预应力锚索在临近建筑高边坡工程中的应用
- 格式：doc
- 大小：27.00 KB
- 文档页数：4
预应力锚索在临近建筑高边坡工程中的应用
摘要高边坡距主楼近，且主楼开挖基础深度7-8m，边坡、基坑支护与人工挖孔扩底灌注桩及土方同时施工，施工难度大。
采用单孔复合锚固体系的压力分散型锚索，并具有一定下俯角度的锚索，因此不论在造孔、锚固，张拉等都有其特殊性。
关键词高边坡；预应力锚索；基坑支护；人工挖孔扩底灌注桩；注浆；张拉
该建筑在山脚下，建筑面积约17000㎡，地下1层，地上17层。
高边坡距工程主楼距离为4m-7m，且开挖为7-8m，工程施工工期紧、质量要求高，施工难度大，经项目部汇同建设、设计、监理等单位研究决定，高边坡支护采用预应力锚索与表面喷射混凝土相结合的支护方法。
锚索采用直径为15.2mm、强度为1860MPa的钢绞线作为杆体材料，锚索纵横间距为1500mm，钻孔总数约130个。
坡面挂双层Ф12@150×150钢筋网，喷射250mm厚C20混凝土。
预应力锚索设计参数如表1所示：
预应力锚索是利用一定强度的水泥砂浆在有效深度的锚孔底端与周边岩石形成具一定强度的锚固体，而后在锚索的预应力作用下，将不稳定的山体部分稳固地与稳定山体组成整体，确保边坡的稳定，不使构造裂隙进一步发展，从而达到防护目的。
1 地质概况
边坡处在山体地貌单元，内侧切割山体斜坡，自然山坡坡度约65°～80°。
发现边坡出露地层分为七层，其主要为花岗斑岩及花岗岩组成，岩石差异风化现象严重，开挖面顺坡方向为软硬不均的岩土组合，弱风化岩层破碎，垂直裂隙中充填砂土，顺坡向易产生崩塌和滑坡，由于开挖原因导致岩土体应力失衡。
在降雨集中和雨量较大的季节，岩土体易受水侵蚀软化，形成不利界面。
2 预应力锚索施工
施工工艺程序见图1
图1预应力锚索施工工艺流程框图
本施工的主要特点是单孔复合锚固体系的压力分散型锚索，并具有一定下俯角度的锚索，因此不论在造孔、锚固，张拉等都有其特殊性。
2.1钻孔
该工程孔位成梅花型布置，水平间距为1500mm，排距为1500mm，与水平成设计夹角，孔径Φ200。
施工中采用XY-2型钻机，Φ200钻头开孔，原浆护壁，硬质合金钻头钻进。
钻进时，先启动水泵，使冲洗液（水）从钻杆中心流向孔底，在一定水压力（0.15~0.30Mpa）下，水流携带钻削下来的土屑从钻杆与孔壁间的孔隙处排出。
钻进时要不断供浆冲洗，始终保持孔口水位，并根据地质条件控制钻进速度，一般300～400mm/min为宜。
待钻至规定深度后，继续用水反复冲洗钻孔中的泥砂。
成孔后，采用高压风清孔，风压在0.2～0.4MPa，将孔内岩粉及水体全部清出孔外。
在此经监理检查后，再进行下一步工序。
2.2锚索编束
锚索编束前：要确保每根钢铰线顺直，不扭不叉，排列均匀，对有死弯、机械损伤及保护套破损的应剔出。
下料：均采用机械切割、严禁采用电弧。
其长度为：锚索设计长度+结构竖肋厚度+千斤顶长度+限位板厚度及张拉操作所需长度的总和。
张拉操作余量，一般取150mm为宜。
承载体安装：根据下料好的钢绞线，下端头分别按设计锚固段中心每3米处安装承载体，其尺寸必须准确。
钢铰线通过特制的挤压簧和挤压套对称地锚固于钢质承载体上，其连接强度满足设计张拉的要求（即大于200KN）。
注浆管安装：注浆管应满足设计要求，具有足够强度，保证注浆施工过程中注浆顺利，不堵塞、爆管或破损拉断。
注浆管捆扎在锚筋体中轴部位，管的头部距锚筋体末端为50～100mm。
