高边坡预应力锚索框格梁施工工艺ST05 标段（中铁十局集团西北工程有限公司）赵利锋薛超李会宾1 目的明确高边坡预应力锚索框格梁施工的工艺流程、操作要点，消除不合理的施工工序及工艺，提升高边坡防护的工程质量，以达到消除高边坡失稳的质量通病，从而达到示范引领的目的。
2 工艺特点（1）预应力锚索框格梁体系是通过钻孔及注浆体将钢绞线固定在深部稳定地层中，在被加固体表面对钢绞线张拉产生预应力，将滑动体的坡体与稳定的地层连为一体，一方面可直接在滑面上产生抗滑阻力，另一方面通过增大滑面上的正应力来增大抗滑摩擦阻力，同时通过坡面上的框格梁将各个锚索有效地连成一个整体，形成一个由表及里的被覆式加固体系。
（2）与圬工类结构相比具有深层加固、主动加固、随机补强、施工快捷灵活、经济性好等特点。
3 适用范围本工法适用于高边坡防护和滑坡的防治等工程项目。
4 编制依据（1）《公路路基施工技术规范》JTG F10-2006。
（2）《公路工程质量检验评定标准》 JTG F80/1-2004（3）《十天高速公路建设标准化管理细则》（4）《高速公路施工标准化技术指南》（桥梁分册）（交通运输部公路局 2012年11月）（5）《高速公路建设标准化管理指南》甘肃省交通基建工程质量监督站 20115 施工工艺流程施工工艺流程见图5-1预应力锚索框格梁施工工艺框图。
5.1施工准备1、预应力锚索施工前应做好施工组织设计，明确施工方法、施工工艺、工序流程、人员组织和施工设备。
2、做好施工场地的排水工作，材料和机械的防水工作，并将预应力锚索的造孔设备、注浆设备、张拉设备调至工作面附近，待坡面整修工作面完成后，马上吊运至工作面。
图5-1预应力锚索框格梁施工工艺框图3、施工所需的水泥、钢材、预应力钢铰线及锚具等各类材料必须具有出厂检验合格证，并符合国家标准，并在使用前对各种材料做物理力学试验。
预应力锚索使用的千斤顶、压力表等使用前必须进行标定。
5.2试验孔施做为了验证预应力锚索的施工工艺、设计质量、设计合理性，在单项工程开工申请批复后，按设计要求先进行锚索的抗拉拔破坏试验。
试验孔位置的选择应体现锚固地层的实际情况。
试验时应记录各级荷载、锚头位移及预应力损失等详细数据，并在锚索施工前及时向设计单位提交试验报告，以验证和调整设计。
5.3孔位定位放样按设计要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，如有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，需经设计及监理单位认可，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。
5.4搭设脚手架平台为了施工的安全和连续性，脚手架必须满铺坡面，并且扣在坡面上，连接扣件牢固，而且有专人定期检查，不允许有晃动的现象。
施工时钻机要求上下错开，每台钻机还需搭设稳固的操作平台，且保证使钻头中心对准孔位中心，确保锚孔位置偏差不超过100mm，倾角、水平方向角偏差不超过±1.0°。
图5-2脚手架搭设5.5钻孔5.5.1钻孔设备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。
在整体性较好的岩层中采用潜孔冲击成孔，在破碎岩层或松软饱水等易于塌、缩孔和卡钻、埋钻的地层中采用跟管钻进技术。
5.5.2钻进方式钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚索施工不至于恶化边坡岩体的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。
5.5.3钻进过程钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录，与设计所给出的勘察报告相比较，确定是否穿过滑移面。
如遇塌缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。
5.5.4孔径孔深钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。
为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。
为确保锚孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.5m以上。
5.5.5锚孔清理钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底达不到设计孔径。
清孔时，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）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。
除相对坚硬完整之岩体锚固外，不得采用高压水冲洗。
若遇锚孔中有承压水流出，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。
5.5.6锚孔检验孔径、孔深检查采用标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击和抖动，钻具长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，在用高压风吹孔检验时，应不存在明显飞溅尘碴及水体现象。
同时按设计要求复查锚孔孔位及倾角。
5.6锚索制作1)钢绞线下料按设计长度丈量尺寸后，采用砂轮切割机切割钢绞线下料，切口要整齐无散头现象。
