锚索桩、锚索施工应用
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2025-08-12 15:11:25
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锚索桩、锚索施工应用

桩锚索:是锚索应用最多的一种结构,在抗滑桩较深,滑坡推力和桩承受的弯矩较大,采用悬臂桩难以达到要求时,锚拉抗滑桩是合理的选择。以抗滑桩桩头为紧固头,锚固段为滑坡的滑床,锚固段长度依锚拉力和岩石的粘结力计算确定,自由段为锚索穿越滑坡体段的长度。

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▲链子崖锚索头

格构锚索:用于滑坡和不稳定库岸治理,格构作为锚头的紧固头,格构采用截面较大的钢筋混凝土梁,在锚头处格构截面可加大加厚。

单锚结构:用于高边坡危岩体的治理,岩体一般为硬岩,自由段为危岩体段,锚固段为稳定基岩,锚头采用锚定板,为钢筋混凝土厚板,边长0.5-1.0m。

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链子崖锚索头

锚索构造:锚索一般采用7φ5钢绞线,根据锚拉力确定锚索钢铰线根数,锚孔直径一般φ100~φ150,孔径取决于钢绞线根数及锚固段岩体性态,一般7根钢绞线孔径φ100,11根钢绞线孔径φ120,15根钢绞线孔径φ150。

自由段锚索可自由滑动,锚索包裹在PVC管中,管内注满防腐蚀油膏,锚固段锚索由定位环固定,定位环间距一般2M,扩张环和收缩环间隔布置。

锚索施工工序及平整场地:锚索施工包括平整场地、成孔、清孔、编索、下索、注浆、二次注浆、张拉锁定工序。

如施工场地坡度较小,可采取开挖回填平整锚索施工场地,要求场地钻机能就位操作,有下索场地及注浆方便容易。在场地坡度较大,如坡度超过25°时,则应搭建施工平台,一般用钢管搭建,高陡边坡可采用垂直脚手架,搭建的平台应稳定牢固,平台能方便施工。

 

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锚索平台

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链子崖锚索脚手架

锚索成孔:目前几乎没有使用循环液回转钻进,而采用气动潜孔锤钻进。动力头为气动潜孔锤,钻头直径与孔径相同,空压机排气量10-20m3。英格索兰的20m3柴油空压机性能优良,一般可提供2台锚索钻机的动力。钻机逐渐小型轻型化,操作台和钻架分离,钻杆节长1.5-2m,钻进效率浅孔1m/4—6min,深孔1m/10—20min。

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锚索施工

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成孔

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成孔空压机

编索:在专用的平台编制锚索,编索应在锚孔终孔后进行,否则可能导致终孔孔深与设计不符,造成锚索浪费或作废。按设计要求及施工成孔情况确定自由段和锚固段,锚固段用定位环固定成型,自由段锚索应可以自由滑动,并应有可靠的防腐蚀功能,锚头应留足张拉段,一般长度为2米。

锚索制作与安装:锚索材料选用高强度、低松驰的预应力钢绞线,直径15.2mm,极限抗拉强度1860MPa,分有粘接和无粘接两种,自由段采用无粘接钢绞线,套有防腐蚀作用的波纹管。锚索编束前,钢绞线要保持顺直,排列均匀,除锈除油污,不能用有死弯、有机械损伤的钢绞线。锚固段架线环间隔1米设置,自由段每隔2米设置架线环,以保证钢绞线顺直。

清孔及下索:如孔形完整,孔壁不坍塌,则可省去清孔程序。清孔采用风动清孔,直至排除孔内所有的渣土。在锚索较长时,锚索头应设导向装置,在入孔段应保持锚索平直,锚索入孔速率均匀,锚端应下至孔底。

锚索注浆:注浆材料有水泥浆和水泥砂浆,水泥浆施工方便,但有易收缩的弱点,水泥砂浆强度较高,体积稳定性较好。

注浆管随锚索下至孔底,注浆从孔底向上逐段进行,低压低速,直至孔口满浆,在水泥浆凝固过程中,会产生收缩,应及时在孔口补浆。

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锚索注浆

为提高锚索锚固效果,提高锚拉力,部分锚索要求进行二次注浆,在第一次注浆初凝后,也就是第一次注浆2-5天后进行二次压浆,二次压浆要克服前次浆体的初始压力,因此要采用高压注浆,注浆泵压在5MP以上。

注浆水泥一般采用高强度的525#普硅水泥,水灰比0.45,掺加减水剂等,水泥用量每米10-30kg。遇裂隙发育、岩溶孔洞,则水泥用量急增。此时要降低水灰比,加大水泥浆浓度。

张拉锁定:设计一般规定了张拉应力和锁定应力,张拉力一般为设计抗拔力的100-120%,锁定拉力一般为张拉力的80-90%。

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张拉锁定

张拉方法采取先单根张拉,后全面张拉的分步张拉法,也有仅采用单根张拉或一次整体张拉的简化张拉法。如采用单根张拉法,应注意张拉一根锁定一根,保证锚索整体受力均匀。

部分锚索要求在一次张拉完成后间隔一段时间进行补充张拉,全部张拉后应剪断多余锚索,混凝土浇注保护锚头的盖层。

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张拉锁定仪

当注浆体强度和墩座混凝土强度达到设计强度80%以上时,才能进行张拉作业。正式张拉前,取30%的设计张拉荷载,对其预张拉1-2次,使其各部位接触紧密、钢绞线完全顺直,张拉荷载可分四级按有关规范施加,在张拉最后一次荷载时,应持续10-15min,观察稳定后进行锁定。

