水电水利工程预应力锚索施工规范DLT5083.docx

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水电水利工程预应力锚索施工规范DLT5083

1适用范围

1.0.1本标准适用于水电水利工程中的岩体加固及混凝土结构后张预应力锚索施工。

1.0.2本标准可供其他工程的岩体加固及混凝土结构后张预应力锚索施工参考。

2引用标准

下列标准所包含的条文，

通过在本标准中引用而构成本标准的条

文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修改，使用本

标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T5224—2003

预应力混凝土用钢绞线

GB/T14370—2000

预应力筋用锚具、夹具和连接器

GB/T50326—2001

建设工程项目管理规范

DL/T5100—1999

水工混凝土外加剂技术规范

DL/T5123—2000

水电站基本建设工程验收规程

DL/T5144—2001

水工混凝土施工规范

DL/T5148—2001

水工建筑物水泥灌浆施工技术规范

DL/T5176—2003

水电工程预应力锚固设计规范

SL46—94

水工预应力锚固施工规范

SL176—1997

水利水电工程施工质量评定规程

JG3006—93

有粘结预应力筋

JG3007—93

无粘结预应力筋专用防腐润滑脂

JG/T3013—94

金属螺旋管

JG/T3663—92

给水用高密度聚乙烯管材

JG/T5028—93

预应力用液压千斤顶

3名词术语

3.0.1

预应力钢绞线Prestressingsteelstrand用于对岩体、混凝土结构物施加预应力的由多根高强钢丝捻制成的低松驰线束。

3.0.2预应力锚索Prestressingtendon

由锚具、预应力钢绞线及附件组成的结构件。

3.0.3

预应力钢绞线—锚具组装件Prestressingtendonanchorageassembly

预应力钢绞线与锚具装配的受力单元。

3.0.4

有粘结预应力锚索Bondedprestressingtendon

预应力锚索经张拉锁定、灌浆后，其张拉段与被锚固介质无相对滑动的预应力锚索。

3.0.5

无粘结预应力锚索Unbondedprestressingtendon预应力钢绞线经专用防腐脂油敷涂和外包层处理，张拉锁定后其张拉段在被锚固介质内可相对滑动的预应力锚索。

3.0.6

锚具Anchorage将预应力锚索的张拉力传递给被锚固介质的装置。

3.0.7

涂层Coating涂敷在预应力钢绞线表面起防腐和润滑作用的材料。

3.0.8

套管Sheathing

套在预应力钢绞线和有或无防腐油脂涂层的高密度聚乙烯（HDPE）

管子。

3.0.9预应力锚固Prestrassedanchorage

通过对预应力锚索施加张拉力，使岩体或混凝土结构物达到稳定状态或改善其内部应力状况的技术措施。

3.0.10内锚固段Inneranchoringsection

预应力锚索体的内部持力端。

用胶结材料或金属加工的机械装置，使锚索体内端与被锚固介质粘结为整体的区段。

3.0.11

张拉段Tensilesection预应力锚索依靠自身弹性变形，张拉时可自由伸长，锁定后形成对被锚固介质施加预应力的部分。

3.0.12外锚头OuterfixedEnd

对锚索实现张拉和锁定的支撑装置。

3.0.13设计张拉力Designtension

按照锚固设计的要求，并预留一定安全系数及各种因素引起的预应力损失后，确定每束锚索应施加的张拉荷载。

3.0.14超张拉力ExtradesignTension

为消除各种因素所引起的预应力损失，锚索张拉时将设计张拉力提高一定比例后，实际施加的张拉荷载。

3.0.15内缩量Drawn-in

锚固过程中，由于锚具与预应力钢绞线间的相对位移、变形，所产生的预应力钢绞线的回缩值。

3.0.16

有效预应力EffectivePrestressing预应力张拉锁定后，受各种因素影响预应力逐渐降低，降低至相对稳定后所提供的预应力。

3.0.17

预应力损失Prestressingloss预应力锚索张拉锁定后的应力到建立有效预应力这一过程中所出现的应力减少。

3.0.19真空灌浆Vacuumgrouting封孔灌浆时利用真空泵将孔道内和浆液中的气体及多余水份排出，从而提高预应力孔道浆体的饱满度和密实度。

3.0.20信息法施工Constructionmethodfrominformation岩体预应力锚固施工中，通过信息反馈，及时对原设计方案作相应调整，更好地指导现场施工，提高岩体锚固的安全性。

