地下厂房预应力锚索施工方法.doc

小浪底水利枢纽工程三标地下工程厂房预应力锚索施工方法一 总述 1 数量:325根 2 位置:厂房顶拱 3 型式和吨位:150吨粘结式预应力锚索,长度为25M,内锚段长度6M,自由段长度19M,最大张拉荷载190吨,考虑厂房永久变形,锁定荷载为l00吨。 4 施工程序及施工方法说明: 4.1 铺索加工及组装 4.2 锚索的运输 4.3 岩石表面处理及砼垫墩的安装 4.4 钻孔 4.5 孔壁固结灌浆及扫孔 4.6 锚索的安装 4.7 堵塞灌浆 4.8 索体灌浆 4.9 锚头安装及张拉 4.10 钢绞线的切割及外锚头防护灌浆 5 加工材料及设备说明 6 施工技术规范及质检技术要求 7 施工人员管理 8 施工中的问题及处理方法,改进建议 9 预应力锚索的试验及观测二、施工方法说明 (一)预应力锚索的加工及组装 1 加工场地: 加工场地位于黄河北岸N01场地,加工厂房长30M,宽10.5M,内设加工平台钢绞线切割及清洗流水线。 2 地场内设备配置及位置: 钢铰线切割机1台 钢绞线清洗机2台 锚索绑扎平台1个 钢绞线放线架1个 锚索零部件加工平台1个 电气焊各1台 配电柜2个 钢绞线清洗槽1个 车间办公室和仓库 3 车间的工作内容 预应力锚索的加工及组装 加工现场所需的灌浆及安装的零部件加工 材料的堆放及贮存 4 锚索索体材料及零部件 5 预应力锚索组装加工程序 5.1 钢绞线的放线及切割钢绞线为75直径15.24MM元粘结筋,等级1860MPA的高强低松弛的钢绞线。 5.1.1 绞线盘用叉车安放在线架上 5.1.2 人工将绞线放开由穿线孔拉放在组装平台上 5.1.3 用绞线切割机从绞线的26.2米处切断,每10根为一组 5.1.4 从端部6米处将塑料套切断,抽出塑料管 5.2 绞线内锚段的清洗 5.2.1 设备:清洗机160BARWAP2台(清洗剂容器一个),高压风水管路一个 ,清洗槽2个(内有一道清洗管,2道清洗喷头) 5.2.2 清洗程序 5.2.2.1 将绞线从洗线孔拉出至一道清洗管中,打开高压风水管路,开启WAP清洗机,用高温风水和洗涤剂进行一道清洗,时间约为2一3分钟,冬季时间约为5分钟。 5.2.2.2 二道清洗用高压风水,清洗2一3分钟,如还有残余树脂,用棉纱沾汽油擦掉。 5.3 锚索的组装及加工 5.3.1 单根锚索的材料 5.3.2 锚索索体各零部件 5.3.3 组装程序 5.3.3.1 将10根清洗好的绞线摆放在组装平台上 5.3.3.2 将29个自由段内支架和7个内锚段内支架按标记位置放好 5.3.3.3 将灌浆管和排气管穿入内支架,用10号铁丝将内支架逐个固定在10根钢绞线上 5.3.3.4 在自由端1.5米处固定一定位止浆环,然后用PU-FOAM泡沫封堵20cm,自由端2米处同样用PUEFOAM封堵20cm,PU-FOAM封堵的直径与波纹管内径一样。 5.3.3.5 内锚端端50cm处同样用PU-FOAM封堵 5.3.3.6 人工将波纹管逐段穿上,内锚端头安装端帽,用胶带封死 5.3.3.7 绑扎外支架,其间隔1.5米 5.3.3.8 波纹管内部PU-FOAM封堵段用0.36纯水泥浆灌死 5.3.3.9 绑扎3根1.0米段堵塞灌浆管,做好标记 5.3.3.10 将锚索编号并堆放在支架上 (二)锚索的运输 从组装车间到地下厂房约3km,运输方案几经讨论有以下几种方案: 1.盘装运输:其特点运输车体较小,不必考虑道路转弯问题,但运输装卸较麻烦,每次运量受限制,而且要求特殊设备。 2.长托挂运输:太托拉两节长托挂运输,运量大,但道路运输转变问题较大,而且专用设备停滞时间较长。 3.小平板车运输:其特点为车身体积小,运输灵活,现场安装绑扎锚索一次性到位,最小运输半径为12m,不受道路场地约束限制,装运方便,简单实用,运输量可大可小。 最后选用第三种方案,由拖拉机托运,由五台小平板车装运,每次最大运输量为六根预应力锚索。 运输中存在问题:由于小平板车较短,锚索两端易托地,损坏锚头,另外洞中易于污染索体表面,穿索时必须用清水清洗索体表面。(三)锚索安装位置表面处理及砼垫墩的安装 锚索安装位置由于开挖超欠挖和支护的影响,岩面起伏不平,给砼垫墩的安装带来一定困难,本工程采用预制砼垫墩,由两根非张拉锚杆固定,安装步骤如下: 3.1 位置的确定:由测量放线确定中心点位置,再确定两个非张拉锚杆位置,如果用喷浆找面,则应给出四个钢筋标架位置。 