边坡锚固防护工程

边坡锚固防护工程

一、一般规定

    1.破碎且不平整的边坡，必须将松散的浮石和岩渣清除，用浆砌片石填补空洞，对坡面缝隙进行封闭处理。边坡修整后应平整、密实，无溜滑体、蠕变体和松动岩体。

    2.边坡开挖和钻孔过程中，应对岩性及构造进行编录和综合分析，与设计相比出入较大时，应按规定处理。

    3.修整边坡的弃渣应按有关规定堆放，不得污染环境。

    4.钢筋制作与安装应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）的规定。

    5、浇注混凝土时，模板应加支撑固定。

二、施工工序

（一）锚索（杆）施工的内容包括施工准备、造孔、锚索（杆）制作与安装、砼结构钢筋制安、注浆、锚索（杆）张拉锁定、验收、封锚等7个环节。

（二）预应力锚索（杆）施工工艺流程：

图1 预应力锚索（杆）施工工艺流程图

    注：上图为使用自由段无套管的预应力筋时采用二次注浆的基本施工工序，若采用自由段带套管的预应力筋时，宜在锚固段长度和自由段长度内采取同步一次性全段注浆，并且，高压劈裂压浆仅限于设计要求提高地层锚固力或其它特殊要求采用。

三、施工技术要点

（一）施工准备

1.设计锚固工程坡面开挖成形并经验收合格后，应尽快布置锚固工程施工作业，待锚固工程施工完毕并产生加固作用后，方可进行下级边坡开挖与防护。

    2.已对边坡进行中线、水平、横断面的复测，并已在边坡上按设计图纸确定预应力锚索（杆）的位置。

3.施工作业开始之前，应进行预应力锚索（杆）的基本试验（图1），完成试验报告提交有关监理工程师和设计代表，待试验报告批准并经设计锚固参数确认或调整后，方可进行预应力锚索（杆）工程施工作业。锚索（杆）试验孔位置由监理和设计代表现场确定。试验孔自由段不注浆，锚固段与自由段之间设置止浆袋，锚固段外侧应设排气管，排气管伸入锚固段内5～10cm，其注浆方法和充满标准与工程孔相同。

4.施工的场地整理及搭设工作平台时，施工方需对已施工完成的坡面依据设计图纸进行测量确定预应力锚索（杆）的位置（图2）；钻机安装时，按照施工设计图采用全站仪进行测量放线确定孔位以及锚孔方位角（或拉线尺量配合测角仪定位），并作出标记。

图2 锚索基本实验            图3锚孔测放

    （二）造孔

1.锚孔测放：根据设计图将锚孔位置准确测放在坡面上。如遇既有坡面不平顺或特殊困难场地，需经设计监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。

2.钻孔设备：根据锚固地层类型、锚孔孔径、深度及施工场地条件等选择钻孔设备。锚孔钻造应采用潜孔钻机或锚杆钻机冲击成孔，未经设计允许不得采用地质钻机成孔。对易于塌缩孔或卡钻埋钻地层中应采用跟管钻进技术进行施工。

图4锚固工程钻机

3.钻机就位：钻进施工搭设施工平台需满足承载能力和稳固条件要求，准确安装固定钻机。锚孔开钻就位纵横误差≤±50mm，高程误差≤±100mm ，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角误差≤±1.0°，方位误差≤±2.0°。

4.钻进方式：锚孔钻进应采用无水干钻，禁止开水钻进，以防钻孔施工恶化坡体地质条件，确保孔壁的粘结性能；根据钻机使用性能和锚固地层条件严格控制钻孔速度，以防钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。

5.钻进过程：钻进过程中应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，应立即停钻，及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1～0.2MPa)，待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。

6.孔径孔深：钻孔孔径、孔深要求满足设计值。为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。

7.锚孔清理：钻进达到设计深度之后，必须稳钻1～2分钟，防止孔底尖灭，达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净。钻孔完成后，原则要求使用高压空气（风压0.2～0.4Mpa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外，不宜采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般宜采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。

