04預應力錨索施工規(guī)范[建筑助手]

1、第三章 預應力錨索施工3.1、名詞及術語3.1.1、預應力鋼絞線：用于對巖體、混凝土結構物施加預應力的由多根高強鋼絲捻制成的低松弛線束。3.1.2、預應力錨索：由錨具、預應力鋼絞線及附件組成的結構件。3.1.3、預應力鋼絞線-錨具組裝件：預應力鋼絞線與錨具裝配的受力單元。3.1.4、有粘結預應力錨索：預應力錨索經張拉鎖定、灌漿后，其張拉段與被錨固介質無相對滑動的預應力錨索。3.1.5、無粘結預應力錨索：預應力鋼絞線經專用防腐油脂敷涂和外包層處理，張拉鎖定后其張拉段在被固介質內可相對滑動的預應力錨索。3.1.6、錨具：將預應力錨索的張拉力傳遞給被錨固介質的裝置。3.1.7、涂層：涂敷在預應力鋼絞

2、線表面起防腐和潤滑作用的材料。3.1.8、套管：套在預應力鋼絞線和有或無防腐油脂涂層的高密度聚乙烯（HDPE）管子。3.1.9、預應力錨固：通過對預應力錨索施加張拉力，使巖休或混凝土結構物達到穩(wěn)定狀態(tài)或改善其內部應力狀況的技術措施。3.1.10、內錨固段：預應力錨索體的內部持力端。用膠結材料或金屬加工的機械裝置，使錨索體內端與被錨固介質粘結為整體區(qū)段。3.1.11、張拉段：預應力錨索依靠自身的彈性變形，張拉時可自由伸長，鎖定后形成對被錨固介質施加預應力的部分。3.1.12、外錨頭：對錨索實現張拉和鎖定的支撐裝置。（通俗說法稱之為“錨墩”）3.1.13、設計張拉力：按照錨固設計的要求，并預留一定

3、安全系數及各種因素引起的預應力損失后，確定每束錨索應施加的張拉荷載。3.1.14、超張拉力：為消除各種因素引起的預應力損失，錨索張拉時將設計張拉力提高一定比例后，實際施加的張拉荷載。3.1.15、內縮量：錨固過程中，由于錨具與預應力鋼絞線間的相對位移、變形，所產生的預應力鋼絞線的回縮值。（通俗說法稱之為回縮值）3.1.16、有效預應力：預應力錨索張拉鎖定后，受各種因素影響預應力逐漸降低，降低至相對穩(wěn)定后所提供的應值。3.1.17、預應力損失：預應力錨索張拉鎖定后的應力到建立有效預應力這一過程中所出現的預應力減少。3.1.18、真空灌漿：封孔灌漿時用真空泵將孔道內和漿液中的氣體及多余的水分排出，

4、從而提高預應力孔道漿體的飽滿度和密實度。3.1.19、信息法施工：巖體預應力錨固施工中，通過信息反饋，及時對原設計方案作相應調整，更好地指導現場施工，提高巖體錨固的安全性。3.2、總則3.2.1、水電水利工程預應力錨索施工前應取得有關被錨固巖體或混凝土結構的設計圖紙、技術文件及施工條件等資料。3.2.2、應力錨工程施工應編制施工組織設計，并根據不同的錨索類型制定施工工藝細則。施工前必須進行技術交底。3.2.3、預應力工程施工應積極采用新工藝、新材料、新設備、不斷提高預應力施工技術水平。3.2.4、水利水電預應力錨索施工，除應符合本標準的規(guī)定外，還應符合國家現行有關標準、法律和法規(guī)的規(guī)定。3.3

5、、一般規(guī)定3.3.1、重要的預應力工程應進行性能試驗或生產性試驗，以驗證設計參數，完善施工工藝。3.3.2、預應力工程所用的材料和設備必須是合格的產品。3.3.3、在同一部位的預應力工程施工中，宜采用同一品種、型號、規(guī)格和同一生產工藝制作的預應力鋼絞線。若需要代換預應力鋼絞線，必須進行試驗和論證。3.3.4、預應力錨索施工應按規(guī)定的工藝流程進行作業(yè)。3.3.5、預應力工施工承重排架（含腳手架），應根據現場情況和實際載荷進行設計。3.3.6、預應力錨固工程宜采用信息法施工。3.3.7、結構預應力混凝土澆筑過程中，嚴禁振搗器觸及無粘結錨索、防護套管及埋設的儀器引伸線。3.3.8、巖體錨固的錨墩混凝

6、土、結構混凝土強度應達到設計要求的強度等級方能進行錨索張拉，除非設計對混凝土強度等級另有要求。3.3.9、巖錨的內錨段及張拉段膠結體強度應達到設計要求，方能進行錨索張拉。3.3.10錨索張拉過程中如遇預應鋼絞線斷絲、夾片出現可視裂紋、千斤頂嚴重漏油、油泵壓力表反應異常等情況之一，應停機檢查處理。3.3.11、封孔灌漿應錨索張拉鎖定后3天內進行。3.3.12、封孔灌漿應采取有效措施排除孔內的水、氣，確保灌漿密實度，漿液內應摻有微膨脹劑，其摻量應通過試驗確定。3.3.13、試驗、施工記錄應及時整理、歸檔。3.3.14、預應力工程施工前，操作人員應經過技術培訓，持證上崗，未經培訓、考核不合格者不得上