3.2 打锚杆:用JUMBO钻机,打两根方向外偏于锚索孔向的锚杆,锚杆为树脂锚杆22mm,外露长度为60cm(考虑岩石表面起伏差) 3.3 砼垫墩的安装:锚索垫墩在场地浇筑成型,然后运到厂房,在用其它起吊设备放至MERLO的支架上,先用清水清洗垫墩表面,打弯吊环,将中心孔用定作的圆木板封闭中心孔,然后在垫墩地部平铺5-10cm水泥砂浆,准备好安装工具和材料,慢慢起升平台,调整好安装角度,将锚杆插入垫墩两个孔中,上好垫片,带好螺丝,调整角度固定牢固。 3.4 回填砂浆及抹面:由于垫墩安装后底面与岩面存在很大缝隙,须用水泥砂浆回填密实,并抹好成型,留出两根灌浆管。 3.5 接触灌浆:由于垫墩要承担190t压力,水泥砂浆与岩面仍须进行接触灌浆,漏浆时用绵纱堵死。 3.6 如果条件允许,将垫墩周围喷混凝土封死,防止钻孔漏气及灌浆漏浆。 (四钻孔 4.1 钻孔设备:ATLASCOPC0A52钻机，空压机16m3 4.2 对孔：用角度标尺分两个方向对孔,厂房纵向和横向垂直面校对角度,然后平行移动钻机对孔就位。 4.3 钻孔:由于钻孔要穿透钢筋网和喷浆层,所以开孔时要尽量调低推进压力,钻孔正常时要根据岩石具体情况调整钻进速度,防止卡钻。 (五)孔壁固结灌浆及扫孔 当岩石状况不好时,孔壁多有软弱夹层及裂隙,尤其是内锚段,应进行孔壁固结灌浆,水泥标号高于425,灌浆压力大于10BAR,水灰比1:1,本工程采用多种固结灌浆方法,原理一样,方法不同。 5.1 灌浆原理:用压力浆填充孔壁缝隙,以防止索体灌浆时大量跑浆。 5.2 注浆系统:注浆塞、注浆管、灌浆泵 5.3 固结灌浆方式 5.3.1 胶塞式孔壁固结灌浆:先检查孔口、孔壁岩石好坏,选其岩壁较光滑段安装胶塞,将手柄上紧,使胶塞充分膨胀与岩壁贴紧,注浆压力小于10BAR,水灰比1:1,如果岩石裂隙发育,跑浆过多,将水灰比调小到0.4一0.6,注浆速率变小,并根据具体情况来判断吃浆量。 5.3.2 泡沫封堵注浆式固结灌浆这种方法是当孔口岩壁破碎,胶塞式注浆难以进行,要求固结灌浆压力较大,岩石较发育采用的。其方法如下 1.孔口塞体形成:用泡沫板和水泥纸封闭孔口,预留两根灌浆管,然后注入PU-FOAM。 2.水泥塞体形成:PU-FOAM硬化后,注入1m段水泥浆水灰比0.34,然后放掉注浆管中残留的水泥浆。 3.孔壁固结灌浆:塞体形成后24一48小时进行灌浆,要求注浆压力大于10BAR,吃浆量小于10升min,最后封死灌浆管 5.4 扫孔 扫孔要求与钻孔相同。 (六)预应力铺索的安装 6.1 设备及材料:带有支腿的升降平台车,风动卷扬1台,1m长绳子40根,1T手动葫芦2个,撬根3根,活动板手一把吊环两个,PU-FOAM一筒,滑轮一个,安装帽一个,细钢丝绳两根,风管一根,木模2-3个。 6.2 安装前的准备工作: 6.2.1 场地平整 6.2.2 台车就位,固定卷扬机 6.2.3 安装吊环,滑轮 6.2.4 拖拉机拉小车就位 6.2.5 放开钢丝绳30m,将安装帽固定在外锚段,每1米绑扎一根绳子。 6.3 锚索的安装各项工作准备好以后,放松钢丝绳,提升平台至适录位置,人工配卷扬机逐段松开绳索,将锚索送人孔中,挂上导链,固定安装帽,然后,用钢丝绳固定安装帽和吊环,松开导链。6.4PU-FOAM封孔 (七)堵塞灌浆 锚索封孔灌浆分PU-FOAM和1米段水泥注浆,其目的是为索体灌浆作准备。因索体灌浆要求有一定的压力,FOAM为注塞灌浆的止浆段,注塞为索体26米的注浆止浆,带塑料套的锚索注浆原理与裸线不同。注浆方式见图。 (八)索体灌浆 8.1 设备及材料:注浆机1台、升降设备1台、525水泥、外加剂FLOWCABLE。 8.2注浆原理及方法:本工程索体材料为无粘结筋,索体灌浆为全段灌浆,注浆管分为波纹管内外两根,注浆时同时进行,直至排气管反浆,注浆时注浆管堵塞与否可用注浆枪阀门闭开来检查。注浆压力大于10BAR,水灰比0.364外加剂掺量0.06。 (九)承压板安装及张拉 9.1 张拉前的准备工作: 9.1.1 索体灌浆14天以后,取下安装帽,挂钩,然后用钢丝钩清理孔内的泡沫。 9.1.2 钢垫板及工作锚具安装。 9.2 张拉: 9.2.1 张拉设备及材料:起升平台,高压油泵,液压