8.锚孔检验：锚孔成造结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。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贱尘碴及水体现象。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合格后，即可认为锚孔钻造检验合格（锚孔底部的偏斜应满足设计要求，可用钻孔测斜仪控制和检测）。

（三）锚索（杆）制作与安装

1.锚筋体材料：主要以预应力锚索、预应力锚杆和非预应力锚杆为主。

预应力锚索为纲绞线或高强钢丝；预应力锚杆为高强精轧螺纹钢筋；非预应力锚杆以满足设计强度要求的Ⅱ级钢筋为主。

2.锚筋体组装：锚筋体的组装应遵守下列规定。

（1）锚筋体组装必须搭设组装平台，平台高度不小于30cm。

（2）锚杆组装时，钢筋应平直，除油、除锈处理合格。锚杆接头采用专用锚杆连接接头，不得采用焊接技术。沿锚杆体轴线方向每隔1.0～2.0m，设置一个对中支架，必要时设排气管，并与锚杆体绑扎牢固。锚杆体自由段按设计要求采用塑料套管，与锚固段联接处应用铅丝绑牢和封扎严实，并满足设计要求防腐处理合格。

图5锚索切割机切割

（3）锚索编束时，每根钢绞线或高强钢丝需顺直、不扭不叉、排列均匀，严格依据设计尺寸下料，每股长度误差不大于±50mm。钢绞线要求采用机械切割，严禁采用电弧切割，并经除油和除锈处理合格，对有死弯、机械损伤及锈坑材料应剔除。钢绞线或高强钢丝应按设计要求平直编排，沿锚索体轴线方向自由段每1.5～2.0m设置一个隔离支架，锚固段每1.0～1.5m设置一个隔离支架，并在锚固段两隔离支架之间中部设一道紧箍环，采用16号铁丝绕制，不得少于两圈，保证锚索体保护层厚度不小于20mm。锚索编束（包括注浆管）应捆扎牢固，捆扎材料不宜用镀锌材料。锚索体自由段应按设计要求采用塑料套管，与锚固段相交处的塑料管管口应密封并用铅丝绑架。同时，要求按设计要求进行防腐处理。若采用压力分散型锚索或其它荷载分散型锚索，应严格按照设计相关要求下料和编制。

（4）锚索体完成隔离支架与紧箍环的组装后，应在其底端接装导向帽，以便下锚顺利。导向帽尺寸应严格按设计要求制作，尺寸制作误差≤±5mm，接装定位误差≤±20mm。导向帽宜采用铁丝绑接牢固，不宜采用焊接。

图6 锚索导向帽          图7锚杆止浆带

（5）当采用二次补充注浆的锚筋体组装时，应同时装放二次注浆管和止浆密封装置。止浆装置应设在自由段和锚固段分界处，并具有可靠的密封性能。宜用密封袋作止浆密封装置，密封袋两端应牢固地绑扎在锚筋体上。当采用高压劈裂注浆提高地层锚固力时，要求以浆体强度控制开始劈注时间（一次浆体强度为5MPa），并注意二次注浆管之锚固段内设花孔和封塞。

（6）压力分散型（拉压复合型）锚索锚固段钢质承载板与挤压套之间要求采用对拉栓接固定，所有钢质材料外露部分表面要求涂刷防锈漆保护。挤压套要求进行现场挤压抽样试验，抽样数量宜为1～2％，试验荷载一般不小于200KN；外锚头所用锚具也必须进行抽样试验，一般抽样数量为3～5％，并满足相关技术指标。对于压力分散型（拉压复合型）锚索，各单元锚索应有明确可靠标记，以便采用差异分步张拉。

  图8 锚索钢质承载板  图9挤压套挤压机械

3.锚筋体防腐：锚筋体自由段的防腐与隔离应严格按照设计要求施做。

锚筋体防腐与隔离一般采用首先刷防锈油漆，然后涂脱水黄油，最后外套塑料套管处理。锚筋体的防腐宜采用无粘结预应力筋和压力分散型锚头等技术，提高自由段的防腐等级和改善锚固段的工作状态。

