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1、10申请公布号CN102392443A43申请公布日20120328CN102392443ACN102392443A21申请号201110317998422申请日20111019E02D5/74200601E02D33/00200601E02D17/2020060171申请人山东科技大学地址266000山东省青岛市经济技术开发区前湾港路579号72发明人王清标74专利代理机构济南泉城专利商标事务所37218代理人张贵宾54发明名称高边坡压力分散型预应力锚索施工工艺57摘要本发明涉及压力分散型预应力锚索锚固工程领域，特别涉及一种高边坡压力分散型预应力锚索施工工艺。该高边坡压力分散型预应力锚索施工。
2、工艺，其特征是包括钻孔、锚索加工、锚索下锚、锚索注浆、锚索张拉及锁定、锚索监测。该高边坡压力分散型预应力锚索施工工艺，结构合理，受力均衡延长了使用寿命，产生的锚固力大、锚固荷载大，可以缩短锚索长度，节省工程材料，大大缩短施工工期，降低工程造价。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图1页CN102392451A1/2页21一种高边坡压力分散型预应力锚索施工工艺，其特征是包括钻孔、锚索加工、锚索下锚、锚索注浆、锚索张拉及锁定、锚索监测，其具体工艺步骤如下钻孔（1）锚索施工前选取两根以上锚索进行作业；（2）根据设计要求的钻孔参数和地层类型，确定适用。
3、的钻孔设备和工艺；（3）将钻机固定在坚固的基础或脚手架上；锚索加工（1）根据以下因素确定预应力锚索的下料长度垫墩高度，其受坡率影响，定位板及锚具的厚度，应力测试仪的厚度，千斤顶长度，施工预留值；（2）预应力锚索应严格按照设计尺寸进行下料，每股长度误差不应大于50MM，无粘结钢绞线在加工中不能损坏油脂导管；（3）预应力锚索在加工时应平直排列，沿轴线方向每隔1015M设置一个隔离架，杆体的保护层的厚度不应小于2CM，隔离架应捆扎牢固并不得扭转杆体；（4）隔离架将锚索体各钢绞线相互分离，隔离架由钢、塑料或其它对杆体无害的材料组成；（5）承载体、隔离架、注浆管与索体的绑扎不使用镀锌材料，锚索体在安装前。
4、妥善保护；（6）预应力锚索为高压注浆时，应在加工杆体的同时加工好止浆密封装置，且在下杆体时一起下到设计的位置，全长无粘结型预应力锚索止浆密封装置应放在离孔口1015M处，其它预应力锚索应放在锚固段与自由段的分界处；锚索下锚（1）杆体放入钻孔前，首先检查杆体的质量，确保杆体组装满足设计要求；（2）安装杆体时，应防止杆体过大的扭曲变形，注浆管随杆体一并放入，注浆管头部应插入承载体内，且在第一单元承载体尾部开一到两个小口，并用胶带封口；（3）杆体插入孔内深度不得小于设计尺寸的95，杆体的入孔应比设计多进20CM左右，然后再注浆时拔出多入的长度，以保证第一个单元锚索锚头在注浆后能被水泥净浆包裹；（4）。
