預應力錨索張拉施工指導性方案

2021-12-20 11:42:43 字數 5219 閱讀 4323

一、工程概況

管段起訖里程為dk***+219.75~dk***+075.00,管段內共76段路基,路塹邊坡防護形式主要有:

預應力錨索(杆)框架、普通錨桿框架、孔窗式護坡(護牆)、拱形骨架、漿砌片石,路堤邊坡防護形式主要有:拱形骨架、漿砌片石護坡、正六邊形砼空心塊、三維柔性生態護坡。管段內路基以路塹為主,邊坡防護以預應力錨索為主。

二、邊坡地質情況

沿線地形、地質條件比較複雜,區域地質作用劇烈,不良地質發育。沿線邊坡主要地質為泥質粉砂岩、強風化泥質砂岩、粉質粘土,岩質軟,具有膨脹性,節理裂隙發育,岩體較破碎,部分地段有順層,

三、整體施工方案

預應力錨索(杆)防護施工主要由測量放樣、鑽孔、錨索製作及安裝、注漿、格梁及錨墩施工、錨索(杆)計安裝、張拉及鎖定、補充注漿(二次注漿)、封錨等工序組成。在錨索施工前必須進行錨索(杆)拉拔試驗。

1、測量放樣

為保證錨孔位置準確,格梁整體線型美觀,可採用整體布孔位,搭設坡面腳手架的方法。具體操作過程中嚴格控制好坡頂、坡腳(同一坡面上)兩條基準線(基準線一般定位格梁面高程),依據上下基準線掛坡麵線,分別確定各節點位置,然後按照掛線位置緊貼坡面搭設腳手架,按照格梁尺寸搭設,將錨孔位置定於腳手架節點上(要考慮鋼管直徑),區域性進行高低調整,保證整體腳手架平齊。

2、鑽孔

鑽機應嚴格按照設計孔位、傾角和方位準確就位,採用測角量具控制角度,孔位、孔斜率、孔徑、孔深滿足規範及設計要求。成孔後孔口進行覆蓋防護,防止雨水或土渣進入孔內。鑽進過程中應對每孔地層情況、進尺速度、潮濕程度以及一些特殊情況作現場記錄。

如遇塌孔,應採用套管跟進組合鑽具作業或註水泥砂漿處理。錨桿(索)成孔後應及時下放錨索(杆)並注漿。

3、錨索製作及安裝

製作錨索前,準確計算鋼絞線的每根長度,採用切割機切割,嚴禁電焊燒割,長度一次性擷取,不得採用焊接等連線,考慮錨索張拉工藝要求,錨索實際長度比設計長度多留2m。安裝承載體過程中,剝離鋼絞線表面塑料套管(和載體連線部位),將鋼絞線表面防腐油脂清洗乾淨,然後用擠壓機將擠壓套和鋼絞線進行機械連線。按照設計要求安裝隔離架、架線環、對中支架等配件。

壓力分散型錨索因各單元錨索長度不同,因此應對各單元錨索進行標記。編號可採用兩重編號的原則,避免因施工中因錨索拖動將標記磨損,一是對鋼絞線外露段(剝皮後)用不同顏色膠帶標記;二是對外露段外套管分別採取切除不同長度的方式。以上兩種方式同時使用,特別要注意,錨索張拉時外露鋼絞線套管要全部剝離,一定要採取可靠的方法。

下錨前,應採用高壓風反覆清孔,並用一根聚乙烯管複核孔深,待孔內粉塵吹淨且孔深不小於錨索設計長度時,拔出聚乙烯管,準備下放錨索。下錨索過程中,推送錨索時用力要均勻一致,應防止在推送過程中損壞錨索配件。推送錨索時不得使錨索轉動,將錨索體推送至預定深度後,檢查注漿管是否暢通,否則應拔出錨索體,排除故障後重新安裝。

4、注漿

注漿用採用注漿機進行,必須從孔底到孔口返漿式注漿,注漿壓力不小於0.6~0.8mpa,漿液採用m40水泥砂漿。

漿從孔口溢位時視為注滿,必須一次注滿,要多進行次補漿,以保證漿體充滿鑽孔。注漿完畢後,將錨索固定在孔口**。預應力錨桿注漿分為兩次注漿,第一次為錨固段注漿,待錨桿張拉鎖定後第二次注漿。