7、崗操作。3.3.15、預應力工程施工中，應做好安全文明施工和生態(tài)環(huán)境保護。3.4、材料與設備 3.4.1、預應力鋼絞線1 預應力鋼絞線包括無涂層和涂層高強低松弛鋼絞線，一般采用標準型或壓緊型1860Mpa（270級）、1960（290級）鋼絞線。2 進場鋼絞線的外觀應按下列要求進行檢驗：外包裝完整，表面無油漬、銹蝕、毛刺、損傷；直徑偏差0.15mm；捻距為直徑的1216倍（標準型），捻距為直徑的1418倍（壓緊型）；伸直性能良好、無散頭；涂層鋼絞線的PE套無損傷。外觀檢驗合格后方能入庫，并作詳細記錄。3 進場鋼絞線力學性能試驗項目應包括：極限強度、屈服強度、伸長率、松弛性能、彈性模量。松馳性能

8、、彈性模量檢驗應由廠家進行，其檢驗成果隨貨提供。其余項目由工程式承包單位進行檢驗。4 無粘結鋼絞線的防腐油脂應化學穩(wěn)定性好，不得含有有害成分，其涂敷量不應小于50g/m。PE套管厚度為1.0mm1.2mm，應具有一定的韌性和硬度，并有抗腐蝕、抗老化性能。3.4.2、錨具1 錨具的力學性能及幾何尺寸應符合設計要求，錨具進場需有產品合格證及試驗檢驗報告。2 大型預應力工程所用的錨具應進行預應力鋼絞線-錨具組裝件靜載試驗，其錨固性能應滿足：錨具效率系數Na不小于0.95，實測極限拉力時的總應變不小于2.0%，具夾片未出現肉眼可見的裂紋或破碎。3 錨具除必須滿足靜載錨固性能外，供貨商提供錨具通過200

9、萬次疲勞性能試驗、50次周期荷載試驗的最新資料。4 進場入庫的錨具應按下列規(guī)定進行檢驗： 外觀檢查應從每批錨具中抽取10%，且不應少于10套，少于10套者應全部檢驗。做外觀及結構主端、與張拉機具的匹配尺寸及表面檢查，合格者方可入庫。 硬度檢查應從錨具總量中隨機抽取5%，且錨板不應少于5件，夾片不應少于5副，按廠家提供的硬度范圍進行測試，合格者方可入庫。 與錨具相配套的錨墊板、螺旋筋、承壓板的材質及加工尺寸均應符合設計要求。3.4.3、造孔設備1 巖錨造孔設備應根據工程規(guī)模、環(huán)境條件、巖石特性、預應力錨索設計參數和施工工藝要求，選用技術先進、整體性能穩(wěn)定可靠、安裝定位方便、能適應復雜地質條件的鉆

10、機。2 對于堆積層錨索孔造孔設備應采用較大扭距的液壓鉆機，鉆桿采用螺旋鉆桿。3 鉆具應配有導向機構，運轉平穩(wěn)，易于控制鉆孔精度。3.4.4、灌漿設備1選用的灌漿設備須與預應力錨索孔道灌漿的漿液類型、濃度及施灌強度相適應，并能保證穩(wěn)定均勻連續(xù)灌漿。現一般采用3SNS灌漿泵，它就能滿足上述特點。2制漿設備應采用高速攪拌機，以提高漿液的均勻性，增加其流動度和可灌性。3灌漿泵的排漿量應能滿足錨索孔道的灌漿強度的需要，壓力穩(wěn)定，其允許工作壓力應大于最大設計灌漿壓力的1.5倍，壓力波動范圍宜小于灌漿壓力的20%。4灌漿泵配套壓力表須經檢驗合格，其量程與設計最大壓力相適應。輸漿管宜采用耐壓橡膠管或耐壓PE管

11、，其管徑應滿足灌漿強度的要求。3.4.5、張拉設備1 張拉設備使用前應進行標定，標定時間每半年標定一次。若在施工過程中壓力表損壞或千斤頂進行維修后，使用前應重新進行標定。2 與張拉機具配套的壓力表精度不應低于1.5級，張拉時壓力表的讀數不超過表盤刻度的75%，宜選用抗震壓力表。3.5、施工方法與要點3.5.1.鉆孔 1 鉆孔要求： 應按設計要求測定孔位，孔位坐標誤差不得大于10cm，如遇障礙須移位，應征得監(jiān)理工程師同意，并取得書面更改通知后方能實施。 開孔時應嚴格控制鉆具的傾角及方位角，當鉆進2030cm后應校核角度，在鉆進中及時測量孔斜及時糾偏，終孔孔軸偏差不得大于孔深的2%，方位角偏差不得