4.隔离支架：隔离支架应由钢质、塑料或其他对锚筋体无损害的材料制作。

5.塑料套管：塑料套管的材质、规格和型号应满足设计要求。套管尽量避免剪断和接头，如有接头应绑接牢固并作密封处理，确保不产生拉脱和破损现象。

6.注浆管：注浆管需满足设计要求，具有足够强度，保证在注浆施工过程中注浆顺利，不堵塞、爆管或破损拉断。一次注浆管捆扎在锚筋体中轴部位，注浆管头部距锚筋体末端宜为50～100mm。若采用二次注浆，须另置注浆管。二次补充注浆管捆扎在防腐塑料套管外侧，二次高压注浆管与一次注浆管一起捆扎或采用同一管路，管口要求用胶布封堵严实，并按设计要求预留花管孔眼和安放止浆装置。

7.锚筋体长度：严格依据设计要求制作，锚固段长度制作允许误差为±50mm，自由段长度除满足设计要求外，应充分考虑张拉设备和施工工艺要求，一般预留超长1.0～1.5m。

8.锚筋体检验：锚筋体制作完成后，需对锚筋体各部件进行检查。筋股顺直完好、无死弯硬折或严重碰割损伤，排列分布与编束绑架应符合设计要求。锚筋自由段防锈漆、防腐油和各项缠绕密封措施应符合设计要求，防锈漆刷盖均匀，不见黑底；防腐油完全覆盖和填充锚筋材料与外环层之间的空间；缠绕密封牢固严实。锚筋自由段塑料套管、注浆套管、隔离(对中)支架、紧箍环、以及导向尖壳绑扎捆架应符合设计要求，塑料套管绑扎稳固密塞，具有足够强度，外观完好，无破损修补痕迹；注浆管安装位置正确，捆扎匀称，松紧适度；隔离(对中)支架、紧箍环和导向尖壳等分布均匀、定位准确，绑扎结实稳固。并且，应按锚筋体长度和规格型号进行编号挂牌，使用前需经现场监理工程师认可。

9.锚筋体的储存、运输与吊装：锚筋体的储存、运输与吊装应因地制宜拟定方案。组装完成的锚筋体应顺直分开，保证通风干燥。在运输和吊装过程中，应细心操作，不得损伤锚筋体及其防护介质和组成部件。

10.锚筋体安装：锚筋体入放锚孔前，应检查锚筋体制作质量，确保锚筋体组装满足设计要求，并经现场监理工程师认可。

（四）注浆施工

锚孔钻造完成后，应及时安装锚固体并进行锚孔注浆，原则上不得超过24小时。

1.注浆设备：注浆设备应根据设计要求采用的注浆材料、注浆方式和注浆压力，并结合实际锚固地层情况，综合确定选用相应注浆设备。

2.注浆材料：注浆材料依据设计图纸要求确定。一般宜选用灰砂比1:1～1:2，水灰比0.38～0.45的水泥砂浆或水灰比0.4～0.45的纯水泥浆，必要时可以加入一定量的外加剂或掺加剂。为便于注浆，可适当的调整水灰比，但必须满足强度要求。

3.原材料要求：水泥宜使用普通硅酸盐水泥，必要时采用抗硫酸盐水泥，不得使用高铝水泥。细骨料应选用粒径小于2mm的中细砂；砂的含泥量按重量计不得大于3%；砂中所含云母、有机质、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量，按重量计不宜大于1%。拌合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水；永久性锚固工程不得使用PH值小于4.0的酸性水和硫酸盐含量按SO^－２₄计算超过水重1%的水。必要时，水泥浆中可加入控制泌水或延缓凝结等外加剂，但必须符合产品标准；水泥浆中氯化物的总含量不得超过水泥重量的1%；除二次高压注浆(劈裂注浆)和自由段二次注浆(补充注浆)外，一般不宜采用膨胀剂。