5、格梁及錨墩施工

施工程式為:測量放線→格梁開挖→砂漿墊層→綁紮鋼筋→支立模板→安裝錨索孔口波紋管→安裝螺旋筋及孔口鋼筋網→安裝錨具(錨墊板)→現澆混凝土→混凝土養護。

格梁在施工前,首先開槽並進行修整,然後採用c20混凝土墊層找平,對超挖部位嚴禁採用鬆散土塊回填,必須採用c20混凝土填補,嚴禁格梁墊層下有虛渣和空洞。嚴格按照設計圖紙和規範要求綁紮鋼筋,確保主筋長度及箍筋間距滿足要求,鋼筋接頭盡量避開節點位置。模板必須安裝順直,接縫嚴密,頂面可進行加蓋,確保格梁面平整。

澆築過程中,控制澆築速度,不宜過快,防止脹模,澆築過程中必須進行振搗,確保砼密實。菱形格梁施工完砼後可在擋水堰位置埋設預埋鋼筋,保證後續擋水堰施工時與格梁的連線質量。拆除模板時,保證混凝土表面及稜角完整,不被破壞。

澆築完後對格梁進行覆蓋養生,特別是錨墩位置,必須按要求養護到位。

6、錨索(杆)計安裝

若需要安裝錨索(杆)計的孔位,按照工點圖中指定孔位進行安裝,安裝前必須進行標定、編號,安裝時保證錨索(杆)計座在錨墩面上,必須放置平穩,錨索(杆)從測力計孔中心穿過,如發現幾何偏心過大,應及時調整。

7、張拉及鎖定

在張拉前必須根據錨索錨固設計噸位選擇合適的千斤頂及油壓幫浦,並進行標定,得出千斤頂拉力和油壓表壓強的張拉方程。根據相關引數計算錨索張拉荷載及伸長量,並計算出不同荷載對應的張拉油表讀數。

當格梁砼強度及孔內m40砂漿強度,達到設計強度的80%以上,方可進行錨索的張拉。在正式張拉前,先按照荷載為0.1倍的設計拉力預張拉,整體張拉1~2次,使錨索拉直,然後鬆開。

壓力分散型錨索進行張拉時,按照設計荷載的25%、50%、75%、100%、110%五級分級補償,分級整體張拉。在張拉過程中,當荷載每增加一級,均應穩定5min,並記錄位移讀數。最後一級張拉荷載應維持10~20min,每級穩定後測讀錨頭位移不應少於3次。

張拉至110%穩定後可進行鎖定,若發先應力損失,應及時進行補張拉。

8、補充注漿(二次注漿)

張拉鎖定後,可進行補充注漿。預應力錨索應從補漿孔進行補漿,保證波紋管及錨具內注漿飽滿。預應力錨桿採用二次注漿管進行注漿,注漿前確保排氣孔暢通。

9、封錨

錨索張拉完成7天後,對其拉力和外觀進行複查,複查合格後,採用手提砂輪機切除多餘鋼絞線(從錨具起預留大於10cm,但不超過錨頭),然後支模,用混凝土及時封閉錨頭,要求整齊、美觀。

四、關鍵工序施工(錨索(杆)張拉)

1、工藝流程圖

壓力分散型預應力錨索(3單元6束)為圖1所示,拉力集中型預應力錨索、預應力錨桿為圖2所示,見下圖。

注:當預應力錨索為2單元4束時,每迴圈只進行第一步補償張拉(補償張拉1),不需第二部補償(補償張拉2),其他工序仍按照流程進行。

圖1:壓力分散型預應力錨索張拉工藝流程圖

圖2:拉力集中型預應力錨索、預應力錨桿張拉工藝流程圖

2、工藝流程

(1)壓力分散型預應力錨索(3單元6束)

①預張拉:

在正式張拉前,先按照荷載為0.1倍的設計拉力預張拉,整體張拉1~2次,使錨索拉直,然後鬆開。

②差異分步補償張拉:

第一步:先按照差異荷載△p1張拉第一單元(最長一組錨索),並採用△l1-2進行控制,張拉到位後鎖定工作錨和工具錨;在千斤頂行程內可不回油,壓力表不歸零,繼續進行第二步張拉。

第二步:再按照差異荷載△p2同時張位第一單元(最長一組錨索)和第二單元(次長一組錨索),並用△l2-3進行控制,張拉到位後鎖定工作錨和工具錨;在千斤頂行程內不回油,壓力表不歸零,繼續進行整體同步張拉。

③分級補償,分級整體張拉:

