２０１２年第４期 ２０１２ Ｎｕｍｂｅｒ ４ 水电与新能源 总第１０３期 ＴｏｔａｌＮｏ．１０３ ＨＹＤＲ０Ｐ０ＷＥＲ ＡＮＤ ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ 文章编号：１６７１—３３５４（２０１２）０４—００４４—０３ 预应力锚索在抗滑桩治理滑坡中的应用 王林兵 ，何鹏飞 （１．葛洲坝集团基础工程有限公司，湖北宜昌４４３００２；２．四川二滩国际工程咨询有限责任公司，四川成都６１００７２） 摘要：着重介绍了多锚头无粘结压力分散型预应力锚索施工技术及其应用情况和相关经验总结，该类型锚索施工简单， 施工质量容易得到保证，适用范围广，对于类似工程建设具有参考和借鉴意义。 关键词：锚索抗滑桩；多锚头；无粘结；压力分散；预应力锚索；施工技术 中图分类号：Ｔｖ２２３．２４ 文献标志码：Ａ ‘ Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ Ａｎｃｈｏｒ Ｃａｂｌｅｓ ｉｎ Ｓｌｏｐｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｂｙ Ａｎｔｉ—ｓｌｉｄｅ Ｐｉｌｅ ＷＡＮＧ Ｌｉｎｂｉｎｇ ，ＨＥ Ｐｅｎｇｆｅｉ （１．Ｃｈｉｎａ Ｇｅｚｈｏｕｂａ Ｇｒｏｕｐ Ｂａｓｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙｉｃｈａｎｇ ４３００２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｉｅｈｕａｎｇ Ｅｒｔａｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｕｎｂｏｎｄｅｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｍｕｌｔｉ—ａｎｃｈｏｒ ｈｅａｄ，ｉｔｓ ｐｒａｃｔｉｃａｌ印・ ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ａｒｅ ｆｏｃｕｓｅｄ．Ｔｈｅ ａｎｃｈｏｒ ｃａｂｌｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔｙｐｅ ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｅａｓｉｌｙ ａｎｄ ｗｉｄｅｌｙ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｎｃｈｏｒ—ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ ｐｉｌｅｓ；ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｎｃｈｏｒ ｈｅａｄｓ；ｕｎｂｏｎｄｅｄ；ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ；ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ａｎｃｈｏｒ；ｃｏｎ— ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 多锚头、无粘结、压力分散型预应力锚索是一种新 型预应力锚索，这种锚索有多个锚头可将承受荷载分 散为几部分，解决了锚索受力后所产生的应力集中的 问题，能更有效地利用天然地层强度，显著提高预应力 锚索的锚固力，适用范围更广。本文从汉源新县城乱 石岗滑坡影响区治理工程为例，介绍新型预应力锚索 结构及抗滑桩布置施工技术。 预埋钢管 卜— 内径 ｌ９４，６＝５ｍｍ ２ ０００ｋＮ预应力锚索 １ 多锚头无粘结预应力锚索结构 本工程２ ０００ ｋＮ多锚头无粘结预应力锚索共设 计６组锚头，锚头间距１．５ ｍ，每组锚头对称布置２根 滑＇ 堕 一 图１锚索抗滑桩结构示意图（单位：ｃｍ） １ ８６０ ＭＰａ、１５．２４ ｍｍ无粘结钢绞线。２根锚索间距 １．