预应力锚索框架梁施工工艺及质量控制要点

　　采用预应力锚索构成的框架梁是一种防护形式，它通过锚固在坡体深部稳定岩体上的锚索将力传给框架，在经框架对不稳定坡体施加一个预应力，将不稳定松散岩体挤压，使岩体间正压力和摩阻力大大提高，增加抗滑力，限制不稳定坡体的发展，在锚索预应力的作用下，将不稳定的山体与稳定山体组成一个整体，不使间隙继续发展，从而达到防护的目的。

　　一、预应力锚索框架梁施工常见问题分析

　　1、索孔位置未准确定位。在预应力锚索框架梁的施工过程中，常见的问题就是索孔的位置没有准确的定位，首先就要控制好自由段与锚固段的长度，同时处理入口倾角、孔向偏差及塌孔等问题。在钻孔时严格按照孔位进行，其开孔孔位偏差要控制+5cm之内，高程偏差要控制+10cm之内。钻孔方向要保持与设计方向相一致，倾角的偏差控制在±1°，方位偏差控制±2°。采用钻具为地质钻机，孔径为150mm。锚索的长度要根据实际的钻孔情况来确定，并遵守锚固长度范围全部埋入基岩的施工原则。

　　2、未注重锚索组装环节。在锚索组装过程中，选用直径φ15.24mm，强度1860MPa的高强度低松弛无粘结钢绞线，延伸率≥3.5%，仔细完成锚索组装的每个环节，同时准确的安装锚索导向帽、承载体及对中支架等。在进行锚索组装前要认真进行锚索检查、下料及隔离处理。检查钢绞线是否存在死弯、划痕及松丝等缺陷，同时还要对其强度进行抽查，保证其强度不得低于最低强度要求。

　　3、未进行注浆的连续作业操作。在每一次的注浆操作过程中，都要进行连续的作业，以解决在注浆中容易出现的卡管及渗透等问题，从而达到索孔内注浆体的整体、密实，达到设计强度要求。根据受力特点，注浆操作可分两次进行，第一次可在锚索孔缺陷检查完成，锚索推送就位后进行。在锚固段砂浆强度等级达到设计要求时，在配合比设计中可掺适当的膨胀剂，加强锚固效果。第二次注浆则应该在锚索张拉完成后进行，砂浆强度等级可比锚固段强度低一个等级，要求注浆到锚索孔口返浆为止，保证自由段的注浆密实，从而达到保护锚体的目的。

　　二、预应力锚索框架梁施工工艺分析

　　1、框架施工工艺分析。预应力锚索框架是锚固工程中的抑制构件，它将整个被加固范围内的临空表面进行框架平面的覆盖，加强其加固体的整体结构。另外，其也是预应力钢绞线锚固结构的锚垫支点。因此，框架施工质量的好坏直接影响到了预应力锚索的加固效果。

　　2、锚索的张拉施工工艺分析。在进行锚索的张拉施工之前，首先要进行锚索张拉基本实验，其实验的根本目的是验证工程中所采用的锚索性质及性能、施工工艺及质量、工程设计合理性、以及锚索的抗拔抗拉的承受极限等问题。其中还包括了搬运、存储、安装及施工过程中的抗物理破坏能力等。如在实验过程中发现问题，则要及时的采取变更及完善施工等措施进行调整。对工程锚索的实验施原则上要在锚索施工之前进行，并且在基本实验的钻孔位置确定之后，接着做实验锚墩，并且在锚固浆体的浇筑日期达到28天及锚墩强度达到设计需求的80%以上进行锚索张拉基本实验，基本的实验报告要向监理及设计部门及时提交。在特殊情况下，锚索的张拉基本实验可以与锚索工程施工同时进行。

　　三、预应力锚索框架梁施工质量控制

　　1、施工配合比的质量控制

　　(1)使用泵送剂控制。在混凝土料中适量的使用泵送剂可以明显的改善其流动性及保水性，同时减少混凝土拌合物的摩擦阻力，使其基本上不会产生分层离析的现象，水化热也较低，能保持较长时间的泵送性能，在取消泵送剂使用的情况下，要注意其和易性及流动性的控制。

