锚索施工特殊情况处理方案

1施工方案

本工程预应力锚索在覆盖层、全强风化岩及弱风化岩中均有分布。在右岸河道边坡支护中有锚索（长40m、P=2000KN）72束，锚索（长30m、P=1000KN）129束，共计201束。预应力锚索灌浆量为30万L（超灌系统按1.5考虑）。

预应力锚索施工工艺复杂，技术要求严格，各工序作业必须认真遵照设计文件和施工规范要求进行。结合以往类似工程施工经验，预应力锚索施工主要方法如下：

①边坡预应力锚索拟结合边坡石方开挖分层施工。

②岩石预应力锚索孔采用MD-100型锚索钻机钻进。预应力锚索施工均在施工排架上进行，采用脚手钢管搭设约3.5m宽承重脚手架作为施工平台。

③预应力锚索及孔口钢垫座套管、架线环、垫座钢筋等均在加工厂制作，10t加长车平板车运输；人工配合手动葫芦或卷扬机安装。

④NJ400型浓浆高速制浆机制浆，3SNS型灌浆机灌注。钢筋混凝土垫座采用木模架立，混凝土为机拌，人工运送混凝土入仓浇筑。

⑤预应力锚索采用YDC240Q型千斤顶进行单根初始应力调整，YCW100B和YCW200B张拉千斤顶整体张拉。

⑥当锚孔钻进到设计深度时，未遇到完整的岩石，应通知现场监理及设计联合确定施工措施。

2施工工艺

2.1脚手架施工

参见《边坡支护脚手架施工方案》

2.2边坡验收

锚索施工前由质安人员及监理单位对边坡进行现场验收，验收合格方可进行施工。

2.3测量定位

钻孔前由测量人员现场进行定位，且对相应的孔进行编号，方便于以后验收。

按设计要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位误差不得超过±50mm。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，需经设计监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。

2.4钻孔

2.4.1钻孔设备

钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层中采用潜孔冲击成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中，采用跟管钻进技术。

2.4.2钻机就位

锚孔钻进施工，搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位±1.0°，方位允许误差±2.0°。

2.4.3钻进方式

钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。

2.4.4钻进过程

开始钻进要低转速、低压推进；进尺约50cm时，再次校核孔向及施工平台，如有变动，及时调整加固，钻孔时孔斜采用测斜仪测控。钻孔开孔孔位偏差不大于10cm，孔斜误差不大于孔深的2%。

钻孔时认真记录每一钻孔的尺寸、钻进速度、回风、返渣、地下水及一些特殊情况等数据，及时填写记录表和判定情况；每次换接钻杆前均需缓慢倒杆，往返吹洗孔道，以便充分吹排粉渣，避免卡钻及重复破碎。钻进过程中，及时调整钻具支点并采用扶正器以修正其误差。钻进过程中如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，通知现场监理及设计，及时确定进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa）或超钻，待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。

2.5特殊情况处理

锚索孔钻进过程中孔内坍塌掉块，并有大量地下水从孔口返出,钻机无法继续钻进，起钻后发现锚索孔已坍塌，无索体安装通道。当孔钻到一定深度并有裂隙且相临孔出现现漏风现象。锚索孔钻进过程中孔内坍塌掉块，并有地下水从孔口返出，孔深达到设计要求的锚固段后孔内岩体破碎。

处理方法：

(1)灌浆过程中，发现冒浆、漏浆，应根据具体情况采用嵌逢、表面封堵、低压、浓浆、限量、间隙灌浆等方法进行处理。

(2)灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行局部灌浆，应一泵灌一孔。否则，应将串浆孔用栓塞塞住，待灌浆灌浆结束后，串浆孔再进行扫孔、冲洗，而后继续钻进和灌浆。或采用：注浆前用清水和高压风将孔内泥浆洗出，注浆压力取（从小至大）根据以往施工经验取0.4MPa浆液为水泥玻璃双液注浆，24小时后重钻。

