高边坡锚索、锚杆讲义

高边坡预应力锚索（杆）施工监理作业指导书

工程概况：A6合同段高边坡预应力锚索、锚杆防护共计4处，具体位臵分别为YK101+428～YK101+550段右侧，YK101+730～YK101+970段右侧，YK102+300～YK102+450段右侧，GK0+030～GK0+285（K101+454～K101+755左侧改路）段左侧。其中预应力锚索共计2252米，预应力锚杆5364米。

锚索（杆）的施工内容包括施工准备、造孔、锚索（杆）制作与安装、混凝土结构钢筋制安、注浆、锚索（杆）张拉锁定、封锚7个环节。

1、 施工准备

⑴进行预应力锚杆施工前督促项目部完成施工方案、开工报告的审批工作，机械设备、材料、人员进场，做好锚筋材料试验、浆体材料试验、配合比试验，进行张拉设备及有关机具的标定。

⑵按设计要求先进行锚索（杆）基本试验，即抗拔拉破坏试验。在基本试验、锚孔施工完成，锚固浆体达到28天龄期且锚墩混凝土强度达到80%后进行试验。

a.基本试验的目的是验证设计采用的工作锚索（杆）的性质和性能、施工工艺、设计质量、设计合理性以及锚索（杆）的安全储备，同时考虑有关搬运、储存、安装和施工过程中抗物理破坏的能力。

b. 锚索（杆）施工前，应根据锚固地层、锚固墩位做破坏性抗拔试验。设计每工点锚索（杆）采用3个试验孔（YK101+428～YK101+550段右侧边坡锚杆试验孔设在第三级边坡下部；K101+730～YK101+970段右侧边坡锚杆试验孔设在第五级边坡下部，锚索试验孔设在第三级边坡下部；YK102+300~YK102+450段由于锚索数量较少未设计试验孔；GK0+030～GK0+285段左侧边坡锚索试验孔设在第五级边坡下部），三个试验孔锚索（杆）长度分别为21、13、8米，锚固段长度分别为8m，5m，3m。

c.锚固工程试验孔自由段不注浆，锚固段注浆遇土质或砂土状强风化岩层且富水时须采用二次高压劈裂注浆法。试验孔具体位臵应由监理和设计代表现场确定，使试验孔可代表工程孔锚固地层实际情况。试验孔自由段不注浆，锚固段与自由段之间设臵止浆袋，锚固段外侧应设引排气管，排气管伸入锚固段内5～10cm，其注浆方法与充满标准与工程孔相同。试验时应记录各详细数据，并在工程锚索（杆）施工前及时向设计单位提交试验报告，以验证与调整设计。

2、 锚孔钻造 （1）锚孔测放

根据具体工点锚固工程施工设计图要求，将锚孔位臵准确测放在坡面上，

使用全站仪定点放样，并用铁钎和油漆标记准确定位锚孔位臵。孔位在坡面上的纵横误差不得超过〒5cm，高程误差不得超过〒10cm。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，及时与设计代表反馈确定处理方案。 （2）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。 （3）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°。 （4）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。 （5）钻进过程

钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理，24小时后重新扫孔钻进或采用跟管钻进工艺。 （6）孔径孔深

钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。设计图纸要求实际钻孔深度大于设计深度0.5m以上。

（7）锚孔清理、验收：

锚孔钻造结束后，使用高压空气（风压0.2~0.4MPa）将孔中岩（土）粉及水全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。

安装锚索（杆）前，应进行钻孔深度、钻孔倾角、钻孔孔径检验。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检验合格后，方可进行锚筋安装。

锚孔检验项目：

项次 检验项目 坡面纵向 坡面横向 孔口高程 孔轴线倾角 规定值或允许偏差 ±50mm ±50mm ±100mm ±0.5。 ±1.0。 锚孔深度的3% 设计孔径的+5%，0 大于设计孔深200~500mm 检验方法及频率 用经纬仪或拉线和尺量检查 用水准仪或拉线和尺量检查 用测角仪或地质罗盘检查 用测角仪或地质罗盘检查 用钻孔测斜仪检查 验孔或尺量检查 验孔或尺量检查 1 孔位 2 孔向 孔轴线方位 孔底倾斜 孔径 孔深 3 4

3、 锚筋制作及安装

（1）锚筋的制作在钢筋加工场集中制作。

锚筋下料应整齐准确，误差不大于〒5cm，锚索（杆）预留张拉段长度0.7~1m，具体数值根据千斤顶的型号来确定，施工前提示施工单位预留足够张拉长度。

（2）预应力锚索制作

设计预应力锚索为压力分散型锚索，其锚筋材料采用无粘结高强度低松弛钢绞线。下料还应注意各单元锚索长度是不同的，钢绞线一律采用机械切割下料。对于压力分散性锚索，各单元锚索要做好明确可靠的标记，以便采用差异分步张拉。挤压头的组装，挤压套、挤压簧安装准确，挤压顶推进应均匀充分，施工中应严格控制钢绞线挤压套挤压工艺，并抽样3%进行检测，确保单根挤压强度不低于200kN。

组装承载体时应定位准确，挤压套通过螺栓在承载体和限位片之间栓接牢固。架线环间距为1.0～1.5m，应准确定位、绑接牢固，锚孔孔口位臵必须设臵一个架线环。注浆管穿索安装准确定位，绑扎结实牢固，应深入导向帽5～10cm。导向帽可点焊固定于最前端承载板上，并应留有溢浆孔，保证孔底返浆。所有的钢质部分均应均匀涂刷防腐油漆。 （3）高强精轧锚杆制作

