,LOGO,锚索施工质量控制,Part2：锚索的施工工艺,LOGO,锚索施工质量控制,Part2：锚索的施工工艺,LOGO,锚索施工质量控制,施工工艺流程 无粘结锚索：施工准备造孔钻孔验收（倾角、

4、方位）锚束制作（锚固段剥洗）锚束验收特殊情况内锚段固壁灌浆及扫孔下索全孔灌浆锚墩浇筑单股钢绞线预紧整体张拉、锁定封孔灌浆封锚。全粘结锚索：施工准备造孔钻孔验收（倾角、方位）锚束制作（锚固段剥洗）锚束验收特殊情况内锚段固壁灌浆及扫孔下索锚固段灌浆锚墩浇筑单股钢绞线预紧整体张拉、锁定张拉段灌浆封孔灌浆封锚。,Part2：锚索的施工工艺,1、造孔锚索造孔一般采用YG-80、YG-70型冲击钻机，1000KN、1800KN级锚索一般造孔孔径150mm，3000KN级锚索造孔孔径165mm。堆积体、强风化岩体的锚索钻孔采用跟管钻进工艺，钻头采用偏心钻头。开孔孔位应进行测量放样，确定孔口位置、钻孔方向后架

5、设钻机，钻孔倾角在钻机方位确定后使用罗盘调整，在钻进过程中应经常校核及纠偏。钻进过程中认真记录每一钻孔的进孔深度尺寸、岩粉情况、钻进速度等数据。内锚段应重点查看岩粉，确保其位于稳定、完整的岩石当中。钻孔是影响锚索施工质量、进度的关键环节。,LOGO,锚索施工质量控制,Part2：锚索的施工工艺,2、锚索制作锚索制作应在有防雨防晒设施的加工场地完成，加工平台可因地制宜设在施工区域附近马道或施工道路上。无粘结端头锚钢绞线内锚段在加工平台上按设计长度先去除内锚固段PE套，并用锯末木屑、汽油等脱脂；在内锚固段与自由张拉段相连部位，钢绞线PE套管用封口胶带封口，以免油脂泄露及灌浆时浆液浸入。编制锚索中，

6、钢绞线在隔离架上的孔位要一一对应。隔离支架间用铁丝绑扎，张拉段隔离支架间铁丝应在锚索入孔前剪去铅丝。,LOGO,锚索施工质量控制,Part2：锚索的施工工艺,3、锚索灌浆锚索灌浆工艺属于常规工艺，利用设置的集中制浆站、灌浆泵，通过安装在锚索体上的灌浆管进行注浆。灌浆采用纯水泥浆，锚固段1000KN、1800KN一般强度等级采用M35，3000KN一般强度等级采用M50。张拉段一般强度等级采用M25。张拉是内锚固段浆液抗压强度不得低于设计强度的75%。灌浆压力0.3MPa0.5MPa。灌浆结束标准：灌浆量大于理论吸浆量；回浆比重不小于进浆比重，稳压15min，孔内不吸浆。,LOGO,锚索施工质量

7、控制,Part2：锚索的施工工艺,4、锚索张拉张拉使用千斤顶，张拉设备系统（千斤顶、高压油泵、压力表）应经过国家认证的检测机构进行“油压值-张拉力”严格率定，并出示率定资料，与千斤顶及压力表合格证书一起。张拉程序：,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,Part3：监理的质量控制点,一、施工准备阶段锚索施工是边坡开挖支护施工的一个项目，可包含在总施工组织设计中进行审批，如果遇到特殊的地质情况或有特殊要求、应用特殊工艺的情况，应要求施工单位编制专项锚索施工组织设计。锚索施工前必须先对开挖坡面

8、进行验收，理论上还应该先进行一期支护项目锚杆、喷混凝土等施工，以导流洞出口、缆机平台边坡为例，由于边坡地质条件差，许多部位都是优先施工了锚索。锚索施工排架应严格按照排架设计方案搭设，包括爬梯、施工平台、通道、防护网等，经监理中心安全部、土建部或系统部联合验收后才能进行锚索施工。逐孔进行测量放样，方位角由两点控制，可请测量工程师复核。,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Pa

9、rt3：监理的质量控制点,二、施工过程质量控制1、锚索孔验收标准：孔位偏差10cm；孔斜偏差在钻进长度上一般不得大于3%，有特殊要求的不得大于1%；倾角和方位角偏差2.5。孔深不得欠深，超深不宜大于20cm；终孔孔内残留物不超过10cm；孔径大于锚索体直径40mm以上。其他要求：钻孔结束应用高压风彻底清孔；废孔用M25砂浆回填后重新开孔；锚索孔验收合格3d内应下索，否则应重新验收。应要求施工单位做好钻孔记录，定期抽查检查。,LOGO,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,锚索造孔遇到的一

10、些特殊情况 岩石破碎造成的塌孔、卡钻、漏风等，通常采取固壁灌浆、跟管钻进、张拉段包裹土工布等，由于固壁灌浆投资增加大、功效低，目前已基本不使用，主要采用跟管钻进的成孔工艺。偏心跟管钻具由风动潜孔锤、偏心钻头、套管和套管靴组成。钻进时偏心锤头在套管靴前偏出，钻出比套管靴外径大的钻孔，潜孔锤同时锤击套管靴，使连接套管随钻孔加深同步跟进，当跟管到所需深度后或钻孔施工完毕后，偏心钻具收缩从套管内孔中提出孔外。锚索孔跟管套管一般采用168mm和146mm，在钻进成孔穿索后再采用拔管机拔出，套管跟管深度一般可达4050m。内锚固段岩体不好的情况，应联系设计查看确定是否加深。,LOGO,锚索施工质量控制,P

