川大渡河长河坝水电站进水口边坡锚索施组.doc

四川大渡河长河坝水电站左岸高边坡开挖及支护工程（合同编号：CHB/SG037-2007）进水口边坡锚索支护工程施工组织设计中国水利水电第五工程局有限公司长 河 坝 基 础 分局二0一一年十二月1批 准： 审 定：审 查: 校 核： 编 写： 1目录1 工程综合说明11.1 长河坝水电站概况11.2 左岸进水口边坡工程地质条件简况11.3 左岸进水口边坡锚索支护工程概况22 施工总体规划32.1 施工规划编制指导思想32.2 施工规划编制依据32.3 施工目标规划42.4 施工重点、难点分析及措施52.5 主要施工方案规划73 施工进度计划及资源投入113.1 施工进度计划113.2 施工工效及设备配置规划113.3 资源投入124 施工布置144.1 施工布置图144.2 施工营地144.3施工用电、用水、用风144.4施工用浆144.5现场值班室和通讯144.6施工人员通道144.7材料运输144.8 锚索体编制场地规划154.9施工排架搭建155 预应力锚索施工165.1 施工程序165.2 锚孔定位编号165.3管架平台搭设及钻机就位165.4锚孔造孔175.5 清孔205.6 钻孔检测205.7 预应力锚索体制作205.8 锚索运输与安装225.9 锚索注浆225.10 锚墩浇筑245.11 框格梁浇筑255.12 预应力锚索张拉275.13 锚索外锚头保护305.14 质量检查与验收316 工程质量保证316.1施工前准备阶段的质量控制326.2 施工过程中的质量控制措施327 施工安全保证327.1 建立安全生产管理体系327.2 安全生产保证措施327.3 施工全过程的安全控制措施338 文明施工与环境保护338.1施工中影响环境保护的因素338.2环境保护措施34II1 工程综合说明1.1 长河坝水电站概况长河坝水电站是大渡河梯级开发中的第10级电站，位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内，工程区地处大渡河上游金汤河口以下47km河段上，坝址上距丹巴县城82km，下距泸定县城49km。大渡河为不通航河流，工程区距铁路较远，公路有省道S211线从工程区通过，并在瓦斯河口与国道G318线相接，周边有成都、雅安、眉山、乐山等重要城市。长河坝水电站枢纽工程建筑物主要由砾石土心墙坝、泄洪系统、引水发电系统组成；拦河大坝为240m高的心墙堆石坝；总装机2600MW；主要建筑物为一等大（1）工程。1.2 左岸进水口边坡工程地质条件简况进水口边坡位于倒石沟堆积体下游沟壁约300m范围的边坡段, 四条引水洞平行布置。倒石沟及左岸进水口边坡段位于大渡河河流转弯处，河流流向由S28E转为S6E。进水口边坡总体呈上缓下陡，上部坡体坡度4046，下部6065，其分界线高程约为1680m。倒石沟为季节性小冲沟，沟内无常年流水，由于金康电站施工弃渣较多，沟内崩坡积和人工堆积混合体较厚，结构松散。左岸进口部位除倒石沟堆积体以及施工堆渣外，其余部位基岩裸露， 岩性为晋宁澄江期花岗岩（2(4)），由于上部卸荷松弛破碎岩体和次级小断层的影响以及双槽沟和梆梆沟的切割，该段边坡上部岩体较破碎，以块裂结构碎裂结构为主，下部岩体相对完整，以次块结构为主。下游侧梆梆沟有常年流水。据地表地质调查和平洞揭示，引水洞进口部位无区域性断裂通过，地质构造以次级小断层、节理密集带、节理裂隙为特征。边坡岩体中主要发育J4、J3、J7、J1、J9五组裂隙，以J4、J3、J7组裂隙最为发育。其中J4组结构面多以密集带形式产出，较发育；J3组裂隙常以裂隙密集带形式产出，发育程度较高，是引水洞进口边坡稳定性的主要控制性结构；J7组裂隙较发育，尤其在中、高高程一带尤为发育；J1组裂隙在低高程一带较发育，高高程一带发育程度相对降低；J9组裂隙发育程度较弱；此外，在边坡局部地段可见产状为N50E/NW14的裂隙及J2组裂隙。具体性状见表1-1。表11 左岸引水洞进水口边坡裂隙发育统计表组别产状性状特征J4N6065W/NE（SW）7085较平直、粗糙，常成带密集产出，单条延伸20m左右，断续延伸100m150m，间距1m5mJ3N3050E/NW5065稍起伏、稍粗糙；延伸一般数十米，间距2m5m，多以裂密带形式产出。J7N1020E/SE7080稍起伏、粗糙，延伸30m上百米，间距2m5m，J1N1030E/SE3040裂面平直，稍糙；延伸一般50m100m，个别延伸达100m以上，间距一般 5m10m，局部1m2m。J9N6580W/NE1525平直，稍糙，延伸5m20m，间距4m8m。零星发育。 1.3 左岸进水口边坡锚索支护工程概况根据进水口1699m1724m高程上游面工程边坡支护设计通知长设(引)字2011-005号，总015号（简称设计通知）要求：该段边坡的支护处理设计方案为：1. 浅层喷锚的支护参数，按原设计蓝图的B类执行。2. 深层支护，按本通知附图所示执行。3. 