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原文传递一种深大压力分散型锚索施工工法

专利名称：	一种深大压力分散型锚索施工工法
摘要：	本发明涉及深大压力分散型锚索的锚固施工，即一种大直径大深度大锚固力压力分散型锚索的施工工法。该压力分散型锚索施工工法包括以下工艺流程：造孔、压力分散型锚索锚索体制作与安装、锚索注浆、锚墩浇筑、预应力锚索张拉、锚索应力监测、补偿张拉、封孔回填灌浆、外锚头保护。使用该施工工法进行压力分散型锚索锚固，钢绞线数量更多，锚孔直径更大，浆岩强度更高，可提供较大的锚固力，使结构受力均匀，使压力分散型锚索具有更好的锚固性能，且有着更好的安全性、可靠性，机械化程度高，解决了施工中的许多难题，并大大缩短了工期，降低工程成本。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	东南大学
发明人：	方磊;张健;王庆翔;韦福堂;孙长军;李海民;庞锐剑;李华萍;陈建国;周俊文
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-04T00:00:00+0800
申请号：	CN201910193863.8
公开号：	CN109837895A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	柏尚春
分类号：	E02D5/76(2006.01);E;E02;E02D;E02D5
申请人地址：	211102 江苏省南京市江宁区东南大学路2号
主权项：	1.一种深大压力分散型锚索施工工法，其特征在于该工法主要包括以下工艺过程：第一步.造孔：采用潜孔锤偏心跟管钻孔法进行造孔，使用套管护壁从而可以减少深度大导致的塌孔现象，克服大直径钻孔施工的难题；第二步.锚索体制作与安装：深大压力分散型锚索制作采用三根及以上钢绞线，承载板布置更多孔眼以锚定钢绞线，使压力分散型锚索具有更高的安全性，减小由于钢绞线破断导致的锚索破坏，并可以提高锚索锚固力；第三步.锚索注浆：采用二次压力注浆的注浆方式，以达到提高浆岩界面的粘结强度，提高压力分散型锚索的锚固力；第四步.锚墩浇筑：采用常用的锚墩立模与砼浇筑方法，并对锚墩进行湿养护，以达到对锚索的锁定与保护作用；第五步.预应力锚索张拉：采用差异荷载张拉的张拉工艺，以达到各钢绞线张拉同步并提高锚固效率的要求；第六步.锚索应力监测：采用振弦测力计测量锚索内力，以监测锚索预应力大小；第七步.补偿张拉：采用千斤顶直接整体张拉的方法，按照锚索应力监测结果对预应力损失较大的锚索进行补偿张拉，使锚索达到设计锚固力的要求；第八步.封孔回填灌浆：采用同注浆相同的材料与工艺对锚孔进行封孔，以达到保护锚索的要求；第九步.外锚头保护：采用混凝土封锚的方法对外锚头进行保护，防止锚头腐蚀。 2.根据权利要求1所述的深大压力分散型锚索施工工法，其特征在于所述的潜孔锤偏心跟管钻孔具体为： (1)用直钎开孔时开孔深度应根据具体的岩土体情况定，原则上是在不影响套管安放的情况下若岩土体本身又能直钻，则尽量采用直钎钻进； (2)上套管前应检查套管的完好性、检查套管接头的牢靠性和安全性，由于套管为反波牙公母牙型，对有损伤的套管以及磨薄的套管接头应不予使用； (3)套管管靴是受冲击力的关键部件，原则上一个新管靴最多使用一个50～60m的跟管深度，对难造的孔、造孔时间较长的孔应根据实际情况钻进到一定深度后提钻拔管换用新的管靴、新的偏心钻后再重新跟管钻进； (4)跟管钻进中应尽量控制风量、风压和钻机的给进油压、给进速度，机手应尽量掌握风量、风压、钻进速度三者协调的合理使用度即满足钻进参数； (5)跟管钻进到一定深度后检查偏心钻的横销、偏心块是否符合继续钻进的安全性要求，若不满足则应立即更换新的配件；原则上每一次连续跟管钻进深度到10～15m后必须提钻检查偏心钻具、冲击器等的使用情况； (6)对于及其复杂的工程地质情况，对换用135～138的直钎钻进中每隔15～20m后也必须提钻检查钻具的安全性； (7)换用直钎钻进后若岩土体依然很破碎无法继续钻进，可采用两种处理措施：在跟管深度不超过55～60m而套管又能跟进的情况下可继续跟进，跟进中若很难进尺，则可采取将套管全部拔出减小阻力后再重新按正常的偏心钻跟管钻进工艺继续钻进，若尚不能解决则只能采取固壁灌浆的方式；直钻一定深度后固壁灌浆。 3.根据权利要求1所述的深大压力分散型锚索施工工法，其特征在于所述的深大压力分散型锚索制作与安装： (1)深大压力分散型锚索由多组锚头构成，每组锚头包括承载板、单锚头，锚头数目及组合结构根据工程地质特性和锚索吨位大小进行选择。