分散型預(yù)應(yīng)力錨索工法（完整版）

1、拉力分散型預(yù)應(yīng)力錨索施工工法一、前言昆明市西北片區(qū)陳家營(yíng)保障性住房項(xiàng)目基坑支護(hù)周長(zhǎng)為787m，基坑開挖深度為 10.1m-16.6m。受征地紅線制約，基坑不具備大面積放坡開挖條件，為避免基坑開挖引起鄰近地面、建筑物及周邊管道變形、下沉及破壞，為保證地下室的安全施工，采用分散型預(yù)應(yīng)力錨索加灌注樁的基坑支護(hù)形式。二、工法特點(diǎn)1、坡體深層控制，錨索長(zhǎng)度越長(zhǎng)，控制坡體變形的深度越大，調(diào)整坡體應(yīng)力的范圍越深。2、通過(guò)對(duì)錨索施加預(yù)應(yīng)力，主動(dòng)控制坡體變形，調(diào)整坡體的應(yīng)力狀態(tài)，使之有利于坡體穩(wěn)定。3、工作面多，施工快捷，能加快施工進(jìn)度，提高工效。4、經(jīng)濟(jì)性好，與其他加固形式相比，可節(jié)省土石方開挖量提高 24倍

2、，節(jié)省勞動(dòng)力 50%。60%，加固速度三、適應(yīng)范圍本工法適應(yīng)于深基坑支護(hù)四、工藝原理無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索的內(nèi)錨固段鋼絞線安裝若干擴(kuò)張環(huán)和箍環(huán)， 當(dāng)錨索體在孔道內(nèi)被漿體固結(jié)后，形成均布于內(nèi)錨固段的數(shù)個(gè)承載體。采用錨索體全程可靠防腐技術(shù)，內(nèi)錨固段采用分散承載結(jié)構(gòu)，并采用全孔段一次注漿及分組單根預(yù)緊、單根循環(huán)張拉的施工工藝。組成錨索體的主要附件加工工藝簡(jiǎn)單，能在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行錨索體制作，工序簡(jiǎn)便。適用于建筑、水利工程中的土質(zhì)地層、破碎、松散軟弱復(fù)雜地層及富水地層條件下的分散型無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索工程施工。五、材料機(jī)具材料要求：錨索采用高強(qiáng)度，低松弛15.20鋼絞線制作，鋼絞線強(qiáng)度1860Mpa，根據(jù)錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)

3、度另加長(zhǎng) 1.2m（預(yù)留張拉段）進(jìn)行下料，用切斷機(jī)切斷鋼絞線（禁止電弧切割）。切割下來(lái)的鋼絞線均勻排列在加工平臺(tái)上，要求平直、不扭不叉，并需要除銹、除油污，對(duì)有死彎、機(jī)械損傷及銹坑處應(yīng)整根剔除。壓漿材料使用 P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。 機(jī)械設(shè)備：采用 MDL-120D1型鉆孔機(jī)，另配切割機(jī)、泵送設(shè)備。六、施工工藝1.工藝流程：樁位放樣鉆孔，鉆深至設(shè)計(jì)深度錨索編制、安裝清孔注漿拔出套管實(shí)驗(yàn)設(shè)備安裝錨索張拉。2、樁位放樣：根據(jù)錨索試驗(yàn)方案放出樁位，由監(jiān)理單位現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。用鋼筋或竹片做好標(biāo)記，并加以保護(hù)以便施工樁位定位。3、機(jī)械就位：移動(dòng)鉆機(jī)，對(duì)機(jī)位認(rèn)真調(diào)整，確保錨孔縱橫誤差、高程誤差、鉆孔傾角

4、和方向等符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。4、鉆孔：錨索鉆孔采用水鉆及全套管跟進(jìn)水沖法成孔。鉆進(jìn)速度根據(jù)鉆機(jī)性能和錨固地層嚴(yán)格控制，以防鉆孔扭曲或變徑。按設(shè)計(jì)的錨孔下傾與水平夾角鉆進(jìn)，允許誤差 1，為確保錨孔深度，實(shí)際鉆孔深度不小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度且不大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的 1，當(dāng)有不可排出的松散物時(shí)，應(yīng)考慮松散物所占據(jù)孔的深度。鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)對(duì)每個(gè)孔的地層變化，鉆進(jìn)狀態(tài)（鉆壓、鉆速） ，地下水及一些特殊情況作現(xiàn)場(chǎng)記錄。由于地層松散、破碎，故應(yīng)采用跟套管鉆進(jìn)技術(shù)，以使鉆孔完整不坍。如有地下水從孔口溢出時(shí)，應(yīng)采用固結(jié)注漿，以免錨固段注漿體流失或強(qiáng)度降低；如遇坍孔，應(yīng)立即停鉆，進(jìn)行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.10.2Mpa），待水