11、art3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,2、锚索验收 锚索长度：=孔深+（锚拉板厚度）+锚墩高度+张拉千斤顶高度+预留值。不同部位、不同吨位的锚索要单独计算，验收时应注意；内锚段长度、无粘结锚索钢绞线清洗是否满足要求；隔离支架间距。内锚段0.75m1.0m，张拉段1.5m2.0m，按照锚索结构图纸进行验收。张拉段在下索过程中剪掉铁丝。止浆包的质量，这是锚索验收的一个重点。止浆包长度、直径，两端与钢绞线是否扎紧密封，材料是否满足要求，是否有破损。灌浆管、排气管是否畅通，位置是否正确。张拉段包裹

12、土工布的质量，外径为孔径的1.11.2倍。,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,无粘结锚索,全粘结锚索,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,3、锚索灌浆 锚索灌浆配合比应通过室内试验确定，经监理审批后实施。锚索灌浆一般使用纯水泥浆，外加剂使用减水剂。浆液在粘度计流出的时间以不超过6s为宜，3h后泌水量不得超过2%。灌浆压力0.30.5MPa。结束标准。a、灌浆压力表应放在锚索灌浆

13、孔口，如果在灌浆泵附近则为送浆压力；b、由于锚索孔较深，在完整的岩石都会有裂隙，一次性灌满的孔不多；c、全粘结锚索内锚段灌浆很难达到设计要求的结束标准，一般按照两种方法判断。一是计算理论量（作为参考），二是灌浆过程中向止浆包附近的排气管吹起，如果不通说明内锚段灌满，排气管孔口反浆的情况几乎没有，何谈回浆比重。,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,现场监理应注意的问题：灌浆前应要求施工单位检查注浆管、排气管等畅通情况，灌浆过程应旁站，对浆液比重、灌浆压力、灌浆量等进行检查记录。无粘结锚索注浆可按全孔一次注浆控制，岩石条件不好的情况可分为2次以上，必须确保内锚段注浆质量。全粘

14、结锚索注浆分2次，内锚段注浆一定要结合理论量、排气管畅通情况判断是否存在绕渗到张拉段，导致锚固段加长影响锚固效果。同部位锚索应自下向上灌注，避免相互串通造成灌浆管路堵塞。对单根锚索的灌浆量要控制，遇到大的裂隙应要求采取限量、低压、小流量、间歇灌浆等方式，及时反映共同研究解决。灌浆要求使用自动记录仪，定期进行率定。,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,4、锚墩验收 锚墩属于比较常规的混凝土仓号，包括钢筋、模板、混凝土浇筑等工序。导向管与锚垫板安装，锚垫板要求与孔轴线保持垂直，误差不得大于0.5。钢筋、模板应加固牢靠，避免在浇筑过程中变形移位。模板应使用定型模板。独立锚墩的地

15、基承载力。设计图纸上有规定，全粘结锚索要求达到1.0MPa，无粘结锚索要求达到0.4MPa，否则应会同设计、地质工程师现场确定锚墩尺寸。1800KN(2.3m和1.4m），1000KN（1.8m和1.1m）。,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监

16、理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,6、锚索张拉 理论伸长值：L理论=PL/EA L理论理论伸长值，mm P 锚索张拉力，KN E 钢绞线弹性模量，Mpa L 锚索张拉段长度，m A 钢绞线截面面积，mm2,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,锚具安装：工作锚板、夹片、工具锚；预紧：小型千斤顶、单根张拉，0 30KN/股，单根预紧应进行2次以上，两次预紧值之差应在3mm以内。预紧的主要目的是将钢绞线调直，使各钢绞线在整体张拉是受力均匀，是张拉前准备工作非常关键的一个环节，如果预紧不充分，整体张拉各钢绞线受力不均匀容易导致个别钢绞线超过

17、承受力导致破坏，预紧需要旁站。张拉的前提：锚墩混凝土强度、内锚段注浆强度达到设计强度的75%(80%)；千斤顶一般选择大于设计张拉力的1.5倍，不宜超过2倍；压力表精度不得低于1.5级，经过不低于0.4级的压力表率定，工作时最大压力值不超过表盘量程的75%，最小压力值不应小于压力表量程的25%；张拉设备6个月率定一次。,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,张拉：张拉分五级，预紧 25%P 50%P75%P 100%P 110%P(105%P、115P%）锁定。最后一次张拉要求静载持续30min，其余各级每级的持续时间为5min，各级别在加载过程应保持平稳，升荷速率每分钟不

18、超过设计预应力的0.1，卸荷速率每分钟不宜超过设计预应力的0.2。各级稳压前后应测量伸长值，实测伸长值与理论伸长值相差超过10%或小于5%，应停止张拉查明原因。张拉是应注意安全。夹片飞出、内锚头失效导致千斤顶坠落、断丝滑丝等，一般应在两侧一定距离进行操作记录。张拉合格锁定后，相隔24h至72h时间内，按5%比例进行荷载随机检查。,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,7、封孔灌浆及封锚 锚索张拉完成后，监理应测量钢绞线回缩值，无异常即可进行封孔灌浆，通过在锚墩上预留的灌浆孔进行灌浆。封锚前应经监理同意，切去工作锚板10cm以外多余的钢绞线，用环氧砂浆或者先用环氧基液涂一道在用M25水泥砂浆，封头底部需包住锚垫板。,LOGO,锚索施工质量控制,Part3：监理的质量控制点,LOGO,锚索施工质量控制,LOGO,Block Diagram,Thank You!,