预应力锚杆采用Φ32的高强精轧螺纹钢筋，为使锚杆处于锚孔的中间位臵，保证锚杆保护层厚度，沿锚杆轴线方向每隔1.5~2米设臵一个触角套筒对中器。锚固段与张拉段之间的间隔段锚杆腐蚀防护至为重要。锚筋自由段防腐采用刷漆、涂防腐润滑脂、外套高密度聚乙烯（HDPE）或聚丙烯塑料管及管外与孔壁

间注水泥浆等多层防腐措施。所涂润滑脂采用通用锂基润滑脂或符合钙基润滑脂，禁止采用钠基润滑脂等抗水性差的润滑脂。

锚筋体安装时应按设计倾角和方位平顺推进，严禁抖动、扭转和串动，防止中途卡阻。沿锚杆轴线方向每隔1.5～2.0m设臵一个对中器，要求保证锚杆的保护层厚度，对中器绑扎定位。锚杆钢筋的连接采用原厂配套专用连接器，要求连接器及外锚螺母的极限抗拉荷载不低于杆体母材的极限抗拉荷载。 （4）锚筋体摆放顺直，不扭不叉，排列均匀锚筋体经检验合格后，运输至相应孔位进行安装。水平运输时，各支点间距不小于2m，且转弯半径不宜太小；垂直运输时，除主吊点外，其它吊点应使锚筋体快速安全脱钩。

（5）锚筋体入放锚孔前，监理人员检查锚筋体制作质量，确保锚筋体组装满足设计要求后，在现场监理旁站的情况下进行锚筋安装。 4、锚孔注浆 （1）锚孔钻造完成后应及时进行锚筋体安装和锚固段注浆，原则上不得超过24小时。其中锚固段遇土质或砂土状强风化岩层且富水时应采用二次高压劈裂注浆法来提高地层锚固力。

（2）锚杆注浆采用水灰比0.4～0.5的纯水泥浆，注浆材料要求严格按照经试验合格的配比备料，水泥宜使用普通硅酸盐水泥。注浆浆液应严格按照配合比搅拌均匀，随拌随用，浆体强度不低于40MPa。 （3）注浆设备选用专用注浆机。 （4）锚孔注浆必须采用孔底返浆方法（要求锚固段和张拉段的注浆压力一般为2.0MPa左右，非预应力锚杆注浆压力为0.2～0.4MPa），直至孔口溢出新鲜浆液，严禁抽拔注浆管或孔口注浆；如发现孔口浆面回落，应在30分钟内进行孔底压注补浆2～3次，确保孔口浆体充满。全长粘结型预应力锚杆注浆采用两次注浆，即第一次为锚固段注浆，第二次为张拉段注浆；第二次注浆在张拉锁定完成后进行。在注浆作业开始和中途停止较长时间再作业时，应用水或水泥稀浆润滑注浆泵及注浆管路。注浆过程应认真做好现场施工注浆记录，每批次注浆进行浆体强度试验，试件不得小于两组。浆体未达到设计强度的70%时，不得在锚筋体端头悬挂重物和拉绑碰撞。

当采用二次劈裂注浆提高地层锚固力时，以浆体强度控制开始劈注时间（一次注浆体强度为5MPa），需在二次注浆管的锚固段内设花孔和封塞，二次注浆的高压注浆管应采用镀锌铁管或钢管。注浆材料加入聚丙烯腈纤维（PAN），掺入量为每方1.8～2.0kg（纤维抗拉强度不小于700MPa），其技术指标祥见表聚丙烯腈纤维技术指标表。

项目名称 抗拉强度 弹性模量 断裂延伸率 密度 熔点 单丝当量直径 长度 抗碱能力 耐热稳定性 形状 外观质量 色差 手感

单位 Mpa Mpa % G/cm3 °C μm mm 良好 技术指标 >910 >17100 >15 ≥1.18 >220 13,偏差≤〒10% 6,偏差≤〒10% 抗拉强度保持率不小于99% 束状丝，腰果形截面 基本一致 柔软 5、 锚杆框架、地梁结构施工

①锚杆框架采用C25钢筋混凝土结构，宽9m，高8.0m。锚杆框架顶梁20cm宽、横梁宽30cm、竖肋宽30cm，锚杆框架厚度为50cm。锚杆框架在土质边坡地段嵌入坡面30cm，碎块状强风化边坡框架嵌入坡面15cm，嵌入坡面部分利用开挖基坑进行浇筑，外露部分采用方木或槽钢进行支挡浇筑，梁体浇筑时，基础先铺垫2cm厚砂浆调平层，再进行钢筋的绑扎。框架梁混凝土浇筑时应注意加强锚下混凝土的浇筑，同时保证锚斜托台座的承压面的平整，并与锚筋的轴线方向垂直。框架间设厚2cm变形缝，用浸沥青木板填塞。

②地梁基础50cm厚、50cm高，根据坡率，基础同梁连接位臵50cm长，地梁宽50cm，地梁间距为5m，采用C25钢筋混凝土结构。当坡率0.33、0.5、0.75时，竖梁嵌入坡面25cm，外露25cm，若坡率为1.0时，竖梁嵌入坡面30cm，外露20cm。竖梁刻槽采用2～5cm水泥砂浆调平，局部架空采用C30混凝土嵌补。

③钢筋下料时，按现场实际情况调整钢筋长度。钢筋制安前，竖肋基础先铺垫50mm厚混凝土垫层。钢筋的焊接应满足规范要求，焊接钢筋接头，在接头长度区段内（35d或0.5m），同一根钢筋不得有两个接头。采用双面焊时，焊缝长度不小于5d，单面焊焊缝长度不小于10d。焊缝厚度s≥0.3d，宽度b≥0.8d。