锚索结构图、锚墩及框格梁钢筋图仍按原有关设计文件执行。根据设计通知图纸要求规定，具体锚索锚固参数见下表：锚固参数区 域锚索吨位（KN）锚索长度(m)间排距（m）工程量（根）高程1699m至1724m支护150045/5056（据现场情况适当调整，以控制危岩体为原则）78为保证施工及施工安全需要，根据施工过程中发现的问题，揭露的情况，及时请示监理、设计、业主，进行四方会商，调整施工。前期可能进行必要的清表、清危、该区域浅表锚杆、锁口锚筋桩、喷护处理（工程量以实际发生工程量计）。2 施工总体规划2.1 施工规划编制指导思想遵循科学创新、实用先进的原则，科学合理编制技术方案、选择工艺技术方法，优质高效完成本合同工程。2.2 施工规划编制依据根据本工程提供的施工技术条件、施工环境，并结合其它同类工程施工经验按以下内容进行规划：（1）招标文件。（2）设计文件，关于电站进水口边坡开口线以外天然边坡处理的通知(水)字2009-002号总003号。（3）设计技术要求四川省大渡河长河坝水电站引水发电及泄洪放空系统边坡开挖及支护技术要求。（4）在高边坡工程施工中实践的先进、成熟的工艺技术方法。（5）选择先进、实用的施工设备与机具。（6）有关现行行业标准及规范。主要引用标准和规程规范如下（但不限于此）： 水电水利工程预应力锚索施工规范DL/T5083-2004 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001 水电水利工程锚喷支护施工规范DL/T5181-2003 预应力混凝土用钢绞线GB/T5224-2003 水工预应力锚固施工规范SL46-94 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 质量环境职业健康卫生管理体系规范与要求，GB/T19001-2000、GB/T24001、GB/T28001-20012.3 施工目标规划2.3.1施工进度目标施工期间紧紧围绕电站进水口边坡开挖及支护整体施工目标，以施工关键线路为中心，合理安排主体工程施工程序，抓好工序协调衔接，抓住施工的重点难点，主次分明，统筹兼顾，精心组织、科学高效地施工。并配套足够的机械设备，加快工程施工进度，同时以切实有效的工期保障措施为基础，以进度预警机制为手段，周保月、月保年，确保控制节点工期和总工期按期完成。抓住工程施工的重点、难点，优化施工方案，合理安排好施工程序，制定切实有效的工期保障措施，加强与其它标段的配合协作，统筹兼顾组织好项目施工，一旦支护工作面具备施工条件后及时进行支护，满足总体施工进度要求。2.3.2 工程质量目标认真贯彻执行GB/T19001-2000质量体系文件要求，贯彻质量管理的“全员参与”、“最高管理者强有力和持续的领导”、“控制所有过程的质量”、“过程控制的出发点是预防不合格”以及“细节决定成败”、“过程决定结果”等思想，严格按照设计要求和国家有关规范施工，达到质量目标要求：（1）提供的产品和服务满足法律、法规、技术规程、规范及合同要求。（2）各类产品一次交验合格率100%。（3）单元工程合格率100%，优良率90%以上。（4） 施工期间杜绝质量事故，确保工程质量达到优质工程标准，最终实现质量事故 “零”目标。2.3.3 施工安全目标严格执行安全生产法，认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，按照相关的安全规章制度，落实各级安全生产责任制及第一责任人制度，坚持“安全为了生产，生产必须安全”的原则，实现安全目标要求：安全目标为：在施工过程中，坚持“以人为本，安全第一”的安全管理方针，结合电站施工现场情况，坚持“安全为了生产，生产必须安全”的原则；坚持不懈的对职工进行安全教育，强化每一位职工的安全意识，树立“预防为主，安全第一”的思想，确保人员、设备及工程安全，杜绝重大、特大安全事故，杜绝人身死亡事故和重大机械设备事故，减少一般性事故发生，各项安全监控指标达到国家标准。2.3.4 环保及文明施工目标以“管理科学，行为文明”为指导思想，实施相应的环保措施。（1）施工过程中，加强除尘、降噪、排污，注重水土保持工作，使施工现场各项环保指标达到国标和地方标准、满足合同要求。（2）施工作业人员一律挂牌上岗；工地做到整洁、有序；施工标识齐全、美观。（3）施工工艺科学合理，推进程序化、标准化作业。（4）文明沟通与交流。（5）施工现场工完料净，场地清洁整齐，无弃物。 （6）遵守国家和地区环境保护的各种条例。（7）进入施工现场，必须佩带安全帽，着装安全、整洁，听从指挥。（8）创建文明工地。2.4 施工重点、难点分析及措施2.4.1 高边坡施工安全左岸边坡高陡，材料运输及安全隐患较大。如何确保高边坡锚索安全、顺利施工是本工程的重点，也是难点。拟采取的主要措施如下：（1）边坡搭设的爬梯、管架平台、施工排架、施工通道等，必须进行加固处理，不经验收合格，不能使用。（2）制定高边坡锚索施工安全措施、安全生产管理制度等，并组织作业人员学习、严格执行。