12、大于3。如果設計有特殊要求時，應按其要求執(zhí)行。 巖錨成孔應順直，孔壁無錯臺、無松動碎石。 終孔后孔深宜大于設計孔深40cm，終孔孔徑不得小于設計孔徑10mm。 在鉆孔過程中，如遇巖體破碎或地下水滲漏嚴重鉆進受阻時，應采取固結灌漿等堵漏止水措施。若巖性軟弱孔壁易坍塌，應采用跟管法鉆進成孔。 鉆孔過程中如遇異常情況時可采用孔內電視觀察，查明情況及時研究處理。 鉆孔過程中應做好造孔班報表，做好鉆進巖層情況記錄，確保錨固段處于完整地層。2 確保鉆孔孔向，防止和減少孔斜施工中采取的主要措施有：（1）選擇適宜的鉆孔方法，配備性能優(yōu)良的鉆機。可根據施工場地情況和地質條件、孔深、孔徑等參數來確定適宜的鉆孔方法

13、。常用的鉆孔方法見表1-1。當成孔方法確定后，可依據工法要求選擇適宜的鉆機。對鉆機的一般要求是：其一、自身零部件裝配精度高、誤差小，尤其是回轉器、滑板、滑道等的對中性要好，晃動量要小，從而提高鉆進過程中鉆具的穩(wěn)定性；其二、鉆機回轉速度要與選用的成孔方法相匹配，例如選用沖擊回轉鉆進時，回轉速度要能控制在060的低轉速區(qū)內且最好連續(xù)可調，以便保證鉆孔效率；其三、由于錨固孔經常要穿透破碎、膠結不良的地層，鉆進過程中孔內掉塊、卡鉆事故會經常發(fā)生，故要求鉆機具有大扭矩、高起拔力，以便處理孔內故障。（2）組配專用鉆具，優(yōu)化鉆進參數為保證鉆孔質量，要選用加工精度高、互換性好、組裝后準直度高的鉆具；選配粗直徑

14、、剛性大的長鉆具。一般來講，巖芯管或粗徑鉆具在孔中的長度如果能達到4m10m，即能起到良好的導向作用。必要時還可沿孔深分段或全程布置節(jié)點導向裝置，鉆孔精度就會更高，但施工成本相應也會提高較多。目前施工中選用的鉆桿直徑與成孔直徑的比最高已達到70，導向節(jié)點直徑與鉆頭直徑比高達98。為提高鉆進效率，要選用高效成孔器具。例如：沖擊鉆進時可考慮選配無閥式沖擊器或高風壓沖擊器，回轉鉆進時選用金剛石鉆具等；另外，要依據孔內地層情況，選擇適宜的鉆進參數（包括鉆機轉速、鉆具壓力、水壓、風壓、水量等），在保證鉆孔偏斜受到有效控制的前提下，加快成孔速度。表31 常用鉆孔方法序號方法原 理適 應 性1清水回轉法利用

15、金剛石、合金鉆頭或鋼粒鉆頭等環(huán)狀鉆具，切屑地層，用循環(huán)清水冷卻鉆頭和沖走巖粉適用于巖體較完整，鉆孔傾角較大，對沖洗液的撓動不敏感的地層當需要獲取巖芯確定巖性時2沖擊回轉法利用沖擊器中的壓縮空氣膨脹沖擊能量，驅動柱齒釬頭擊碎巖體，用風冷卻鉆具，同時將已經破碎的巖屑帶出孔外，形成孔洞適用地層廣泛，斜孔、仰孔、水平孔均可施工粉塵較大，有一定污染，可在風中加水，改善工作環(huán)境3擴孔跟管法采用擴孔鉆具，在成孔的同時沖擊器將套管帶入地層，套管對孔壁可形成良好保護；需要時中心擴孔鉆頭可回縮進入套管，并被提出管外適應于松散不易成孔的砂、礫石、松散、膠結不良的地層一般跟管深度不大于30m 4邊鉆邊灌法采用表面有壓

16、制螺紋的鋼管為鉆桿，通過連接手，隨意接長，鉆桿即錨桿的桿體鉆進時可利用水泥漿護壁，防止孔壁塌落，可快速成孔。成孔后可不提鉆，即刻灌注濃漿錨固 適用于松散、膠結不良的地層，不易成孔的砂礫石層等多用于緊急搶險工程5重復鉆灌法先正常鉆進，當遇到不能成孔地層時提鉆。對已鉆孔段，用水泥漿進行堵漏、固壁灌漿，待凝后，掃孔繼續(xù)鉆進。當遇到又不能成孔時，重復上述過程直至終孔適用于軟弱、破碎、松散、巖溶發(fā)育地層；膠結不良、人工堆渣體等此種成孔方法，成孔率較高，成本費用也較高（3）確保鉆機穩(wěn)定性，提高開孔精度。在整個鉆進過程中，應采用錨桿、壓梁、拉桿等加固措施，使鉆機與基礎牢固結合，并能在整個鉆進過程中保持不移位