５ ｍ，在抗滑桩上对称布置，基本参数见表１，锚索抗 滑桩支护结构见图ｌ，锚索抗滑桩锚索布置见图２， ２（１３０ ｋＮ多锚头无粘结预应力锚索结构示意图见图３。 表１ ２ ０００ ｋＮ预应力锚索基本参数表 图２锚索抗滑桩锚索布置图（单位：ｃｍ） 收稿日期：２０１２一ｏ４—１２ 作者简介：王林兵，男，工程师，从事水利水电工程施工及管理工作。 ４４ 王林兵，等：预应力锚索在抗滑桩治理滑坡中的应用 ２０１２年７月 钢筋混凝土锚墩 图３ ２ ０００ ｋＮ多锚头无粘结预应力锚索结构示意图（单位：ｃｍ） ２多锚头无粘结预应力锚索施工ｌｌ ］ ２．１施工工艺流程 ２．３锚索制作 锚索制作在加工厂专用工作平台上进行，并具有 良好的防雨和防污染设施，采用砂轮机切断钢绞线下 料，下料长度为内锚段长度＋张拉段长度＋外锚段长 度。钢绞线在全长范围内不允许有接头或连接器。 施工工艺流程见图４。 Ｌ—』燮垫 ［二垂五巫亘匦 图４预应力锚索施＂１－＇１－艺流程 Ｉ Ｔ茎 （１）内锚固段去皮除油。锚索内锚固段钢绞线去 皮洗油长度为２０ ｃｍ，其误差在１ ｃｍ内，采用电工刀锯 口、人工拉拔方法去皮，使用清洗剂洗去油脂并套上止 油护套。 （２）顺直装置注浆管。锚固段注浆管端部距孔底 为１０～２０ ｃｍ，并在端部以上０．５ ｃｍ处制作斜向剖口， 防止端部堵塞无法注浆。 ２．２锚索钻孔 本工程选用ＹＧ一８０锚固钻机，配套冲击器及偏 芯钻具，风压带动潜孔锤冲击推进、排渣，电机回转。 本工程地层多为薄层砂岩，较破碎，易掉块，且每 （３）将钢绞线和灌浆管整齐、平顺地放在工作平 台上，将灌浆管、内、外圈钢绞线捆扎成一束，钢绞线和 根锚索相对该桩位置是固定不变的。钻进过程中，对 覆盖层及岩性软弱孔壁易塌孔段采用跟管法钻进成 孔，跟管一直跟进到岩性较好地段，否则掉块会导致冲 击器钻头埋人孔内，造成钻孔报废，孔位难以再调整， 经济损失大且难以补救；如遇岩体破碎或地下水渗漏 灌浆管一端对齐，排列平顺，不得扭结，用无锌铅丝绑 扎牢固，绑扎间距为２ ｍ。端头锚索的导向帽应按设 计要求制作，与索体连接应牢固可靠。 （４）钢绞线和灌浆管之间用隔离支架分离，隔离 架间距为２ ｍ，间距允许偏差为５０ ｍｍ。 （５）合格锚索应按编号整齐、平顺的存放在距地 面２０ ｃｍ以上的支架或平台上，不得叠压存放。支架 严重钻进受阻时，先进行固结灌浆堵漏，固结灌浆采用 纯压式全孑Ｌ一次灌浆，灌浆压力０．１～０．２ ＭＰａ，纯水 泥浆水灰比１：１和０．５：１两个比级，以１：１水泥浆开 灌，当注人量达３００ Ｌ以上或注入率大于３０ Ｌ／ｒａｉｎ 时，进行变０．５：１浓浆。 钻孔达到设计深度后，不能立即停钻，要稳钻１— ２ ｒａｉｎ，防止孔底缄灭而达不到设计孔径。钻孔完成 后，拔除钻杆和钻具，并使用压缩气（风压０．２— 间距为１．０—１．５ ｒｎ，并进行临时防护。锚索存放地应 干燥、通风，不得接触有害物质。 （６）锚索编束经检验合格后进行编号、挂牌标识， 注明生产日期、使用部位、孔号等。安装前对孔道、锚 索孔号、锚索编号、进出浆管的位置、通畅性进行核查。 ２．４锚索注浆 ０．４ ＭＰａ）将孔内岩粉及水体全部清除出￣Ｌ＃Ｉ－，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 整的岩体外，不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有水 流出，待水压、水量变小后方可下锚和灌浆，必要时在 周围适当部位设置排水孔处理。若锚孔内有积水，可 采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。 （１）锚索灌浆采用孔底进浆、孔口出浆的孔内有 压循环灌浆法，全孔采用一次注浆。灌浆前先对灌浆 管及排气管进行通气检查。灌浆水泥结石Ｒ ＞￣Ｍ３５。 （２）浆液水灰比为０．３—０．４５：１，根据试验加入 ＮＦ一２１早强高效减水剂，掺量为水泥质量的０．８％； ＡＥＡ（膨胀剂）掺量为水泥的质量８％一１０％。加入的 ４５ 水电与新能源 早强剂和微膨胀剂均不得含有氯化物、硫化物及硝酸 盐等。