(3)孔内有涌水的锚索灌浆孔，可选用下列措施综合处理：

①短的段长；②高的灌浆压力；

③浓浆结束；④屏浆；

⑤闭浆；⑥纯压式灌浆；

⑦速凝浆液；⑧待凝；

⑨压力灌浆封孔。

(4)灌浆段注入量大(持续注人水泥量超过3t)，灌浆难以结束时，应请监理工程师现场旁站可选用下列措施处理：

①低压、浓浆、限流、限量、间隙灌浆；

②浆液中掺加速凝剂；

③灌注稳定浆液或混合浆液。

④灌注0.5:1:1水泥砂浆

(5)渗水：吹孔时吹出的都是一些大颗粒而无粉尘，说明孔内有渗水，岩粉已贴附于孔壁。这时若孔深已够，则注入清水用高压风洗孔，洗净孔壁。若孔深不够，为防止岩粉堵塞钻杆，应立即停钻，并拔出钻杆，洗孔后再钻。有时孔内渗水量大，吹出的是泥浆和碎石，只要冲击器工作，可以继续钻，如果冲击器受淹不工作，应采取压力注浆堵水后再钻。

(6)锚索孔钻进后锚固段岩体破碎的孔,应经四确认后适当延长孔深,达到完整基岩，保证边坡锚固质量。

2.6孔径孔深

钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.1m以上。预应力孔道经检查合格后，临时做好孔口封闭保护

2.7锚孔清理

钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2min，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外，不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。

2.8锚孔检验

锚孔钻造结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。

2.9锚索体制作及安装

预应力锚索体由锚梁、自由段、锚固段和安全段四部分组成。预应力钢绞线采用标准型1860MPa（270级）无粘结、无涂层、高强低松弛钢绞线，其力学性能应符合GB/T5224的规定。预应力锚索体在加工车间内专用生产线上完成。下料长度按照锚索实际孔深、并满足张拉和设计要求的最小长度截取，随后将钢绞线卷盘挂牌架空存放并加以覆盖。

②将切割好的钢绞线按设计图纸要求进行绑扎制作，分根编号记录，固定堵塞装置，标示进出浆管；对中支架按要求进行设置。

a.锚索编制前对锚索钢绞线及附件进行检查；编制时，将钢绞线与各种隔离架、进/回浆管等进行标识，平行堆放于操作平台上，钢绞线按顺序用铅丝编帘，并对钢绞线及进、回浆管加以标识，然后安装架线环等附件。锚索张拉段均按设计要求设置隔离架。

b.用无锌铅丝在隔离架两侧将其绑扎牢固，以免隔离架移动。之后，在两个架线环中间采用无镀锌铁丝进行绑扎，使内锚段锚索绑扎成枣核状，且锚索绑扎时保证钢绞线进回浆管平行，并不出现交叉现象。

锚索制作完毕后，挂牌、架空存放于储料架上，并加以覆盖。

c.预应力锚索采用长拖车运输，人工下车、安装，局部采用卷扬机、吊车和平台车配合安装。对锚索外露部分作临时包裹加以保护。

安装锚索体前再次认真核对锚孔编号，确认无误后再用高压风吹孔，人工缓缓将锚索体放入孔内，用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度，计算孔内锚索长度（误差控制在50mm范围内），确保锚固长度。

2.10锚固注浆

无粘结式锚索灌浆：采用全孔段灌浆且锚索在孔口需安装定位板。一次灌浆管用压力风水冲洗孔内渗水，并检查管道是否通畅和阻浆系统的密封性注浆采用水泥浆。经试验比选后确定施工配合比。实际注浆量一般要大于理论的注浆量，或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。如一次注不满或注浆后产生沉降，要补充注浆，直至注满为止。注浆结束后，将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净，同时做好注浆记录。

浆液由NJ400浓浆高速制浆机拌制，浆液输送至JJS-2B搅拌桶由2SNS型灌浆机灌浆，拟安排灌浆操作工在液压升降台车上对锚孔施灌。

2.11锚索张拉及锁定、封锚

(1)张拉锁定

锚索锚墩混凝土抗压强度及浆液抗压强度达到设计张拉要求后，即可进行预应力锚索张拉。张拉作业拟在液压升降台车上进行。通过现场张拉试验，确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行，严格按照操作规程执行。在设计张拉完成6～10d后再进行一次补偿张拉，然后加以锁定。

(2)锚头保护

补偿张拉后，从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，其余部分截去，须用机械切割，严禁电弧烧割。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙预应力锚索张拉锁定。