5、锚索入孔后，及时注浆；（5）锚索经多次入孔不成功后，对锚头和承载体的损坏或遗失，应及时更换，对钢绞线外包层的破坏要在钢绞线上涂上润滑脂后用塑料管包裹，再用胶带缠好，经检查确认后方可再次入孔；锚索注浆（1）各单元锚杆全段均能自由伸长，在注浆时应全段一次到位；（2）水泥浆液采用普通硅酸盐水泥；（3）浆液选用灰砂比为1112、水灰比038045的水泥砂浆或水灰比为04045的纯水泥浆进行灌注；（4）注浆浆液搅拌均匀，浆液在初凝前用完；（5）注浆作业开始或中途停止较长时间再作业时，用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路；（6）高压注浆当孔口溢出浆液或排气孔停止排气时，应立即封堵孔口或排气管，不得让权利要求。
6、书CN102392443ACN102392451A2/2页3水泥浆溢出，直到压力满足设计要求后，方可停止注浆；锚索张拉及锁定（1）锚索加载速率控制在每分钟取设计应力值的1/10，卸载速率控制在每分钟取设计应力值的2/10；（2）垫墩的锚垫板与承压面保持平整，锚垫板保证足够的刚度并与锚索的轴线方向垂直；（3）锚索张拉前应对张拉设备进行标定，得出相应的曲线参数，并对张拉设备分别进行标识；（4）垫墩砼强度设计强度的70时即可进行张拉，但锚固段注浆体的强度须大于设计强度；（5）锚索在锁定后，应对应力变化观察一段时间，对有明显应力损失的，要进行补偿张拉；锚索监测（1）预应力锚索应力监测采用钢弦式锚索测力。
7、传感器、应变式锚索测力传感器或液压式锚索测力传感器进行监测；（2）锚垫板与锚索测力传感器之间为嵌入式安装，锚垫板中心孔径必须小于锚索测力传感器底部内环直径；锚垫板外端有效直径必须略大于锚索测力传感器底部外环直径；（3）锚垫板具有足够的厚度和刚度，锚垫板外表面平整整洁；（4）造孔后，孔口构筑混凝土墩台，锚垫板位于墩台上，锚垫板的外平面必须与穿索孔轴线垂直，其不垂直度要小于5度；（5）锚索在整体超张拉时，最大压力应控制在锚索测力传感器满量程的80；（6）信号传输电缆要贯穿安装到监测的全过程，锚索测力传感器电缆插头防水处理。权利要求书CN102392443ACN102392451A1/6页4高边坡压。
8、力分散型预应力锚索施工工艺0001（一）技术领域本发明涉及预应力锚索锚固工程领域，特别涉及一种高边坡压力分散型预应力锚索施工工艺。0002（二）背景技术近年来，压力分散型预应力锚索在复杂高边坡加固工程中应用越来越广泛，是因为其具有以下优点（1）结构合理，锚固端压力分散合理。由于受力更加均衡，避免了由于应力集中导致的锚索失效，增强了锚固效果和减缓锚索应力损失时间，从而延长了锚固寿命，达到长期稳固边坡的目的。（2）依靠承载板传递锚固力，对钢绞线与浆体的粘结力没有很高的要求，降低了不可靠因素，可以提供更大的锚固力。（3）采用了涂有建筑油脂的钢绞线，外面敷裹着高密度聚乙烯（PE）防护4可以缩短锚索长度。
9、，节省工程材料。注浆工序一次完成，不需要区分锚固端和张拉自由段，减少了施工工序，大大缩短施工工期，降低工程造价。（5）由多个单元锚杆按一定技术要求组合而成的锚索实体，具有将抗拉拔力按技术要求均衡准确的分散到各个不同地质地段以及局部岩体因变形引起的局部应力能分部到整个张拉段上。0003但是，该类锚索施工时，相对于拉力型锚索各锚索单元容易产生受力差异，当差异较大时，容易造成个别单元应力超限或破坏，影响锚固效率，因此施工过程中结合边坡岩土体和设备条件，研究科学合理的施工工艺是应力分散型预应力锚索实施成功与否的重要环节。0004（三）发明内容本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种锚固力大、锚固荷载大。