4总则

4.0.1水电水利工程预应力锚索施工前应取得有关被锚固岩体或混凝土结构的设计图纸、技术文件及施工条件等资料。

4.0.2预应力锚索施工应包括材料检验、基本性能试验、施工和施工期监测。

4.0.3预应力工程施工应编制施工组织设计，并根据不同的锚索类型制定施工工艺细则。

施工前必须进行技术交底。

4.0.4预应力工程施工应积极采用新工艺、新材料、新设备，不断提高预应力施工技术水平。

4.0.5水电水利工程预应力锚索施工，除应符合本标准的规定外，还应符合国家现行的有关标准、法律和法规的规定。

5一般规定

5.0.1重要的预应力工程应进行性能试验或生产性试验，以验证设计参数，完善施工工艺。

5.0.2预应力工程所用的材料和设备必须是合格的产品。

5.0.3在同一部位的预应力工程施工中，宜采用同一品种、型号规格和同一生产工艺制作的预应力钢绞线。

若需要代换预应力钢绞线，必须进行试验和论证。

5.0.4预应力锚索施工应按规定的工艺流程进行作业。

5.0.5预应力工程施工承重排架（含脚手架），应根据现场情况和实际载荷进行设计。

5.0.6预应力锚固工程应采用信息法施工。

5.0.7结构预应力混凝土浇筑过程中，严禁震捣器触及无粘结锚索、防护套管及埋设的仪器引伸线。

5.0.8岩体锚固的锚墩混凝土、结构混凝土强度应达到设计要求的强度等级，方能进行锚索张拉，除非设计对混凝土强度等级另有要求。

5.0.9岩锚的内锚段及张拉段胶结体强度应达到设计要求，方能进行锚索张拉。

5.0.10锚索张拉过程中如遇预应力钢绞线断丝、夹片出现可视裂纹、千斤顶严重漏油、油泵压力表反应异常等情况之一，应停机检查处理。

5.0.11封孔灌浆应在锚索张拉锁定后3d内进行。

5.0.12封孔灌浆应采取有效措施排除孔内的水、气，确保灌浆密实度，浆液内应掺有微膨胀剂，其掺量应通过试验确定。

5.0.13试验、施工记录应及时整理、归档。

5.0.14预应力工程施工前，操作人员应经过技术培训，持证上岗，未经培训、考核不合格者不得上岗操作。

5.0.15预应力工程施工中，应做好生态环境保护。

6材料与设备

6.1预应力钢绞线

6.1.1预应力钢绞线包括无涂层和涂层高强低松驰钢绞线，一般采用

标准型或压紧型1860MPa（270级）、1960MPa（290级）钢绞线。

6.1.2进场钢绞线的外观应按下列要求进行检验：

外包装完整，表面

无油渍、锈蚀、毛刺、损伤；直径偏差士0.15mm捻距为直径的12~16倍（标准型），捻距为直径的14〜18倍（压紧型）；伸直性能良好、无散头；涂层钢绞线的PE护套无损伤。

外观检验合格后方能入库，并作详细记录。

6.1.3供货商（厂家）应提供每盘（捆）钢绞线的材质证明书、产品合格证、试验检验报告。

6.1.4钢绞线的力学性能应符合GB/T5224的规定。

6.1.5钢绞线力学性能试验项目应包括：

极限强度、屈服强度、伸长率、松驰性能、弹性模量。

松驰性能、弹性模量检验应由厂家进行，其检验成果随货提供。

其余项目应由工程承包单位按附录A进行检验。

6.1.6无粘结钢绞线的防腐油脂应化学稳定性好，不得含有有害成份，其涂敷量不应小于50g/m。

PE套管厚度为0.8mm〜1.2mm,应具有一定的韧性和硬度，并有抗腐蚀、抗老化性能。

6.1.7无粘结预应力钢绞线的PE套管在起吊、运输、储存过程中不得冲撞、不应受损，并有防雨、防晒、防污染及防腐蚀等措施。

6.2防护套管

6.2.1采用埋管法成孔的套管，其质量应符合设计要求。

622套管内径应大于锚索体直径4mm以上，有隔离架的锚索其套管直径应大于隔离架直径2mm钢管管壁厚度不应小于3mm金属螺旋管壁厚不应小于0.3mm其径向变形量不得大于内径的15%

