无粘结预应力锚索怎么施工?

锚索是通过外端固定于坡面，另一端锚固在滑动面以内的稳定岩体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线，直接在滑面上产生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使结构面处于压紧状态，以提高边坡岩体的整体性，从而从根本上改善岩体的力学性能，有效地控制岩体的位移，促使其稳定，达到整治顺层、滑坡及危岩、危石的目的。
一、施工工艺及流程图如下：

1．钻孔
钻孔是锚索施工中控制工期的关键工序。为确保钻孔效率和保证钻孔质量，采用潜孔冲击式钻机。钻机钻井时，按锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐，钻杆用完，孔深也恰好到位。钻孔深度要超出锚索设计长度0.5m左右。
钻孔结束，逐根拔出钻杆和钻具，将冲击器清洗好备用。用一根聚乙烯管复核孔深，并以高压风吹孔，待孔内粉尘吹干净，且孔深不少于锚索设计长度时，拔出聚乙烯管，塞好孔口。
两种特殊情况的处理：
渗水的处理。在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时，从孔中吹出的都是一些小石粒和灰色或黄色团粒而无粉尘，说明孔内有渗水，岩粉多贴附于孔壁，这时，若孔深已够，则注入清水，以高压风吹净，直至吹出清水；若孔深不够，虽冲击器工作，仍有进尺，也必须立即停钻，拔出钻具，洗孔后再继续钻进，如此循环，直至结束。有时孔内渗水量大，有积水，吹出的是泥浆和碎石，这种情况岩粉不会糊住孔壁，只要冲击器工作，就可继续钻。如果渗水量太大，以至淹没了冲击器，冲击器会自动停止工作，应拔出钻具进行压力注浆。
塌孔、卡钻的处理。当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时，往往发生塌孔。塌孔的主要标志是从孔中吹出黄色岩粉，夹杂一些原状的（非钻头碎的、非新鲜的、无光泽的）石块，这时，不管钻进深度如何，都要立即停止钻进，拔出钻具，进行固壁注浆，注浆压力采用0.4MPa，浆液为水泥砂浆和水玻璃的混合液，24小时后重新钻孔。雨季，常常顺岩体破碎带向孔内渗流泥浆，固壁注浆前，必须用水和风把泥浆洗出（塌入钻孔的石块不必清除），否则，不仅固壁注浆效果差，还容易造成假象。
2．锚索制作
锚索在钻孔的同时于现场进行编制，内锚固段采用波纹形状，张拉段采用直线形状。钢纹线下料长度为锚索设计长度、锚头高度、千斤顶长度、工具锚和工作锚的厚度以及张拉操作余量的总和。正常情况下，钢绞线截断余量取50mm。将截好的钢绞线平顺地放在作业台架上，量出内锚固段和锚索设计长度，分别作出标记；在内锚固段的范围内穿对中隔离支架，间距60--100cm，两对中支架之间扎紧固环一道；张拉段每米也扎一道紧固环，并用塑料管穿套，内涂黄油；最后，在锚索端头套上导向帽。
3．锚索安装
向锚索孔装索前，要核对锚索编号是否与孔号一致，确认无误后，再以高压风清孔一次，即可着手安装锚索。
安装下倾锚索比较简单，没有更多的技术问题。安装上倾和水平锚索时要注意以下四点：检查定位止浆环和限浆环的位置，损坏的，按技术要求更换；检查排气管的位置和畅通情况；锚索送入孔内，当定位止浆环到达孔口时，停止推送，安装注浆管和单向阀门；锚索到位后，再检查一遍排气管是否畅通，若不畅通，拔出锚索，排除故障后重新送索。
