锚索框格梁施工工艺及方法

锚索框格梁施工工艺及方法

锚索框格梁施工顺序：测量放样→坡面修整→钻孔→锚索安装→注浆→肋柱施工→张拉→封锚。

1、测量放样

在坡面开挖形成后，按施工图要求采用全站仪结合坡面拉线进行测量放线，准确定出锚孔和框架的位置，并用钢筋和油漆做标记，以保证框架顺直和美观。

采用全站仪测放孔位及倾角，并反复校核，误差不得大于3mm。

2、坡面修整

坡面采用人工修整，随开挖的下降及时进行清坡，清理边坡采用临时锚杆搭设脚手板做支护和平台，对于边坡易风化崩解的土层，若开挖面不能及时支护时，应预留保护层，在有条件支护时，再进行保护层开挖。清理边坡时，作业人员系安全带，从高处分条带向下逐层依次清理，对于块体较大、人工无法撬动的孤石，宜爆破后清除。

3、钻孔

（1）施工平台及脚手架的搭设与主动防护网施工工艺中脚手架及平台搭设工艺相同。

（2）利用卷扬机将小型潜孔钻机就位于第一排锚索操作平台上，调整测量钻孔位置及钻机倾角，利用紧固件固定于操作平台及岩面上，自下而上施工，随钻孔的进度，及时架立上一层操作平台。工艺为：定位→钻孔→高压风清孔。

锚孔孔径为130mm，锚孔钻进应采用无水干钻（即风动钻进）。钻进时根据底层变化调整钻进速度，并记录底层变化及地下水情况。为满足锚固要求，锚固段造孔时，不得采用泥浆等有碍结合强度的护壁造孔。如遇松散破碎易坍孔时，应采用跟管钻进技术，如遇坍孔，应立即停钻，采用压力为0.1～0.2Mpa水泥灌浆固壁，初凝后重新扫孔钻进，成孔后应采用高压风清孔，将孔内岩粉，碎屑及积水排出，保持孔内干燥及孔壁的干净粗糙。孔深钻进达到设计要求后，不能立即停钻，要稳钻3～5min，并应及时进行锚孔清理。

采用1根聚乙烯管复核孔深，孔深不小于锚索设计长度时，拔出聚乙烯管，以织物或水泥袋纸塞满孔口待用。

钻孔深度应满足锚固段的有效长度及安全储备并有不小于0.5m的预留深度。如钻孔时发现锚固段地层差于设计资料时，应通知监理工程师和设计单位，以便确定是否增加孔深或采取其他特殊措施来满足设计要求。

钻孔机具的选择：应当根据锚固地层的类型、钻孔直径、钻孔深度、锚固工地的场地条件来选取钻孔设备，本项目为灰岩和泥灰岩，采用以压缩空气为动力的潜孔钻机，由于是在边坡上钻孔，坡度较陡，故选用轻便风动小型潜孔钻机（XZ30型，钻孔深度30米，钻孔直径小于130mm，主机重量250Kg）。在岩层破碎或疏散的地层中应采用跟套管钻进技术，以保证钻孔完整不坍塌。

严格按照设计图中锚索间距、倾角、高程进行施工，当地质条件受限制无法施工时，应会同监理、设计人员拟定新孔位，在未征得监理、设计单位同意时，不得擅自变更设计。

钻孔偏差：较好岩层地基的钻孔偏差为设计孔深的1/100～1/200；砾石层坡积层及不均匀地层的钻孔偏差在设计孔深1/50之下，孔深、孔径不小于设计值。与设计锚固轴线的倾角、水平角误差在±2.5︒以下，与锚固钻孔轴的误差在75mm以下，锚固孔布置误差为锚索长的1/30以下。施工中孔深、孔径比较容易控制，而孔向（孔轴线倾角及孔轴线方位）的误差不易控制，当超过允许