（3）配备足够的安全防护用品。（4）设立专职安全员，加强施工期间的安全巡视和检测，及时预报安全险情，发现异常情况，立即上报监理、设计，采取措施，保证安全。（5）定期进行安全生产检查。（6）制定安全应急预案。（7）随时检查滑道卷扬机和钢绳运行情况，保证良好运行，确保材料运输。（8）边坡开挖和支护施工同时进行，存在交叉作业，且边坡存在的坡面碎落、飞石、临界状态的不稳定块体以及强卸荷体，为保证施工安全，采取以下安全措施： 脚手架每层作业平台上部满铺竹串片板遮挡防护，下方铺满竹串片板遮挡防护，脚手架最下层铺满竹串片板并在底部铺设安全密目网兜拦；设置警戒线、警示标志及安全巡查人员。 作业人员操作时要随时注意块石、工具等掉落，开孔时要及时通知下方施工人员避开，并在孔口下方做好防护措施。2.4.2 覆盖层、堆积体、破碎地层造孔进水口边坡基本是覆盖层、堆积体、破碎岩体，有的深度可能超过30m，塌孔、掉块、漏风、大裂隙、强研磨性等，对成孔机具、工艺的要求远高于常规，不仅造孔困难，施工成本也急剧增加。目前，对覆盖层、堆积体、破碎岩体造孔比较成熟有效的基本方法一是跟管钻进，二是利用水泥浆液进行超前固壁改善地层，再进行正常钻进。要穿越多处孤石、破碎带、裂隙，采用跟管工艺就必须考虑多级跟管，由于进水口边坡地层的特殊性，不宜采用较大吨位的预应力锚索，小吨位的预应力锚索采用跟管工艺，施工进度将十分缓慢。跟管只保证造孔，不能对地层有所改善，在进行锚索注浆时仍然要灌注大量水泥浆液以保证锚固效果，在跟管的过程中，部分孔段仍需灌浆。进水口边坡处理的好坏，不仅直接关系到施工工期，还直接关系到运行期安全隐患的消除，部分区域会对进水口工程边坡造成影响。建议采取利用水泥浆液进行超前固壁改善地层，再进行正常钻进成孔的方法造孔。主要考虑：超前固壁可以有效改善地层，对浅表卸荷松动岩体进行固结能提高其整体承载能力，减少围岩蠕变及锚索预应力损失，利于边坡的整体稳固；由于进水口边坡目前尚无确定的范围、勘探深度、安全评价依据，为避免在45/50m孔深范围内仍出现破碎，仍无合适的锚固段，而再次加深的情况，除了采用自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索应对复杂应力外，固结处理尤为重要；施工成本少于跟管成本。（1）采用超前固壁灌浆处理，待凝后再扫孔继续钻进。超前固壁灌浆采用镀锌管或者PVC管做射浆管下至需灌浆部位，灌浆利用浆液自重，采用自流式无表压灌浆以控制灌浆量过大，且能有效固结钻孔顶壁围岩使其稳固不掉块塌孔。（2）锚索孔破碎段采用冲击器配套粗径长组合钻具、扶正器、防卡器、反振器、60钻杆等成孔。（3）严格控制锚索孔破碎孔段的进尺，充分吹粉排渣，遵循“稳中求快”的原则。2.5 主要施工方案规划2.5.1 治理原则“楔解搬运，支挡充填，串捆锚固，被动防护。”2.5.2 主要工序流程清表、清危边坡浅表处理工作平台及验收放线、定位、设备安装锚索造孔（超前固壁）锚索体制作与安装锚索注浆锚墩浇筑砼框格梁浇筑预应力锚索张拉锚索外锚头保护质量评定及验收2.5.3清表、清危对边坡危石、植被等进行清理，消除施工安全隐患。2.5.4工作平台及验收按要求搭设工作平台，自查、自检，并请监理工程师检查验收，出具合格证明。2.5.5边坡浅表处理根据揭示地质情况，请设计、监理、业主四方会商确定处理方案（不限于以下，多种方法可同时采用）：（1）随机锚杆。（2）砂浆充填宽隙。（3）挂网。（4）喷锚封闭等。2.5.6放线、定位、设备安装放线，确定孔位，安装各类设备（包括风、水、电、浆、混凝土搅拌等设备、管线等）2.5.7锚索造孔（超前固壁）根据设计要求，锚索孔锚固段有效孔径为130mm，锚索孔成孔方法如下：（1）采用YG-40型锚固工程钻机，中风压空压机，CIR110冲击器配用130mm常规直钎头，风动冲击回转开孔，下入127mm导向孔口管；（2）换用CIR110冲击器配用130mm常规直钎头，风动冲击回转钻进，尽可能顶漏钻进；（3）遇破碎带、裂隙、塌孔等无法钻进，采用镀锌管、钢管或者PVC管做射浆管下至需灌浆部位，利用浆液自重，采用无压式灌浆以控制灌浆量过大，进行超前固壁灌浆处理；（4）待凝后再扫孔继续钻进；（5）重复（3）（4）工序钻进至设计孔深；（6）判断锚固段岩体，根据情况进行是否进行锚固段或者全孔预注浆（顶漏钻进的孔）处理；（7）扫孔、探孔、丈量，确保有效孔深、孔径。2.5.8 锚索体制作与安装（1）锚索型式根据设计要求，锚索型式选定自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索。 自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索结构见图2.5.8-1。主要由导向帽、单锚头、锚板、注浆管、高强低松弛无粘结钢绞线等组成。具有克服锚固段应力集中、有效防腐、有效减小孔径、全孔一次注浆、可进行二次补偿张拉等特点。