10、、节省工程材料、使用寿命长的高边坡压力分散型预应力锚索施工工艺。0005本发明是通过如下技术方案实现的一种高边坡压力分散型预应力锚索施工工艺，其特征是包括钻孔、锚索加工、锚索下锚、锚索注浆、锚索张拉及锁定、锚索监测，其具体工艺步骤如下（一）钻孔（1）锚索施工前选取两根以上锚索进行作业；（2）根据设计要求的钻孔参数和地层类型，确定适用的钻孔设备和工艺；（3）将钻机固定在坚固的基础或脚手架上；（二）锚索加工（1）根据以下因素确定预应力锚索的下料长度垫墩高度，其受坡率影响，定位板及锚具的厚度，应力测试仪的厚度，千斤顶长度，施工预留值；（2）预应力锚索应严格按照设计尺寸进行下料，每股长度误差不应大于5。
11、0MM，无粘结钢绞线在加工中不能损坏油脂导管；（3）预应力锚索在加工时应平直排列，沿轴线方向每隔1015M设置一个隔离架，杆体的保护层的厚度不应小于2CM，隔离架应捆扎牢固并不得扭转杆体；（4）隔离架将锚索体各钢绞线相互分离，隔离架由钢、塑料或其它对杆体无害的材料组说明书CN102392443ACN102392451A2/6页5成；（5）承载体、隔离架、注浆管与索体的绑扎不使用镀锌材料，锚索体在安装前妥善保护；（6）预应力锚索为高压注浆时，应在加工杆体的同时加工好止浆密封装置，且在下杆体时一起下到设计的位置，全长无粘结型预应力锚索止浆密封装置应放在离孔口1015M处，其它预应力锚索应放在锚固段。
12、与自由段的分界处；（三）锚索下锚（1）杆体放入钻孔前，首先检查杆体的质量，确保杆体组装满足设计要求；（2）安装杆体时，应防止杆体过大的扭曲变形，注浆管随杆体一并放入，注浆管头部应插入承载体内，且在第一单元承载体尾部开一到两个小口，并用胶带封口；（3）杆体插入孔内深度不得小于设计尺寸的95，杆体的入孔应比设计多进20CM左右，然后再注浆时拔出多入的长度，以保证第一个单元锚索锚头在注浆后能被水泥净浆包裹；（4）锚索入孔后，及时注浆；（5）锚索经多次入孔不成功后，对锚头和承载体的损坏或遗失，应及时更换，对钢绞线外包层的破坏要在钢绞线上涂上润滑脂后用塑料管包裹，再用胶带缠好，经检查确认后方可再次入孔；。
13、（四）锚索注浆（1）各单元锚杆全段均能自由伸长，在注浆时应全段一次到位；（2）水泥浆液采用普通硅酸盐水泥；（3）浆液选用灰砂比为1112、水灰比038045的水泥砂浆或水灰比为04045的纯水泥浆进行灌注；（4）注浆浆液搅拌均匀，浆液在初凝前用完；（5）注浆作业开始或中途停止较长时间再作业时，用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路；（6）高压注浆当孔口溢出浆液或排气孔停止排气时，应立即封堵孔口或排气管，不得让水泥浆溢出，直到压力满足设计要求后，方可停止注浆；（五）锚索张拉及锁定（1）锚索加载速率控制在每分钟取设计应力值的1/10，卸载速率控制在每分钟取设计应力值的2/10；（2）垫墩的锚垫板与承压。
14、面保持平整，锚垫板保证足够的刚度并与锚索的轴线方向垂直；（3）锚索张拉前应对张拉设备进行标定，得出相应的曲线参数，并对张拉设备分别进行标识；（4）垫墩砼强度设计强度的70时即可进行张拉，但锚固段注浆体的强度须大于设计强度；（5）锚索在锁定后，应对应力变化观察一段时间，对有明显应力损失的，要进行补偿张拉；（六）锚索监测（1）预应力锚索应力监测采用钢弦式锚索测力传感器、应变式锚索测力传感器或液压说明书CN102392443ACN102392451A3/6页6式锚索测力传感器进行监测；（2）锚垫板与锚索测力传感器之间为嵌入式安装，锚垫板中心孔径必须小于锚索测力传感器底部内环直径；锚垫板外端有效直径必。