误差时，锚索张拉时容易在孔口处发生弯折，这对锚索的受力极为不利。为此，施工中采取如下措施：

a、加大钻杆刚度，加长岩心管长度，及时校正变形的岩心管。

b、加强钻机平台的牢固度，认真校核钻具轴线，确保开孔段倾角准确，孔壁平顺。

c、采用加大节点（每一个钻杆接头处增设一个弹子盘支撑），使全孔沿程都有可靠的支撑点，且不加大钻机负荷，能确保钻杆只能在钻孔中心圆周运动，

4、锚索安装

锚索按设计要求每索采用4根或6根Φs15.2的高强度低松弛预应力钢绞线，公称直径15.2mm，标准强度为1860Mpa，用OVM15-4型锚具锁定。

（1）锚索制作：锚索按设计的锚固段、自由（张拉）段、锁定头的长度和结构要求制作。制作工序如下：

a、下料：采用机械切割满足锚索设计及张拉操作要求的长度的钢绞线。严禁采用电焊和气焊切割，对有死弯、机械损伤者应剔除。

下料长度由下式计算：

L=Ls+Lm+Ld+a

式中，L—预应力钢绞线下料长度；

Ls—锚索实际孔深（框格梁厚度和锚固段及自由段长度之和、不含沉砂段）

Lm—锚具厚度

Ld—张拉设备工作长度

a—调节长度（含张拉设备以外的外露长度）

本项目Lm+Ld+a≈1～1.2米。

b、钢绞线采用无齿锯切割，严禁采用电焊或气焊切割。在加工车间或厂棚内利用特殊的支架将切割好的钢绞线摆平顺，进行必要的清污除锈处理。

c、对进行了除锈处理的钢绞线涂刷强力防腐涂料，然后在自由段再涂防护油并套上套塑管，套塑管应采用管壁均匀，厚度为1mm的原生塑料管或尼龙管材，不宜采用聚氯乙烯塑料，中间不得有接头和接缝。自由段与锚固段相接处应采用粘胶带或其他止水材料缠封。最后用特殊的扩张环、紧箍环等把已处理好的钢绞线按设计图组合在一起制成锚索，锚索上应有一根通至底部的灌浆管。扩张环可采用聚乙烯材料模塑加工（材料弹性模量应小于浆体凝固后的弹性模量）。紧箍环可采用Φ6.5钢筋绑扎而成。为防止钢绞线散开，影响设锚，同时避免下锚时泥土灌入堵塞注浆管，锚固体前端采用锥形导向帽，导向帽应牢固地焊于钢绞线上。为防止钢绞线外的水泥浆体开裂，引起较大的预应力损失，应在锚固段钢绞线外包裹钢丝网，钢丝网孔大小为1.5×1.5cm，钢丝网伸入锚索自由段内约50cm。

d、钢绞线编束时，应逐根理顺，捆扎成束，不得紊乱。锚索可在钻孔的同时与现场进行编束。

e、锚索制作完成后，应进行外观检验，并签发合格证。用塑料包裹好，并卷成直径约2m的圈

存放，并应按锚索长度、规格进行编号，使用前应经监理工程师认可。

（2）锚索安装

a、锚索入孔前应进行下列各项检验，并经监理工程师认可：锚孔内及周围杂物必须清除干净；锚索长度应与设计孔深相符；锚索编号是否与孔号一致，确认无误后，再以高压风枪清孔一次，即可安装锚索。安装锚索时要注意以下几点：

i、锚索应无明显弯曲、扭转现象；

ii、锚索防护涂层无损伤，凡有损伤的必须修复。

iii、检查定位止浆环和限浆环的位置，损坏的，按技术要求更换。

iv、检查排气管的位置及通畅情况。

v、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穿束。

b、锚索采用人工扛抬，人工用力徐徐穿入锚孔内。若遇坍孔锚索未下至深度时，必须将其拔出，重新用钻机清孔，然后再下锚，直到满足设计要求为止。下锚过程中不应损伤锚索。

c、对于深孔锚索，在人力难于实施时采用自制穿束支架辅助穿束。

d、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。锚索入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，先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。安装完成后不得随意敲击或悬挂重物。