17、。鉆進開始階段（孔深10m以內），鉆孔的各項參數（位置、傾角、方位）均在施工人員直接掌控之下，因此務必達到100的精確。為此要適當控制給進壓力和回轉速度，放慢進尺。還可埋設孔口管，以提高開孔段的精度。 （4）加強檢測、及時糾偏。在鉆進過程中，一般每隔5m10m，需檢測一次鉆孔傾角和走向，特殊情況（如遇斷層，破碎帶等）還要加密測量?；剞D鉆進時要求每一、二個回次進尺，測量一次。沖擊成孔速度快、有條件時也應在開孔階段和中間階段加強檢測。依據檢測結果，適當調整鉆進參數或調整鉆機工作狀態(tài)，糾正孔斜。而對于已產生偏斜的孔段，要采用設置“定向偏斜塞”或“封孔回填”等措施予以糾正。3 預防埋鉆、卡鉆為防止卡、

18、埋鉆事故的發(fā)生，可在鉆具上加裝防卡鉆具或反吹排渣專用裝置。在軟弱、破碎或裂隙發(fā)育的地層中，采用擴孔跟管鉆進工法，用套管將已鉆成的孔壁有效保護起來，也是行之有效的措施。4 錨孔圍巖固結灌漿對錨固孔圍巖進行固結灌漿，可以達到保護孔壁穩(wěn)定，減少地層裂隙開度，防止地下水滲透的目的；可提高預應力錨固的防護性能和耐久性；通過加固基巖，可有效減少預應力的損失，提高加固效果。在一般地層中錨孔可采用自下而上法灌漿；而對于復雜地層可采用自上而下邊鉆邊灌方式。灌漿參數由設計決定，并依據灌漿規(guī)范進行。3.5.2.編束編束是按設計圖紙的要求，將預應力筋及其隔離架等一系列元件組合裝配成錨束體的過程。組成束體的原材料和部件

19、主要有：預應力筋、隔離元件、注漿管路、導向帽、承載體、隔離護套、止?jié){器等。由于預錨應用的目的、對象、場合的不同，束體上安裝的部件種類會有所不同。錨束體是組成預應力錨固的重要構件，質量好壞將直接影響預應力錨固的長期效果和可靠性。1 束體制備程序各類錨束體制備的基本程序有：清整編束場地，搭設編束平臺；預應力筋下料；預應力筋的防腐與清除污物、去除油脂、剝皮等；裝配隔離元件、注漿管、回漿管、充氣管、導向帽、隔離套等零部件，并用綁扎絲固定，使它們組合為一體；對錨束體進行整體防腐處理；對束體進行驗收、記錄、編號，在可追溯標識后存放待用。2 束體制備的原則在制備束體過程中，應遵循的原則有：編束場地可依現場條

20、件選定，可選后方工廠，也可選靠近錨孔的施工平臺。原則上應靠近施工現場，以方便后續(xù)工序作業(yè)，減少周轉。編束場地應有防雨、防潮、防污染措施。束體最好隨加工隨用。已制備好的束體應盡早使用，避免長期存放，增加維護費用。對高強預應力筋不得采用熱切割，不得對其焊接。要防止高溫烘烤、焊接火花、接地電流等對預應力筋造成損害。對編束過程要有技術交底、有檢查、有記錄、有標識、可追溯。束體編制完成存放時以及將束體放入錨孔中時，均需經過質檢、監(jiān)理人員共同驗證，準確無誤后方能進行?，F場應核對的主要內容有：預應力筋的規(guī)格、數量、束體長度、各元件綁扎位置、牢固程度、束體防腐、防污狀況、各種管路通暢完好情況等。注意施工安全。

21、施工中應針對預應力束體編制過程存在的安全隱患，制定施工操作與用電設備的安全措施。3 編束方法 全束緊密捆扎法這是工程中最常用的編束方法。編束時按設計要求，每隔2m3m安置隔離架，束體中預應力筋與隔離架用火燒絲逐處捆扎牢固。預應力筋在孔中分布形態(tài)，主要由隔離架來控制。松、緊適度編束法此種方法對自由段束體和內錨段束體分別采用不同方法編制。內錨段束體采用緊密捆扎法制作，且盡可能讓預應力筋的分布形式與錨板上錨孔分布相類似。自由段的預應力筋則采用分層編廉的方法，控制其相對位置，使其不散不亂，且在該段內盡量少放隔離架。由此可見，張拉后預應力筋在孔中的分布形態(tài)，受工作錨板上錨孔分布形狀和內錨段處預應力筋的分