钢绞线下料长度=各分段锚固长度+锚索自由段长度+框格梁厚度+锚索工作段长度+截长误差（约100mm）。
2)编索制束将下好料的钢绞线及各种进、回浆管平行堆放于工作平台上，对不同的进、回浆管及钢绞线在进口段进行编号并用不同颜色区别，然后按设计内锚段长度位置安装止浆环及各种进、回浆管，保证管道畅通及耐压要求，对耐压值不够或不通畅者要更换。
管道安装检查完毕后，管口要临时封闭，并挂牌编号。
锚固段每隔1m将钢绞线用紧箍环和扩张环固定，以使其成枣核状，为使锚索居中定位，沿锚索长度每隔2m设置一个隔离支架，并绑扎无锌铅丝，绑扎时保证钢绞线与进、回浆管平行，严禁有交叉现象，最后在锚索端头套上导向帽。
详细构造见图5-3预应力锚索构造图及图5-4锚索制作。
B-B图5-3预应力锚索构造图5.7锚索安装采用人工辅以机械进行安装。
下索前先校对锚索编号与孔口编号是否相符，并用探头再检查一次钻孔，将编制好的锚索人工运至孔口，并将其送入孔内，必要时辅以手动葫芦配合，锚索安装时曲率半径严禁小于3m，以防损坏锚索结构。
在穿索过程中，损坏锚索结构的应予更换，同时保证止浆、进浆、回浆等设备的完好。
见图5-5锚索安装。
5.8注浆注浆采用3SNS系列注浆泵，浆液采用灰浆搅拌机进行搅拌。
浆液要搅拌均匀，随搅随用，并在初凝前用完，严防石块等杂物混入浆液。
注浆材料为纯水泥浆，水泥选用普通硅酸盐P.O 42.5，水灰比为0.4～0.45，外加10%UEA-Z型复合膨胀剂和0.6%的高效早强减水剂。
浆体强度不小于M35MPa，注浆压力保持在0.4～0.8MPa。
边注浆边缓慢抽拔注浆管，保证注浆管口处于液面以下，并保证浆体密实、饱和，达到设计浆体强度。
待孔口溢出清晰的浆体即可停止注浆。
注浆过程中要做好相关记录，并做好试验块。
图5-4锚索制作图5-5 锚索安装5.9混凝土框格梁施工框格梁混凝土浇筑前，应先清除孔口周围及坡面上的碎石及泥土，然后绑扎钢筋、立模，并同时安装定向筋、定位管及固定承压板。
然后分段浇筑混凝土，浇筑时振捣要均匀、密实，保证混凝土的浇筑质量。
5.10锚索的张拉1）待锚孔注浆体强度和框格梁混凝土强度达到设计要求后即可进行张拉。
张拉前须对张拉机具进行配套标定，计算出千斤顶受力与油压的线性方程，用于张拉油压与张拉力的控制。
同时要注意钢绞线穿入锚板的顺序，确保与钢绞线束绑扎的顺序一致，防止交叉缠绕。
见图5-6锚索张拉图5-6锚索张拉2、按设计要求对锚索施加预应力并锁定。
先取0.2P的张拉力进行预张拉，每级持荷稳压时间控制在10min左右，超张拉稳压时间稳压25min，观察位移是否稳定，若无异常，即进行锁定。
锚索张拉锁定采用间隔施工，即每间隔1 ～2根锚索进行循环张拉锁定。
张拉分6级2次进行，即按设计值的20% 、25% 、50% 、75% 、100% 、105% 进行张拉。
张拉千斤顶的轴线必须与锚索轴线一致，锚环、夹片和锚索体张拉部分不得有泥砂、锈蚀层或其它污物。
3、张拉结束后，将锚板外的钢绞线处理好，不能松散，并观察2-3天，若预应力损失过大则进行补张拉，同时为防止外锚头的长期暴露，每次结束后应作相应的防护。
每级张拉的稳定时间必须保证，预应力张拉采用“双控法”控制，以张拉油压为主，伸长值进行校核。
当出现异常情况时，必须停止作业进行检查，查明原因后方可继续进行作业。
5.11自由段封孔注浆及封锚预应力张拉完成后，在自由段立即注入不小于M35级的水泥净浆封孔，注浆管从预留孔插入直至管口达到锚固段顶面约50cm,注浆至孔满溢出，拉出注浆管，边拉边注浆，以防形成孔隙，孔中的空气经外锚墩预留气孔中排出。
注浆结束后现场要逐孔检查各锚索孔注浆是否注满,未注满时要进行复注,确保每个锚索孔注浆饱满密实。
自由段封孔注浆完毕后，用砂轮切割机切除多余的钢绞线（严禁用电焊机切割），并保留不小于5cm的防滑段，最后用C30 混凝土密封闭。
为保证框架的整体美观性，封头采用相同的模具进行封头。
见图5-7预应力锚索框格梁。
图5-7预应力锚索框格梁6、操作要点(1)脚手架的搭设必须稳定，对紧固件的紧固必须有人复核。
(2)按设计孔口坐标在脚手架上安装钻机专用钢管，将钻机放在专用钢管上，用全站仪按边坡方向放出基线，然后用方向架放出锚索方位角，测角仪调整倾角，直到达到满足设计要求时为止。
将紧固件紧牢后，再核查一遍钻机孔位坐标、方位及倾角，确认无误后，将所有紧固件再紧一遍使其误差不超过±1°。
(3)锚索孔径应大于设计孔径。
若遇坍孔，应立即停钻，进行固壁注浆处理后，重新扫孔钻进。
(4)锚索的编制要确保每一根钢绞线始终均匀排列，平直、顺直，锈、油污要清除干净，有死弯、机械损伤及锈坑者应剔出。
(5)锚固段的紧箍环和扩张环应严格按设计要求安装在锚索上，绑扎后既要能承受一定的拉力，又要保证锚索的自由拉伸。
(6)锚索自由段防腐处理，第一层在钢绞线表面均匀地涂刷防腐油漆，第二层在油漆面层均匀地涂抹一层专用防腐油脂，第三层在钢绞线外套防护管并涂抹黄油，防护管不得有接头，自由段与锚固段分界处的端头必须密封严实，同时自由段安装聚乙烯材料类的对中架，沿锚索轴线方向间距2m，并保证水泥浆保护层厚度不小于20mm。
(7)锚索的张拉要在锚固段砂浆及框架梁混凝土达到设计强度70%后，方可进行。
(8)张拉前张拉设备要标定，重复3次取平均值。
各根钢绞线拉力不均匀系数在0.95～1.05之间，各根钢绞线的拉力差为±5%。
7、质量控制（1）施工前应认真进行技术交底，施工中明确分工、清楚责任、统一指挥，严格按设计图纸及相关规范要求施工，严格把好各工序质量关，对隐蔽工程做好施工记录。
（2）所有施工工序在施工完后经施工队自检、项目部复检合格后，及时报请监理工程师检查确认后，方可进行下道工序施工。
（3）在各工序开展之前，必须对每一作业班组进行详尽的技术交底和质量达标操作程序交底。