5、泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進(jìn)。5、錨索編制及下錨索：在鋼筋加工場(chǎng)搭建一錨索編制平臺(tái)，在鉆孔的同時(shí)進(jìn)行集中編制錨索。編制時(shí)，先制作成單元錨索，然后再由 2個(gè)單元錨索組合成復(fù)合型錨索。錨固段每隔 1m設(shè)置一個(gè)隔離架使錨索居中，兩個(gè)隔離架之間用箍緊環(huán)箍緊，以形成燈籠型，達(dá)到較大受力效果。自由段先刷防銹漆，再涂黃油，然后再套上波紋管。錨索體中間穿入注漿管，注漿管前端用膠布封住，以免雜物堵塞管口，影響注漿。鉆孔結(jié)束經(jīng)驗(yàn)收合格后，及時(shí)安放錨索入孔。入孔時(shí)要防止錨索扭曲。6、壓漿材料使用 P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，注漿用砂漿配合比：水灰比0.50的純水泥漿，壓漿量 120Kg/m；砂漿應(yīng)拌和均勻，隨拌隨

6、用，一次拌和的砂漿應(yīng)在初凝前用完，并嚴(yán)防石塊、雜物混入。注漿前必須首先檢查錨索部分注漿管是否暢通，使?jié){液從孔底上升至溢出孔口，為保證漿液飽滿，注漿壓力第一次 0.5Mpa，待第一次注漿初凝后，進(jìn)行二次注漿，二次注漿時(shí)間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水泥 漿凝結(jié)情況來(lái)定，注漿時(shí)間間隔適當(dāng)延長(zhǎng)，壓力 2Mpa。7、錨索孔深和桿體長(zhǎng)度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，砼面層初凝后要及時(shí)補(bǔ)漿；漿液硬化厚不能充滿錨固體時(shí)，要進(jìn)行補(bǔ)漿。8、錨索按設(shè)計(jì)要求制作，自由段與錨固段間采用止?jié){袋隔離，要求止?jié){袋密封效果良好，確保自由段不滲漿。9、錨索張拉：荷載分散性預(yù)應(yīng)力錨索的張拉、鎖定有兩種方式，即等荷載張拉和等位移張拉。本工程采取等荷載張拉。張拉條

7、件：當(dāng)錨固段注漿體、錨墩砼抗壓強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的進(jìn)行錨索張拉、鎖定。75%后，可張拉程序：機(jī)具率定分級(jí)理論值計(jì)算外錨頭砼強(qiáng)度檢查張拉機(jī)具安裝預(yù)緊分級(jí)張拉 鎖定；張拉前，應(yīng)進(jìn)行 10%預(yù)張拉，有效減緩張拉過(guò)程中的受力不均勻和預(yù)應(yīng)力損失。當(dāng)分級(jí)張拉至 110%時(shí)卸荷鎖定為設(shè)計(jì)預(yù)加力。張拉過(guò)程中，在每級(jí)拉力下持荷穩(wěn)定時(shí)，量測(cè)鋼鉸線的伸長(zhǎng)值，以用于校核張拉力。實(shí)際量測(cè)的鋼鉸線的伸長(zhǎng)值須與理論計(jì)算的伸長(zhǎng)值基本相符，當(dāng)實(shí)際量測(cè)的伸長(zhǎng)值大于理論計(jì)算值的 10%或小于理論計(jì)算值的 5%時(shí)，就暫停張拉，待查明原因并采取相應(yīng)措施，予以調(diào)整后方可恢復(fù)張拉，直至張拉正常為止。10、外錨頭保護(hù)錨索張拉鎖定應(yīng)力穩(wěn)定后，

