1、中华人民共和国行业标准水工预应力锚固施工规范SL 46-94 条文说明目次Runtn611EUQdA丛AA6。rHPbqu句JquA结A哇AaRUPDFOPO放安与测全定作观安月规制与与的则般孔柬拉护验量收制总一造锚张防试质验编12345678934 编制说明60年代，预应力锚固技术在我国水利水电工程中仅用于坝工的加固处理，70年代开始用于闸墩拉锚、地下洞室和高陡边坡的铺固等工程，取得了明显的技术经济效益。由于预应力锚固技术在水利水电工程中正处于大力推广和发展阶段，在这方面虽然颁发了有关国家标准，但由于这些标准难以反映水利水电工程的特点，国内水利水电工程技术人员仍感需要编制一本适用于水利水电工
2、程的预应力锚固技术规范。在水利部和有关单位的支持下，1987年，中国水利学会施工专业委员会预应力锚固学组承担了水利水电工程预应力锚固技术规范的编制工作。1987年5月，在武汉召开了主要起草人参加的工作会议，产生了编写大纲，并作了人员分工。会后开始收集有关资料和编写初稿。同年11月在柳州召开了协调会议，根据上级主管部门的意见，将水利水电工程预应力锚固技术规范分为水利水电工程预应力锚固技术设计规范和水利水电工程预应力锚固施工技术规范)01989年5月在宜昌进行统稿，完成了水利水电工程预应力锚固施工技术规范第一稿;后经部分专家讨论修改，于同年10月提出水利水电工程预应力锚固施工技术规范第二稿，并提交
3、在西安三原召开的学组年会上讨论修改，1990年4月完成水利水电工程预应力锚固施工技术规范缉三稿F在此基础上，经向有关专家咨询，形成了水利水电工程预应力锚固施工技术规范)(征求意见稿)，随后发送至国内有关单位征求意见，同时邀集二十余位预锚专家对征求意见稿进行了专题讨论。根据收集到的意见，对征求意见稿进行全面修改后，于同年12月完成了水利水电工程预应力锚固施工技术规范)(送审稿)。1992年4月，水利部建设开发司主持在武汉召开了水利水电工程预应力锚固施工技术规泡)(送审稿)审查会，对其总体原35 则、章节设置及内容逐一进行了审查，一致认为该规擅(送审稿内容基本可行，可按审查意见修改后报批，并建议该
4、规程名称简化为水工预应力锚固施工规范。本规范(送审稿)审查会专家组长为付继涛同志。李允中、张严明等同志参加了送审稿和报批稿的修改、定稿工作。鉴于本规范为初次编制，加之各方面条件及编者水平所限，不足之处在所难免，若发现问题，请将有关意见函告主编单位。36 1 总则1.0.1 本规范的适用范围。1. O. 2 预应力锚圈工序繁多，技术性强，作好技术交底、技术培训，使每一个参加预应力锚固施工者都能发挥主观能动性，不仅懂得正确的工艺操作，而且能了解为什么必须这样操作，这对改进预应力锚固施工工艺，提高预应力锚固水平都是十分必要的。1.0.3 贯彻全面质量管理是预应力锚固技术推广应用的根本保证。预应力锚固
5、是一项工序复杂、制约因素较多、难以补救的隐蔽工程，因此必须建立健全质量保证体系及必要的规章制度，不断进行质量教育和开展以技术革新为主要内容的QC小组活动。只有在科学的管理和制约下，才能促进我国预应力锚圄事业健康发展。1.0.4 预应力锚固在我国还是一项积极推广中的新技术，本规范强调应结合工程实际，求实创新，其目的在于z因地制宜地选用适合本工程需要的工艺、设备，不可墨守成规，生搬硬套;根据工程实际需要不断创新，但在开工前必须通过受力性能试验论证和正式鉴定，并经有关部门批准才能使用。37 2 一般规定2.0.1 水工预应力锚固选用高强度预应力钢材，是提高单孔承载能力的主要手段。故本节只引用了有关预
6、应力钢丝、预应力钢绞线及热处理钢筋的有关标准。棍凝土柱状锚头、橄头锚、端杆螺丝(爆炸压结型)均采用预应力钢丝。80年代，XM型、QM型钢铺头逐步推广后，钢绞线的用量也与日俱增。精轧螺纹钢筋已开始应用，尚未大量推广;热处理钢筋在预应力混凝土方面应用较多，水工预应力锚固中亦可作系统预应力锚杆材料。2.0.2 本条所指非国标预应力钢材包括:(1)未编入国家标准的新钢种F(2)为特定条件研制的特种预应力钢材F(3)国外进口的标准预应力钢材z(4)国外进口的非标准(缺少标签及说明书者预应力钢材。2.0.3 预应力钢材具有出厂质量证书及标牌是保管防护较好的标志之-;凡不具备上述标志但防护较好的，亦应按非国