图2.5.8-1 自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索结构示意图 自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索基本结构特点如下：（a）基本（防腐）单元：单锚头。单锚头由无粘结钢绞线、挤压套及其密封套组件组成（图2.5.3-2），具有良好的防腐性能。图2.5.8-2 单锚头（b）单孔多锚头结构：一根锚索由多组锚头构成，锚头组间距0.6m，每组锚头包括锚板、单锚头。设计锚索吨位为1500KN，锚头数量为4组，第一组锚头由一根单锚头、一组锚托板组成，后三组锚头每组由两根单锚头、一组锚托板组成。（c）整体性锚头结构：各组锚头采用丝杆、束线环固定连接成为一个整体。（2）锚索体制作按要求制作内锚头结构体；自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索体采用隔离架集束，两隔离架之间采用束线环进行捆扎。锚索体制作时，索体中间安装一、二级注浆管，注浆管采用耐压1MPa的PVC管，一级注浆管离锚索孔底距离不大于20cm，二级注浆管位于锚固端之后50cm。（3）锚索安装锚索安装采取人工缓慢均匀推进。锚索安装完毕后，对外露钢绞线进行临时防护(使用彩条布包扎)。2.5.9锚索注浆（1）锚固浆液为水泥净浆。注浆配合比为0.330.4，实际使用浆液配合比通过实验确定，注浆水泥采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥，水泥结石体强度要求：R7d35MPa。（2）锚索注浆采用一级注浆管孔底进浆、孔口出浆的全孔一次性注浆法，注浆压力满足设计要求。采用一级注浆管注浆时，通过二级注浆管直接用嘴吹气判断锚固段是否已注满；因注浆时间长等异常情况导致一级注浆管堵塞时，也可采用二级注浆管注浆。（3）采用SGB6-10泵灌注。（4）设多级泵站进行浆液输送。（5）注浆前，检查浆液配比，若不能满足要求，加水（过浓）、或者加水泥（浓度不够），再次搅拌，使之达到要求。2.5.10 锚墩浇筑（1）按照锚墩施工图纸要求进行导向钢管、钢垫板、钢筋制安并立模。锚墩模板施工使用锚墩体形标准钢模板与异形木模板相结合的模板施工方式。（2）浇筑C30混凝土，边浇筑边用振捣棒振捣，使锚墩钢筋网或层内混凝土充填密实。2.5.11 砼框格梁浇筑按照砼框格梁施工图纸要求进行框格梁钢筋焊接、立模。框格梁模板使用条形钢模板及异形木模板相结合的模板施工方式。2.5.12 预应力锚索张拉1、张拉程序 1）锚索张拉按分级加载程序进行，即由零逐级加载到超张拉力，经稳压后卸荷到设计张拉力进行安装，0 m（稳压3min）（m为超张拉系数，为设计张拉力）。 2）张拉工艺流程穿锚初始载荷（钢绞线调直）分级循环张拉至设计工作荷载超张拉（1）锚索张拉在锚索浆液结石体抗压强度、锚墩混凝土及框格梁混凝土强度达到设计承载强度规定值后进行。（2）锚索张拉分级加载进行，由零逐级加载到110%设计吨位，经稳压后锁定。锁定后48小时内，若锚索应力下降到设计值10%以下时应进行补偿张拉。（3）自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索采用单孔多锚头防腐结构，一根锚索由多组锚头组成，各根钢绞线长度不等，采用单根张拉方式，确保各根钢绞线平均受载。使用电动油泵ZB4-500S、单根千斤顶进行单根张拉。（4）锚索张拉采用以张拉力控制为主、伸长值校核为辅的双控操作方法。2.5.12 锚索外锚头保护按设计要求采用C20混凝土进行外锚头保护，根据施工情况亦可采用C30混凝土。3 施工进度计划及资源投入3.1 施工进度计划在保证总工期的情况下，根据各工作面开挖实际情况进行施工进度的合理安排。3.2 施工工效及设备配置规划3.2.1 主要施工设备选用根据锚索孔成孔特点、地层条件、锚索孔参数，选择成孔设备及机具如下：（1）考虑地层风化、破碎情况及锚孔深度，成孔钻机拟选择YG-40型锚固工程钻机。（2）根据风动潜孔锤冲击回转钻进需要，选择中风压空压机。3.2.2 施工工效指标分析进水口边坡覆盖层、堆积体、破碎岩体锚索施工，考虑到施工条件、难度、超前固壁灌浆等因素，参照前期施工经验YG-40型锚固工程钻机配风动冲击器在此地层的工效初步估计为：1500KN级锚索，孔深4550m平均施工工效为3根/台月。3.2.3 设备配置规划计划投入5台套YG-40型钻机和5台套YXZ-70A型成孔设备，配置4台23m中风压空压机。实际施工时根据要求进行动态调配资源确保工期目标的实现。3.3 资源投入根据本工程特点及进度安排，有效组织、合理投入各项资源，以保证施工质量和工期要求。3.3.1 人力资源（1）现场组织机构现场组织机构见图3.3.1-1。图3.3.1-1 现场组织机构（2）施工队伍 工程及技术管理人员10人。 技术工人30人。 普工30人。