e、穿束结束后及时将锚索外露部分包裹起来以防玷污。

5、注浆

锚索注浆采用孔底注浆施工，浆液由孔底注入，空气由排气管排出，采用砂浆位置指示器控制注浆位置。

（1）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。

（2）注浆工艺要求

a、采用水泥砂浆，水泥浆采用标号不低于32.5号生产日期在3个月内的新鲜硅酸盐水泥配制的水泥砂浆，浆体标号要达到≥25Mpa，水灰比为1：：0.45，搅拌后的泌水率宜控制在2%，最大不超过3%。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。

b、当因工期等原因要求速凝时，可加速凝剂；也可以掺入对预应力钢绞线无腐蚀作用的膨胀剂等外加剂；其它配置不变。

（3）制浆注浆

a、注浆应用搅拌机搅拌，达到规定稠度，直到均匀为止，然后缓慢搅拌，一直到灌浆结束。具

体操作，可按先放水，再放水泥，最后加砂。全部投料后，在规定的时间内搅拌均匀。采用转速为1500～2000转/分的高速旋转式的和浆机，大约搅拌2分钟即可。然后存入缓慢搅拌的储浆桶中，待计划的浆量储够后，开始注浆。在不漏浆的情况下，每孔可一直灌满，不得分开灌入，以免浆液渗进气泡。

b、一旦锚索入孔安装后，应及时压浆。压浆前应检查压浆设备压浆管、注浆管等是否完好、畅通。

c、全段采用一次注浆，防止中途停止较长时间。灌浆泵选择UBJ1.8型挤压式灰浆泵，灌浆过程中严格排除孔内的气、水，且不影响灌浆质量，影响锚固体与孔壁的接合力，采用孔底返浆法，注浆至锚孔孔口溢出浆液时，方可停止。注浆作业过程按规定的“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。

d、在浆体未凝固前不得移动锚索，并需要进行养生。

e、锚孔浆液容量一般取设计用浆量的120%～130%，裂缝发育和存在溶洞、溶缝时将会超灌很多，制浆前与灌浆过程中应充分注意。

f、如遇孔道阻塞，必须更换注浆口，但必须将第一次灌入的水泥浆排出，以免两次灌入的水泥浆之间有气体存在。锚索下入孔后6小时内必须注浆，有地下水的孔，造孔成孔后4小时内不能下锚时，应在下锚索前重新洗孔，速洗、速设锚、速注浆。锚索注浆时，应等待锚孔水泥浆面稳定后才停灌，不稳定时，应继续缓慢加压注浆，不稳定不得停灌。在灌满孔道并封闭排气孔后，宜再继续加压至0.5～0.6Mpa，稍后再封闭灌浆孔。

（4）注浆压力

为保证锚索的承载能力注浆的压力以0.4～0.6Mpa为宜，以能连续缓慢压入浆液为原则，岩层中，无裂隙的灌浆压力可以取低值，有裂隙时，可在下锚前采用自流预灌浆，再钻孔、洗孔、设锚。在土层中，可根据土体的密实性能，选用不同的灌浆压力，土层密实时，选用0.4～0.5Mpa，土质松散时，选用0.5～0.6Mpa。

灌浆结束以实际灌浆量大于理论吃浆量和回浆相对体积质量大于进浆相对体积质量且孔内不再吸浆为控制标准。浆液收缩后及时补浆，使孔口浆液饱满。

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。

6、肋柱施工

为了更有利于边坡的稳定，施工时每台阶边坡先开挖竖向肋柱部分，钻孔安装锚索后，竖向肋柱柱身一次浇筑，待锚索张拉注浆或锚杆注浆达到强度后才可从上到下开挖其余土体浇注横向肋柱。

（1）框格锚索肋柱布置：

a、开挖竖向肋柱后，基坑内土要夯实。锚索框格地梁和骨架嵌入深度：土质及全风化层地梁为38—40cm，强风化层地梁为25cm，中弱风化层地梁无法嵌入，地梁与骨架均培土25cm。框格竖肋要上下垂直，横梁左右平齐。当岩性为硬岩时，坡面难以平整，为确保框格美观，局部空洞要采用素混凝土补齐。