7、家标准预应力钢材进行检验及技术鉴定后才可使用。2.0.4 本条规定旨在避免原材料运输、储存过程中与有害物质接触。预应力钢材均需长期在高应力状态下持续工作，若防护不严，可能导致应力腐蚀破坏。要尽力杜绝应力腐蚀的发生。预应力高强钢丝的腐蚀过程和破坏机理都十分复杂，大致可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。前者是指金属表面的原子直接与介质的氧化剂发生化学作用而引起的破坏z后者由于在电解质溶液中，产生电化学作用，它服从于电解过程的动力学规律。水工预锚中的高强钢丝的腐蚀，大都属于电化学的范畴。2.0.5 第六届国际预应力混凝土会议的、混凝土结构设计与施工38 的建议中已明确指出，不得使用矿碴水泥、火山灰水泥
8、。其目的在于限制水泥中硫化物、氧化物等有害成分的含量。预应力锚固包括预应力岩锚与氓凝土拉锚，而水工大体积1昆凝土常采用大坝水泥(或大量掺用掺合料)以控制温度应力，故对水工混凝土水呢品种规定过严是不合适的。因此本条仅强调了与预应力钢材直接接触的水泥浆材中的水泥，必须选用普通硅酸盐水泥。其他条件，本条不作规定，可根据现场具体条件，并参考本条规定原则，合理选用水泥品种。2. O. 6 许多外加剂往往含有使预应力钢材产生锈蚀的有害成分，而预应力钢材在高应力状态下，对应力腐蚀又是非常敏感的，故要求直接与预应力钢材接触的水泥浆材，不宜掺用外加剂。外加剂中的氯离子含量不宜大于水泥重量的0.02%的规定来摞于
9、海港钢筋海凝土结构防腐蚀)(JTJ228)第2.1.2条。2.0.7 本条对?昆凝土原材料没有提出新的规定。水工?昆凝土施工规范)SDJ207.对细骨料、粗骨料中硫化物及硫酸盐含量按重量折算成S03不得大于1%、0.5%;水位变化区和水上钢筋海凝土施工用水中，总含盐量不超过5000mg/L.硫酸根离子不起过2700 mg/L.氯离子含量不超过300mg/L。2.0.8 本条规定与国外对防腐蚀涂料的物理力学性能要求基本一致。2.0.9 预应力钢材的钢铁与有色金属之间存在电位差，长期直接接触，可能产生电化学腐蚀，其腐蚀槽、坑可能因应力集中而导致应力腐蚀破坏。尽管这只是产生应力腐蚀的杀件之一，也应该
10、加以杜绝。2.0.10 我国水利水电工程无粘结型预应力锚固刚刚起步，应多参考国内外的经验，慎重选用涂层油脂、套管材料及两者之间的匹配关系，确保防护措施长期的化学稳定性。无粘结型预应力锚束的永久防护，常采用塑料管作外套的防护层，它不传递粘结应力，并能保证锚束自由变形。2.0.11 因现场施工条件差异大，设计要求也不尽相同，故钻孔39 与灌浆机具的选型，必须符合设计要求的技术指标，便于施工操作，钻飞灌机具应配套选用。2.0.12 机械式锚固段对孔径要求较高，用风动钻机造孔，其锚固段钻孔精度较难满足要求。可用风动钻机开孔、钻进，到锚固段时再改用金刚石钻头钻进。2.0.13 张拉机具的选型，除可参考附
11、录A中张拉机具性能指标及选型配套外，还应满足设计和施工的某些特殊要求。另外，张拉机具的选型也应符合施工组织设计的要求。2.0.14 锚夹具在运输、储存过程中，也必须注意防潮、防有害物质的腐蚀。40 3 造孔3. 1 钻孔3.1.1 预应力锚固钻孔的般要求，与水工的水泥灌浆钻孔相同，只是对孔斜、孔径、孔位、孔深的允许误差要求较高，故除满足本节的特殊要求外，其余均按水工建筑物水泥灌浆技术规范)SL62-94执行。3.1.2 孔深、孔径、孔斜是预应力锚固设计的基本要素(即锚固力的大小、方向、作用点)，应由设计给出允许误差值。本条规定的允许误差值是我国多年工程实践的经验总结，认真执行，都不难达到。对有
12、特殊要求的，允许误差为0.8%，这与日本60年代的孔斜允许误差标准是一致的。由于预应力锚孔只用于力的传递，它包括有各个方向、各种施工条件的钻孔，且钻孔可能使用各种不同的类型的钻机，故本条孔斜允许误差的要求是稍宽的，但也是合理的。3.1.3 预应力锚孔孔位是由设计根据综合因素确定的，关系到锚固力合理分配的布置体系，孔位变更太大，可能对锚固体产生不利影响，故施工单位不能擅自变动孔位;特殊情况下，如需变更孔位，亦应征得设计人员同意。3.1.4 某些施工者为了符合终孔孔斜误差不大于3%(约20)的要求，在开孔前，不是按设计的钻孔倾角校准钻具，而是预先扣除O.501. 00。这样终孔时的孔斜误差，从表面