8、使用手持切割機(jī)將工作錨具外的超長(zhǎng)部分鋼鉸線切除，切除后的鋼鉸線在工作錨具外留存長(zhǎng)度為具及鋼絞線做永久防護(hù)，混凝土保護(hù)層的厚度不小于關(guān)鍵工序施工：15cm，然后澆筑混凝土對(duì)外錨10cm。1、分散型預(yù)應(yīng)力錨索制作（見附圖）（1 ）下料采用砂輪切割機(jī)下料。各級(jí)錨頭鋼絞線下料長(zhǎng)度長(zhǎng)度 Lo+錨固段 L2+張拉長(zhǎng)度 Lz。（2 ）錨固段鋼絞線清洗L為：L=錨固段 L1+自由段在編錨前，剝離錨固段鋼絞線的 PE塑料套，剔除鋼絞線表層保護(hù)油脂；按順序分別使用 C號(hào)油，Q號(hào)油，JSQJ劑，高溫清洗液和熱水（ 60）將鋼絞線清洗干凈，直至手感無(wú)油膩有澀感且表面烏黑發(fā)亮為止。 （3 ）編錨束錨索制作在有防雨設(shè)施的

9、加工棚完成。將鋼絞線順直排列在加工平臺(tái)上，保持長(zhǎng)度一致，按照?qǐng)D紙裝配結(jié)構(gòu)進(jìn)行錨頭部分的制作，按照隔離架上對(duì)應(yīng)位置安放并順直注漿管，同時(shí)注意使注漿管在錨索體中的相對(duì)位置滿足圖紙要求。錨固段每隔2.0m設(shè)置一個(gè)隔離板，采用 20號(hào)鉛絲綁扎牢固。錨索自由段兩端采用塑料膠帶進(jìn)行封口，防止漏入水泥漿。最后在內(nèi)錨固端頭裝上錐形導(dǎo)向帽。邊坡錨索運(yùn)輸在腳手架上采用人工抬運(yùn)，運(yùn)輸過(guò)程中注意防止錨索發(fā)生彎曲、扭轉(zhuǎn)，扭彎半徑應(yīng)大于 3.0m。下錨前，應(yīng)檢查鋼絞線是否順直，對(duì)自由段錨索鋼絞線 PE管有破損的必須進(jìn)行修復(fù)處理后才能安裝。制作完成的錨束2、錨索張拉與鎖定張拉錨具采用具有多次張拉工藝的 OHM15-G型錨具

10、，對(duì)張拉千斤頂、對(duì)應(yīng)壓力表（精度不低于 1.5級(jí)）進(jìn)行標(biāo)定，取得荷載與壓力值關(guān)系計(jì)算公式。a張拉程序應(yīng)先分次張拉各單元錨索，以消除在相同荷載作用下因自由段長(zhǎng)度不等而引起的彈性伸長(zhǎng)差。b因各單元錨索自由段長(zhǎng)度不等，為保證錨桿在工作荷載狀態(tài)下受力均等， 應(yīng)按（ Nt為錨索的預(yù)加力荷載）對(duì)自由段較長(zhǎng)的單元錨桿預(yù)先進(jìn)行變形補(bǔ)償。c正式張拉前應(yīng)取 0.10.2預(yù)加力設(shè)計(jì)值 Nt對(duì)錨索預(yù)張拉 1-2次，使錨索完全平直，各部位接觸緊密。張拉時(shí)先張單元錨索，消除在相同荷載作用下因自由段長(zhǎng)度不等引起的彈性伸長(zhǎng)差，再同時(shí)張拉各單元錨索并鎖定。d錨索張拉荷載的分級(jí)和位移觀測(cè)時(shí)間見匯總表。e拉力分散型錨索張拉分為 3

11、個(gè)階段：初張拉、第一次張拉和第二次張拉（鎖定）。以預(yù)加力為 750kN的 2單元錨索張拉為例，其具體順序?yàn)椋撼鯊埨簩?根鋼絞線全部安裝上工作夾片，對(duì)錨索施加 0.2Nt的總荷載進(jìn)行預(yù)張拉。第一次張拉：千斤頂回油放松錨索，取下短錨索單元的工作夾片，將最長(zhǎng)錨索單元的工作夾片保留，張拉至 0.1Nt，在 5min觀測(cè)時(shí)間內(nèi)用鋼尺量取 3次位移讀書，并做好記錄；將第二次單元錨索的夾片裝上，加壓到 0.35Nt，再穩(wěn)壓 5min并量取 3次位移讀書；再加壓到 0.5Nt，穩(wěn)壓 5min，并用鋼尺測(cè)量 3次位移讀數(shù)；再加壓到 0.75Nt，穩(wěn)壓 5min，并用鋼尺測(cè)量 3次位移讀數(shù)；再加壓到 1.0Nt