捆扎时不宜采用镀锌材料。
隔离架安放：将予先加工好的隔离支架分别在锚固段范围内每隔1.0m安装一个，自由段范围内每隔1.5m安放一个隔离架，绑扎时不宜采用镀锌材料。
为使下锚顺利，在锚索体完成隔离支架和紧箍环的组装之后，在锚索体底端接装导向帽，宜采用绑扎不宜焊接。
2.3锚索运输及进孔
锚索运输：主要依靠人工扛抬在边坡上搬运。
搬运前仔细核对该搬运的锚索长度与即将进入所对应设计孔位的锚孔深度是否相符，确认无误，才能组织人员抬至孔口。
避免错运，造成费工费时，甚至酿成质量事故。
搬运时，不得损坏各部位，凡有损伤的必须修复。
扛抬各支点间距不得大于2m，其弯转半径不宜太
小。
进孔：在成孔高压清孔后，立即将锚索进孔。
入孔安放时，应防止锚索挤压、弯曲或扭转。
锚索人孔的倾角和方位应与锚孔的倾角和方位一致，要求平顺推送，在锚索安装承载体的一端先入孔。
先慢慢入孔，摆正方向，然后加快速度推送，依靠锚索重力及惯性下滑。
尽量不要停顿，严禁抖动、扭转和串动，防止中途散索和卡阻。
如中间卡住，可稍拨出一点再下推，直至下到设计深度。
若遇锚索进孔困难，再用高压风吹洗孔一次，若还不行，再用钻进冲孔、扣孔，直到锚索入孔安装就位为止。
2.4高压注浆
压浆前应对压浆设备压浆管、注浆管等进行完好、畅通的检查。
在管路连接后可用清水压注检查，确保设备和管路运转正常，无漏浆、爆管等问题发生。
一旦锚索人孔安装后，应及时压浆。
本工程注浆采用孔底返浆法，全段一次性注浆，防止中途停止较长时间。
高压注浆压力宜大于2.5MPa，注浆至锚孔孔口溢出浆液时，方可停止注浆。
注浆作业过程中按规定的“锚孔注浆施工记录表”做好注浆记录，并进行整理。
每批一次注浆都进行浆体强度试验，且不得小于两组，保证满足设计强度要求。
注浆材料采用P.032.5级普通硅酸水泥配制的水泥浆，不得使用PH值小于4.0的酸性水，水灰比宜为0.45，浆体强度不小于40MPa。
注浆浆液应搅拌均匀，随搅随用。
浆液应在初凝前用完，并严防石块，杂物混入浆液。
注浆结束后，应将设备注浆管、枪和注浆套管等清洗干净，以便重复使用。
2.5张拉
锚孔内的锚固段浆体和结构框架砼7d后或强度大于15.0MPa时，即可进行张拉。
张拉前应对孔口的钢垫板，钢铰线清理好，承压面应平整，依次套入锚垫块、工作锚夹片、限位板，确认编号的钢铰线，而后吊装张拉机具就位，有待张拉。
在正式张拉前按张拉设计要求先分别对单元锚索进行张拉，对各单元锚索在同等荷载条件下因自由段长度不等而引起的弹性伸长差，要给予补偿，待补偿后，才可同时张拉各单元钢铰线。
正式张拉前取10～20％设计张拉值进行预张拉，对其预张拉1～2次，使其各部位接触紧密，钢铰线完全平直，而后进行整体张拉。
正式张拉分两次进行，第一次张拉作业值为设计值之一半，第二次张拉作业值至超张拉值，每次张拉宜分5～6级进行，除第二次张拉需稳定30分钟外，其余每级稳定5分钟，并分别测量记录伸长量，对同一结构单元上锚筋张拉原则上要求同步进行，确保结构受
力均匀，在第一次张拉作业宜先左右后中间，先上下后中间，先对角线后中间的作业原则进行，第二次作业顺序同第一次。
预应力张拉采用“双控法”控制。
张拉过程中，对油泵操作要严格把关，加压速率不能过快，要求平稳，速率一般取0.1MPa/s，注意观察千斤顶活塞的运行状态，确保张拉安全进行。
同时将实际伸长值与理论计算值进行比较，实际伸长值与理论伸长值相差在范围规定内时说明张拉锁定效果良好的。