22、布形狀雙向控制。自由段隔離架數量少，減少了束體與孔壁的接觸點，可降低預應力的沿程阻力；自由段中的預應力筋相互沒有緊密聯結，當采用分組張拉工法時，被張拉的預應力筋對其它筋的扯動少，因此這種編束方法特別適合于“分組張拉”工法。另外在使用此種編束方法時，還要求錨固孔的準直度要高，這樣方能保證防腐效果。松、緊適度編束法，簡化了編束過程，強化了束體傳遞預應力的功能，已在石泉水電站、潘家口水電站及三峽永久船閘邊坡錨固試驗工程中使用，效果較好。4 束體制作中的幾個具體問題 無粘結筋的清洗除油新型分散型錨索，一般利用無粘結筋制作束體。為了進行內錨段有粘結錨固，必須對處于內錨段的無粘結預應力筋進行去除塑料護套清

23、除油脂的工作，并將光裸的預應力筋表面清洗干凈。清除油脂時，通常先用汽油等清潔劑除去鋼絞線上的大面積油脂。之后再用干凈棉絲擦凈鋼絲表面。此法要反復多次才能干凈地清除油脂，且操作中易發(fā)生火災，不宜提倡。另一種方法用蒸氣和熱水交替沖洗去除油脂，清洗速度快效果好，且安全可靠，值得倡導。 擠壓頭的檢驗擠壓頭是分散型預應力錨索最重要的承力元件，成型后要逐個檢查擠壓頭外觀，并量測其外徑尺寸，還要進行必要的破壞性拉力試驗。 束體中預應力筋的間距控制如果預應力筋在孔中能均勻分布，且相互間有盡可能大的間距是最理想的情況。但有時為了安放注漿管路等其它元件，需要壓縮預應力筋的相互距離，因而就有一個合理間距問題。中國水

24、利水電基礎工程局在完成國家“七五”科研課題中，曾做過壓縮鋼絞線相互距離的模型試驗。在七根鋼絞線彼此的間距在3mm、5mm、7mm三種情況下，用水泥漿將其與孔壁固結。之后進行的破壞性張拉表明，無論是極限承載力，還是漿體前端拉裂情況，三種間距并未有顯著差異。結論是在保證注漿效果和注漿體強度的前提下，將束體中預應力筋的距離壓縮到4 mm5mm，仍能夠保證束體與錨固漿體間有著牢靠的粘結。最外圈鋼絞線與孔壁距離不小于20mm，鋼絞線之間的距離不小于4mm，注漿管大部分放在束體中間，這樣有利于對注漿管路的防護。 預應力筋的下料長度預應力筋的下料長度應以設計圖紙為準，長度測量誤差將依所選用的錨具類型不同而有

25、所差異。采用鐓頭錨具時，鋼絲的等長要求較嚴：同束鋼絲下料長度的相對差值（指最長與最短之差）不大于1/5000且小于5mm，下料的斷口應平整且與線材垂直。當采用鋼質群錨或螺桿式錨具時，下料誤差可適當放松，但也應控制在50mm100mm范圍內。3.5.3.下束下束（放束入孔）方式因地制宜，不強求一致。目前小噸位錨索經常采用人工抬運和人力推送方式入孔。也有些工程采用了小型機械，不僅加快了施工進度，減輕了作業(yè)人員的勞動強度，而且質量安全均有保證。3.5.4.內錨段注漿 漿體制備要注意外加劑的添加順序。高效減水劑一般采用后摻法為好，膨脹劑采用內摻法且與水泥同時加入。水泥、砂等材料計量要準確，要重點控制水

26、的加入量。漿體攪拌時間要不少于2min。制備好的漿體存入儲漿桶中，需不停攪拌，防止沉淀。 注漿注漿前用水濕潤管路后，即可開始注漿。注漿過程中要保持流量平穩(wěn)，一次連續(xù)注完。采用定量注漿時，需要采用有效的控制手段（例如采用電測法、埋回漿管等），控制注入量，不要向孔內注入過多漿體，使內錨段長度超過設計要求。水下注漿起拔注漿管時，要控制起拔量，避免將管口拔出漿面。 內錨段注漿長度的控制電測法是一種方便、準確地控制內錨段注漿長度的方法。在漫灣水電站和隔河巖水電站的邊坡加固工程中，都曾采用此法控制端頭錨首次注漿段的長度。在裂隙、斷層、溶洞等特別發(fā)育的不良地質環(huán)境中，用此法可有效地控制內錨段的注漿范圍。電測

27、法的工作原理：依據介質導電性能方面的差異來確定和判斷某一介質在錨索孔內的位置?？變茸{的過程一般是三種介質空氣、水和水泥漿交替變化的過程，這三種介質的電阻率差異很大，孔內積水的電阻率約為n102M，水泥漿的電阻率為n100M，因而很容易區(qū)分和判別。3.5.5.防護預應力錨固工作單元長期處在巖（土）體和高應力狀態(tài)中，當工作環(huán)境中的水體或氣體發(fā)生微小的變化，都極易誘使腐蝕介質滲透和接觸預應力筋，使其發(fā)生全面銹蝕、局部腐蝕或應力腐蝕（氫脆）。一般來講，全面銹蝕只發(fā)生在金屬表面，且可產生大致連續(xù)的膜，從而抑制腐蝕進一步發(fā)生。局部腐蝕與預應力筋的防護材料或防護膜局部受損形成孔穴和縫隙有很大關系，也與預應