灌浆压力０．５—０．７ ＭＰａ。 （３）开始灌浆时敞开排气管，以排出气体、水和稀 浆，回浓浆时逐步关闭排气阀。当回浆比重与进浆比 重相同时，方可进行屏浆。屏浆压力为０．３～ ０．４ ＭＰａ，吸浆率小于０．４ Ｌ／ｍｉｎ时，屏浆３０ ｍｉｎ即可 结束。 （４）待灌浆结束，水泥浆初凝后（约４～８ ｈ），去掉 灌浆钢罩，同时剥离表面的水泥结石，包括钢绞线护套 外粘结的水泥结石，再卸下定制锚板，对灌浆钢罩、定 制锚板应冲洗干净以便再次使用。然后检查孔口部位 灌浆效果，如果未灌注密实，应重复进行灌浆。然后检查 孔口部位灌浆效果，如果未灌注密实，则重复进行灌浆。 （５）灌浆工作应连续进行，不得中断。 （６）外露处理。①灌浆过程中地表或裂隙发生冒 浆或漏浆现象时，若冒浆量较小，可不用专门处理，按 照正常灌注方式灌浆达标至结束。②若冒浆量较大， 一般可采用低压、浓浆、限流、间歇灌注等方法处理，必 要时应采用嵌缝、封堵方法处理。 ２．５锚索张拉 本工程２ ０００ ｋＮ锚索的锁定吨位为设计吨位的 ５０％即为１ ０００ ｋＮ，锚索的预应力分５级按锁定吨位 １ ０００ ｋＮ的２５％（２５０ ｋＮ）、５０％（５００ ｋＮ）、７５％ （７５０ ｋＮ）、１００％（１ ０００ ｋＮ）和１１０％（１ １００ ｋＮ）进行 张拉。张拉程序：２５０ ｋＮ持荷５ ｍｉｎ－－－￣５００ ｋＮ持荷 ５ ｍｉｎ－－－￣７５０ ｋＮ持荷２４ ｈ一１ ０００ ｋＮ持荷５ ｍｉｎ １ １００ ｋＮ持荷１０ ｍｉｎ－＋锁定。 最后一级持荷稳定观测１０ ｍｉｎ以后按设计要求 锁定，锁定后没有出现明显的应力松弛现象，即可进行 封锚。同１根抗滑桩上的２根锚索应轮流、逐级、逐次 张拉，保证抗滑桩变形协调。 锚索正式张拉前，先对单根预应力钢绞线进行预 紧，进行差异变形协调，使各股钢绞线应力均匀后，锚 索韵预应力在补足差异荷载后再进行整索张拉。第六 组（最短）预紧张拉力按锁定张拉力的１５％进行计算， 如右公式： 堕 ，其他组单根预紧力由伸长值计 算，根据计算的差异荷载进行分组张拉。预紧张拉时 用２台单根张拉小千斤顶一起对称地、分级张拉钢绞 线至设计吨位时进行锁定。每组钢绞线至少进行２个 循环的预紧，要求２次预紧伸长值＜３ ｍｍ，且每根钢 绞线的伸长值不得小于理论值的１０％。否则，进入下 一循环继续预紧，直至满足要求才能进入整体张拉。 ２ ０００ ｋＮ预应力锚索预紧力见表２。 ４６ ２０１２年第４期 表２预应力锚索预紧力 张拉时以张拉力控制为主，伸长值校核的双控操 作方法。当实测伸长值与理论伸长值偏差超出＋１０％ 或小于一５％时，应停机检查，待查明原因并采取相应 措施后，方可恢复张拉。 锚索在初始应力下，量测千斤顶活塞体外露长度， 锚索张拉时在相应分级荷载下量测千斤顶活塞体外露 长度，计算出实际伸长值。锚索张拉每级加载后应同 步量测其伸长值，锁定后应量测预应力钢绞线的滑移量。 张拉加载及卸载应缓慢平稳，加载速率每分钟不 宜超过１００ ｋＮ，卸载速率每分钟不宜超过２００ ｋＮ。 张拉过程中如遇预应力钢绞线断丝、夹片出现可 视裂缝、千斤顶严重漏油、油泵压力表反应异常等情况 之一，须停机检查，查明原因且处理完毕后复工。 ２．６防护及封锚 （１）锚索施工过程中和施工完毕７ ｄ内，距锚索施 工部位２０ ｍ范围内不得进行爆破作业，后期亦不得在 邻近地区进行大规模爆破作业。 （２）封锚时锚板外预应力钢绞线留６ ｃｍ钢绞线 头，其余部分用砂轮切割机切除。 （３）锚索张拉完成后及时对锚头进行补浆和封 锚，锚索锚头采用Ｃ３０混凝土进行封锚。锚板、预应 力钢绞线及其周围应清理干净，结构混凝土面必须凿 毛并冲洗干净。 ３效果检查 本工程锚索运行过程的安全监测包括两部分：① 锚索应力监测；②边坡稳定性监测。由业主委托的监 测单位随机挑选了１５根锚索安装了锚索测力计进行 锚索运行状态长期观测， 经过监测统计数据表明，所有锚索张拉稳定后的 测力计测值均符合要求（不小于设计张拉力的９０％）， 锚索施工质量良好。 参考文献： ［１］ＤＴ／Ｌ５０８３—２００４，水电水利工程预应力锚索施工规范 ［Ｓ］． ［２］ＳＬ２１２—９８，水工预应力锚固设计规范［ｓ］．
