浅谈框架锚索施工质量卡控要点

内容摘要：随着铁路事业的迅速发展，铁路建设已遍布全国各地，位于陡峻地段的铁路亦层出不群，陡峻地段施工需设置山体防护确保铁路施工和运营安全，各种各样的防护应运而生，框架锚索作为山体防护常见的一种，其施工工艺涉及面比较多，其工艺相对比较复杂。

本文以新建衢州至宁德铁路（福建段）站前Ι标第一分部承揽范围内路基、桥梁山体框架锚索施工为例，从锚索钻孔、锚索制作及安装、锚索注浆、孔口补浆、锚索张拉、封孔注浆等方面介绍了预应力锚索施工卡控要点，重点突出了预应力锚索施工的质量要点，为今后类似工程施工提供了宝贵的借鉴。

关键词：锚索钻孔，锚索注浆，锚索张拉

1工程概况

新建衢州至宁德铁路（福建段）站前Ι标第一分部承揽范围大部分位于福建省南平市政和县境内，全长12.8km，其中桥梁10座，隧道8座，涵洞7段，路基7段。在坡前隧道进口左侧山体、DK+.54~DK+.50段路基右侧山体、大药坑特大桥5号墩左侧山体、大药坑14-15号墩左侧山体、熊城特大桥17-19号墩右侧山体均位于陡峻地段，在设计施工图中采用了框架锚索山体防护确保铁路建设和运营安全。

2工序关键卡控要点

框架锚索具体施工工艺如下图1所示：

图1:预应力锚索施工工艺流程图

从以上的工艺流程图上我们可以看出，预应力锚索施工卡控要点主要有如下几个方面：

1）预应力锚索钻孔及清孔质量卡控

钻孔应根据设计图纸要求进行施工，钻孔机具应根据设计孔径和岩土性质合理选择，钻孔应采用干钻，防止塌孔；孔径、孔位、深度和倾角应根据施工图纸要求进行施工，孔轴线应保持直线，根据设计要求，钻孔采用Φmm的钻头进行钻孔，孔位垂直高度间距2.5m，水平方面间距3.0m，钻孔角度与水平线向下成15°的倾角，钻孔深度根据锚索长度不同钻设不同的深度，一般较锚索长度长20cm，钻孔钻进过程中应对钻孔地层变化、钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况做好现场施工记录，并核对地质，若地质与设计出入较大，应及时联系设计确认进一步的施工方法。位于破碎带或渗水量较大的岩层时，应对锚孔进行灌浆固结处理，然后进行扫孔。钻孔后应采用高压风吹净孔内粉尘、石渣，严禁孔内有虚渣和积水。

2）锚索制作与安装卡控

锚索制作应在现场加工厂或有遮盖的场地上进行，下垫高度不低于30cm，以防雨天淋湿或返潮锈蚀钢绞线；钢绞线的下料长度应满足锚索结构设计及张拉的需要，按照设计要求钢束下料长度为钢束结构长度+1.5m，下料采用砂轮锯切割机切断，严禁用电弧烧割；锚固段锚索束应进行清污、除锈处理，自由段锚索束应涂防腐剂，外套塑料管，根据设计要求采用I级防护构造，护管内应充满防腐油脂，并采用专门措施将防腐油脂滞留于护管内，护管延伸至过渡管内至少mm。张拉段锚索由于外露时间较长应涂防腐剂，防止因雨天淋雨等原因而锈蚀；当地层具有腐蚀性或地下水具有侵蚀性时，注浆材料应采用抗侵蚀性水泥，锚固段应采用全长波纹管防护。需要注意的是锚固段和自由段的长度务必控制到位，若锚固段长度短于设计锚固段长度，则存在张拉破损的风险，若自由段长度不符合设计要求，则会产生伸长量不符合设计要求的风险，护管内涂抹黄油必须到位，黄油涂抹不到位将会产生自由段长度的不符合设计要求。锚固段锚索束应按设计要求安装紧箍环和扩张环，紧箍环可采用铁丝绑扎实现，具体布置形式如下图1所示：