28、力筋的材質不純凈、有雜物、存在加工缺陷有直接關系。局部腐蝕的結果會使預應力筋產生銹坑和裂紋，截面銳減，造成破斷，對錨固工作單元危害性很大。應力腐蝕和氫脆，均是在拉應力狀態(tài)下發(fā)生局部腐蝕的結果。應力腐蝕是腐蝕應力集中再腐蝕再應力集中的惡性循環(huán)，最終導致預應力筋的突然斷裂，對預應力錨固危害極大。而氫脆則是由于游離的氫原子遇到預應力筋后，滲入其晶格內，在此處發(fā)生聚積形成氫分子，同時體積猛增致使應力集中，產生并擴展裂紋。隨著氫原子的再度聚積，裂紋不斷擴張，如此惡性循環(huán)，使預應力筋變脆，最后斷裂，氫脆對預應力錨固危害甚大。國內外工程實踐證明，只要采取適當的、有效的防腐措施，預應力錨固工作單元的耐久性、可

29、靠性是可以得到充分保證的。 引起腐蝕的可能因素引起腐蝕因素很多，各種因素在腐蝕過程中所起的作用往往也不是單一的，而是有著錯綜復雜的關系，表1-2列出一些可能的因素。 腐蝕環(huán)境的判斷由于腐蝕機理的復雜性以及腐蝕表現形式的多樣性，目前國內還未有用于判定預應力錨固工作環(huán)境腐蝕性的統一標準，只能參考國內外一些資料和規(guī)范的相關內容，進行對比，選取采用。一般認為，當預應力筋長期工作在pH值大于12的高堿性環(huán)境中，是不會發(fā)生銹蝕的，也有的認為，當地層透水率小于10 -10m/s時，沒有必要采用二重防護?，F將國際預應力混凝土協會（FIP）、美國后張預應力混凝土學會（PTI）和我國水利水電工程地質勘察規(guī)范（GB

30、5028799）中有關內容列于表1-4至表1-5中。表1-2 可能引起腐蝕的因素來 源引起腐蝕的因素原材料方面加工質料有缺陷，表面有肉眼不易觀察到的坑和細微裂隙，材質不均勻防護材料存在有害成份，例如存有氯、硫離子或硝酸鹽、磷酸鹽、亞硫酸鹽、硫氫酸鹽、液氨等鹽份材料表面鈍化膜鈍化膜擦傷，破損，由于電位差不同，而導致腐蝕地下水方面水中HCO3，Mg2，SO42及侵蝕性CO2含量超標，pH值偏酸性，均對水泥漿體、預應力筋有害地層環(huán)境方面在近地表地層中，富含溶氧，是腐蝕較敏感區(qū)，外錨頭易遭受腐蝕，這是原因之一。在水位變動區(qū)，將引起pH值變化，會引起氫離子濃度的增加。當預應力筋被埋置在礦物成份不同的地層

31、時，均可造成電位差異，可產生腐蝕pH值變化pH為1113的堿性環(huán)境中不會發(fā)生腐蝕。但當其下降中性化，就失去對鋼材表面的保護作用，這時有氧和氫存在，就產生腐蝕預應力筋應力水平一般在低應力下，即使存在有害成份，如氯、硫等也不會造成應力腐蝕的發(fā)生，但在高應力下，容易造成應力腐蝕施工過程使用大水灰比漿體，注漿不飽滿施工中引入了有害成份施工工藝粗糙，造成束體保護層接頭處密封不嚴，或在搬運、吊裝過程中，將束體保護層、隔離套破壞，而又沒有及時修復張拉過程中，隔離架未能與束體同步變形，撕裂保護層，造成侵蝕通道對張拉后的束體未能及時注漿永久防護，造成銹蝕用含金屬鍍膜的預應力筋或捆扎絲，均可能引起雙金屬反應，而腐

32、蝕表1-3 地基的腐蝕標準值（FIP） 表1-4 地基侵蝕性環(huán)境臨界值(PTI)比抵抗值（Scm）氧化還原勢位值（pH7換算，mv）腐蝕程度項 目指 標700以下100以下大電 阻2000cm7002000100200中pH值5.060005000200400小硫化物和氯化物存在任何一種5000以上430以上*微小或無硫酸鹽1000ppm注：*指粘性土情況 注：存在上述一條，地基即有侵蝕性。表1-5 環(huán)境水腐蝕判定標準(GB 50287-99)腐蝕性類型腐蝕性特征判定依據腐蝕程度界限指標分解類溶出型HCO3含量（mmol/L）無腐蝕弱腐蝕中等腐蝕強腐蝕HCO31.071.07HCO30.07H