12、，穩(wěn)壓 10min，再測(cè)量 3次位移讀數(shù)，做好記錄。當(dāng)油壓表不再向下漂移，位移觀測(cè)值不變時(shí)可以進(jìn)行鎖定工作。補(bǔ)償張拉、鎖定：鎖定后，若發(fā)現(xiàn)有明顯預(yù)應(yīng)力損失時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉；千斤頂回油放松錨索，取下短錨索單元的工作夾片，將最長(zhǎng)錨索單元的工作夾片保留，張拉至0.1Nt，穩(wěn)壓 5min；安裝第二單元錨索的工作夾片，兩單元一起張拉到0.35Nt穩(wěn)壓 5min；再加 壓到鎖定荷載 0.6Nt，穩(wěn)壓 5min后鎖定。錨索張拉張拉鎖定程序技術(shù)參數(shù)匯總表張拉程序初張拉荷載分級(jí)0.2Nt位移觀測(cè)時(shí)間（ min）說(shuō)明250.1Nt一單元補(bǔ)償荷載0.35Nt0.50Nt0.75Nt1.00Nt1.05Nt0.1N

13、t5一、二單元同時(shí)張拉荷載5第一次張拉510105鎖定荷載一單元補(bǔ)償荷載0.35Nt0.5Nt5一、二單元同時(shí)張拉荷載補(bǔ)償張拉51.00Nt5鎖定荷載3、錨索試驗(yàn)1）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腶驗(yàn)證錨索在粉質(zhì)粘土、粉土及圓碩錨固強(qiáng)度極限值，為錨索中的承載力提 供依據(jù)。b發(fā)現(xiàn)錨索設(shè)計(jì)、施工中的缺陷，以便正式使用錨索前調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)或改進(jìn)制作、鉆孔、注漿、張拉等施工工藝。c通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果分析確定錨索安全系數(shù)。d校核工法中的各項(xiàng)施工參數(shù)取值，確保該工法的安全、經(jīng)濟(jì)、合理。2）、試驗(yàn)方法1、試驗(yàn)時(shí)用千斤頂中心穿過(guò)錨桿，用錨具鎖卡將錨頭鎖緊，然后根據(jù)要求加壓，用百分表測(cè)讀出錨頭位移并記錄。2、試驗(yàn)采用 4級(jí)循環(huán)加荷，初始荷

14、載取鋼筋極限抗拉強(qiáng)度 Asfptk的 10%，各級(jí)荷載的分配見下表。試驗(yàn)錨索基本試驗(yàn)循環(huán)加荷量和觀測(cè)時(shí)間表第一循環(huán)（ KN）第二循環(huán)（ KN）第三循環(huán)（ KN）第四循環(huán)（ KN）觀測(cè)時(shí)間（ min）1010101052020202052020202055070901005202020205202020205101010105202020520202052020520205105103、在每級(jí)加荷等級(jí)觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，測(cè)讀錨頭位移不少于3次。4、在每級(jí)加荷等級(jí)觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，錨頭位移量不大于 0.1mm時(shí)，可施加下一級(jí)荷載，否則要延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間，直至錨頭位移增量一級(jí)荷載。2.0h小于 2.0mm時(shí)再施加下5

15、、本試驗(yàn)符合下列標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可終止試驗(yàn)：1）、后一級(jí)荷載產(chǎn)生的錨頭位移增量達(dá)到或超過(guò)前一級(jí)荷載產(chǎn)生的位移增量的 2倍；2）、錨頭位移不收斂；3）、鋼絞線被拉斷；4）、錨頭總位移超過(guò)相關(guān)規(guī)范允許的位移值。3）、試驗(yàn)結(jié)果 試驗(yàn)結(jié)果匯總表錨固段單 極限抗拔位移量試驗(yàn)錨桿編號(hào)試驗(yàn)類型錨索規(guī)格元（L1L2）力（KN） （mm）日期15.2L1L2L1L2L1L2L1L2155.8KN222.5KN189KN210KN198KN220KN154KN198KN76.2175.1586.6179.12104.4589.3058.7251.212012.32012.32012.32012.32012.32012.32