3.3.2 投入主要设备（1）投入主要设备名 称型 号规 格数量额定功率性能空压机E750HH20m/min 1.3MPa2185 KW良好空压机低风压20m/min 0.8MPa6110KW良好锚固钻机YG-40180 H=80m822.5KW良好高速搅拌机ZJ-40027.5 KW良好灌浆泵3SNSAQ=207L/min P=10MPa218.5KW良好电动油泵ZB4-500S211KW良好挤压机XJ-6001良好千斤顶YDC240Q50MPa2良好砂轮切割机SQ-40-14032.2KW良好便携式砂轮切割机J1G-GX-424251.4KW良好手风钻YT-284良好混凝土搅拌机JZC350350L, 14m/h35.5KW良好钢筋切割机4035.5KW良好电焊机BKX315433KW良好载重汽车5t2良好四驱皮卡5座2良好电动葫芦3t25.5 KW良好电动葫芦2t43 KW良好变压器800KVA1变压器630KVA1良好（2）投入主要钻具序号名称规格或型号数量备注1钻杆60mm500m3冲击器CIR11010套4常规直钎头130mm8个英格索兰（开孔）5常规直钎头110mm15个有效径（3）投入主要材料序号名称规格或型号数量备注1架管483.5mmt2扣件付3竹夹板张4 施工布置4.1 施工布置图施工布置详见施工关键技术专题报告（进水口部分）。4.2 施工营地施工营地已建成并投入使用。4.3施工用电、用水、用风施工用电、用水、用风均使用进水口边坡现有施工线（管）路，接到施工现场配电柜、球阀和风包，再根据需要接到现场设备。4.4施工用浆使用进水口边坡制浆站制浆，再由制浆站送至作业面，送浆设备均采用3SNSA灌浆泵。4.5现场值班室和通讯现场值班室同制浆站设在一起，用架管、竹胶板搭建，面积20m。工作面垂直运输，制浆、灌浆、监测，材料运输均采用对讲机联络，对外联络采用手机。4.6施工人员通道施工营地距离进水口后边坡作业面约600m左右，施工人员上下班从1770m高程施工营地经施工便道至1850m进水口各工作面。4.7材料运输4.7.1 材料运输的总体方案（1）已有运输途径现有1#公路至1770m高程临时堆料场（水泥仓库），但限行5T车辆，仅有施工便道至进水口开口线以上工作面，从1770m高程临时堆料场（水泥仓库）到1850m高程转料场建有缆索，1770m高程临时堆料场（水泥仓库）到1853m进水口开口线以上工作面修有施工便道。（2）待建运输途径从1850m高程到1869m高程（高差19m）待处理的锚索区域需要新建施工便道100150m，做为施工人员行走及施工设备、材料、物资等运输通道。（3）主要运输方式由于本工程地形，且由于施工便道陡窄，材料运输采用农用车转运和人工搬运、缆索运输相结合的方式，进行运输。4.7.2 钢绞线的运输钢绞线在下料场下料时，根据锚索设计吨位，每组单锚头上的两根钢绞线长度一样，做1000KN锚索时将7根钢绞线按长度编成4组，做600KN锚索时将6根钢绞线按长度编成3组，在钢绞线两端PE套上刻上相同的记号，后先进行打圈编号，再由人工拉运至各作业面。4.7.3 砂、石料、水泥运输石、砂、水泥通过农用车运至进水口后边坡1770m高程施工便道堆料平台处后，再通过人工或卷扬机运至转料场，通过人工搬运的方式进行运输。为使运输方便必要时可将石、砂进行装袋。4.8 锚索体编制场地规划利用原进水口塌方体处理工程制锚场地。根据现场情况，锚索体编制分两步进行。第一步先在下部平整宽阔位置下料并对钢绞线打圈编号，打圈编号后的钢绞线通过农用车运输至1770m高程卸料平台，再由人工转运到制锚平台、各作业面，人工解圈后，根据钢绞线上的记号，现场进行编锚。4.9施工排架搭建施工排架严格按照长河坝电站左岸进水口边坡支护排架施工方案及脚手架搭设规范施工。5 预应力锚索施工5.1 施工程序施工工艺流程如下（图5.1-1）：图5.1-1 锚索施工工艺流程图5.2 锚孔定位编号5.2.1 锚孔编号按设计图布置孔位，锚索孔编号为MSi-j（1）MS代表锚索。（2）i为行号，由高高程向低高程按自然序列递增，i=1,2,3,。（3）j为列号，对应于i行，面对边坡，由上游向下游方向按自然序列递增，j=1,2,3,。5.2.2 锚孔测放定位按间排距5m（据现场情况适当调整，以控制危岩体为原则）布置锚索孔，使用红油漆标定孔位，并标明孔号，孔口坐标误差10cm。5.3管架平台搭设及钻机就位5.3.1 管架平台搭设搭设的管架平台稳固、安全，管架材料、管架结构、管架平台安全防护满足施工要求以及钻机等设备搬迁要求，搭设严格按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范要求执行。详见长河坝水电站左岸进水口边坡支护排架施工方案。5.3.2 钻机就位为使锚孔在施工过程中及成孔后其轴线的俯角、方位角符合设计要求，必须保证钻机就位的准确性和稳固性，因此，钻机安装平台要平整、坚实、不变形、不振动等。并严格检测开孔钻具的轴线与设计锚孔轴线方位是否保持一致。（1）准确性 调整钻机立轴轴线和边坡岩面的接触点的高程与标定孔位一致； 调整钻孔立轴，使其与锚孔设计中心轴线的俯角及方位角保持一致； 由技术人员测校开孔钻具轴线，使其与锚孔中心轴线方向一致，然后才能开孔。