33、CO30.07一般酸性型pH值無腐蝕弱腐蝕中等腐蝕強腐蝕pH6.56.5pH6.06.0pH5.5pH5.5碳酸型侵蝕性CO2含量（mg/L）無腐蝕弱腐蝕中等腐蝕強腐蝕CO21515CO23030CO260CO260分解結晶復合類硫酸鎂型Mg2含量（mg/L）無腐蝕弱腐蝕中等腐蝕強腐蝕Mg210001000Mg215001500Mg220002000Mg23000結晶類硫酸鹽型SO42含量（mg/L）無腐蝕弱腐蝕中等腐蝕強腐蝕普通水泥SO42250250SO42400400SO42500500SO421000抗硫酸鹽水泥SO4230003000SO4240004000SO4250005000S

34、O4210000注：表中以沒有防護的混凝土,使用一年后的抗壓強度與其養(yǎng)護28d的標準強度相比較，按強度降低的百分比劃分為無腐蝕、弱腐蝕、中等腐蝕與強腐蝕四個等級。 主要防護措施預應力筋的防腐問題，一般應依據具體工作環(huán)境、預應力錨固工作年限及其重要性，并借鑒大型工程成功的防護經驗，來確定防護措施。目前應用的主要防護方法，大致可分為隔離法和電化學法兩類：后者設備復雜，維護麻煩，成本高，故在巖體錨固中應用甚少；隔離法是在不消除腐蝕來源的情況下，采取一系列措施防止有害離子或物質接觸預應力筋，或改造創(chuàng)建一個良好的工作環(huán)境，使預應力筋免受腐蝕。隔離法工藝簡便，造價較低，效果明顯，是國內巖（土）體錨固工程廣

35、泛采用的方法。工程中所采取的主要防護措施見表16。需要注意的是，一個好的防護方案往往需采取一系列措施，并結合工程環(huán)境進行優(yōu)化組合。由于優(yōu)質水泥（砂）漿體自身具有高堿性且具備長期防止環(huán)境中的侵蝕介質滲透的功能，材料來源廣泛、經濟，是首選防護隔離材料。表16 主要防護措施實施階段實施對象主要措施應用場合臨時永久特殊工廠制造加工階段普通松馳預應力筋選擇優(yōu)質碳素鋼（80#）：含碳量0.770.85、含錳量0.300.60、含磷量0.040盤條拉拔前經過鉛淬回火處理、酸洗并涂潤滑層保證拉拔后獲得良好表面質量成型后采用矯直回火工藝降低松弛率低松弛預應力筋選擇高性能碳素鋼：含碳量0.800.85，含錳量0.

36、600.90，磷、硫含量0.030盤條拉拔前經過斯太爾摩控冷處理,獲得細小、均勻的顯微組織和優(yōu)良的機械性能。盤條經酸洗并涂潤滑層保證拉拔后獲得良好表面質量實行穩(wěn)定化處理：消除內部應力、使結構變得緊密從而獲得對應力腐蝕敏感性低的低松弛預應力筋無粘結預應力筋在預應力筋外表面加工制作無粘筋專用防腐油脂層和高壓聚乙烯塑料護套保護層，這種保護層可多重設置，提高防護效果環(huán)氧涂層鋼絞線在預應力筋外采用靜電噴涂工藝制作致密的環(huán)氧保護層，這種保護法可單獨使用，也能與油脂、塑料護套結合,多重設置，大大提高防護效果施工現場錨孔周圍環(huán)境采用壓力灌漿固結孔壁，封堵滲透通道，防止有害離子侵入束體，此種方法擴大了防護區(qū)域，

37、效果可靠錨固漿體采用填加外加劑方法，降低水灰比，提高流動性，降低泌水提高漿體密實性，提高抗?jié)B效果孔中束體對放入孔中的束體用注飽合石灰水（pH12）的方法進行臨時保護將束體放入連續(xù)的、性能穩(wěn)定的大塑料套管（如高壓聚乙烯管）中，進行全長防護內錨段束體 用普通砂漿、水泥漿固結用高性能錨固漿體固結用環(huán)氧砂漿固結自由段束體 現場人工制作雙層(油脂和塑料護套)防護體系張拉后用錨固漿體防護（厚度20mm）機械（人工）制作環(huán)氧保護層外錨頭對外錨頭處錨具、預應力筋等用砼、砂漿永久封裹(見圖875)，保護層厚度一般不小于5cm對錨具、預應力筋用油脂、密封帽等封閉保護注：要求固結層的厚度20mm（無其它措施時）或1

38、0mm（在有塑料套管防護時）對自由段束體采用有壓循環(huán)灌漿和并漿措施進行防護時,要求注漿飽滿，漿體密實-適用；-不適用3.5.6.外錨頭制作在水電工程中，外錨頭一般由工作錨具和混凝土墩座等組成。混凝土墩座需在現場制作。制作墊墩時需注意如下問題：孔口管和鋼墊板最好事先焊接在一起，兩者中心應重合且端面相互垂直。孔口管放入錨孔的深度不宜小于20cm。墊板承壓面與錨孔軸線應垂直，其誤差不大于0.5。要采取措施（加楔、拉筋）固定孔口管，防止立模、澆混凝土時移位，造成偏差。使用的模板和底模支架必須具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，必要時用錨筋輔助加固。模板應干凈并采取防粘結措施?；炷烈话悴捎靡患壟?，粗骨料粒徑