13、上看小于20，符合设计要求，但实际上却是2.50-3.00，已超过合格标准，这种作法是绝对不允许的。更严重的是，孔口座垫的倾角是原设计值，若私自扣除开孔倾角，则在孔口将发生0.50_1.0。折弯，这对锚束受力极其不利。41 3.1.5 加强钻具的导向作用是减少孔斜误差的关键。具体措施是z(1)加大钻杆刚度，加长岩心管长度，并及时校正变形的岩心管;(2)加强钻机平台的牢固度，认真校核钻具轴线，确保开孔段钻孔倾角准确，孔壁平顺F( 3)采用加大节点每一个钻杆接头处增设一个弹子盘支撑)，使全孔沿程都有可靠的支撑点，且不加大钻机负荷，确保钻杆只能在钻孔中心圆周运动，不再自由抖动及敲打孔壁。此外，应该定
14、时检测孔斜误差，勤检测、勤校核，可以避免误差增大，纠偏也比较容易。3.1.6 施工中，对锚孔孔深及锚固段在围岩中所处位置，需要设计、施工加强联系，相互配合。当发现设计未料及问题时应如何处理，虽属变更设计的内容，但施工单位应主动会同设计人员，共同商定修正措施。例如钻孔穿过原设计图纸未标明的断裂带，又如锚固段发现新的风化、破碎带，施工单位均应主动通知设计人员，共同研究补救措施。3.2 预留孔3.2.1 采用埋管法或拔管法应考虑的因素，一是现场施工条件的可能性，二是施工方案必须经济、合理。3.2.2 预留孔的任何型式都必须将管模事先埋入即将烧筑的温凝土仓内，要求管模支撑、架立牢靠，不被施工干扰损伤。
15、当发现管模移位或损伤后，应及时修复，否则将给后续工序造成极大困难，甚至导致全孔报废。3.2.3 由于地区、季节及施工条件不尽相同，统一规定拔管时间是不可能的。要求施工单位根据具体条件并通过现场试拔，确定该时段的拔管时间。3.2.4 拔管法与埋管法的管模支撑方式应有所区别，后者只求牢固、可靠，前者除支撑牢靠外，还必须服从拔管作业要求，不得42 妨碍拔管作业。3.2.5 管模接头平顺、严密，不发生渗水、漏浆，是预留孔顺利施工的重要保证。因为管模走样、断裂、接头漏浆等因素，都可能导致预留孔不通，而排除这些障碍，却需付出很大的代价。3.2.6 通孔检查是预留孔阶段验收的重要环节。但通孔检查的工具，却没
16、有定型产品，需施工单位自己设计、制作。一般情况下，可参考以下方法进行检查。加工一只纺锤型的探头，中段长度不小于管径的1.5倍，探头上再按铺孔深度焊接(旋接、搭扣连接均可一根带有长度标志的钢筋z探头最大直径宜略小于锚孔直径、大于锚束外径，当探头能自由通过时，锚束可顺利安放。通孔检查后应妥善保护孔口，严防异物掉进预留孔而造成堵孔事故。3.2. 管模支架安装精度，按一般金属结构控制。3.3 锚孔围岩灌浆3.3.1 利用锚孔进行围岩固结灌浆，效益十分明显，但对工期、抗滑、抗倾覆稳定等是否有影响，应由设计统一考虑。3.3.2 锚孔围岩灌浆实质上就是利用锚孔进行深孔固结灌浆;为了简化施工工艺，可采取自下而
17、上分段灌浆，段长不大于8m。其他事项应按水工建筑物水泥灌浆施工技术规范)SL6294执行。3.3.3 大量实践证明，锚孔围岩灌浆，认真施灌一次效果已很显著。多次简单地重复施灌，往往延误工期，造成浪费，效益也提高不多。如遇一次施灌效果不能满足设计要求时，可采用下列补救措施:提高水泥细度，改善浆液可灌性;改用化学灌浆;改用先放锚束后低压注浆。3.3.4 锚孔围岩灌浆时，如遇地质条件差，发生严重串孔时，将会形成大面积承受灌浆压力的危险局面，对抗滑、抗倾覆稳定极其不利。故该项灌浆应优先采用单钻单灌，即灌一孔再钻相邻孔。若效果仍未达设计要求，则可采用:充水平压，将串通的孔逐孔充水，也可阻塞孔口将孔内积水
18、低压循环，既可减少串浆可能，43 又可将小量串浆立即冲洗出去，避免在孔内沉淀;先临时封堵邻孔，待灌浆结束后再对邻孔进行扫孔。严重串孔时，应会同设计人员研究并采取有效的补救措施。3.3.5 锚孔围岩灌浆后还须扫孔，恢复锚束孔道的正常作用。扫孔时间的选择，首先应考虑不损坏缝内充填的水泥结右，其次是应易于扫孔作业F龄期太长，强度增高后，将加大扫孔工时，增加造价。具体扫孔时间，可通过试验选定，一般以1-3d为宜。3.4 孔口承压垫座3.4.1 孔口承压垫座是将锚束的集中荷载均匀扩散到被铺固体的承压结构;设计、施工都必须使垫座能满足该锚束超张拉力的要求，并应留有足够的安全度。，3.4.2 孔口承压垫座计