15、须略大于锚索测力传感器底部外环直径；（3）锚垫板具有足够的厚度和刚度，锚垫板外表面平整整洁；（4）造孔后，孔口构筑混凝土墩台，锚垫板位于墩台上，锚垫板的外平面必须与穿索孔轴线垂直，其不垂直度要小于5度；（5）锚索在整体超张拉时，最大压力应控制在锚索测力传感器满量程的80；（6）信号传输电缆要贯穿安装到监测的全过程，锚索测力传感器电缆插头防水处理。0006本发明的有益效果是该高边坡压力分散型预应力锚索施工工艺，结构合理，受力均衡延长了使用寿命，产生的锚固力大、锚固荷载大，可以缩短锚索长度，节省工程材料，大大缩短施工工期，降低工程造价。0007（四）附图说明下面结合附图对本发明作进一步的说明。00。
16、08附图1为本发明锚索监测装置的安装结构示意图。0009图中，1工作锚板，2锚索测力传感器，3锚垫板，4混凝土墩台。0010（五）具体实施方式附图为本发明的一种具体实施例。0011该高边坡压力分散型预应力锚索施工工艺，包括钻孔、锚索加工、锚索下锚、锚索注浆、锚索张拉及锁定、锚索监测，其具体工艺步骤如下（一）钻孔（1）锚索施工前选取两根以上锚索进行作业，以便对施工工艺和施工设备的适应性进行评定和比选；（2）根据设计要求的钻孔参数和地层类型，确定适用的钻孔设备和工艺；（3）将钻机固定在坚固的基础或脚手架上，防止钻机振动使钻机发生移动而造成大的钻孔误差。0012（二）锚索加工（1）根据以下因素确定预。
17、应力锚索的下料长度垫墩高度，其受坡率影响，定位板及锚具的厚度，应力测试仪的厚度，千斤顶长度，施工预留值；（2）预应力锚索应严格按照设计尺寸进行下料，每股长度误差不应大于50MM，无粘结钢绞线在加工中不能损坏油脂导管，若不慎损坏应立即用塑胶带进行包裹；（3）预应力锚索在加工时应平直排列，沿轴线方向每隔1015M设置一个隔离架，杆体的保护层的厚度不应小于2CM，隔离架应捆扎牢固并不得扭转杆体；（4）隔离架将锚索体各钢绞线相互分离，以保证锚索体周围均有一定厚度的浆体覆盖，同时也起到锚索体居中的作用，隔离架由钢、塑料或其它对杆体无害的材料组成，不得使用木质材料；（5）承载体、隔离架、注浆管与索体的绑扎。
18、不使用镀锌材料，锚索体在安装前妥善保护；（6）预应力锚索为高压注浆时，应在加工杆体的同时加工好止浆密封装置，且在下杆体时一起下到设计的位置，全长无粘结型预应力锚索止浆密封装置应放在离孔口1015M说明书CN102392443ACN102392451A4/6页7处，其它预应力锚索应放在锚固段与自由段的分界处。0013（三）锚索下锚（1）杆体放入钻孔前，首先检查杆体的质量，确保杆体组装满足设计要求；（2）安装杆体时，应防止杆体过大的扭曲变形，注浆管随杆体一并放入，注浆管头部应插入承载体内，且在第一单元承载体尾部开一到两个小口，并用胶带封口，以防止有泥浆的孔内沉积物阻塞注浆管，对注浆构成隐患；（3）。
