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预应力锚索施工工艺流程图

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确定。三项目部管段内锚索钻孔拟采用潜孔冲击式钻机，配备φ130钻头。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。

脚手架平台搭设完毕后，根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，钻杆与水平夹角为15°，并严格认真进行机位调整，确保孔位、钻孔倾角和方向符合设计要求，孔位误差不得超过±100mm，锚孔的孔斜度（倾角）误差不超过±2°，实际钻孔深度应比设计孔深大0.2m。

钻孔必须采用风动钻进、严禁水冲钻进，确保锚索施工不至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控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。

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。钻机钻进时，按锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐，钻杆用完深层搅拌桩施工工艺-secret，孔深也恰好到位。钻孔深度要超出锚索设计长度0.2m左右。

钻进过程中对每个孔的地层变化、钻进状态（钻压、钻速）、地下水等情况作好施工记录，并定期检查孔洞前方的偏移情况，以便及时采取措施，确保孔位正确。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。

钻孔过程中如遇地层松散破碎易坍孔时，应采用跟管钻进技术。如遇渗水、塌孔、卡钻等特殊情况时，需按如下要求进行处理：

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。

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0.1～0.2MPa，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。

钻孔孔位、孔深、斜度应符合设计要求。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，实际钻孔深度应比设计孔深大0.2m。

钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。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。

4.2.3锚索的制作与安装

本项目部管段内锚索均采用高强度低松驰的预应力钢绞线(φ＝15.24mm)制作而成，钢绞线强度Rb＝1860MPa，张拉控制应力为930MPa。制作锚索的钢绞线必须符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB5224）的规定。由于锚索体长而重，并且只能人工运送，所以锚索的制作场地应尽量靠近安装现场，以减少运索困难。

钢绞线采用机械切割，严禁电弧切割，钢绞线的截取长度为锚固段+自由段+1.5m外露张拉段（即钢绞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；锚索自由段要涂强力防腐涂料，锚索束每隔1.0m用细铁丝绑扎，涂刷防锈油，套上波纹管，管内注满黄油，两端封闭，外绕工程胶布封闭固定；也可以每单根钢绞线套一根φ20～22mmPVC塑料保护管，两端10～20cm范围内注满黄油，外绕工程胶布封闭固定。锚索锚固段每1.0m设一个扩张环，用厚度20mm的聚氯乙烯塑料板加工而成，每两个扩张环中间用细铁丝绑扎锚索；最后，在锚索端头套上导向帽。锚索结构详见下图。锚索编束前确保每根钢绞线始终均匀排列，平直、不扭不叉，有死弯、机械损伤、严重锈蚀及电烧伤的严禁使用。

锚索制作完成后，按桩号对应编号，锚索不能露天存放，应平顺的放在工作台架上，妥善保管，防止人踏雨淋。存放在相对湿度超过85%的环境中时，锚索体裸露部分用塑料布进行防潮处理。

锚孔成孔后应尽快安装锚索。锚索采用人工安装，安装前应检查孔道是否阻塞，查看孔道是否清理干净，并检查锚索体质量，要确保每根钢绞线顺直，不扭不叉，排列均匀，除锈、除油污，对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。

安装锚索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。

锚索插入过程中要前后照应，互相配合，用力均匀，专人指挥，防止破坏钻孔。锚索插入弯曲半径应大于2m，未入孔的部分应离地，不能在地面上拖行。在推送锚索的过程中，用力要均匀一致，不得转动锚索体，并不断检查注浆管，以确保锚索体推送至预定深度后注浆管通畅。

当推送锚索困难时，应将锚索抽出，对抽出的锚索进行检查，并对配件安放固定的有效性、防护层的损坏程度、孔的清洁度和注浆管进行观察，发现锚索体配件有移动、脱落或锚索体上黏附的粉尘和泥土较多时，应加强配件的固定措施并对孔内清洁度进行检查，必要时应对钻孔重新清洗。

注浆管采用两根φ32mm的PVC管，一根为直接通至锚孔底部一次注浆管，另一根为将出浆口封堵，在锚固段范围内每隔1m钻设小孔后利用工程胶布封堵的高压注浆管。两根注浆管均从锚索扩张环中间穿入，随锚索插入孔底。注浆管内端距孔底50cm～100cm。

锚索孔注浆材料宜采用水泥浆或水泥砂浆，一般采用M40水泥砂浆。当地层有腐蚀性或地下水有侵蚀性时，应采用抗侵蚀水泥。第一次注浆采用孔底注浆法，利用一次注浆管一次性注满锚固段和自由段，要求以浆排水，不搅动浆液。注浆压力一般不小于0.6～0.8MPa，由孔底向上返浆，孔内空气顺锚索孔排出。为防止地下水渗入砂浆，确保灌浆密实，注浆管出浆口不能离开已灌注孔内的砂浆面，直至灌浆完毕。注浆过程中，采用砂浆位置指示器控制注浆位置，也可将计算所需灌浆量与实际灌浆量进行比较来控制注浆量。