4．锚固法注浆
锚固法注浆采用排气注浆发施工。下倾的孔，注浆管插至孔底，砂浆由孔底注入，空气由锚索孔排出；上倾和水平孔，砂浆由孔口注入，空气压向孔底，由孔底进入排气管排出孔外（水平锚索，空气经限浆环进入排气管）。
上倾和水平锚索孔注浆过程中，当排气管不再排气，且有稀水泥浆从排气管压出时，说明注浆已满；对于下倾锚索注浆，采用砂浆位置指示器控制注浆位置。
锚索孔注浆采用注浆机，注浆压力保持在0.3--0.6MPa。
5．立锚墩
锚墩的作用是把锚具的集中荷载传递到岩面和调整岩面受力方向。为了使锚墩上表面与锚索轴线垂直，预先将一根外径与钻头直径相同的薄壁钢管和垫板正交焊牢，浇筑锚墩前将钢管的另一端插入钻孔即可。
6．锚索的张拉
张拉锚索前需对张拉设备进行标定。标定时，将千斤顶、油管、压力表和高压油泵联好，在压力机上用千斤顶主动出力的方法反复试验三次，取平均值，绘出千斤顶出力（KN）和压力表指示的压强（MPa）曲线，作为锚索张拉时的依据。因国产压力表初始起动压强不完全相同，所以，标定曲线上必须注明标定时的压力表号，使用中不得调换。压力表损坏或拆装千斤顶后，要重新标定。
若锚索是由少数钢纹线组成，可采用整体分级张拉的程序，每级稳定时间2~3min；若锚索是由多根钢纹线组成，组装长度不会完全相同，为了提高锚索各钢绞线受力的均匀度，采用先单根张拉，3天后再整体补偿张拉的程序。
7．封孔注浆
补偿张拉后，立即进行封孔注浆。对于下倾锚索，注浆管从预留孔插入，直至管口进到锚固段顶面约50cm；对于上倾和水平锚索，通过预留注浆管注浆。孔中的空气经由设在定位止浆环处的排气管排出。
8．外部保护
封孔注浆后，从锚具量起留50mm钢绞线，其余的部分截去，在其外部包覆厚度不小于50mm的水泥砂浆保护层。
为保质保量地按期完成施工任务，工地必须成立QC小时，自始至终每个阶段坚持采用科学的工作方法，制定一系列对策和实施办法，及时改善锚索体结构，积极改进施工工艺，采用先进的网络技术组织施工，尽量做到均衡生产，使钻孔、注浆、张拉、封锚等工序互不延误，交叉进行，并按统一表格做好施工记录。

施工工艺
 ⑴施工准备 
包括调试机械，测放钻孔孔位，安装钻机，钻机定位，岗前交底、培训等工作。 
⑵钻进 
锚索施工紧接基坑土方开挖进行，基坑土方开挖采取分层开挖，当每层土方开挖至锚索孔位下0.5m高程时，平整开挖面后进行锚索施工。钻孔前，根据设计要求，定出孔位，做出标记，钻孔直径150mm，锚索水平方向孔距误差不大于100mm，垂直方向孔距误差不大于50mm。 
钻孔孔深不小于设计尺寸，不大于设计长度的1%，钻孔底部的偏斜尺寸不大于锚索长度的2%，在钻孔过程中需用钻孔测斜仪控制钻孔方向。 
围檩加工 调整钻机角度，上钻具。在钻进一定深度后，将钻具提离孔底，待钻渣排出后再继续钻进。 
加接钻杆，钻进一根钻杆后，动力头停止钻进和旋转，停止往孔内送风，然后加接钻杆；钻到设计深度后，逐根拔出钻杆和钻具，将冲击器清洗好备用。 
⑶锚索的组装 
锚索选用低松弛预应力钢绞线，每根锚索由3至5束7φ5钢绞线组成。钢绞线严格按设计尺寸下料，采用305mm砂轮切割机切断，每股长度误差不大于50mm。将自由段与锚固段分别作出标记，在锚固段范围内的锚索每隔1m穿一个架线环，两架线环之间扎一道箍筋环。自由段的钢绞线放入套管内并涂防腐润滑油，在锚固端头部安好导向帽后，平顺放好待用。 
⑷锚索的安放 