19、杆体插入孔内深度不得小于设计尺寸的95，杆体的入孔应比设计多进20CM左右，然后再注浆时拔出多入的长度，以保证第一个单元锚索锚头在注浆后能被水泥净浆包裹；（4）锚索入孔后，及时注浆，特别是存在坍孔隐患和钻孔时有泥水混合物的索孔，更应及时注浆，否则将影响锚索质量，甚至锚索破坏；（5）锚索经多次入孔不成功后，对锚头和承载体的损坏或遗失，应及时更换，对钢绞线外包层的破坏要在钢绞线上涂上润滑脂后用塑料管包裹，再用胶带缠好，经检查确认后方可再次入孔。0014（四）锚索注浆（1）各单元锚杆全段均能自由伸长，在注浆时应全段一次到位；（2）水泥浆液采用普通硅酸盐水泥，不得使用高铝水泥；（3）浆液选用灰砂比为1。
20、112、水灰比038045的水泥砂浆或水灰比为04045的纯水泥浆进行灌注；（4）注浆浆液搅拌均匀，浆液在初凝前用完，并严防石块，泥土等杂物混入浆液；（5）注浆作业开始或中途停止较长时间再作业时，用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路；（6）高压注浆当孔口溢出浆液或排气孔停止排气时，应立即封堵孔口或排气管，不得让水泥浆溢出，直到压力满足设计要求后，方可停止注浆。0015（五）锚索张拉及锁定（1）锚索加载速率控制在每分钟取设计应力值的1/10，卸载速率控制在每分钟取设计应力值的2/10；（2）垫墩的锚垫板与承压面保持平整，锚垫板保证足够的刚度并与锚索的轴线方向垂直；（3）锚索张拉前应对张拉设备进行标。
21、定，得出相应的曲线参数，并对张拉设备分别进行标识；（4）垫墩砼强度设计强度的70时即可进行张拉，但锚固段注浆体的强度须大于设计强度；（5）锚索在锁定后，应对应力变化观察一段时间，对有明显应力损失的，要进行补偿张拉。0016（六）锚索监测如图1中，（1）预应力锚索应力监测采用钢弦式锚索测力传感器、应变式锚索测力传感器或液压式锚索测力传感器进行监测；（2）锚垫板3与锚索测力传感器2之间为嵌入式安装，锚垫板3中心孔径必须小于锚索测力传感器2底部内环直径；锚垫板3外端有效直径必须略大于锚索测力传感器2底部外说明书CN102392443ACN102392451A5/6页8环直径，锚索测力传感器2顶端设有。
22、工作锚板1；（3）锚垫板3具有足够的厚度和刚度，锚垫板3外表面平整整洁；（4）造孔后，孔口构筑混凝土墩台4，锚垫板位于墩台上，锚垫板3的外平面必须与穿索孔轴线垂直，其不垂直度要小于5度；（5）锚索在整体超张拉时，最大压力应控制在锚索测力传感器满量程的80；（6）信号传输电缆要贯穿安装到监测的全过程，锚索测力传感器电缆插头防水处理。0017在具体实施时还要注意以下问题1按设计要求进行现场基本试验为了取得现场实际资料与数据，确定土体的极限承载力，从而最终确定预应力锚索锚固段的实际长度和结构分布，在锚固工程正式开始前进行预应力锚索现场基本试验。试验准备、造孔、编束、穿束、灌浆、混凝土承载墩制作、试验。
23、拉拔。0018（1）任何一种新型锚索活已有锚索用于未曾应用过的土层时，必须进行基本试验，且基本试验锚索数不得少于3根。0019（2）基本试验锚索的结构参数、材料及施工工艺和工程施工的锚索相同。0020（3）最大试验荷载不超过预应力材料强度标准值的08倍。00212钻孔机械选择（1）在选择钻孔机械时，可能会受到钻孔所通过地层的类型、钻孔几何尺寸、设计要求的钻孔精度、工程规模、工期和现有设备情况等多种因素的影响。一般来说在岩石中应优先选用潜孔钻机，这不仅是由于经济方面的原因，更重要的是潜孔冲击类钻面所凿钻孔的孔壁粗糙而锚索的锚固十分有利；在松散的岩体中，一般使用旋转钻和带导管的钻机，在这类岩体中的。