（2）稳固性 用扣件使钻机牢固卡牢紧稳； 试运转钻机，再次校测开孔钻具轴线与锚孔中心轴线，使其保持一致，拧紧紧固螺杆； 必须随时保证施钻过程中钻机的稳固性。5.4锚孔造孔5.4.1 锚孔要求（1）孔位坐标误差不大于10cm。（2）边坡锚索按垂直坡面，并与水平面呈一定倾角进行施工。终孔孔轴偏差不得大于孔深的2%，方位角偏差不得大于3。有特殊要求时，按要求执行。（3）终孔孔径不得小于设计孔径10mm。（4）终孔孔深宜大于设计孔深40cm，具体由锚固段位置确定。预应力锚索的锚固段应位于满足锚固设计要求的岩体中，若孔深已达到预定深度，请示监理工程师、设计，若锚固段仍处于破碎带或断层等软弱岩层时，按指示延长孔深，继续钻进，或者进行注浆处理。（5）覆盖层、堆积体、破碎地层锚索孔在钻孔过程中先进行超前固壁灌浆，待凝等强后扫孔钻进。对顶漏钻进的钻孔，在下锚前宜进行全孔超前固壁预注浆，待凝扫孔后再下索，减少锚索注浆时所需的浆量，尽可能缩短锚索注浆时间，保证锚索注浆不因异常情况中断而影响注浆质量。5.4.2 1000KN级锚索孔造孔（1）1000KN级锚索孔基本技术参数 孔径：110mm。 方位角：垂直开挖坡面。锚孔倾角：1861m至1869m区域边坡加固锚索孔向下倾10；1824m1844m高程边坡范围内锚索孔下倾15。 锚固段长度：1000KN级锚索为58m。 锚索孔深度：1861m至1869m区域边坡加固锚索设计5055m，1824m1844m高程边坡范围内锚索设计4045m；具体由锚固段岩层状况确定。（2）钻进方法采用风动潜孔锤冲击回转钻进方法。（3）造孔设备、机具 设备：YG-80型液压锚固钻机。 机具：1000KN级锚索钻孔采用CIR110冲击器配套130mm的普通钎头开孔、再换110mm的普通钎头正常钻进。（4）钻进工艺参数 钻进压力：开孔时，使钎头紧贴岩面低压冲击，平稳缓缓推进即可；正常钻进时Pf=24KN。 转速：开孔转速n=0；正常钻进转速n90r.p.m。 风量：Q风=914m/min。5.4.3 1500KN级锚索孔造孔（1）1500KN级锚索孔基本技术参数 孔径：130mm。 方位角：垂直开挖坡面。锚孔倾角：孔向下倾10。 锚固段长度：1500KN级锚索为9m。 锚索孔深度：设计5055m，具体由锚固段岩层状况确定。（2）钻进方法采用风动潜孔锤冲击回转钻进方法。（3）造孔设备、机具 设备：YG-80型液压锚固钻机。 机具：1000KN级锚索钻孔采用CIR110冲击器配套130mm的普通钎头开孔、再换110mm的普通钎头正常钻进。（4）钻进工艺参数 钻进压力：开孔时，使钎头紧贴岩面低压冲击，平稳缓缓推进即可；正常钻进时Pf=24KN。 转速：开孔转速n=0；正常钻进转速n90r.p.m。 风量：Q风=914m/min。5.4.4 造孔注意事项（1）开孔前，清除孔口附近松动岩块，若必要，可填筑混凝土等强后开孔。（2）开孔时，再次复核钻机轴线的倾角与方位角。（3）每钻进1m，缓慢倒杆1m，往返不少于2次，直至孔口无岩粉返出，以利充分吹粉排渣，避免卡钻及重复破碎。（4）勤检查钻杆、钻具磨损情况，对磨损严重的钻杆、钻具予以更换，尽量避免孔内事故的发生。（5）在钻进过程中，不宜一个钎头打到底，否则终孔孔径与开孔孔径相差过大，使得下锚时困难。可备3个钎头，每个钎头打1520m左右，就轮换一个。5.4.5 覆盖层、堆积体、破碎段、断层的灌浆采用镀锌管、钢管或者PVC管做射浆管下至需灌浆部位，利用浆液自重，采用自流式无表压灌浆以控制灌浆量过大，进行超前固结灌浆处理。超前固壁灌浆浆液比宜为0.6:10.5:1，采用无压灌浆，当注入量大时采用间歇、限流、待凝、加砂等方式填堵裂隙，降低水泥耗量，必要时可直接推水泥球或加速凝剂灌浆，加快施工进度，限流时注入率宜不大于30L/min。 5.5 清孔钻孔完毕，用压缩风冲洗钻孔，直至孔口返出之风，手感无尘屑，延续510分钟，孔内沉渣不大于20cm。5.6 钻孔检测钻孔清孔完毕，进行钻孔检测，合格后进行下锚工作。5.7 预应力锚索体制作5.7.1 锚索体型式锚索型式选用自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索。（1）自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索主要由导向帽、单锚头、锚板、注浆管、高强低松弛无粘结钢绞线等组成。具有克服锚固段应力集中、有效防腐、有效减小孔径、全孔一次注浆、可进行二次补偿张拉等特点。（2）一根锚索由多组锚头构成，锚头组间距为0.6m；每组锚头包括锚板、单锚头，设计锚索吨位为1500KN的锚头数量为4组，每组锚头由两根单锚头、一组锚托板组成；5.7.2 钢绞线使用经检验符合预应力混凝土用钢绞线GB/T5224-2003的f15.24mm的1860MPa高强度低松弛钢绞线。