(3)预应力锚索试验

①在预应力锚索正式施工之前，按设计要求暂取预应力锚索总量的3％进行试验。具体的数量及位置由监理工程师根据实际情况进行调整。

②预应力锚索试验主要是验证预应力锚固设计，确定锁定吨位和设计张拉吨位，检验预应力锚索施工工艺，指导安全施工。

③预应力锚索试验时，认真记录压力传感器的读数、千斤顶压力表读数及相应压力读数时的千斤顶伸长值。记录成果及时整理并报送监理工程师。

④试验锚索拟分级张拉，张拉升荷速度每分钟不超过控制张拉力的10％，达到锚索的设计张拉力时，稳压10～20min。

⑤预应力锚索试验完成后，及时整理一份完整的资料并提交给监理工程师，以便及时研究调整设计参数，在确认各种试验成果和对原设计做出说明后，预应力常规锚索方可进行正式张拉。

3排水孔

排水钻孔布置面积大，边坡开挖范围内均布置了排水孔，排水孔(Ф110)工程量1000m,出现类似上面情况可采用类似施工方法进行处理。

边坡排水孔利用搭设排架进行钻孔。排水孔采用宣化QZJ-100B潜孔钻钻孔，冲洗完成后安装PVC排水管，排水管外包一层土工过滤布。排水孔施工完成后应做好孔口封堵保护，以免喷砼堵塞排水管。在地质条件相对较差、渗水性较强的部位，及时通知监理工程师，并按监理工程师的指示进行处理。

(1)施工程序

排水钻孔的施工程序见图。

(2)排水钻孔

1)钻孔埋管，按设计图纸、文件或监理工程师指示执行。

2)钻孔编号、孔位、孔径、孔深顺序和孔轴方向等按设计图纸、文件和监理工程师指示执行。

3)排水孔钻孔过程中，如遇有断层破碎带或软弱岩体等特殊情况，及时通知监理工程师，按监理工程师指示处理，若排水孔遭堵塞，按监理工程师指示重钻。

4)排水孔的保护和装置等按设计图纸或监理工程师指示执行。

5)质量检查，孔深误差不大于或小于孔深的2%或符合施工图纸规定，开孔位置误差不大于10cm；孔的倾斜度：深孔不大于1%，浅孔不大于2%。

4质量保证措施

（1）钢绞线、张拉设备及锚具等均应有出厂合格证，钢绞线进场后应进行力学性能试验；

　　（2）孔位、孔深、孔径和孔斜等均应符合设计及规范要求；

　　（3）锚固段的固结灌浆应严格按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）要求进行，灌后进行锚固段声波测试，平均波速不得小于3000m/s；

　　（4）剥除锚索内锚固段的塑料套管，钢绞线表面油脂应清洗洁净，彼此平行伸直不扭曲；

　　（5）锚孔注浆应从通至孔底的PVC注浆管开始，确保注浆密实，灌浆记录应准确、完整、清晰；

　　（6）锚墩垫板孔道中心线应与锚孔轴线重合，锚墩钢筋混凝土施工应满足规范要求；

　　（7）分级均匀施加张拉荷载，并控制加载速率，张拉设备必须配套标定并绘制相关曲线；

　　（8）按锚索总数的5%随机进行抽样验收试验，合格标准按应力控制为：实测值不大于设计值的5%，或不小于设计值的3%。

（9）要求承包人建立质量检验机构和质量保证体系，施工前应进行技术交底工作，落实“三检”制度，并加强现场施工的组织、管理和协调。

　　(10)　锚索施工质量的控制以单元工程为基础、以工序质量控制为重点，进行全过程跟踪监督，坚持本道工序检查验收不合格，决不进行下一道工序的施工。监理工程师严把质量关，强化对现场的管理，按章作业，安全施工。

　　（11）在钻孔施工过程中要求加强钻机的导向作用，及时检测孔斜误差，合理采用纠偏措施，并做好施工班报记录。孔深不得小于设计值。监理人员按照设计及规范要求对造孔的孔位、孔深、孔径、孔斜进行检查验收。

　　（12）应按分序加密的原则进行钻孔，成孔后及时进行锚固段固结灌浆，以保证成孔质量。

　　（13）锚索索体在专用的施工场地进行编制，每批钢绞线进场后，按规范要求抽检进行破断力试验。每根钢绞线下料长度应根据实测孔深、锚墩厚度、垫板、工作锚板、限位锚板、千斤顶等沿孔轴线方向的总和再预留一定长度确定。可按以下公式进行控制：钢绞线下料长度=锚固端＋自由张拉端＋锚墩厚度＋千斤顶长度。