图1:注浆锚索体结构大样图

锚索安装时，务必使锚索束顺直并位于钻孔中心，可采用定位钢架支架等措施使其位于钻孔中心位置。

3）锚固段注浆卡控

锚索安装完毕后应及时注浆，以免锚索在孔内放置时间过长而生锈。注浆采用M35水泥砂浆，采用孔底注浆法一次住满锚固段和自由段，以浆排水，不应搅动浆液。自由段采用Φ20mm的PVC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。孔口处采用水泥砂浆封堵并留有排气孔，注浆压力宜为0.6-0.8MPa，砂浆应饱满、密室。注浆完毕，水泥砂浆凝固收缩后，孔口应进行补浆。锚索注浆应每30孔取1组的频次留置水泥砂浆试件。需要注意的是由于注浆至张拉需要等的时间比较长，外露钢绞线务必做封闭处理，防止锈蚀。

4）锚梁混凝土施工卡控

为了保证锚梁外观及施工质量，锚梁模板应采用钢模板，加固应牢固可靠。混凝土采用设计强度等级为C35的混凝土，锚头应与框架梁体同步浇筑，锚具固定应牢靠，混凝土振捣应到位，并按照设计要求留置伸缩缝。锚梁混凝土浇筑时，应留置同条件养护混凝土试件。这里需要提醒的是，设置框架锚索的边坡坡度一般比较陡，模板加固困难，且混凝土浇筑难度较大，模板严格按照技术交底要求加固，控制好混凝土坍落度和分段浇筑长度是很关键的。

5）预应力锚索张拉卡控

按照设计要求，锚索注浆和锚梁混凝土达到设计强度等级的70%以上才可进行锚索张拉。张拉设备必须配套并按规定的标定期进行标定，锚具底座顶面应与钻孔轴线垂直，确保锚索张拉时千斤顶张拉力与锚索在同一轴线上。锚索张拉应分两次张拉，第一次张拉值为总张拉力的70%，两次张拉间隔时间不宜少于3-5天，为了减少预应力损失，总张拉力应包括超张拉值，自由段为土层时超张拉值宜为15-25%，自由段为岩层时宜为10-15%。张拉必须等孔内砂浆达到设计强度的70%后方可进行张拉。正式张拉前，应取设计张拉荷载的20-30%，对其进行预张拉，使其各部位的接触紧密，钢绞线完全平直，张拉中应对锚索伸长及受力做好记录，核实伸长与受力值是否相符。各级张拉力分别为张拉值得以25%倍数递增，每级间隔2-5分钟，最后一级间隔30分钟。张拉锁定后48小时内，若发现有明显的应力松弛的，应进行一次补偿张拉。锚索张拉应采用伸长值校核应力，实际伸长值与计算伸长值之差不应大于±6%，锚索张拉时，滑丝总数不应超过钢丝总数的5‰，且一束内滑丝不超过一根。

6）封孔注浆、切割锚索及锚头防腐处理卡控

锚索张拉、锁定并确认锚索应力值符合设计要求时方可封孔注浆，当封孔注浆采用纯水泥浆时，水灰比宜为0.3-0.4；当采用水泥砂浆时，水灰比宜为0.5，封孔注浆时，注浆管应插到底，注浆应饱满。注浆完成后对钢绞线进行切割，采用砂轮锯切割，钢绞线外露长度不少于3cm，完成后及时对锚具和承压板进行I级防腐保护，并支模板浇筑混凝土进行封闭处理。

3结束语

目前衢宁铁路站前I标预应力锚索正在正常施工中，严格按照以上步骤进行卡控，确保施工质量。严格卡控预应力锚索钻孔及清孔质量，保证锚索孔位、孔径等符合设计要求且无虚渣；卡控锚索制作与安装质量，使钢束位置准确，锚固质量满足设计要求，为伸长值符合设计要求奠定基础；卡控锚索注浆质量，确保锚固力满足设计要求；卡控锚梁混凝土施工，确保锚索张拉工作能够顺利进行，锚头质量关乎张拉质量；卡控预应力锚索张拉，确保张拉力值符合设计要求，同时采用伸长值作为校核；卡控封孔注浆、切割锚索及锚头防腐处理质量，为锚索长期受力符合设计要求打下良好的基础。通过对以上关键施工环节的卡控，确保了框架锚索的整体施工质量，进而保证了边坡防护质量，间接确保了运营安全。

以上是我对框架锚索施工质量卡控要点的一些看法。当然框架锚索施工卡控要点也不仅仅是以上所述，锚索锚固试验、钢绞线自身质量控制、浆体原材料质量控制等等均为框架锚索施工卡控的要点，框架锚索施工技术仍在进一步发展，不久的未来这门技术将会发展的越来越成熟。

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