二次高压注浆应在第一次注浆形成的锚固体强度达到5.0MPa后进行，利用高压注浆管（出浆口封堵，锚固段钻孔的注浆管）进行注浆，二次注浆的压力为4.0MPa。

4.2.5锚索框架梁（锚墩）的施工

框架梁（锚墩）应在锚索孔内砂浆强度达到设计强度的70%以上方可施工，框架梁（锚墩）采用C35砼现浇，混凝土由8#拌和站统一拌制，混凝土运输车运至施工现场进行浇注。框架梁的结构尺寸根据锚索间距及现场实际地形按设计要求进行选择，框架梁横梁截面尺寸为0.4×0.4m，纵梁截面尺寸为0.6×0.5m，拦水埂截面尺寸0.08×0.08m，纵向每隔2D（D为锚索纵向（线路方向）间距）设置伸缩缝一条，缝宽0.02m,缝内填塞沥青木板。采用锚墩形式时，根据地层承载力及锚索的设计吨位采用不同尺寸的锚墩和承压板。框架梁按设计要求开挖完沟槽后，基底先铺垫砂浆调平层，再进行钢筋的制作安装，钢筋接头需错开，同一截面钢筋接头数不得超过钢筋总根数的1/2，且有焊接接头的截面之间的距离不得小于1m。如锚索与竖梁箍筋相干扰，可局部调整箍筋的间距。在锚孔周围钢筋较密集，砼浇注要仔细振捣，保证质量。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。锚头楔形体混凝土与纵梁同时浇筑，锚头顶面必须与锚索轴线垂直。框架梁截水缘的镶边应与框架梁混凝土整体浇注，镶边宽度为0.5m。

4.2.6锚索张拉及锁定、封锚

锚孔注浆和锚梁混凝土达到设计强度的70％时才能进行张拉，张拉前必须对张拉机具进行标定，避免出现应力误差，并按设计要求安装测力计。

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。

锚索张拉完成7天后，应对其拉力和外观进行复查，复查合格后从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，其余部分用须用机械切割，严禁电弧烧割，用水泥浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，然后对锚头进行防腐处理，刷涂防腐剂，最后采用不低于C35的砼按设计要求进行封锚，防止锈蚀和兼顾美观。

6、质量、安全保证措施

1）为保质保量地按期完成施工任务，工地必须成立QC小组，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。

2）路堑开挖应事先做好天沟、排水沟等排水措施，以防水流充刷边坡及地表水流入路堑影响施工。

3）锚孔孔位应按设计要求准确测放在坡面上，孔位误差不得超过±100mm；锚孔的孔斜度（倾角）误差不超过±2°，实际钻孔深度应比设计孔深大0.2m。

4）钻机脚手架平台保持稳定牢固，在钻孔反推力作用下仍能保证钻机稳定和钻孔方向，对紧固件的紧固必须有人复核；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。

5）钻孔必须采用风动钻进、严禁水冲钻进。如遇地层松散破碎易坍孔时，应采用跟管钻进技术。如遇坍孔，应立即停钻，进行灌浆固壁处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），初凝后（注浆24小时后）重新扫孔钻进。钻孔完成后必须使用高压风清孔，清除孔内岩粉和积水。锚索孔径允许误差±2mm。

6）制作锚索的钢绞线必须符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB5224）的规定。钢绞线从盘丝上按设计长度截取，不得焊接。编束时确保每根钢绞线始终均匀排列，平直、不扭不叉，有死弯、机械损伤、严重锈蚀及电烧伤的严禁使用。截断时应使用机械切割，严禁电弧切割。编束前要清污除锈、刷强力防腐涂料。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。

7）制作好的锚索不能露天存放，应平顺的放在工作台架上，妥善保管，防止人踏雨淋。存放在相对湿度超过85%的环境中时，锚索体裸露部分用塑料布进行防潮处理。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。

8）预应力锚索所用锚具应符合国家现行《预应力筋专用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85）的规定。

9）水泥砂浆的质量严格掌握，砂采用净化的河砂，并过筛分选。搅拌好的砂浆要再次过筛，以免水泥结块堵塞管路；注浆采用底孔注浆法，从孔底开始注浆。注浆时缓慢搅拌砂浆，直到注浆结束，砂浆灌注饱满密实。注浆材料固化前，禁止移动锚索。内锚固段注浆采用M40水泥砂浆，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。严格控制加水量和水灰比，灰砂比允许误差为±0.03。

10）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。锚头楔形体混凝土与纵梁同时浇筑，锚头顶面必须与锚索轴线垂直。

11）锚孔注浆和锚梁混凝土达到设计强度的70％时才能进行张拉，张拉前必须对张拉机具进行标定，重复三次取平均值，避免出现应力误差。各根钢绞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%。

12）张拉前应检查锚头等设备住宅火灾自动报警及联动系统、自动喷水灭火系统、消火栓系统、消防排烟和消防正压送风、气体灭火系统消防工程施工组织设计，确认合格后清污除锈。张拉前对张拉千斤顶油泵进行标定，给出千斤顶出力与压力表指示压强曲线。标定时千斤顶最大出力应多于锚索张拉时的值。

13）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%。补张拉结束后，锚头部分应涂防腐剂，再用混凝土封闭。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。

14）为验证预应力锚索设计，检验其施工工艺，指导安全施工，在锚固工程施工初期，应进行预应力锚索锚固试验。锚固试验的数量可按工作锚索的3％控制，有特殊要求时，可适当增加。锚固试验的平均拉拔力，不应小于预应力锚索的超张拉力。当平均拉拔力低于此值时，应再按3％的比例补充锚固试验的数量。试验中对锚索各部分变位性状做详细记录，根据试验结果确认设计荷载是否安全。拉拨、张拉试验时，应有设计、监理人员参加。

15）预应力锚索施工时应特别注意安全，严格加强现场安全管理，严格操作规程，以免发生危险，确保施工安全。

16）风动钻机管路连接应牢靠中南汇化工有限公司高栏港石化码头工程施工组织设计，避免脱开甩出伤人。

17）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。