每组锚头连接三根及以上钢绞线； (2)钢绞线采用无粘结钢绞线，须满足标准且须进行检验； (3)钢绞线与锚头嵌固端牢固联结，成型后应逐个检查挤压锚头外观，并量测其外径尺寸，以及进行必要的拉力试验； (3)第n组钢绞线下料长度＝钻孔深度-距第1组锚头距离+锚墩厚度+锚具及测力计厚度+张拉长度； (4)锚索根据设计结构进行编制，采用隔离架集束。隔离架间距在内锚固段一般为1.0～1.5m，张拉段内一般为1.5～2.0m，但不宜大于3m； (5)注浆管应满足设计要求，具有足够强度，二次压力注浆时二次注浆管底部预先用木塞或其它方式封死，并从管端500mm开始向上每隔250mm左右锚固段全长制作花管，其孔眼直径不小于8mm，并在锚固段内的孔眼外用橡皮膜进行处置，防止浆液倒流； (6)组装过程中，钢绞线要排列平顺、不扭结，将钢绞线和灌、回浆管等捆扎成一束，绑扎丝不得使用有色金属材料的镀层或涂层； (7)入孔安放锚筋体时，应防止锚筋体挤压、弯曲或扭转，锚筋体入孔倾角和方位应与锚孔的倾角和方位一致，要求平顺推送，严禁抖动、扭转和串动。 4.根据权利要求1所述的深大压力分散型锚索施工工法，其特征在于所述的锚索二次压力注浆： (1)采用二次压力注浆施工工艺，并采用相配套的材料与设备，采用的注浆管能在1小时内完成单根锚索孔连续注浆； (2)水泥：选用52.5级普通硅酸盐水泥，视情况可在水泥浆中掺入适量的细砂，注浆锚固体抗压强度标准值不低于40MPa； (3)浆液选用水灰比为0.45～0.50、流动度<30s、在管道出口处流动度>50s、初凝时间为3～4h的水泥浆进行灌注； (4)第一次注浆压力0.5～1.0MPa之间，注浆管的出浆口应插入距孔底300～500mm处，浆液自下而上连续灌注； (5)锚固体的二次高压注浆应在一次注浆形成的水泥体强度初凝后、终凝前进行； (6)须进行浆液取样试验，浆体强度检验用的试块每30根锚索不应少于一组，每组不应少于6个试块。 5.根据权利要求1所述的深大压力分散型锚索施工工法，其特征在于所述的锚墩浇筑： (1)按照钢筋制作与安装、钢垫板安装、锚墩立模及砼浇筑、混凝土取样强度检验、模板拆除、混凝土养护与表面保护的流程进行浇筑； (2)按照图纸要求焊接钢筋网或层并固定于骨架钢筋上，焊接质量符合要求。焊接过程中，不得损伤钢绞线； (3)在钢垫板与基岩面之间按照图纸锚墩尺寸立模，验仓合格后，浇筑混凝土，边浇筑边用振捣棒振捣，充填密实； (4)不承重侧面模板的拆除，在混凝土强度达到2.5MPa以上，并能保证其表面及棱角不因拆模而损伤时，方可拆除； (5)混凝土表面采用湿养护方法，在养护期间进行连续养护以保持表面湿润。 6.根据权利要求1所述的深大压力分散型锚索施工工法，其特征在于所述的锚索差异荷载张拉： (1)采用先单元张拉后整体张拉的差异荷载张拉工艺，使用单根张拉与整体张拉采用不同型号千斤顶； (2)张拉工艺流程如下：穿锚→预紧张拉→分级循环张拉至设计荷载→超张拉→锁定； (3)预紧张拉时，由于压力分散型锚索采用先单元异荷张拉后整体张拉的施工工艺，则须按照先单元异荷张拉后整体张拉的理论计算得到各单元的初始荷载，每个单元的初始荷载不同； (4)分级循环张拉荷载分别为0.25、0.5、0.75、1.0倍设计工作荷载P，且分级循环张拉应在同一工作时段内完成，否则应卸荷重新再依次张拉； (5)在设计工作荷载P基础上继续加载至mP锁定，即P→mP，稳定10～20min；超载安装系数m按要求取1.05～1.1。 7.根据权利要求1所述的深大压力分散型锚索施工工法，其特征在于所述的锚索应力监测： (1)根据要求，安装锚索测力计，监测锚索预应力的变化情况，为补偿张拉及掌握后期锚索应力损失情况提供依据； (2)监测的原始资料应包括预应力损失值及应力-应变曲线图。 8.根据权利要求1所述的深大压力分散型锚索施工工法，其特征在于所述的补偿张拉： (1)在锁定后48h内或锚索应力损失基本稳定后，若监测到锚索的预应力损失超过设计张拉力的10％时，对锚索进行补偿张拉； (2)补偿张拉是在锁定值的基础上一次张拉至超张拉荷载，即“实际张拉力→超张拉力mP”。 9.根据权利要求1所述的深大压力分散型锚索施工工法，其特征在于所述的封孔回填灌浆： (1)锚索注浆封孔7d后，还应对孔口段的离析沉缩部分，进行补封注浆； (2)封孔回填灌浆材料与锚固段灌浆的材料相同，灌浆要求同锚索注浆。 10.根据权利要求1所述的深大压力分散型锚索施工工法，其特征在于所述的外锚头保护： (1)外锚头保护根据要求采用刚性保护即混凝土结构封锚； (2)外锚头锚具外的钢绞线长度按不少于10cm留存，其余部分切除； (3)外锚头用混凝土封锚，混凝土设计强度为C25,保护的厚度不小于10cm。
所属类别：	发明专利