19、有钢筋混凝土结构和钢垫板加混凝土垫层或水泥砂浆垫层两种型式。它是锚孔在孔外的延伸，如承压垫座表面不能与锚孔轴线保持垂直，就等于加大了孔斜误差，一般表面与孔轴的夹角误差应控制在0.5。以内，这是一般量测工具都容易达到的精度。3.4.3 承压垫板底部充填不密实，埋设不牢固，容易在受力后发生钢板变形、脱开，甚至发生安全事故。垫层混凝土或水泥砂浆强度，应不低于C40。除要求充填密实、不能脱空外，钢板底面可增设U型弯钩，提高锚着强度。44 4 锚束制作与安放4. 1 锚束制作4.1.1 锚束应按设计文件要求的锚束型式与选材进行制作。在编束前，首先应编制施工措施计划，拟定质量要求细则。填写班报的格式见附录
20、B。4.1.2 应根据预应力锚固工程数量及现场条件，选定铺束加工厂址。选择原有加工车间，可降低临建费用，减轻劳动强度，原车间的设备等也可以得到充分利用;采用临时厂棚则可以因地制宜地选定厂址，方便施工。对工程量特别少、工期较短的工程，锚束也可以在露天制作，但防潮、进出交通及成品临时储存，都应妥善解决。4.1.3 铺束下料长度，应按不同锚具、结构型式及工艺要求分别按下列情况计算z(1)一端辙头、一端胶结的锚束L = l, + lm + lf + l. + l, + a - lc (4.1.3-1) (2)两端辙头的铺束L = l，十2(lm+ l，)十lw+ lf十a(4. 1. 3-2) (3)
21、一端模紧式锚夹具的铺束L = l，十l，十ld+ lf + a (4. 1. 3-3) (4)两端模紧式铺夹具的锚束L = l, + lf + 2(l, + ld + a) (4. 1. 3-4) (5)混凝柱状锚头的锚束L = 1, + l. + lb + 1. + lf + a - lc (4. 1. 3-5) 式中L一一预应力钢丝(钢绞线)下料长度Fl，-铺束实际孔深(含承压垫座厚度); lm一一铺具厚度F45 J由一一温度影响t是度;lr一一测力装置的厚度;ld-一一张拉设备工作长度zl，一一辙头所需长度;la- -顶升式千斤顶的高度plb-一-1i昆凝土锚头内的锚着长度;lc弯钩到孔
22、底的距离;le弯钩长度za-一调节长度(含张拉设备以外的外露长度)。4.1.4 两端锄头的锚束下料长度要求极其严格，否则将导致全束钢丝长度出入较大，使锚束受力不均匀。例如葛洲坝工程的闸墩预应力拉锚采用两端辙头时，要求下料长度误差不大于1/5000，同时还控制最大误差不得大于5mm。实践证明，该精度要求是可以达到的。为了确保下料精度及断口平整，要求辙头端的下料工具，必须采用切割机切割。4.1.5 其他锚具型式张拉端及锚固段端的下料精度及断口形态，都不像辙头锚的要求那么严格，下料工具可按施工条件选定。国外规定切割方法必须对钢材材质无害，预应力筋的切割可采用气割、砂轮锯或液压切割机。4.1.6 因锚
23、束安放及张拉方式不同，要求铺束制作时，必须考虑以下各道工序施工操作的方便性，并应慎重照顾到施工工艺的全过程。例如，般要求绑扎越牢固越好，但对分股张拉的锚束，除确保全束不散、不乱外，还必须便于分股张拉。对采用封孔灌浆作为永久防护的锚束，必须预留进浆、排气管道并确保畅通。4.1.7 本条是对预应力锚束的一般要求z每根钢丝(钢绞线)的相对位置必须正确，不得相互交叉、内外层交叉，否则不但导致受力不均匀，还可能在高应力状态下造成断丝、应力腐蚀等现象。对有特殊要求的锚束，应在一般规定之外增补特殊规定。4.1.8 辙头作业的环境温度控制，国内各工程实例执行不统一。46 葛洲坝规定不得低于10C;龙羊峡位于高
24、寒地区，控制在10C以上作业显然是有困难的，故要求高于OC即可允许辙头作业。本条选定5.C以上是适宜的。葛洲坝工程曾规定凡有下列缺陷之一的辙头不得使用:(1)头型不饱满或歪头;(2)裂纹从顶部延伸到头型底座;(3)劈头裂缝;(4)呈45。的裂纹。此外，在施工中未提出明确要求的，应根据实际检验结果确定合格标准。4.1.9 此系锚束制作出厂前的阶段验收，应将验收结果作出记录存档。不得将有缺陷的锚束运到现场进行修补。4.1.10 本条为成品铺束在厂内临时防护工作的部分内容。叠压堆放既不便提取，又容易损伤锚束;支架间距大于2m时，容易引起锚束下沉形成弯曲变形。4.2 锚束的运输与安放4.2.1 现场的