6.2.3套管宜采用缩节管连接应确保接头严密。

金属管、高密度聚乙

烯（HDPE波纹管如采用焊（熔）接时必须严格控制焊缝质量。

6.2.4岩锚高密度聚乙烯（HDPE波纹防护套管，应具有化学稳定性和耐久性，其壁厚应能承受施工外力冲击和摩擦损伤。

6.3锚具

6.3.1锚具的机械性能及几何尺寸应符合设计要求，锚具进场需有产品合格证及试验检验报告，其质量应符合GB/T14370的有关规定。

6.3.2大型预应力工程所用锚具应按附录B进行预应力钢绞线—锚具

组装件静载试验，其锚固性能应满足：

锚具效率系数na>0.95，实测

极限拉力时的总应变£apu>2.0%，且夹片未出现肉眼可见的裂纹或破碎。

6.3.3锚具除必须满足静载锚固性能外，供货商应提供锚具通过200万次疲劳性能试验，50次的周期荷载试验的最新资料。

6.3.4进场入库的锚具应按下列规定进行检验：

1外观检查应从每批锚具中抽取10%，且不应少于10套，少于10套者应全部检验。

作外观及结构主端部、与张拉机具的匹配尺寸及表面检查，合格者方可入库；

2硬度检查应从锚具总量中随机抽取5%，且锚板不应少于5件，夹片不应少于5副，按厂家提供的硬度范围进行测试，合格者方可入库，锚具硬度检验见附录C；

6.3.5与锚具相配套的锚垫板、螺旋筋、承压板的材质及加工尺寸均应符合设计要求。

6.4造孔设备

6.4.1岩锚造孔设备应根据工程规模、环境条件、岩石特性、预应力锚索设计参数和施工工艺要求，选用技术先进、整机性能稳定可靠，安装定位方便，能适应复杂的地质条件的钻机。

6.4.2钻具应配有导向机构，运转平稳，易于控制钻孔精度。

6.4.3测斜仪器应能满足造孔精度的要求。

6.5张拉机具

6.5.1选用的张拉机具应与锚具类型、锚索的设计张拉力相匹配。

6.5.2与张拉机具配套的压力表精度不应低于1.5级，张拉时压力表读数不超过表盘刻度的75%。

宜选用抗振数显压力表。

6.5.3测力计应与锚具、张拉千斤顶相匹配，且性能稳定，温度稳定性好。

永久观测使用的测力计，其耐久性应符合设计要求。

6.5.4张拉机具、器具应由专人保管，定期维护、标定，标定期一般为6个月，如经检修必须重新标定。

6.5.5预应力钢绞线锚具组装件试验的专用张拉机具，若标定后使用次数较少（少于20次），未经检修或无异常，其标定期可适当延长，但不应超过10个月。

6.6灌浆设备

6.6.1选用的灌浆设备须与预应力锚索孔道灌浆的浆液类型、浓度及施灌强度相适应，并能保证稳定均匀连续灌浆。

6.6.2制浆设备应采用高速搅拌机，以提高浆液的均匀性，增加其流动度和可灌性。

6.6.3灌浆泵的排浆量应能满足锚索孔道的灌浆强度的需要，压力稳定，其允许工作压力应大于最大设计灌浆压力的1.5倍，压力波动范围宜小于灌浆压力的20%。

6.6.4灌浆泵配套的压力表须经校验合格，其量程应与设计最大灌浆压力相适应。

输浆管宜采用耐压橡胶管或耐压PE管，其管径应满足灌浆强度的要求。

7锚索施工

7.1成孔

7.1.1岩锚成孔岩质边坡、地下洞室围岩加固和坝工基础处理加固，预应力锚索孔道应采用钻孔法成孔，其要求如下：

1应按设计要求测定孔位，孔位座标误差不得大于10cm如遇障碍

须移位，应征得监理工程师同意，并取得书面更改通知后方能实施；

2开孔时应严格控制钻具的倾角及方位角，当钻进20c叶30cm后应校核角度，在钻进中及时测量孔斜、及时纠偏，终孔孔轴偏差不得大于孔深的2%，方位角偏差不得大于3°。