4.注浆准备：注浆准备工作除严格认真备制原材料配比和必要设备外，在注浆作业开始和中途停止较长时间再作业时，宜用水或水泥浆润滑注浆泵及注浆管路。

图10注浆泵

5.注浆浆液：注浆浆液应严格按照配合比搅拌均匀，随搅随用，浆液应在初凝前应完，并严防石块、杂物混入浆液。注浆浆体强度不应低于20MPa。

6.注浆结束：锚孔灌浆作业一般宜为孔底返浆方式注浆，直至锚孔孔口溢出浆液或排气管停止排气时，方可停止注浆。注浆结束后，应将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净。

7.注浆记录与试验：注浆作业过程应做好注浆记录。同时，每批次注浆都应进行浆体强度试验，且不得小于两组，保证满足设计浆体强度要求。

     图11注浆孔口返浆图               12注浆记录仪记录

8.一次常压注浆：一次常压注浆分为锚固段注浆和全段一次性注浆两种注浆方式，一般常采用全段一次性注浆。

9.二次补充注浆：二次补充注浆适用于一次常压锚固段注浆的情况，即在预应力张拉锁定工序完成之后，对锚固体的自由段进行补充充填注浆。其优点可使施加预应力尽量传递至锚固段，但其施工工艺和工序相对复杂，非设计特殊要求情况，一般不予采用。

10.二次高压注浆（劈裂注浆）：根据设计要求，为提高锚固段的抗拔能力，宜采用二次高压注浆，即劈裂注浆。二次高压注浆的注浆材料宜选用水灰比0.45～0.5的纯水泥浆。一次常压注浆作业从孔底开始，直至孔口溢出浆液，即全段一次性注浆；一次常压注浆结束后，应将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净。对止浆密封装置的注浆应待孔口溢出浆液后进行，注浆压力不宜低于2.5MPa。对锚固体的二次高压注浆应在一次注浆形成的水泥结石体强度达到5.0MPa进行，注浆压力、注浆数量和注浆时间可根据锚固体的体积及锚固地层情况确定，并分段依次由下至上进行。

（五）张拉锁定与封锚

1.张拉锁定设备：锚筋的张拉必须采用专用设备，并在张拉作业前对张拉机具设备进行标定，锚筋锁定工作应采用符合技术要求的机具。对锚杆的张拉锁定，根据设计要求，亦可使用简易张拉方式和相应锁定器具。

2.锚筋张拉：锚筋张拉应遵守下列规定。

（1）锚斜托台座的承压面应平整，并与锚筋的轴线方向垂直。

（2）锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶轴线与锚孔及锚筋体轴线在一条直线上，不得弯压或偏折锚头，确保承载均匀同轴，必要时用钢质垫片调整满足。

（3）锚固体与台座砼强度均达到设计强度的80%以上时，方可进行张拉。（如为抽验锚孔，应在达到设计强度的条件下，待验收试验结束后进行）

（4）锚筋张拉应按一定程序进行，锚筋张拉顺序，还应考虑邻近锚孔的相互影响。

（5）锚筋正式张拉之前，应取0.1～0.2倍设计张拉力值对锚筋进行1～2次预张拉，确保锚固体各部分接触密贴，锚筋体顺布平直。

（6）永久锚筋张拉控制应力不应超过其极限应力值的0.6倍，临时锚筋张拉控制应力不应超过其极限应力值的0.65倍。

3.锚筋张拉程序：锚筋张拉程序应严格按照设计要求作业，常用张拉作业顺序和技术要求如下：

（1）边坡锚固工程之锚筋张拉宜采用超张拉，超张拉力值为设计拉力值的1.1～1.2倍。锚筋张拉力值宜分两次张拉作业施加，第一次张拉作业力值为设计张拉力值的一半，第二次张拉作业直至超张拉力值。每次张拉宜分为5～6级进行，除第一次张拉需要稳定30分钟外，其余每级持荷稳定时间为5分钟，并分别记录每级荷载对应锚筋体的伸长量，并做好记录。张拉时锚筋体受力要均匀，发现异常情况应分析原因，并及时处理解决。若为压力分散型预应力锚索或荷载分散型预应力锚索，应按照设计张拉要求对各单元锚索分别进行张拉，当各单元锚索在同等荷载条件下因自由段长度不等而引起的弹性伸长差得以补偿后，再同时张拉各单元锚索。