25、施工条件，各工地差异较大，首先应充分利用现场地形及现有施工条件。运输与吊装方案应因地制宜，不能生搬硬套，盲目地模仿，造成不必要的浪费。如运输可采用汽车拖挂、轻轨平板车或人力板车，若距离不远，甚至可采用人工搬运。锚束的吊装、安放也应充分利用现有的吊装设施。4.2.2 本条是对运输、吊装作业拟定的一些主要的具体要求:(1)支点间距过大，转弯半径过小都将导致锚束弯曲变形，过去要求间距不大于2m，转弯半径不小于10m。现在规范要求间距2m不变，转弯半径不提具体数据，只提不应改变锚束的编束结构为限;(2)主要是针对先无压填浆后安放锚束的工艺要求规定的，其他锚固型式亦可参照;(3)运输、吊装过程中，应避免
26、损伤铺束及其保护涂层;47 (4)成串编组的车辆之间，应设置直接连系装置，避免车队行进、制动时，错束直接受到牵引与挤压而导致外部损伤。4.2.3 预应力锚固属隐蔽工程。锚束安放入孔前，应作好最后一次阶段验收，否则，锚束的缺陷再也无法发现，也就难以补救。4.2.4 胶结式锚固段的施工方法可分为:(1)先无压填浆后安放锚束z只适用于向下倾斜的、孔内无积水的锚孔，要求安放锚束的时间，不得超过水泥浆液的初凝时间p(2)先放铺束，然后低压填浆z适用于各个方向的锚孔，向下倾斜的孔内允许有少量积水;其他方向的锚孔，要求增设阻塞器，防止浆液向外流淌;(3)有压循环灌浆:适用于各个方向及孔内有积水、无积水的孔内
27、注浆，因需增设能承压的阻塞器、进浆管、排气管及阻塞器的加压管道，因而降低了锚孔断面有效利用率，国外使用较多，国内尚未大量使用p(4)一次灌浆式锚束:将无粘结型锚束的胶结锚固段灌浆与封孔灌浆合并一次施灌。灌浆中，将孔内阻塞改为孔口封闭，简化了工艺，可加快施工进度。4.2.5 机械式锚固段只靠外夹片对孔壁的嵌固承担锚固力，故严格要求外夹片的外径必须与锚孔直径相匹配。当抽动活结后，如发现外夹片没有弹开，或弹开后没有嵌紧孔壁，则应设法取出锚束，更换外夹片，然后重新安放，务使能嵌紧孔壁，才能开始张拉。4.2.6 对穿型锚束安放时，一端要穿过全孔道，为了保护端部螺纹不被损伤或防止锚束端部散开卡在孔道中，必
28、须在穿入锚孔的一端增设防护罩。辙头锚具、端杆螺丝锚具，都用防护罩保护螺纹。穿束后应将固定端的螺帽上好F张拉结束后应在张拉端增设防护罩，以保护锚具。4.2.7 采用轻型千斤顶分束张拉的锚束，锚束编制、绑扎、吊装、安放入孔等工序，都须保持锚束平I顷，不散、不乱、不发生扭曲。所有绑扎、隔离架等附加装置，也均不得妨碍分束张拉作业。48 5 张拉5. 1 张拉准备5.1.1 预应力锚固张拉作业的正常施工，均可采用以压力表读数为准，伸长值校核为辅的施工方法。要求张拉前，必须将千斤顶与压力表等张拉设备配套校验，并将标定成果绘制成压力表读数与张拉力关系曲线;现场记录的张拉力即是由该曲线上压力表读数直接查出的。
29、配套标定后的干斤顶与压力表不得混用;一般标定时，每只千斤顶应配用的压力表数量不小于二块;标定应按现场实际操作需要，同时标出升荷曲线和卸荷曲线。5.1.2 施工量测与试验量测的压力表精度应有所区别:施工用表不低于1.5级，试验用表以标准压力表为宜。但为简化标定，便于掌握，施工用压力表指的是符合国家标准的定型产品，只提级别，不再作精度规定;试验、标定的测力装置及压力试验机，只提精度，不对类型、规格作出规定。压力表读数如经常超过表盘读数的75%，并作长时间的持荷稳压作业，其舌簧管容易因残余变形而不能回零，故应将表盘刻度的75%为常用读数的上限。同时应注意到，表盘读数在O3%时，压力表指示的读数可能有
30、5%的误差。5.1.3 凡选定的张拉机具及仪表，均应为国家技术监督机构认可或主持鉴定过的产品。使用的机具和仪表必须具有出厂合格证书。仅只限制未经认可的或不合格的张拉机具和仪表还是不够的，对合格产品还必须加强维护、保管。除指定专人负责外，还应制定必要的维修、保管、检验制度，才能提高设备的完好率。5.1.4 本条对机具设备的标定间隔周期及特殊的重新标定条件，都作出了具体规定，国内外都是这样执行的。只有定期标定、及49 时对检修后的机具进行标定，才能保证张拉力的准确性。国外规定在使用中认为有冲击时，也要进行校验，并指出张拉装置(即机具)的校验系预应力作业的最重要的工作，所以养成经常进行校验的习惯是重
31、要的飞根据国外这个要求，以及国内60年代预应力锚固初期的具体实践，本条的规定是起码的要求，建立经常标定的制度对确保工程质量是十分重要的。5.1.5 这些部位的混凝土及水泥浆均应承受超张拉荷载，并且都必须在最大负荷条件下留有必要的安全储备，故未达到设计强度之前，不能进行张拉，否则可能发生难以补救的损伤或破坏。5.2 张拉5.2.1 这些张拉参数均为结构设计的重要指标，施工不能任意修改。超张拉力的取值大小，超张拉持荷稳压时间的长短，都将直接关系到能否克服孔壁摩阻损失，能够补偿多少钢丝的松弛损失等。每一个参数，都体现着设计意图，施工操作中都应执行设计要求的参数，不可随意变更。5.2.2 超张拉持荷稳