5.7.3 钢绞线束数钢绞线强度利用系数75%，1500KN采用10根钢绞线。5.7.4 预应力锚索体制作钢绞线使用砂轮切割机下料，严禁电弧切割。单根钢绞线在全长范围内不允许有接头或连接器。（1）自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索为单孔多锚头防腐型结构，每个锚头分别承载一定荷载。锚索吨位及工程地质条件不同，自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索锚头数目及组合结构亦不同（表5.7.4-1）。表5.7.4-1 自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索锚头数目锚索吨位(KN)钢绞线根数锚头数目(组)1500104 根据锚索的设计尺寸及张拉工艺操作需要下料，同组锚头钢绞线等长，相邻组锚头钢绞线不等长，下料时对所有钢绞线按组进行编号，并在钢绞线两端PE套上刻上记号。第n组钢绞线下料长度为：Ln=钻孔深度Lk-距第1组锚头距离DL+锚墩厚度Ld+锚具及测力计厚度Lj+张拉长度L1 无粘结钢绞线按要求去掉端部约9.5cm长度的PE套（具体根据挤压套长度确定）并清洗干净，在XJ-600型挤压机上用不低于36MPa的压力将每根钢绞线与锚头嵌固端牢固联结，挤压后的钢绞线应露出挤压头不少于2mm，底部嵌固端钢绞线端头采取密封防腐措施。 按照锚索结构要求及钢绞线两端的编号装配单锚头、锚板、托板等进行锚头部分的制作。（2）组装（图5.7.4-1）图5.7.4-1 自由式单孔多锚头预应力锚索体组装示意图 锚索根据设计结构进行编制，隔离架按设计要求设置，间隔不大于2m。 锚索进浆管按要求编入索体。靠近孔底的进浆管出口至锚索端部距离不大于200mm。 将钢绞线和灌浆管、排气管捆扎成一束。编索中，钢绞线要排列平顺、不扭结，经过隔离架的每根钢绞线用黑铁丝与隔离架绑扎在一起，内锚固段两隔离架中间用黑铁丝绑扎牢固，张拉段两隔离架中间用黑铁丝束缚，不得使用镀锌材料进行绑扎。绑扎（束缚）间距内锚固段11.5m，张拉段2.0m左右。 导向帽按要求制作，与锚索体牢固可靠连接。 锚索编制完成并经检验合格后，进行编号挂牌，注明锚索孔号、锚索吨位、锚索长度等。合格锚索整齐、平顺地存放在距地面20cm以上的间距1.0m1.5m的支架或垫木上，不叠压存放，并进行临时防护。5.8 锚索运输与安装（1） 锚索运输过程中，采取措施防止损伤锚索及防护涂层。（2） 锚索入孔前，无明显弯曲、扭转现象；损伤的防护涂层已修复合格；进出浆管位置及通畅性检查合格。（3）锚索安装采取人工缓慢均匀推进。锚索宜一次放索到位，避免在安装过程中反复拖动索体。（4）锚索安装完毕后，对外露钢绞线进行临时防护。5.9 锚索注浆5.9.1 浆液及材料锚固浆液为水泥净浆。水灰比可采用0.36:10.4:1，通过试验确定，水泥结石体强度要求：R7d35MPa。（1）水泥：新鲜普通硅酸盐水泥。使用大厂水泥，水泥强度等级不得低于P.O42.5R。（2）水：符合拌制水工混凝土用水。（3）外加剂：按设计要求，在水泥浆液中掺加的减水剂和其它外加剂不得含有对锚索产生腐蚀作用的成分。5.9.2 制浆（1）设备：ZJ-400高速搅拌机。（2）使用ZJ-400高速搅拌机，按配合比先将计量好的水加入搅拌机中，须添加外加剂时，先将外加剂加入水中搅拌均匀后，再将袋装水泥倒入搅拌机中，搅拌均匀。加入水泥后高速搅拌机搅拌时间不少于30s。制浆时，按规定配比称量材料，控制称量误差小于2%。水泥采用袋装标准称量法，水采用体积换算重量称量法。（3）浆液须搅拌均匀，用比重计测定浆液密度。（4）制备好的浆液经40目筛网过筛；浆液置于储浆桶，低速搅拌。（5）将制备好的浆液通过制浆站送到灌浆站送至锚索孔内。5.9.3 浆液灌注（1）注浆方式采用孔底进浆、孔口出浆的孔内有压循环全孔一次性注浆法。下倾锚索注浆时，浆液通过注浆管从孔底注入，空气从孔口排气管排出。（2）锚索注浆前，检查制浆设备、灌浆泵是否正常；检查送浆及注浆管路是否畅通无阻，确保灌浆过程顺利，避免因中断情况影响锚索注浆质量。（3）注浆施工 采用3SNSA泵灌注。 灌注前先压入压缩空气，检查管道畅通情况。 锚索注浆采用孔口阻塞封闭灌注，孔口封堵时再插入一根PVC管作孔口排气管，排气管伸入孔内长度不大于50cm。浆液从一级注浆管从孔底灌入，孔内空气从排气管直接排出。在注浆过程中，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。当回浆压力达到0.300.4MPa，再屏浆20min即可结束。为保证锚索注浆质量，注浆时宜大流量，在最短时间内尽快结束注浆。 锚索封孔注浆结束后，在边开挖边锚固施工部位，3d以内不允许爆破，3d7d爆破产生的质点振动速度不得大于1.5cm/s。5.9.4 注浆浆液取样试验为检查注浆浆液质量并给锚索张拉提供依据，注浆时对同一批注浆的预应力锚索的注浆浆液取样做抗压强度试验。