24、钻孔多数需要多次钻孔注浆循环才能成孔；在粘性土中使用带麻花钻杆的钻机比较适宜。0022（2）潜孔类钻机所使用的冲击器又称潜孔锤按配气类型分为有阀式和无阀式两大类，国内使用较多的是J系列和CIR系列有阀式潜孔器，这类潜孔器对气压的要求较高，个别零件的使用寿命较短，柱销容易破坏使钻头掉入孔内；而无阀式冲击器较好的克服了有阀式冲击器存在的问题，且适应性强，在不同气压下0750MPA均可正常工作。在金丽温17标高边坡所使用的潜孔器，全是有阀式J系列的，在施工中，经常掉钻头，而不得不从重新再次开孔，结果成本大幅提高。0023（3）对于导管跟进钻孔，必须使用专用钻机、偏心钻头和配套冲击器才能进行。导管应根。
25、据工期、业主要求、钻孔单价进行选择。00243钻孔施工应注意下列事项根据设计要求和土层条件，定出孔位；钻孔水平方向的误差不应大于50MM，垂直方向误差不应大于100MM；钻孔开孔误差不得超过25，钻孔底部的偏斜尺寸不应大于锚索长度的1/30；锚索孔深不应小于设计长度，但也不宜过大，一般根据地质情况和钻孔角度以及锚索类型而定；锚索成孔后应及时清孔，湿式造孔应注水冲洗，直至孔口流出清水为止；在钻孔过程中有地下水从孔口溢出时，应采用固结注浆，以免锚固段注浆体流失或强度降低。说明书CN102392443ACN102392451A6/6页900254钻孔精度控制保证良好的钻孔精度，主要是孔的平直程度。钻。
26、孔同心度不好，锚索安装后直线度同样也不会好，锚索在张拉过程中会与孔壁之间产生摩擦，带来张拉过程中的摩擦损失。00265编索质量控制保证良好的编索质量，为避免索体之间打绞而产生摩擦，一般用隔离架分开，但隔离架中的单索编号必须前后顺序一致，否则，单索之间在张拉过程中会产生摩擦。保证良好的穿索质量，由于索体很长，在送索过程中，可能位于孔上部的索体到孔底后会位于下部或翻转，这样张拉时就会产生扭转。00276测力计、锚垫板与千斤顶的同心控制保证锚索测力计与锚垫板的同心连接，为了使锚索测力计与钻孔同心，应使用指定厂家生产的锚垫板，使得锚索测力计嵌入锚垫板以便保持同心，否则，锚索测力计在张拉过程中会产生滑移。
27、。保证锚索测力计与张拉千斤顶同心。锚索张拉过程中靠千斤顶提供作用力，而千斤顶本身的自重较大，如果二者不同心，则在张拉过程中千斤顶与测力计之间产生偏转或滑移，这样就会造成测试所得的锚固力与千斤顶的顶出力有差别。00287张拉工艺控制如果工程条件允许，尽量采用两端张拉，以减少管道摩擦所产生的应力损失。采用超张拉工艺，使构件其它截面应力也相应提高，当张拉力回降至CON时，锚索因要回缩而受到反向摩擦力的作用，一般情况下这个回松影响不能传递到受力最大的跨中截面，即使传到其影响也很小，这样跨中截面的预加应力也就因超张拉而获得了稳定的提高。00298锚索监测步骤按工程监测要求选择好要监测的锚索；按测力计的安装要求，将每个测力计安装于所选定的锚索；按锚索工作锁定荷载将锚索进行张拉锁定；观测记录应力值的变化，在最初阶段应根据设计监测频率要求进行；施工期内，监测工作由施工单位负责监测，预应力锚固工程竣工后，移交运行单位继续观测；若监测过程中，发现锚索预应力变化值异常或超过锚索设计轴向拉力值的10，应分析原因，采取补救措施，排除危险隐患。说明书CN102392443ACN102392451A1/1页10图1说明书附图CN102392443A。