16、012.32012.31-11-21-31-4基本試驗(yàn)基本試驗(yàn)基本試驗(yàn)基本試驗(yàn)15.215.215.215.215.215.215.2錨索 1-1、1-2、1-3、1-4滿足承載力要求。七、質(zhì)量控制1.把好材料、加工和產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)2.注漿前必須首先檢查錨索部分注漿管是否暢通，使?jié){液從孔底上升至溢出孔口，為保證漿液飽滿，注漿壓力第一次為 0.5Mpa，待第一次注漿初凝后，進(jìn)行二次注漿，二次注漿時(shí)間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水泥漿凝結(jié)情況來(lái)定，注漿時(shí)間間隔適當(dāng)延長(zhǎng)，壓力 2Mpa；3.錨索鉆孔應(yīng)采用水鉆及全套管跟進(jìn)水沖法成孔，不能采用風(fēng)動(dòng)干鉆施工法，鉆孔直徑、深度等均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，所鉆錨孔保持孔內(nèi)清潔，孔壁無(wú)污染物

17、，以確保水泥漿體與巖體的粘結(jié)強(qiáng)度。如遇地層松散、破碎時(shí)，應(yīng)采用跟套管的鉆進(jìn)技術(shù)，以使鉆孔完整不塌。錨索的施工順序以確保應(yīng)急為原則，先施工中部上端。4.錨索孔深和桿體長(zhǎng)度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，砼面層初凝后要及時(shí)壓漿；漿液硬化后不能充滿錨固體時(shí)，要進(jìn)行補(bǔ)漿；八、安全措施1、現(xiàn)場(chǎng)所有作業(yè)人員均須戴好安全帽，高空作業(yè)需系好安全帶；2、工地負(fù)責(zé)人及安全員應(yīng)樹立“安全第一”的思想，加強(qiáng)安全管理宣傳工作； 3、各種機(jī)電設(shè)備操作人員，都必須經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，領(lǐng)取駕駛證或操作證方可作業(yè)，嚴(yán)禁其他人員擅自操作；4、所有操作人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)操作規(guī)程。在樁機(jī)安裝、移位過(guò)程中，注意上部有無(wú)高壓線，熟悉周圍地下管線情況，防止物

18、體墜落及軌枕沉陷；5、總、分配電箱應(yīng)有漏電保護(hù)裝置，各種配電箱、板均需防雨、門鎖齊全，同時(shí)線路要架空，樁機(jī)應(yīng)有接地；6、鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不得進(jìn)行維修。九、經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益分析拉力分散型預(yù)應(yīng)力錨索施工工法，經(jīng)多個(gè)大型錨固工程應(yīng)用證明，能夠顯著改善錨索內(nèi)錨固段的受力狀態(tài)，增強(qiáng)錨固效果，確保錨固工程安全運(yùn)行。尤其在破碎、松散、軟弱、滲水等復(fù)雜地質(zhì)條件下，采用該工法能有效降低錨固工程施工難度，該工法技術(shù)先進(jìn)成熟，應(yīng)用前景廣闊。與常規(guī)拉力型錨索比較，相同地質(zhì)情況下，單孔錨固力提高 50-60%；在安全系數(shù)一定的條件下，內(nèi)錨固段的長(zhǎng)度減少 3-5m。錨索孔鉆孔孔徑小，索體制安工藝簡(jiǎn)單。本工法采用錨索體全程可靠防腐技術(shù)，內(nèi)錨固段采用分散承載結(jié)構(gòu)，并采用全孔段一次注漿及分組單根預(yù)緊、單根循環(huán)張拉的施工工藝，組成錨索體的主要附件加工工藝簡(jiǎn)單，能在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行錨索體制作，工序簡(jiǎn)便。其顯著特點(diǎn)是：降低施工難度、提高錨固效率、增強(qiáng)錨固體防腐性能、技術(shù)先進(jìn)，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益明顯。十、工程實(shí)例昆明市西北片區(qū)陳家營(yíng)保障性住房項(xiàng)目采用拉力分散型預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行深基坑支護(hù)。錨索采用 415.2拉力分散型預(yù)應(yīng)力錨索，錨索間距為 2.8m，錨索長(zhǎng)度為 20m-26m，錨索孔徑為 15cm，錨索預(yù)加應(yīng)力為 230KN-240KN。