如设计有特殊要求时应按其要求执行；

3岩锚成孔应顺直，孔壁无错台、无松动碎石；

4终孔孔深允许偏差不宜大于设计孔深40cm终孔孔径允许偏差不得大于设计孔径－10mm；

5在钻孔过程中，如遇岩体破碎或地下水渗漏严重钻进受阻时，应采取固结灌浆等堵漏止水措施。

若岩性软弱孔壁易坍塌，应采用跟管法钻进成孔；

6钻孔过程中如遇异常情况时可采用孔内电视观察，查明情况及时研究处理；

7钻孔过程中应做好施工地质工作，使锚固段置于设计要求的岩层内；

8终孔后应使用压缩空气或压力水进行清洗；

9锚孔经验收合格后，应及时安装锚索。

7.1.2岩锚孔口应按以下要求进行处理：

1锚索安装或孔口临时封堵后，应进行锚墩基面平整，清除浮土、碎石。

安装孔口套管时，套管必须与孔轴、锚索同心，并嵌入孔内;

2锚墩外形尺寸、锚垫板下螺旋筋和加强筋应符合设计要求。

锚垫板与套管应正交，偏斜不得超过0.5°；

3锚墩模板一般宜采用钢模，安装尺寸误差不应大于±10mm;

4锚墩混凝土强度等级应满足设计要求;

