锚索是通过外端固定于坡面,另一端锚固在滑动面以内的稳 定岩体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线,直接在滑面上产 生抗滑阻力,增大抗滑摩擦阻力,使结构面处于压紧状态, 以提高边坡岩体的整体性,从而从根本上改善岩体的力学性 能,有效地控制岩体的位移,促使其稳定,达到整治顺层、 滑坡及危岩、危石的目的。 一、 施工工艺及流程图如下: 1. 钻孔 钻孔是锚索施工中控制工期的关键工序。为确保钻孔效 率和保证钻孔质量,采用潜孔冲击式钻机。钻机钻井时,按 锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐,钻杆用完,孔深也 恰好到位。钻孔深度要超出锚索设计长度 0.5m 左右。 钻孔结束, 逐根拔出钻杆和钻具, 将冲击器清洗好备用。 用一根聚乙烯管复核孔深,并以高压风吹孔,待孔内粉尘吹 干净,且孔深不少于锚索设计长度时,拔出聚乙烯管,塞好 孔口。 两种特殊情况的处理: 渗水的处理。在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时,从孔 中吹出的都是一些小石粒和灰色或黄色团粒而无粉尘,说明 孔内有渗水,岩粉多贴附于孔壁,这时,若孔深已够,则注 入清水,以高压风吹净,直至吹出清水;若孔深不够,虽冲 击器工作,仍有进尺,也必须立即停钻,拔出钻具,洗孔后 再继续钻进,如此循环,直至结束。有时孔内渗水量大,有 积水,吹出的是泥浆和碎石,这种情况岩粉不会糊住孔壁, 只要冲击器工作,就可继续钻。如果渗水量太大,以至淹没 了冲击器,冲击器会自动停止工作,应拔出钻具进行压力注 浆。 塌孔、卡钻的处理。当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎 带时,往往发生塌孔。塌孔的主要标志是从孔中吹出黄色岩 粉,夹杂一些原状的(非钻头碎的、非新鲜的、无光泽的) 石块,这时,不管钻进深度如何,都要立即停止钻进,拔出 钻具,进行固壁注浆,注浆压力采用 0.4 MPa,浆液为水泥 砂浆和水玻璃的混合液,24 小时后重新钻孔。雨季,常常顺 岩体破碎带向孔内渗流泥浆,固壁注浆前,必须用水和风把 泥浆洗出(塌入钻孔的石块不必清除) ,否则,不仅固壁注 浆效果差,还容易造成假象。 2. 锚索制作 锚索在钻孔的同时于现场进行编制,内锚固段采用波纹 形状,张拉段采用直线形状。钢纹线下料长度为锚索设计长 度、锚头高度、千斤顶长度、工具锚和工作锚的厚度以及张 拉操作余量的总和。正常情况下,钢绞线截断余量取 50mm。 将截好的钢绞线平顺地放在作业台架上,量出内锚固段和锚 索设计长度,分别作出标记;在内锚固段的范围内穿对中隔 离支架,间距 60--100cm,两对中支架之间扎紧固环一道; 张拉段每米也扎一道紧固环,并用塑料管穿套,内涂黄油; 最后,在锚索端头套上导向帽。 3. 锚索安装 向锚索孔装索前,要核对锚索编号是否与孔号一致,确 认无误后,再以高压风清孔一次,即可着手安装锚索。 安装下倾锚索比较简单,没有更多的技术问题。安装上倾和 水平锚索时要注意以下四点:检查定位止浆环和限浆环的位 置,损坏的,按技术要求更换;检查排气管的位置和畅通情 况;锚索送入孔内,当定位止浆环到达孔口时,停止推送, 安装注浆管和单向阀门;锚索到位后,再检查一遍排气管是 否畅通,若不畅通,拔出锚索,排除故障后重新送索。 4. 锚固法注浆 锚固法注浆采用排气注浆发施工。下倾的孔,注浆管插至孔 底,砂浆由孔底注入,空气由锚索孔排出;上倾和水平孔, 砂浆由孔口注入,空气压向孔底,由孔底进入排气管排出孔 外(水平锚索,空气经限浆环进入排气管) 。 上倾和水平锚索孔注浆过程中,当排气管不再排气,且有稀 水泥浆从排气管压出时, 说明注浆已满; 对于下倾锚索注浆, 采用砂浆位置指示器控制注浆位置。 锚索孔注浆采用注浆机,注浆压力保持在 0.3--0.6 MPa。 5.立锚墩 锚墩的作用是把锚具的集中荷载传递到岩面和调整岩面受 力方向。为了使锚墩上表面与锚索轴线垂直,预先将一根外 径与钻头直径相同的薄壁钢管和垫板正交焊牢,浇筑锚墩前 将钢管的另一端插入钻孔即可。 6.锚索的张拉 张拉锚索前需对张拉设备进行标定。标定时,将千斤顶、油 管、压力表和高压油泵联好,在压力机上用千斤顶主动出力 的方法反复试验三次,取平均值,绘出千斤顶出力(KN)和 压力表指示的压强(MPa)曲线,作为锚索张拉时的依据。 