39、不大于20mm?；炷翍捎脵C械攪拌。入倉后，要用小直徑振動棒認真搗實，并加強混凝土的早期養(yǎng)護。側模必須在混凝土強度能保證其表面及棱角不受損壞時，方可拆除。底模最好在預應力安裝完后拆除，如因施工需要拆除時，混凝土的強度應達到設計強度的75以上。3.5.7.張拉 張拉前的準備工作張拉工作是一項專業(yè)性很強的技術工作。工程開工前，對作業(yè)人員要進行培訓和技術交底，并應做好下列工作。 機具準備確認錨具和千斤頂與束體材料相互配套，沒有差錯。確認所用油壓表的精度不低于1.5級，張拉中使用的油壓不大于油壓表滿量程的75；實際張拉荷載不大于千斤頂額定值的75。張拉設備事前要經過試運轉且一切正常。張拉設備已配套標

40、定并獲得率定資料。 資料準備確認獲得的率定資料是有效的，配套標定是在有資質單位進行且標定時間未超過6個月。已編制實際分級張拉荷載與油壓表示數關系表。確認內錨段注漿體，外錨頭混凝土的強度已滿足設計要求或強度已達到30MPa以上，且獲得檢驗測試報告。 現場清理將現場與張拉工作無關的設備和材料進行整理或撤離現場，保持現場整潔；將鋼墊板、鋼絞線表面的污物、清除干凈；確認孔口附近的束體未被混凝土或水泥漿粘結。 設備和機具組裝組裝后的錨具、限位板、張拉千斤頂、鋼墊板等應相互緊貼且中心線與錨孔軸線重合，具有良好的對中性。 張拉方式在預應力錨固中，形成預應力的方式一般有整體張拉法和分組張拉法。整體張拉法是采用

41、一臺大噸位千斤頂，將束體中的預應力筋同時張拉到需要的荷載并鎖定，張拉時荷載是逐級施加的。分組張拉法，是采用小噸位輕便千斤頂，每次分組張拉束體中的部分預應力筋，通過循環(huán)，實現對整束的張拉。張拉荷載采用分檔次、分級逐步施加。整體張拉法，施工速度快，過程簡單，易于掌握，是目前普遍采用的方法。分組張拉法，可在特殊場合，利用小千斤頂建立大噸位預應力，施工設備輕便，束體中預應力筋受力明確均勻。但它的張拉過程較復雜，所需時間較長。 整體張拉法張拉過程由預張拉和張拉兩部分組成。預張拉的目的是使預應力筋初始受力趨于一致。一般用小千斤頂逐根進行預張拉，預拉荷載一般為張拉荷載的10。在特殊情況下，也可以將其提高到2

42、0以上。一般預張拉一至二次即可達到施工要求，特殊情況可增加次數。束體經預張拉后，即可進行張拉。張拉過程要分級進行，在每一級要持荷穩(wěn)壓（穩(wěn)壓時間不低于5min），并記錄束體伸長值（每一級荷載至少量測三次）。一般采用超張拉方法消除摩阻損失、回縮損失或早期預應力損失。超張拉系數要依據地層狀況、錨夾具的性能、造孔質量來確定，一般取設計張拉力的1.031.10倍，最大不宜超過1.15倍。 往復式張拉法往復式張拉法是分組張拉法的一種。此種工藝以單根或若干根預應力筋為一組做為張拉的對象，張拉荷載采用分檔次、逐級、循環(huán)施加的方式進行。即將每根預應力筋承受的最終荷載分成若干檔次（一般可分成34個檔次），在每個循

43、環(huán)張拉中，每根筋均承受相同檔次的拉力，當同一檔次的力在每根筋上均已施加后，方進行下一檔次力的施加，如此逐級循環(huán)，直到最后一個檔次張拉力的施加。在循環(huán)張拉線路設置上，往復式張拉法以方便施工，便于記憶為原則建立張拉路徑，而將對稱張拉的問題放到次要地位考慮，這是往復式張拉法的一個特點。它的另一個特點是在整個張拉過程中要沿著一去、一回兩個路徑進行。第一檔力按首選路徑逐根施加。第二檔力的路徑將是首選路徑的逆序，即前一檔的最后一根被張拉的預應力筋，將成為此次張拉時的第一根筋；依此類推，前次最早張拉的預應力筋，將成為本次最后張拉的筋。這樣往復進行，直至最后一個檔次力的施加，故稱為往復式張拉法。下面是石泉水電站8MN級預應力錨索采用往復式張拉方式建立預應力的工藝過程。張拉中使用一臺YC25型千斤頂及配套高壓油泵，工具錨為OVM151。工作錨板為OVM1543及配