　　（14）剥除锚固段塑料套管后钢绞线上的油脂、污渍必须用棉纱擦洗干净，要求表面乌亮，手感滑腻无涩滞感。沿锚索长度方向均安设隔离架，隔离架间距不大于2m，相邻两隔离架之间安设束线环（绑扎丝）对锚索进行绑扎固定。隔离架应能使锚索入孔后周围有足够的保护层，钢绞线彼此平行伸直不扭曲。

　　（15）锚索编制完成后要编号，分类存放在专用场地并加以保护。

　　（16）锚索注浆是为了形成锚固段和为锚索提供防腐蚀保护层。另外，一定压力的注浆可以使注浆体渗入地层的裂隙和缝隙中，从而起到固结地层、提高地层承载力的作用。注浆是锚索施工的关键工序之一，其效果的好坏将直接影响到锚索的锚固性能和永久性。

　　（17）锚孔采用全孔一次性灌注水泥砂浆，砂浆拌和时间不少于3min，拌和后的砂浆要及时使用，拌和后1h未使用的砂浆作为弃浆处理。要求承包人对浆液类型、成分、注浆日期、配合比、注浆量及注浆压力做详细的记录，施工过程中监理试验工程师对砂浆进行取样做抗压强度试验。

　　(18)锚索施工完成后，要求钢绞线在锚具外的外露长度不大于2cm，多余部分予以切除，外露部分钢绞线用混凝土进行封锚保护。

5施工安全保证措施

支护施工主要是高空作业安全问题，故在施工中除配备必要的安全防护用品外，在建立健全各种安全制度上必须严格。

(1)建立健全安全管理体系和保证措施，严格安全生产经济责任制，加强安全意识和技术培训，坚持“以人为本、教育为先、预防为主、管理从严”的原则，做好安全事故的超前防范工作，做到措施具体、落实到位、奖罚分明。

(2)施工现场的布置符合防火、防爆等规定和文明施工要求，现场道路平整、坚实，保持畅通，危险地点设置标识牌。

(3)所有机械操作人员等均持证上岗，做到定人定机，保持设备完好率。

(4)施工现场配备专职安全员监督检查安全措施的落实情况；保证安全必要的投入。

(5)所有运输车辆进行经常性维护保养，保证其完整状态，严禁酒后驾车和疲劳连续作业。

(6)加强施工期边坡安全监测，用于指导施工；做好边坡坡面清理和支护，及时撬除危岩和不稳定块体。

(7)凡是患有心脏病、高血压、贫血病、癫痫病等不适合高空作业的人员，不得从事高空作业，严禁酒后高空作业。

(8)高空作业衣着灵便，严禁穿硬底鞋、拖鞋、带钉易滑的鞋进行高空作业。脚手板要有防滑措施。

(9)高空作业所有材料堆放平稳，工具要放在专门的工具袋中，上下传递物件时严禁抛掷。

(10)脚手架的搭设、拆除作业是悬空、攀登高处作业。年龄不满18周岁者，不得从事高空作业。在架子上作业人员上下均应走人行踏板，不准攀爬架子。

(11)在高处递运材料要尽量站在人行踏板上递运。必须上脚手架时，要先看脚手板铺装是否严密牢固，有无探头板，架子是否牢固，防护栏杆是否齐全。

高处作业人员，在无可靠安全防护设施时，必须先挂牢安全带后再作业。安全带应高挂低用，不准将绳打结使用，也不准将挂钩直接挂在安全绳上使用，应挂在连接环上使用。架子上作业人员，不要太集中，堆料要平稳，不要过多过高，以免超载或坠落。

(12)拆架子人员一般2～3人为一组，协同作业互相关照、监督。

拆架子的高处作业人员应戴安全帽，系安全带，扎裹腿，穿软底鞋方可作业。

架子拆除时要自上而下按顺序拆除，所有杆件材料均按先搭后拆、后搭先拆的原则依次进行。拆下的材料要随拆随清理，不得随便从高处向下抛掷物料。从架子向下送料时要上下配合，做到上呼下应，不准上下同时作业。