32、压效益明显，可以部分弥补预应力钢材的松弛损失、徐变损失。由于超张拉可以克服或弥补大部分孔壁摩阻损失，由超张拉卸荷到设计张拉力可以保证孔底与孔口应力一致或接近一致，这对层状的、多滑动面的抗滑稳定尤其重要。关于预应力钢材强度标准值在棍凝土结构设计规范GBlO-89第2.2.2条是这样定义的:热扎钢筋系根据屈服强度C!Pyk);钢丝、钢绞线、热处理钢筋系根据极限抗拉强度cf Ptk)。本规范钢材只选用钢丝、钢绞线、热处理钢筋，故强度标准值就是jlk0若超张拉力超过0.75!础，再加上机具、仪表的允许误差及钢材的不均匀系数，就有可能超过钢材的弹性范围，这是本规商不允许的。根据上述情况，要求凡可以超张拉
33、的应坚决执行超张拉持荷稳压;凡不具备超张拉条件的，应创造条件采用超张拉持荷稳压的施工方法。50 苦.2.3补偿张拉就是张拉结束后经-个时段，初期的(所占比例较大的)顶应力损失已经完成，再重新进行张拉，可以将初期损失全部补偿回来。补偿初期预应力损失的措施有三种:超张拉持荷稳压的时间适当延长，可弥补一小部分损失;补偿张拉可以弥补全部初期损失;超载安装可以抵消部分初期损失。本条要求，凡具备补偿张拉条件的，应选定合理的间隔时段进行补偿张拉;凡施工条件不允许间隔、补偿张拉的，应采用超载安装，以减小预应力损失值。5.2.4 用压力表读数控制张拉力，简易可行，但必须兼顾代表应变量的伸长值，藉以检验张拉作业情
34、况是否正常;正常施工是以压力表读数为准，并同时采用伸长值校核的。为了避免发生质量事故，要求张拉力与伸长值基本同步;如实测伸长值超过用张拉力计算的伸长值10%以上，说明锚固段(锚着点)可能产生滑移，若伸长值小于计算值5%.说明锚孔内可能有异物卡死，使自由段减少所致。既然要用张拉力反推伸长计算值，故通过试验或正常张拉确定整束弹性模量E值。由于孔壁摩阻、机具允许误差、锚束的受力不均等原因.:!:5%的误差范围是不可避免的，超过此范围则视为异常现象。本条参照国内实践及钢筋氓凝土工程施工及验收规范GBJ204第194条规定实际伸长值与计算伸长值相差10%是允许的。5.2.5 采用由超张拉持荷稳压后再卸荷
35、到设计张拉力的好处为:(1)考验锚固段的可靠度;(2)调整因钢丝长短不一而产生的受力不均;(3)减少松弛、徐变所引起的预应力损失;(4)减小或克服由摩阻损失而产生的孔底、孔口受力不均;(5)便于施工操作，对采用垫柱式、垫片式锚固时，可以有充裕的选配垫柱或垫片的时间。程序中0m叩可一次加载，也可分级加载。式中给出的m参考值是偏于安全的，因规范需要适应所有情况，包括蠕变中的岸51 坡加固，故不能提得太高。施工、设计可按现场条件及设计参数选定m值，但必须控制mt1con最大值不超过0.75f川。持荷稳压时间t可结合施工作业实际需要进行安排，但最小不得少于2min。5.2.6 超载安装的前提，宜确切掌
36、握初期预应力损失值，否则应由设计人员通过类比或现场测试选定超载系数n值。式中建议n值取1.05适用于一般情况，若确切掌握本工程的初期损失值，值可以相应地适当提高，但从已有工程经验看nm的最大值，y昆凝土拉锚不宜大于0.68f睛，预应力岩锚不宜大于0.66f础。5.2.7 采用轻型千斤顶张拉大型锚束是水工预应力锚固的发展方向。使用多台轻型千斤顶顶拉同根大锚束，或采用多台千斤顶通过一个钢构架张拉同一根大锚束，都可以避免分束、分股张拉的许多麻烦。采用群顶张拉，要求群顶升荷、卸荷都必须同步，群顶的合力必须与锚束轴线相重合，才能保证施工安全，张拉端可以平稳升降，全束可以均匀受力。5.2.8 分束张拉的优
37、点是只用一台轻型千斤顶分多次逐束(股张拉同锚孔的一根大型锚束，要求锚束制作、运输安放等各个环节，都必须排除各分束之间的相互干扰，并要求通过试验，消除由张拉顺序而影响到设计张拉力的降低。例如:全束分为8个分束，张拉1号分束时将设计张拉力提高7%进行安装.2号分束提高6%，依此类推，要张拉8号分束时.17号增加的张拉力正好降低到正常设计值。所谓提高7%1%都是通过试验而选定的临时增量，必须在全束张拉结束时完成消除，才能保证受力均匀并满足设计要求。5.2.9 从严掌握升、卸荷速率可以使锚束受力趋于均匀，且张拉施工安全得以保证。因张拉中由于锚束内部各钢丝之间的内摩阻及锚束与孔壁之间的外摩阻的双重作用，