因国产压力表初始起动压强不完全相同,所以,标定曲线上 必须注明标定时的压力表号,使用中不得调换。压力表损坏 或拆装千斤顶后,要重新标定。 若锚索是由少数钢纹线组成,可采用整体分级张拉的程序, 每级稳定时间 2~3min;若锚索是由多根钢纹线组成,组装长 度不会完全相同,为了提高锚索各钢绞线受力的均匀度,采 用先单根张拉,3 天后再整体补偿张拉的程序。 7.封孔注浆 补偿张拉后,立即进行封孔注浆。对于下倾锚索,注浆管从 预留孔插入,直至管口进到锚固段顶面约 50cm;对于上倾和 水平锚索,通过预留注浆管注浆。孔中的空气经由设在定位 止浆环处的排气管排出。 8.外部保护 封孔注浆后,从锚具量起留 50mm 钢绞线,其余的部分截去, 在其外部包覆厚度不小于 50mm 的水泥砂浆保护层。 为保质保量地按期完成施工任务,工地必须成立 QC 小时, 自始至终每个阶段坚持采用科学的工作方法,制定一系列对 策和实施办法,及时改善锚索体结构,积极改进施工工艺, 采用先进的网络技术组织施工, 尽量做到均衡生产, 使钻孔、 注浆、张拉、封锚等工序互不延误,交叉进行,并按统一表 格做好施工记录。 二、质量控制 1. 锚位点放线,各方向允许误差均为±1cm。 2.脚手架的搭设必须稳定,对紧固件的紧固必须有人 复核。 3.按设计孔口座标在脚手架上安装钻机专用钢管,将 钻机放在专用钢管上,用经纬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,到满足设计要 求为止。将紧固件紧牢后,再核查一遍钻机孔位座标、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:倾角±0.5°,方位角±1°。 4.锚索孔径允许误差±2mm。 5.若遇坍孔,应立即停钻,进行固壁注浆处理,注浆 24 小时后重新扫孔钻进。 6.洗孔要干净彻底,孔中不得留有岩粉和水。 7.锚索的编制要确保每一根钢绞线始终均匀排列、平 直、不扭不叉,锈、油污要除净,对有死弯、机械损伤及锈 坑者应剔出。 8. 锚索的长度要根据钻孔的实际深度确定, 允许误差±2cm, 并对锚索按孔号相应编号。 9.锚固段的定位导向花架、船形托架(两者统一) ,应严格 按设计要求安装在锚索上,绑扎铁口既要能承受一定的拉 力,又要保证锚索的自由拉伸。 10.安放锚索要保证锚索孔壁有不少于 1cm 的注浆厚度,锚 索安放要平直,张拉段要放在锚孔中央。 11.内锚固段注浆,水泥选用 525 号普通硅酸盐水泥,搅拌 水泥砂浆应均匀,使用时不得有沉淀,为保证浆液性能可加 入不同用途的外加剂,注浆充盈系数为 1.1--1.3。 12.严格控制加水量和水灰比,灰砂比允许误差为±0.03。 13.锚墩制作允许偏差各方向均为±3cm,安装时应先安放 好孔口定位钢管,以保证锚墩与锚孔垂直。 14.锚索的张拉要在锚固段砂浆及锚墩混凝土达到设计强度 后,方可进行。 15.张拉前张拉设备要标定,重复三次取平均值。各根钢纹 线拉力不均匀系数在 0.95--1.05 之间,各根钢纹线的拉力 差为±5%。 16.补张拉在张拉完成后 6--10 天进行,张拉力取设计预拉 力的 20%。 17.张拉段注浆必须待浆液溢出孔口稳定 1--2 分钟,方可 停止注浆,24 小时后还需进行补浆,以确保注浆饱满。 三、安全措施 1、施工前进行技术安全交底,施工中应明确分工,统 一指挥。 2、各种机械机具应处于完好可靠状态。 3.上岗前要做好安全检查工作,由班组长负责,责任 到人,互相监督,施工人员进入现场应戴好安全帽,操作人 员应精力集中,遵守有关安全操作规程。 4.机械、电器设备应专人操作。 5.电(气)焊操作工应有操作证。 6.边坡加固工程钻孔通常是在脚手架上作业的,为确 保脚手架绝对安全稳定,采用双排方式,间距 1.2--1.3m, 重力集中处增加斜向及横向支撑,并设置短锚桩,将脚手架 锚固在稳定的岩壁上。 7.高空作业应设安全防护设施,在既有线附近作业, 应设行车安全防护。 8.风动钻机管路连接应牢靠,避免脱开甩出伤人。 9.切割钢绞线使用的砂轮切割机要设安全护罩,以免断片 伤人。 10.注浆管路应畅通,不得有堵塞现象,避免浆液突然喷出 伤人,注浆管路不使用时要及时注压清水冲洗干净。 弹性位移超过自由段理论弹性伸长量的 80%, 且小于自由段长度与 1/2 锚固段长度之和的理论 弹性伸长量,在此区间为正常位移