　　(2)施工水灰比质量控制。混凝土抗渗等级重要的影响因素之一就是其水灰比的控制。在满足了水泥水化作用的前提条件下，水灰比与混凝土的抗渗强度是成反比的，当水灰比达到0.65及以上时，凝胶的结晶将无法完成孔隙的填充，导致了孔隙开放及渗水现象;假如水灰比过小的情况下，则会发生施工孔隙，因此，笔者经过大量的施工实例分析出水灰比的最佳范围应在0.5-0.6之间。

　　(3)灰砂比的质量控制。水泥是混凝土硬化强度的基本材料之一，同时也是凝胶结晶堵塞孔隙的重要来源，水泥越细比表面积越大，水化也越充分，同时相应的提高其抗渗能力。另外，在混凝土中，水泥的用量越大，抗渗能力越好，但是其用水量也越大。因此，水泥的用量也不能过大，并且，其灰砂比会直接影响水泥石的收缩能力，因此，灰砂比的配比范围要控制在1:1.2至1:2.5之间。

　　(4)灰石比的质量控制。在灰石的选择上面，必须经过严格的筛选，其最大粒径要控制在31.5mm范围之内，如果粒径孔径过大的话很容易形成接触孔隙，而且会形成并增加其回弹量，如果粒径过小，则会引起砂浆与石子的变形不一致，导致骨表面存在水膜蒸发，从而形成接触孔，经过工程实践分析，水泥与石子的合理比例为1:3-1:4为宜。

　　2、钻孔施工质量控制。工程布孔完成之后，需要对孔位进行认真的核对，工程实际最小抵抗线要与工程设计之初的最小抵抗线基本相同。在钻孔的施工过程中，要对孔的方向、角度以及深度等进行严格的控制，其倾斜面要与设计坡面相平行。钻孔眼施工时，要特别的注意当地的地质条件变化，并做好记录，当施工过程中遇到夹层或有明显的地质差异的地区，要及时与设计联系确认是否进行孔位的调整及孔网的参数调整处理。锚索钻孔采用无水干钻，禁止采用水钻，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体工程地质条件和保证孔壁粘结性能。

　　3、脚手架施工质量控制。

　　(1)确定施工边坡的稳定情况。在进行脚手架的搭设工作前，要仔细的观察边坡的稳定情况。边坡脚手架的搭设要斜于边坡，并且保持立杆与坡面相平行、小横杆与坡面相互垂直。脚手架的钢管支架立柱要布设在坚硬稳定的岩石基层上，假如发现地基的承载力较差，则应垫设木板垫。

　　(2)合理选择脚手架搭设方法。一般锚索施工的间距采用的是3.0m×3.0m的方形布置方法，为了锚索的定位及钻孔方便，经过大量的承载力与稳定性实验计算，采用以下的搭设方法进行，搭设尺寸设计为立杆纵向、横距及步距都为1.5m;所计算的脚手架设计为双排脚手架，架设高度为20m，立杆设计采用单根立管，脚手架内排架距离边坡高度为0.2m;小横杆搭设在大横杆的上部，其根数为4根;采用Φ48mm×3.0m的钢管类型;横杆与立杆的连接方式为单扣件连接，其扣件的抗滑承载力为0.90。

　　(3)确保脚手架的搭设的管扣的牢固与稳定，在钢架与壁面之间的连接必须楔紧，在相邻的钢架连接必须牢靠，要采用木板搭设作业平台并且保证木板固定于脚手架上面，从而可以有效的防止翘头板事故发生。

　　四、结束语

　　通过京沪高速铁路部分路段预应力锚索框架梁防护工程施工作业反应，以上施工工艺及施工质量的控制是可以确保工程的整体质量的，在整个的预应力锚索框架梁施工中，施工方要时刻注意施工工艺规范以及在施工过程中的质量控制要求，做好详细的施工技术交底，让施工人员掌握技术交底要求，从而安全、优质高效的完成施工任务。

　　五、参考文献

　　[1] 沈为民;宗周红;房贞政;;预应力组合简支梁试验研究[J];福州大学学报(自然科学版);2001年05期

　　[2] 刘莉;王连广;时光;;钢与高强混凝土预应力组合梁滑移性能试验研究[J];东北大学学报(自然科学版);2006年08期

　　[3] 张如杭;;框架深肋组合扁梁抗弯刚度和承载力研究[D];清华大学;2006年

　　[4] 洪英维;;体外预应力钢箱—混凝土组合梁试验研究[D];南京工业大学;2005年

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文章名称： 预应力锚索框架梁施工工艺及质量控制要点

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