5.9.5 锚索注浆设备清洗（1）制浆结束后，立即清洗干净制浆机、送浆管路等，以免浆液沉积堵塞。（2）注浆结束后，立即清洗干净注浆设备、管路等。5.10 锚墩浇筑5.10.1 钢筋制安（1）锚墩用钢筋符合国家标准、设计要求或图示，钢筋的机械性能如抗拉强度、屈服强度等指标经检验合格，钢筋平直并除锈、除油，外表面检查合格。（2）锚墩钢筋制安时，先用风钻在锚索孔周围坡面上对称打孔4个，插入25骨架钢筋并固定；将钢绞线束穿入导向钢管并把导向钢管插入孔口50cm左右，导向钢管与孔轴、锚索同心；然后按照图纸要求焊接钢筋网或层并固定于骨架钢筋上（图5.10.1-1），焊接质量符合要求。焊接过程中，不得损伤钢绞线。图5.10.1-1 锚墩示意图（3）锚墩钢筋焊接完成后，按照框格梁设计要求在锚墩钢筋内焊制框格梁25mm主筋，交叉的框格梁主筋相互成90夹角，并与锚墩侧面相垂直。框格梁主筋两端露出锚墩外长度不短于50cm，同一框格梁内四根主筋外露接头应相互错开，因锚墩钢筋网或层影响施工，锚墩内框格梁主筋上可不焊接12mm的外围箍筋。（4）钢筋严格按照进水口开挖支护图（6/9）所示布置安装。天然边坡加固锚索的锚墩结构基础混凝土根据边坡形态调整，使锚墩承载面垂直于锚索受力方向，配筋原则与锚墩棱台体内相同，混凝土量及钢筋量以实际发生计。5.10.2 钢垫板安装钢垫板牢固焊接在钢筋骨架上，其预留孔的中心位置置于锚孔轴线上，钢垫板平面与锚孔轴线正交，偏斜不得超过0.5。5.10.3 锚墩立模及砼浇筑（1）外锚墩安装、浇筑前应清理坡面松动块体，使基础面尽量平整，并进行基础验收。（2）锚墩、钢垫板规格按设计要求执行。（3）锚墩模板施工使用锚墩体形标准钢模板与异形木模板相结合的模板施工方式。模板安装尺寸误差不大于10cm。（4）在钢垫板与基岩面之间按照图示锚墩尺寸立模，验仓合格后，浇筑图示标号混凝土，边浇筑边用振捣棒振捣，充填密实。 砂、石、水泥、水及外加剂均符合设计要求，砼配合比按设计要求或根据试验确定。 拌料（a）人工拌料法，先将定量的砂、石混在一起，并人工翻铲三次，再加入定量的水泥，再翻铲三次，最后加入外加剂，人工再翻铲三次，确保干料拌和均匀。（b）机械搅拌法，将定量的石子、砂、水泥、外加剂依次分层倒入搅拌桶内，充分搅拌时间不少于3min。搅拌机采用JZC350锥形反转出料砼搅拌机。 混合料宜随拌随用。不掺速凝剂时，存放时间不应超过2h；掺速凝剂时，存放时间不应超过20min。5.10.4 取砼样锚墩砼为C30砼浇筑，对同一批次浇筑的砼现场取样，确保锚墩浇筑质量，并给锚索张拉提供依据。5.11 框格梁浇筑5.11.1 一般规定框格梁内全部锚墩浇筑完后，再进行框格梁施工，以保证框格梁砼强度能达到一致。框格梁施工前先对基础面进行清理，尽量保证基础面平整。5.11.2 钢筋焊接（1）框格梁主筋为25mm的普通螺纹钢筋，外围筋为12mm的普通螺纹钢筋。钢筋性能满足设计要求。（2）框格梁主筋连接采用并列焊接，焊接长度不短于10cm，主筋接头应根据施工情况尽量错开距离，各锚墩间的框格梁主筋焊接时按设计要求保证在同一条直线上。（3）外围箍筋按设计要求尺寸，先加工成方形，主筋焊接前先套入外围箍筋，外围箍筋按设计20cm的间距采用点焊固定在主筋上。（4）框格梁钢筋安装严格按照设计通知（编号：（厂）字2008（001）号总（001）号）附图进行施工。5.11.3 立模及浇筑（1）框格梁内钢筋焊接完成后，对基础面再清理一次，然后采用直形钢模板及异形木模板按设计要求立模。模板安装尺寸误差不大于10cm。（4）按照图示框格梁尺寸立模，验仓合格后，浇筑C25标号混凝土，边浇筑边用振捣棒振捣，充填密实。 砂、石、水泥、水及外加剂均符合设计要求，砼配合比按设计要求或根据试验确定。 拌料（a）人工拌料法，先将定量的砂、石混在一起，并人工翻铲三次，再加入定量的水泥，再翻铲三次，最后加入外加剂，人工再翻铲三次，确保干料拌和均匀。（b）机械搅拌法，将定量的石子、砂、水泥、外加剂依次分层倒入搅拌桶内，充分搅拌时间不少于3min。搅拌机采用JZC350锥形反转出料砼搅拌机。 混合料宜随拌随用。不掺速凝剂时，存放时间不应超过2h；掺速凝剂时，存放时间不应超过20min。5.11.4 取砼样框格梁砼为C25砼浇筑，须现场取砼样，确保框格梁浇筑质量，并给锚索张拉提供依据。5.12 预应力锚索张拉5.12.1 一般规定（1）锚索张拉在锚索浆液结石体抗压强度及锚墩混凝土及框格混凝土强度达到设计承载强度规定值后进行。（2）锚索张拉用设备、仪器如电动油泵、千斤顶、压力表、测力计等符合张拉要求，在张拉前标定完毕并获得张拉力压力表（测力计）读数关系曲线。锚夹具检测合格。（3）试验锚索在孔外安装测力计。（4）为确保锚索张拉顺利进行，锚索张拉前，确认作业平台稳固，设置安全防护设施，挂警示牌；张拉机具操作由合格人员进行，非作业人员不进入张拉作业区，千斤顶出力方向不站人。（5）锚索张拉前先按外露钢绞线PE套端头上的记号对钢绞线再次编号，然后根据张拉需要用角磨机切除外端