按照上述,每級荷載張拉前先進行第

一、二步分單元補償張拉後,再將三組錨索(即

一、二、三單元)整體張拉,按照設計荷載的25%、50%、75%、100%、110%五級分級補償,分級整體張拉,至張拉鎖定。

(2)壓力分散型預應力錨索(2單元4束)

①預張拉:

在正式張拉前,先按照荷載為0.1倍的設計拉力預張拉,整體張拉1~2次,使錨索拉直,然後鬆開。

②差異分步補償張拉:

按照差異荷載△p1張拉第一單元(最長一組錨索),並採用△l1-2進行控制,張拉到位後鎖定工作錨和工具錨;在千斤頂行程內可不回油,壓力表不歸零,繼續進行整體同步張拉。

③分級補償,分級整體張拉:

按照上述,每級荷載張拉前先進行第一單元補償張拉後,再將錨索(2單元)整體張拉,按照設計荷載的25%、50%、75%、100%、110%五級分級補償,分級整體張拉,至張拉鎖定。

(3)拉力集中預應力型錨索、預應力錨桿

①預張拉:

在正式張拉前,先按照荷載為0.1倍的設計拉力預張拉,整體張拉1~2次,使錨索拉直,然後鬆開。

②按照設計荷載的25%、50%、75%、100%、110%五級分級整體張拉,至張拉鎖定。

3、張拉荷載和伸長量計算。

(1)壓力分散型預應力錨索(3單元6束)

①張拉荷載計算:

錨索設計荷載採用平均法進行分配,即每單元錨索承受的荷載為設計荷載的1/3,單根錨索承受的荷載為1/6,忽略孔道摩擦和其它不利因素。

②伸長量計算:

根據每單元錨索長度,確定各級荷載對應的伸長量。

△l1=p l1 /ea △l2=p l2 /ea △l3=p l3 /ea

公式中(l1、l2、l3)長度計算時,錨索有效張拉長度=錨固段+自由段+錨墩軸心厚度+錨具厚度+千斤頂的工作長度。

③差異荷載和伸長量計算:

差異伸長量:△l1-2=△l1-△l2 △l2-3=△l2-△l3

差異荷載:△p1=e*a*(△l1-2 / l1)*2

△p2=e*a*(△l2-3 /l2十△l2-3 / l1)*2

其中:l1,l2,l3—分別為第

一、二、三單元錨索的長度,且l1>l2>l3;

△l1,△l2,△l3—各單元錨索在各級荷載(設計荷載的25%、50%、75%、100%、110%)的作用下的伸長量;

△l1-2 ,△l2-3—各單元錨索在各級荷載(設計荷載的25%、50%、75%、100%、110%)作用下的差異伸長量;

p—各級荷載(設計荷載的25%、50%、75%、100%、110%)的作用下單根鋼絞線束的荷載;

a—單根鋼絞線束的截面面積;

e—鋼絞線的彈性模量;

△p1,△p2—各級荷載(設計荷載的25%、50%、75%、100%、110%)分步差異張拉之第

一、二步級張拉荷載增量。

(2)壓力分散型預應力錨索(2單元4束)

①張拉荷載計算:

錨索設計荷載採用平均法進行分配,即每單元錨索承受的荷載為設計荷載的1/2,單根錨索承受的荷載為1/4,忽略孔道摩擦和其它不利因素。

②伸長量計算:

根據每單元錨索長度,確定各級荷載對應的伸長量。

△l1=p l1 /ea △l2=p l2 /ea

公式中(l1、l2)長度計算時,錨索有效張拉長度=錨固段+自由段+錨墩軸心厚度+錨具厚度+千斤頂的工作長度。

③差異荷載和伸長量計算:

差異伸長量:△l1-2=△l1-△l2

差異荷載:△p=e*a*(△l1-2 / l1)*2

其中:l1,l2,—分別為第

一、二單元錨索的長度,且l1>l2;

△l1,△l2—各單元錨索在各級荷載(設計荷載的25%、50%、75%、100%、110%)的作用下的伸長量;

△l1-2 —錨索在各級荷載(設計荷載的25%、50%、75%、100%、110%)作用下的差異伸長量;

p—各級荷載(設計荷載的25%、50%、75%、100%、110%)的作用下單根鋼絞線束的荷載;

a—單根鋼絞線束的截面面積;

e—鋼絞線的彈性模量;

預應力錨索張拉施工方案

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