38、使全束受力不均;掌握升、卸荷速率，可使此不均匀的受力有较充裕的时间进行调整。梅山试验孔实测结果:环向受力均匀性的算术平均误差及或然误差均在1.2%，范围误差约为13%。径向(即内外层)受力均匀性，52 内层比外层约小2.5%。全孔孔壁摩阻损失约10%。5. 2. 10 胶结式锚固段在超张拉力的持荷稳压作用下，水泥结石虽已发生许多细微的短裂纹，但并不影响负荷，故必要时可以反复张拉及补偿张拉。梅山曾对胶结式锚固段的细微裂纹，作过深入探讨:裂纹间距1020mm，裂纹开度约0.033mm左右，裂纹以钢丝表面最大，但很快尖灭，没有贯穿约20mm的保护层。综合以上资料证明胶结式锚固段反复超张拉不会产生不良
39、后果，只会提高弹限，调整锚束内力趋于均匀，并考验锚固段的可靠程度。机械式锚固段靠齿板对孔壁的嵌固承受张拉荷载，反复张拉，外夹片的齿槽被岩粉填满后，将降低嵌固效果，使铺固段产生微量滑移，加大安装后的预应力损失。因此机械式锚固段严禁反复张拉。但必须指出:因补偿张拉只是在原损失后张拉力的基础上，重新恢复到设计张拉力进行安装，没有卸荷回零的要求，故补偿张拉是允许的。5.2.11 根据张拉工艺需要.有些型式的锚束必须留有足够的外露谅度与千斤顶联接;施工结束后，多余的外露长度，应予切除，以利永久防护。本条要求待抽查检验后才算施工结束，并要求切除后锚具以外还应保留一定长度。国外规范要求经检查合格后，立即切割
40、预应力筋的超长部分。切割后露出夹片处的长度应为18. 7531. 25 mm。这与本条要求是一致的。5.2.12 本条是指参照钢筋?昆凝土工程施工及验收规范GBJ204中表6.2.7及有关规定来考虑预应力损失，并要求能通过施工实践对表内数据进行验证。53 6 防护6.1 I临时防护6. I. 1 从顶应力钢材出厂运输、储存到永久性防护完成之前都必须作好临时性防护。这里所指的永久防护完成之前对有粘结型永久防护是封孔灌浆完成前;对无粘结型永久防护是指在厂内永久防护涂层完成之前。6.1.2 本条规定要点，即临时防护的主要措施有两点:一是隔断腐蚀源，二是改善储存条件。保持锚孔内水质pH值在10以上，可
41、使钢材表面产生钝化膜，防止其锈蚀。防止pH值降低的方法，过去国内采用石灰水为添加剂，显然不易将孔内已失效的废水置换出来。国外已经证明:当临时防护时段过快，pH值降低时，直接采用浓的氢氧化纳、氢氧化钙作化学添加剂，是十分有效的，可供参考。6.1.3 只有及时地进行张拉，才能在验收检测之后及时封孔灌浆，缩短临时防护时段。本条特别提出必须定期检查临时防护效果，使锚束长期处于可靠的防护之中。6.1.4 管模焊缝、接头处都应有较好的抗渗性能，既要防止水泥浆渗入管内，也要防止临时防护溶液外渗流失。故管模敷设前均须进行探伤或充水检查。6.2 永久防护6.2.1 有粘结型永久防护措施，安全可靠，施工简便，造价
42、便宜，但投入运行后不能在需要时进行补偿张拉，也不适应大的冲击变形。无粘结型永久防护措施因孔壁或与孔壁胶结在一起的填充料，均不能限制锚束张拉段的自由变形，其特性与有粘结型相反，故可弥补前者的一些不足。但无粘结型锚束对锚固段及张拉端的安54 全度要求较高。目前，在国内水工fi)I应力锚固工程中，无粘结型永久防护措施应用尚不普遍。其基本材料为专用建筑油脂和聚乙烯或聚丙烯;工艺上，一般先涂刷防护油剂，再直接在预应力筋上挤压聚乙烯等防护材料成管，最后全孔灌注纯水i尼浆封孔。6.2.2 水工预应力锚固与般的预应力?昆凝土不同，锚孔都处在无限体、半无限体之中，封孔灌浆后就形成有粘结型永久防护体系，锚束不能自
43、由变形，长期监测的成果，不能如实反映预应力损失或预应力锚固的效果。故本条规定t乏期观测孔不得采用有粘结型永久防护。6.2.3 封孔灌浆没有完善的排气设施就无法将全孔封灌密实;局部脱空现象危害严重，必须引起足够的重视。6.2.4 岩锚封孔灌浆一般只能采用低压浓浆一次充填的方法进行施灌。因孔内已有受张锚束，既无法分段，也难以全孔循环，只有在孔口段才允许加压循环灌注，以减少因泌水而形成的局部脱空。根据国内大量施工实践，纯水泥浆水灰比取O.350. 40是可行的(水泥纯浆比重不小于1.9);水泥砂浆的灰砂比，可按现场可灌性合理选定，一般取1: O. 51. 0为宜，水泥砂浆的水灰比取O.50. 55都