b、框格横梁每隔3排框格设2cm伸缩缝，设在框格中间，内填浸沥青木板。

c、肋柱定位必准确，应垂直于路线，当实测边坡高度不以整10米计时，可适当调整最上一台肋柱高度，高度变化应平缓渐变，尽量减少破坏坡面原状土及植被。

d、锚具应设在横竖向肋柱交结点上。

（2）浇注混凝土框架梁：框格梁基坑开挖和浇注前用临时锚杆和脚手板搭设临时操作和运料平台，采用混凝土泵车运料运至浇筑地点。

a、首先沿坡面开凿出深25～40cm，宽50cm的槽子，接着在槽内设支模板，然后加工绑扎钢筋，最后浇注竖肋混凝土并预埋横向钢筋。浇注前对每一束锚索要预埋锚垫板和孔口管，锚垫板安装应与钢筋角度垂直。竖向肋柱浇筑完成达到强度后，安装张拉锚索并注浆达到强度后，开挖横向肋柱后支底模、绑扎钢筋、浇注横梁。对于框格梁锚索的肋柱，肋柱内管道设置＃字型定位钢筋并点焊在主筋上，不容许铁丝定位，确保管道在浇筑时不上浮、不变位。管道设置的容许偏差不得大于±1cm，横向不得大于0.5cm。

b、在混凝土灌注前，必须将锚具中的螺旋钢筋、波纹管和锚垫板按设计要求固定在横梁与竖肋交点处的钢筋上，方向与锚孔方向一致，摆放要平整。浇捣时必须仔细，确保混凝土密实，并不能使锚具移动。施工采用分片进行，每片由2～3根竖肋及其横梁、顶梁、底梁组成，两相邻框架接触处（横梁、顶梁、底梁）留2cm宽伸缩缝，用浸沥青木板填塞。由于框架底面受坡面凹凸情况影响，凸出部位采用局部打凿，凹入部位，可先用C25混凝土衬垫，再进行钢筋安装；凹入量不大的可一次性与C25混凝土一起浇筑。

c、锚筋体应调整与锚具工作台垂直，尽量避免弯折，框架梁施工完成后应从锚垫板空隙补浆口补浆。

d、在进行钢筋安装时，有一个重要工序，那就是锚斜托的准确安装，按照同一要求，制作专用的锚板使锚斜托突出框架梁的表面，与锚索方向垂直。

e、在需要做钢绞线混凝土框架处的坡面上进行平整，凸出的地方要刻槽，遇到局部架空出用

C25素混凝土填补，宽度比梁体宽5cm，并用5cm厚砂浆抹平，作为立模的基面。

f、模板的安装与加固。为了保证框架梁体尺寸准确，宜采用组合钢模板。包括斜向表面，采用钢模板后，灌注混凝土时才能保证梁体的尺寸准确，轮廓线条清晰。模板的安装要有足够的强度和整体性，确保混凝土灌注中模板不变形。

g、对于锚索框格梁，每段肋柱混凝土浇筑完成后，应立即检查每一管道是否漏浆和堵管。混凝土浇筑后，安排专人养护。在混凝土达到设计强度后，方可进行锚索张拉。

h、为了使框格梁上的锚梁上表面与锚索轴线垂直，预先将1根外径与桩头直径相同的薄壁钢管和垫板正交焊牢。

7、张拉

预应力锚索的张拉必须在灌浆体及框格梁达到龄期和强度后，才能施加预应力，并通过张拉试验或验证试验确定是否满足设计规定的承载力。

首先将张拉设备送到计量测试所进行标定，得到一份标定结果。据此绘出反映千斤顶出力和压力表指示的压强之间关系的F—p曲线，作为张拉时的依据。采用小吨位轻便千斤顶分组张拉法，通过循环，实现对整束的张拉。张拉荷载采用分档次分级逐步施加。张拉前要对孔口的钢垫板，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，等待张拉。

（1）张拉设备

a、张拉千斤顶应采用带有压力计的双向伸长的双头千斤顶，并且在每个工点施工前均应进行校

验。

b、千斤顶在下列情况下应重新标定：

已使用六个月，或使用次数超过300次；严重漏油；主要部件损伤；引申量出现系统性的偏大或偏小；张拉次数超过施工规范规定的次数。

c、张拉前应检查千斤顶内摩阻是否符合有关规定要求，否则应停止使用。

d、千斤顶和油表必须配套标定和配套使用。

e、应根据每批钢绞线的实际直径随时调整千斤顶限位板的限位尺寸，最标准的限位板尺寸应使钢绞线只有夹片的牙痕而无刮伤，如钢绞线出现严重刮伤则限位板限位尺寸过小，如出现滑丝或无明显夹片牙痕则有可能是限位板限位尺寸过大。