张拉时墩座必须足够的张拉反力,锚索张拉完成后应及时对锚头进行补浆和封锚。

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封锚

锚索施工复杂岩土层成孔:锚索长度一般15―40M,孔径100-150MM,常用的施工机械为MD-50,锚索成孔要求干钻,不得用泥浆循环钻进,钻孔轴线的偏斜率不应大于锚索长度的2%,锚索孔深应大于锚索长度的30-50CM,钻进至设计孔深后,应稳钻3-5分钟。

遇到十分破碎的岩土层,或岩溶发育的地层,成孔作业很困难。其一是孔壁不稳定导致塌孔,其二为岩土层不封闭导致钻进动力气体损失,甚至无法进尺。在十分破碎的地层段可采用跟管钻进,也可进行固壁处理,灌注水泥浆液并待凝固后重新扫孔钻进。锚孔完成后应及时进行锚索安装和锚孔注浆,以免长时间搁置造成塌孔。

 

格构护坡、锚拉混凝土格构

 

格构护坡、锚拉混凝土格构是格构护坡常用的结构形式,用于坡角较陡的岸坡,由锚杆、钢筋混凝土格构和格构间充填三部分组成。锚杆直径φ100,杆体为φ18—φ36的钢筋,全孔注浆,间隔设定位环,锚杆深度4—20m,一般6—12m。格构截面高度30—60cm,宽20—40cm,按连续受力梁配筋,混凝土强度C20—C30,格构间距2—4m。格构间充填干砌石较多,如坡面较陡,也可充填浆砌石或者混凝土预制构件,砌石厚25—45cm。

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黄土坡滑坡格构护坡

 

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黄土坡滑坡锚拉格构

锚拉混凝土格构施工工序:

1.清理整形坡面,形成直线坡,坡面较长时设马道;

2.锚杆施工:采用气动潜孔锤及轻型钻机,按定位、成孔、下锚灌浆工序施工;

3.开挖格构基槽;

4.格构钢筋制作;

5.格构混凝土浇注:由于是在坡面浇注混凝土,其模板型式及浇注方法较为重要,浇注应由下至上,在坡面较陡时要分段设梁顶模,对浇注混凝土应进行振捣养护;

6、格构间充填:采用干砌石或浆砌石,应在格构混凝土凝固后砌筑。

 

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黄土坡滑坡削坡后打锚杆


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砼格构施工

砌石格构施工:格构呈方形或棱形,格构间距2—4m,格构截面高度30—60cm,宽20—40cm,下部埋入土中10—20cm,格构之间铺干砌石或浆砌石。块石为未经风化的新鲜石,块径20cm以上,强度M30以上,砌石砂浆为M5—M10。施工工序:

1.坡面整形及坡面清理:首先对原始坡面进行整形清理,开挖成直线坡面,如坡面较长,则应分段设马道,马道宽1—3m,马道上一般设有排水沟。

2.基槽开挖:基槽深度10—20cm,开挖截面应规整,放线应准确。

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▲浆砌石格构施工

3.浆砌格构:其外观质量要求砂浆饱满,砂浆强度满足要求,块石块径较大,外形完整,无风化剥蚀,格构截面尺寸达到设计要求。

4.干砌石格构:干砌石施工与浆砌石基本相同,其施工工艺和质量要求相近,干砌石由于没有水泥砂浆充填,因此对块石的块径和砌筑质量要求更高,应尽量使用块度较大的石料,块石呈棱面状,干砌石块石的自稳定要较好。

5.格构间充填:按要求在格构间充填干砌石或浆砌石。

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▲浆砌石格构施工

 

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▲浆砌石格构

格构护坡方法选择:格构护坡方法多达数十种,选择哪种方法十分重要,常用的方法有:干砌石护坡、浆砌石护坡、砌石混凝土格构护坡、干砌石锚拉混凝土格构、浆砌石锚拉混凝土格构。干砌石护坡的天然坡度一般小于20度,坡度20-25度时,一般应用浆砌石护坡或砌石混凝土格构护坡,坡度25-30度可用干砌石锚拉混凝土格构,坡度超过30度时一般选择浆砌石锚拉混凝土格构。

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▲锚杆成孔

锚杆施工:锚杆的杆体为粗钢筋,多为单支,少数为双支及三支。分岩锚和土锚两种,短的约2米,长的超过15米。锚杆钻机选择应注重小型化以方便施工,常用小型潜孔冲击钻机,如MD-30型钻机,对于长度很短的岩锚,也可手持冲击钻成孔。对于长度超过10米的锚杆,一般采取先下锚后注浆,较短的锚杆也可以先注浆后下锚,杆体入孔前应平直,除锈除油污。注浆管应插至距孔底5-10CM处,随浆液的注入缓慢匀速拨出,注浆中途停止超过30MIN时,要采用水或稀水泥浆稀释管路。

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▲锚杆钻机成孔

坡面填方及块石施工:护坡的坡面一般要求为天然坡面,或经削方成形的坡面,一般不宜在填方坡面做护坡,松散回填土上的护坡结构是难以稳定的,所以在坡面起伏很大时不要追求平面完整,而应随坡就势,在美观和稳定性产生矛盾时应选择后者,砌石格构护坡需要大量的块石和混凝土材料,坡面运输量大,施工劳动强度大。在库水位变动带需要设碎石滤层时,应对滤层厚度控制

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▲锚头及定板

格构护坡应控制:结构的尺寸、块石及混凝土强度、护坡面外观、泄水孔设置等。块石的块度、铺石厚度应达到要求,块石应新鲜完整,无风化石,成形的坡面应牢固美观,锚杆应分段抗拨试验,浆砌格构要间隔设泄水孔。

 

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