44、是允许的。国外要求水泥纯浆的水灰比为0.45以下。6.2.5 封孔灌浆时单孔耗浆量较少，但对可灌性要求较高。采用高速搅拌机制浆，可较好地提高浆液的可灌性。集中供浆、逐孔连续施灌可减少浆液损耗。例如采取单孔单灌牛业，管路浆液所占比例太大，浆?夜有效利用率只有30%40%。分批集中供浆、逐孔连续灌浆，管路占浆的绝对值与单孔单灌基本相等，浆液有效利用率就提高很多。6.2.6 作好锚孔的排水、排气是封孔灌浆密实的先决条件，必须认真执行，才能保证封孔灌浆质量。6.2.7 孔口密封措施，一般情况下要比孔内阻塞简便，但同样要求该部位锚束内部也需要封闭，才能防止浆液不会流失。55 6.2.8 凡具备有压循环灌
45、浆条件的，作好最后5m结束段的有压循环灌浆，可以排出涩、水，提高全孔封灌的密实度，降低水泥结石的空隙率。所谓5m结束段，对垂直锚孔而言即孔口段，对仰孔而言则为孔底段;所谓具备条件，系指孔口封堵的承压能力;对简易的孔口封闭，即不具备加压循环灌浆的条件。6.2.9 隔离架的作用之一，即控制锚束在孔内能具有一个完整的、封闭的永久保护层。本条要求隔离架的间距及外露高度，旨在确保最小保护层厚度。即使锚孔孔斜误差稍超过允许值，紧靠孔壁一侧的最小保护层厚度仍有2mmo国内大量实践证明，该要求是合理的。水工预应力锚固中，若锚孔围岩灌浆质量好，就相当于孔内保护层之外，还有一个大的永久防护层，微量的裂隙渗水经沿程
46、碱化，pH值已在9-10以上，不再对锚束构成危害p故好的围岩灌浆及混凝土拉错，对隔离架的要求可有所区别。但为慎重施工，岩锚仍应符合本条要求。6.2.10 对套管材料的技术要求见本规范2.0.10规定。必须作好套管的接头处理。沿套管全长都应达到较好的密封性。6.2.11 本条的永久防护措施包括涂料、套管及套管以外的填充物。化学稳定性系指材质本身及各个防护层之间无有害成分出现，这些均需充分论证，以保证锚柬永久防护措施的可靠、耐久。因为无粘结型锚束运行中对锚固段与张拉端的依赖关系，必须作好孔口装置及锚夹具的永久防护。孔口还应增设启闭方便的防护罩。对各种防护体系，均应作好衔接部位的重叠密封防护。无粘结
47、型自由段的防护体系中的涂层、套管，都必须延伸到胶结式锚固段内一段距离，才能确保防护措施不会脱空p有粘结型的永久防护与铺固段交接面上，必须增设一段局部的防护涂层F孔口水位变化区，也应增设一段临时性防护措施。锚固段处套管及涂层插入锚固段的长度不少于0.5m，近孔口处的防护涂层怯度也取0.5 ID. 56 6.2.12 不同金属之间都存在着电位差，长期直接接触，将产生电化学腐蚀，预应力钢材由于阳极区离子状态恪出而形成点腐蚀、缝隙腐蚀，甚至产生应力腐蚀破坏。故要求隔离架及绑扎材料，均不得带有金属镀层。6.2.13 临时性预应力锚国工程的运行时间较短，其永久防护措施允许按设计要求区别对待。57 7 试验
48、与观测7.1 受力性能试验7.1.1 受力性能试验的目的:(1)验证井修改设计参数;(2)熟悉并检验工艺操作。受力性能试验直接关系到设计、施工的合理性，应在施工前采用特殊的测试手段，认真作好受力性能试验，才能正确指导施工。因受力性能试验与设汁参数、锚夹具材质及制作、工艺设计都直接有关，故施工单位应会同设计人员及制造厂家共同进行。7.1.2 受力性能试验宜精不宜多，但必须具有代表性z当地质条件、结构型式及受力条件有重大变化时，应补作受力性能试验;当预应力锚固数量过大时，也应扩大试验数量。7.1.3 受力性能试验的施工机具、锚束结构型式若与正式施工中实际采用的不相同，就失去可比性，也无法指导施工，
49、这都是不允许的。7. 1. 4 性能试验成果的数据及张拉应力与伸长值的关系曲线是判定施工张拉是否合格的标准。张拉力的检测应以测力装置读数为准，其误差不得大于士2%。试验前，测力装置(含传感器及其他计量装置)、压力表及千斤顶三者必须配套标定，才能使测力装置与压力表之间建立可比性。所谓测力装置，本条指的是包括传感器在内的一切测力手段:要求尽可能选用定型产品或经技术监督机构认证的合格产品。7. 1. 5 文理已明。7.1.6 受力性能可按5级分级加载，分级记录测试读数;初始张拉力取o.2nm并以此为起点逐级加荷、卸荷，最大荷载取1. 15con但严格控制其绝对值应低于O.75/P1k。按预应力钢丝、钢58 绞线及热处理钢筋的f户，k即极限抗拉强