（2）对同一结构单元上的锚筋张拉原则要求同步进行，确保结构受力均匀，避免局部变化和相互影响。如果因施工设备和结构条件限制，亦应结合上述两次张拉作业，根据结构单元受力特点与规律，按照合理的方式进行循环张拉。

（3）如采用循环张拉，在第一次张拉作业时，宜按照先左右后中间，先上下后中间和先对角后中间的作业原则进行，结合具体结构单元受力特点和锚孔布置情况，合理拟定张拉方案，报请设计和监理部门审核认可后，方可作业施工。第二次张拉作业，即按照第一次张拉作业顺序循环张拉作业，直至张拉满足设定最大张拉荷载值。

4.锚筋锁定：锚筋张拉至设定最大张拉荷载值后，应持荷稳定10～15分钟，然后卸荷进行锁定作业。锁定使用锚具和夹片应符合技术标准与质量要求。若发现有明显预应力损失，应及时进行补偿张拉。

5.锚孔封锚：锚筋锁定后，须用机械切割余露锚筋，严禁电弧烧割，并应留长5～10cm外露锚筋，以防拽滑。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，并按设计要求封锚处理，宜用不低于20MPa的砼封闭，防止锈蚀和兼顾美观。

四、锚索（杆）质量检测

对锚固工程进行质量检测。检测内容主要为锚索（杆）抗拔力和锚索（杆）长度。

（一）锚索（杆）抗拔力检测

对锚固工程抗拔力检测试验，检测孔的选取根据普遍性和代表性的原则以及日常业主检查情况进行随机选取，一旦选取不得随意更改。抽检数量为工程锚索(杆)总数的2%～5%，且每个边坡不少于3根。

      图12 锚索长度检测                  图13锚杆长度检测

（二）锚索（杆）长度检测

锚固工程锚筋体长度的检测，采取现场随机抽取的原则，抽检数量为工程锚索(杆)总数的2%～5%，且同一类型锚筋不得少于3根。

图14 锚索长度检测                    图15锚杆长度检测

（二）锚索（杆）检测项目及标准见表2

五、施工质量控制标准

（一）锚固工程开工前应对锚索（杆）进行性能试验（破坏性抗拔试验），以确定锚索（杆）的极限承载力，检验锚索（杆）在超过设计拉力并接近极限拉力条件下的工作性能和安全程度，以便在正式使用前调整锚索（杆）结构参数或改进锚索（杆）的制作工艺，保证施工质量；

（二）进场的钢绞线（钢筋）必须验明其产地、生产日期、出产日期、型号规格、并核实生产厂家的资质证书及其各项力学性能指标，同时必须进行抽样检验，确保其各项参数达到锚固施工要求；

（三）锚索体钢绞线表面应没有损伤、没有锈蚀；

（四）按设计要求选择水泥浆体材料，并对进场水泥复查力学性能；

（五）锚索张拉前应对张拉设备进行鉴定，孔口支撑墩尺寸和混凝土强度应满足张拉要求，张拉过程中应仔细观察锚索应力的变化，如发现明显的松弛，应分析原因并采取措施；

（六）压浆过程中应详细的记录水泥浆用量，一般实际用量应高于计算用量的20%，孔口应流出灰浆。如用浆量太大，应做好记录，根据实际情况，判别是否由岩层裂隙或空洞造成；

    （七）边坡锚固防护施工质量标准见表1

表1边坡锚固防护施工质量标准

表2 锚索（杆）检测项目