锚索放入钻孔之前，先确认锚索与孔位一致，将注浆管与锚索绑在一起一同放入钻孔中，注浆管底口距孔底50cm左右；注浆管1（常压注浆管）底口用黑胶布封住，注浆管2（高压注浆管）底口封堵严密，锚固段做成花管（孔眼φ6～φ8，间距0.5m）孔眼用黑胶布封口。 
杆体放入角度与钻孔角度保持一致，放送用力均匀，避免左右摇摆，检查止浆密封装臵定位是否准确，损坏者进行更换，经常检查排气管是否畅通。 
⑸注浆 
锚索安放后，用注浆管1进行一次常压注浆，注浆材料采用水泥砂浆或水泥浆，水泥采用425号普通硅酸盐水泥。待一次注浆体初凝后，立即用注浆管2进行二次高压注浆，注浆材料采用纯水泥浆（水灰比为0.45～0.5）。 
二次注浆时间根据注浆工艺通过试验确定。 
为了提高浆体的早期强度，加入适量的早强剂。锚固段注浆采用孔底返浆法，将注浆管插入到距孔底50cm处，用压浆机将水泥（砂）浆通入注浆管注入孔底，水泥（砂）浆从钻孔底口向外依次充满并将孔内空气压出，而水泥浆则由孔眼处挤出并冲破第一次注浆体。 
⑹锚索张拉 
张拉锁定是预应力锚固的关键工序,主要包括张拉设备配套标定、设备组装、张拉和锁定荷载等内容。张拉设备采用预应力穿心式液压YDCW1000-200型千斤顶,锚具采用YLM15-2、YLM15-3、YLM15-5系列锚具,提供动力来源YBZ2-50高压油泵。 
锚索张拉前，在钻孔灌注桩桩身设计高程处安设围檩三角支架， 将格构式工字钢围檩安放在三角支架上临时固定，围檩与桩间无法密贴处的空隙，用C25细石混凝土填充，用M25膨胀螺栓将围檩固定牢固，并将锚索自由端穿过钢围檩用钢垫块和锚具临时固定于工字钢围檩上，并保证钢垫块的上表面与锚索垂直。 
当锚固体强度大于15.0MPa后，进行锚索张拉。锚索张拉前，先对张拉设备进行标定。正式张拉前，取设计值的0.1～0.2倍，进行一次预张拉，使其各部分接触紧密，锚索杆体完全平直。 
分级进行张拉，分级应力分别为设计应力的10%、20%、100%、105%，每级持荷5min，并记录钢绞线的伸长量，检测指标合格后及时进行锁定。 
对锚索张拉的质量采用控制张拉力和伸长量双项指标控制,锚索拉力用钢弦式锚索应力计测量，对每一级张拉进行钢绞线伸长量的记录，计算出实际伸长量L(L=L100-L10+L20-L10),保证理论伸长量和实际伸长量之差≤6%。张拉锁定经验收合格后，将张拉段多余束体切除。 
⑺记录 
记录包括锚索长度、倾角、注浆量、注浆压力、预应力以及锚索各段的长度等，在锚索施工过程中进行详细的记录。 
⑻外部保护 
封孔注浆后，从锚具量起留50mm钢绞线，其余的部分截去，在其外部包裹沥青进行保护密封。 
 (9)施工注意事项 
①钢绞线无损伤，并进行调直、除锈，同一孔的钢绞线等长，切断后的钢绞线两端用铁丝捆扎牢固。 
②钢绞线的选择试验（选择试验、验收试验），质量的要求以及锚索的张拉等，严格按有关规范、规程进行，防止盲目操作，以免发生危险。 
③锚孔内的水泥浆进行足够时间的养护，在养护期内避免移动锚索。

无粘结预应力混凝土构件可采用类似于普通钢筋混凝土构件的方法进行施工，无粘结筋像普通钢筋一样进行敷设，然后浇筑混凝土，待混凝土达到规定的强度后，进行预应力钢筋的张拉和锚固。省去了传统的后张法预应力混凝土的预埋管道、穿束、压浆等工艺，节省了施工设备，简化了施工工艺，缩短了工期，故综合经济性较好。和有粘结预应力混凝土构件的后张法施工一样，是靠锚具传递和保持预应力的。