5锚墩混凝土施工应按照DL/T5144中有关规定执行。

7.1.3混凝土结构预应力锚索孔道应采用埋管法成孔，其管材可根据混凝土结构的特征、浇筑方法和锚索体结构形式选定。

1一般弧形门闸墩拉锚孔道宜采用金属管，隧洞混凝土衬砌和引水

渡槽等预应力锚索孔道，宜采用金属或高密度聚乙烯（HDPE波纹管；

2孔道管应采用缩接管连接，若采用电弧焊（熔）接时必须确保其焊接质量；

3金属波纹管的连接管管径应比所接管大一号，其长度一般为

200mmr300mm两端应采用防水乳胶带封裹。

高密度聚乙烯（HDPE波纹管可采用熔接法连接；

4孔道管安装应位正、顺畅、牢固、可靠。

孔道管均应采取有效支承固定措施，确保孔管安装后孔轴线符合设计要求。

金属波纹管在安装时及安装后需有防电火花措施，以免灼伤管壁；

5预应力钢筋混凝土隧洞、管道的锚索孔道及其两端的喇叭管、锚具槽，应在内层钢筋绑扎完毕后进行安装。

喇叭管轴线应与连接孔道管轴线重合，锚具槽槽口应与模板紧贴。

6混凝土浇筑前应对已安装的孔道管的密封性、畅通性及孔位进行全面检查，并将两端孔口临时封堵保护。

浇筑混凝土过程中应有专人看护，严禁冲击、触伤或移动孔道管。

7为确保孔道畅通，混凝土浇筑结束后可立即通水，必要时采用梭形体进行通畅性检查，如发现孔道有错台或阻塞，应进行疏通处理。

7.2锚索制作

7.2.1锚索制作应在专用车间或专用工作台上进行，应具有良好防雨、防污染设施。

7.2.2钢绞线下料长度应符合锚索的设计尺寸及张拉工艺操作需要。

计算公式如下：

1端头锚：

L=s+h（722.1）

2对穿锚：

L=s+2h（7.2.2.2）

3环锚：

L=s+h1+h2（7.2.2.3）

式中L—钢绞线下料长度，mm；

S—实测孔道长度，mm

h—锚垫板外钢绞线使用长度，mm

hi—孔口外张拉端钢绞线使用长度，mm

h2—孔口外被动端钢绞线使用长度，mm

注：

1）有测力计的锚索，另加测力计高度；

2）如锚固端为P型挤压锚、H型压花锚或BM型锚应计其长度。

7.2.3钢绞线必须采用切割机下料，严禁使用电弧或乙炔焰切割。

雷雨时不应进行室外作业。

7.2.4设计长度相同的锚索，其钢绞线下料长度应相同，其长度误差不应大于±10mm。

725无粘结筋编索前，应将锚固段及锚头PE套管剥去，使用清洗剂洗去油脂并套上止油护套，并对裸露钢绞线进行防护。

7.2.6锚索应根据设计结构进行编制，采用编帘法或隔离架集束，隔离架应按设计要求设置，其间距允许偏差50mm。

7.2.7锚索编制中钢绞线应一端对齐，排列平顺，不得扭结，绑扎牢固，绑扎间距宜为2.0m。

7.2.8岩锚内锚固段的进出浆管应按设计编入索体。

靠近孔底的进浆管出口至锚索端部距离不宜大于200mm。

7.2.9岩锚制索时，止浆环安装位置应符合设计要求，尺寸误差不大

于士50mm并将止浆环与索体密封固定。

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。

7.2.10锚索制成后，经检验合格应签发合格证，并进行编号、挂标示牌，注明生产日期、使用部位、孔号。

对穿锚索还应进行钢绞线编号，同根钢绞线两端编号应相同。

7.2.11合格锚索应按编号整齐、平顺地存放在距地面20cm以上的支架或垫木上，不得叠压存放。

支架间距宜为1.0m~1.5m，并进行临时防护。

锚索存放场地应干燥、通风，不得接触硫化物、氯化物、亚硫酸盐、亚硝酸盐等有害物质，并应避免杂散电流。

7.3锚索运输、安装

7.3.1锚索运输与安装应根据施工环境和条件制订具体的实施方案及技术要求。

1水平运输中索体的各支点间距不宜大于2.0m，弯曲半径不宜小于

3.0m,不应使锚索结构受到损伤；

2垂直运输时，应根据索体在吊运中的状态，合理设置吊点，其间

距不宜大于3m,入孔前除主吊点外，其余吊点能快速、安全脱钩；

3使用车辆长距离运输时，索体底部、层间应设垫木，上下层垫木应在一条垂线上，且不宜超过三层。

周边及顶部应加以防护。

4无粘结锚索在搬运和装卸时应谨慎操作，严防与硬质物体摩擦，

以免损伤PE套管。

7.3.2施工现场待安装的锚索，应按序号顺直存放在距地面20cm以上

的承索架（台）上，并采取必要的防污染措施。

7.3.3锚索安装前应对孔道、锚索进行核查：

1孔号与锚索的编号；

2索体的钢绞线顺直性,如有扭曲须经调整；

3岩体锚索应检查其止浆环质量及进出浆管的位置、通畅性；

4对测试仪器的引伸线做导通检查。

7.3.4岩锚孔道验收24h后,锚索安装前,应检查其通畅情况。

7.3.5无粘结钢绞线若PE套管破损，必须修复合格后方能安装。

7.3.6岩体锚索应一次放索到位,避免在安装过程中反复拖动索体。

7.3.7有防护套的岩体锚索,应先将套管与索体固定牢靠后再行安装,

采取缓慢均匀推进，严防索体与套管相互错动。