（2）锚具：

a、锁定钢绞线的锚具必须采用质量好的大厂合格产品。

b、应抽样检查夹片硬度。

c、应逐个检查锚具及垫板孔口内有无毛刺，对有毛刺者应予退货，不准使用。

d、锚具和夹片应涂抹防锈漆，使用时不得有锈、有水及沾污其他杂物。孔内空隙应用挤压确保防护剂填满。垫板下的锚孔内应压入水泥浆，确保垫板下锚孔内无空洞及空隙。

e、对夹片及钢绞线卡紧部的防护宜采用防护油涂层防护，对锚具及锚索的外露头采用混凝土封闭防护，使锚具处于混凝土的碱性环境中。

（3）张拉

初张拉：正式张拉前，按设计值10%进行预张拉1～2次，使其各部位接触紧密、钢铰线完全平直，而后进行正式张拉。

正式张拉：

（1）确定施工预加应力采用如下公式确定施工张拉预应力值：

式中：P－施工时所要施加的预应力（KN）；

P0－最大试验荷载（KN）；

Pi－初始试验荷载（KN）；

△L－试验最大荷载～初始试验荷载下的变形量（mm）；

Px－锁定后获得的预应力（KN），并假定夹片锚锲的压缩量ε最大为6mm，最小为1mm，各种型号的夹片规定不同。

（2）初值预拉：在张拉前对单根钢绞线须选定吨位进行预拉，使每根钢绞线处于初始的相同受

力状态。然后安装张拉千斤顶，使每根钢绞线上受力均匀。

（3）预应力张拉：张拉时应将施加的预应力值分成 3～5 级进行循环张拉，每级的张拉荷载为设计张拉力的 1/3～1/5。岩质地层可取 3 级，土质地层宜取较多的级数。每次循环间隔时间，岩石地层可取 1 小时左右，土质地层可取 1 天左右，松散软弱的地层间隔时间宜长些。分级张拉时应将每次加载，需稳定一段时间，一般情况岩石地层稳定时间宜在 10 分钟左右，土质地层宜在 20 分钟左右。松散、软弱地层稳定时间宜更长些。操作控制，以张拉值稳定时间的 2倍为度。

（4）锚索张拉时，一定要将锚索扶正与工作台垂直后，再安装千斤顶，张拉时应设架保证千斤顶与工作台面垂直，确保各根钢绞线受力均匀。张拉时应注意安全，张拉千斤顶后绝不能站人。

（5）每次张拉应有完整的原始张拉记录。

（6）预应力采用引伸量与张拉力双控，以引伸量为主，引伸量误差应在-5%～+10%范围，每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的 1%，且不允许整根钢绞线拉断。断丝是指锚具与锚具间或锚具与死锚端部之间，钢丝在张拉时或锚固时破断。

（7）预应力的张拉工作班组必须固定，且应在有经验的预应力张拉工长的指导下进行，不允许临时工承担此项工作。

（8）锚索张拉过程中，应始终有监理工程师现场检查，发现异常及时报告以便采取必要措施。

8、封锚

确认锚索承载能力后，全部锚索张拉够吨位，产生工程效果后，可切断外露的工作钢绞线，但应在锚具顶面外留80～100mm线头，不宜留得太短，以防钢绞线曳滑掉入而失效，然后采用防腐

涂料仔细涂刷外露钢件（锚具、夹片、钢绞线、钢垫板等）。在锚孔封锚前，应将锚头混凝土凿毛后，应对锚头空隙进行补充注浆充填密实，用C30细石混凝土封闭全部外露的锚具及金属垫板等，保护、防护锁定头，使之成为永久锚固工程的组成部分。封锚混凝土任一部位的最小厚度，不得小于50mm。所有管道及管道与锚具的连接均应确保其密封性。