7.3.8岩体锚索安装后应检查止浆环的有效性，如存在问题须进行处理。

7.3.9锚索安装完毕后，应对外露钢绞线进行临时防护。

7.3.10结构混凝土预应力锚索安装要求如下：

1结构有特殊要求的有粘结锚索宜采用套装法安装，无粘结锚索可直接绑扎在定位支架上。

锚索安装位置、锚垫板、孔外钢绞线长度均应满足设计和施工要求；

2预应力结构一端张拉，固定端采用P型挤压锚、H型压花锚或BM型锚时，应与结构钢筋固定牢靠；

3预应力钢筋混凝土隧洞、管道的环向预应力锚索，如采用无粘结钢绞线可直接固定在定位支架上。

7.3.11环锚中的游动锚具安装位置应通过伸长值计算确定。

7.3.12无论是直线还是曲线孔道，对穿锚索安装到位后，应调整两端长度使之满足工作需要。

7.4张拉

7.4.1锚索张拉准备应包括生产、技术、机具、人员等方面的工作，其要求如下：

1应清除张拉施工区内与张拉作业无关的材料、设备及其他障碍物；

2检查或搭设张拉作业所需的工作平台、脚手架，并固定牢靠，设置安全防护设施，挂警示牌；

3张拉用千斤顶、压力表、测力计必须配套标定，绘制张拉力—压力表（测力计）读数关系曲线。

张拉机具的配套标定见附录D；

4张拉机具就位后，先进行空载试运转，检查其运行状态及可靠性；

5有测力计的锚索，测力计与工作锚板同步安装，且均应与锚索孔道对中；

6张拉机具操作人员应定人定位持证挂牌上岗，非作业人员不得进入张拉作业区，千斤顶出力方向严禁站人。

7.4.2锚索张拉程序、加载分级、张拉力、超张拉力、锁定力、持荷稳定时间等均应按下列要求执行：

1隧洞预应力混凝土衬砌、预应力混凝土引水渡槽等混凝土结构环向预应力锚索，宜按浇筑段分段，采用两端相向、分序跳束、分级加载的张拉工艺；

2须补偿张拉的锚索，应在其短期预应力损失的大部分完成后或按设计规定进行补偿张拉；

3长度超过24m的对穿锚索宜采用两端同步张拉。

在特殊情况下或设计要求采取一端张拉时，应制定详细的张拉操作规程，并通过试验完善工艺后方可实施；

4应采用以张拉力控制为主，伸长值校核的双控操作方法。

当岩体锚索张拉实测伸长值与理论计算伸长值偏差超出+10%或小于-5%时；混凝土结构锚索张拉实测伸长值超出理论计算伸长值±6%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。

锚索张拉伸长值计算见附录E；

5除设计有明确规定外，一般应采用先进行单根预应力钢绞线预紧，

使锚索各股预应力钢绞线的应力均匀后，再进行整索张拉。

预紧应力宜

为0.20（Tcon~0.30（Tcon;

6分级加载和整索张拉程序为：

持荷tmin

持荷tmin

持荷tmin

持荷tmin

持荷tmin

持荷稳压10min

0>mdcon>imdcon

>mdcon

>mdcon

>mdcon

>mdcon

—>锁定

式中m〜m—张拉系数，一般m、m、m>、m、m、m分别为0.2、0.25、0.5、0.75、1.0、

岩锚超张拉1.05〜1.10，混凝土结构超张拉1.03〜1.05;

tmin—持荷时间，一般2min〜5min;

dcon—张拉控制应力。

7在张拉过程中应按设计要求逐级加载。

岩体锚索最大张拉应力应控制在105%dcon〜110%dcon,混凝土结构锚索最大张拉应力应控制在103%dcon〜105%dcon范围内。

8张拉加载及卸载应缓慢平稳，加载速率每分钟不宜超过0.1dcon,卸载速率每分钟不宜超过0.2dcon;

9锚索张拉锁定后夹片错牙不应大于2mm否则应退锚重新张拉；

10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。

7.5防护

7.5.1在边开挖边锚固的施工部位，封孔灌浆3d以内一般不允许爆破，3d~7d内，爆破产生的质点振动速度不得大于1.5cm/s。

7.5.2封锚时锚板外预应力钢绞线存留长度不应小于30mm其切割严

禁使用电弧或乙炔焰。

7.5.3有粘结锚索的永久防护应按下列要求执行：

1应检查进浆管、出浆管（排气管）的畅通情况；

2永久防护采用水泥浆或水泥砂浆灌注孔道，其强度应满足设计要求；

3浆材所用水泥、外加剂不得含有对锚索有腐蚀性的物质；

4浆液配合比应通过试验确定。

水泥浆液水灰比宜采用0.3〜0.4,

水泥砂浆的水灰比宜采用0.45〜0.5，要求浆液3h后的泌水率控制在2刎内。

砂的最大粒径不大于3mm含泥量小于1%水质应符合DL/T5144的有关规定。

5浆液宜采用高速搅拌机拌制，灌浆可采取间隙灌浆法或反复屏浆

法，灌浆压力应符合设计要求，一般为0.5MPa〜0.7MPa,重要结构混凝土预应力工程，宜采用真空灌浆工艺。

6内锚段灌浆过程中，应观察出浆管的排水、排浆情况，当排浆比重与灌浆比重相同时，方可进行屏浆，屏浆压力宜为0.3MPa〜0.4MPa，屏浆时间宜为20mi