预应力锚索施工方案.doc

大学城教师公寓北区基坑支护锚杆施工组织设计一、工程概况：由大学城教师公寓北区位于广州大学城中环东路和大学城中四路交汇处西南侧，中环东路和大学城中三路交汇处东北侧，交通便利，场地平坦，周边无中高层建筑，规划建筑设两层地下室，基坑开挖最大深度12.70m，基坑支护周长约360m，采用钻孔桩结合预应力锚索的支护方案，止水帷幕采用550水泥土搅拌桩以其600旋喷止水桩。基坑东北面：东北侧红线处已修建围墙，红线外为大学城中四路，地下室外墙边线距围墙约5m，围墙距道路边线约10m；基坑东南侧：东南侧红线处已修建围墙，红线外为大学城中环东路，地下室外墙边线距围墙约10m，围墙距道路边线约12m。基坑西南侧：西南侧红线处已修建围墙，红线外为大学城中三路，地下室外墙边线距围墙约5m，围墙距道路边线约5m；基坑西北面：西北侧红线处已搭建彩钢板，地下室外墙边线距彩钢板约5m，红线外为大学城N401，N402，N501地块住宅楼基坑工程，此临近基坑设两层地下室，靠近大学城教师公寓北区基坑域为喷锚支护、独立浅基础，彩钢板距住宅楼基坑的坑顶边线约5m。为确保基坑开挖及周边建筑物的安全，甲方委托了广州市泰基工程技术有限公司对基坑进行了支护设计，基坑四周均采用旋挖挡土排桩+预应力锚索支护结构。根据设计图按地层及周边环境的不同分为8个支护段，其中A-B-C-D段设二排预应力锚索，D-E-F-G-H-A段设三排预应力锚索，预计工程量：3束75钢绞线锚杆247根，4束75钢绞线锚杆422根，5束75钢绞线锚杆59根，共计约22246m。为使本工程顺利按期、保质完成，特制定本锚杆施工组织设计。二、场区工程地质简况：根据现场勘察及地质钻孔资料，场地地基土按成因类型可划分人工填土层(Qml)、冲积土层（Qal）、残积土层（Qel）和震旦系（Z）片麻岩等4大成因层。现从上至下分述如下：a) 人工填土层（Qml）1人工填土：本层33个钻孔均有揭露，土性为以素填土为主，局部有少量杂填土，厚度0.507.90m，平均4.08m，土黄、灰褐色、浅红等杂色，主要由砂质粘性土堆填土而成，局部地段上部为碎石等，土质不均匀，呈松散状。b) 冲积土层（Qal）按土性差异划分为4个亚层：2-1淤泥质土；2-2粉质粘土；2-3淤泥质土；2-4粉质粘土。详细描述如下：21粉质粘土：本层9个钻孔有揭露，灰灰黄色为主，土质均匀，粘性好，软塑状为主，含少量粉细砂。层厚0.603.50m，平均1.87m。22淤泥质土：灰灰黑色，土质较纯，粘性较好，饱和，流塑为主，局部软塑状。分布不连续，19个钻孔有分布，埋藏不深，层厚为1.004.90m，平均2.68m。23粉质粘土：本层29个钻孔有揭露，浅灰色，浅黄色，可塑，含粉细砂，粘性较好。层厚0.706.60m,平均2.85m。24淤泥质土：粘性较好，灰灰黑色，部分地段含较多含粉细砂，饱和，流塑状。分布不连续，层厚为1.506.10m，平均2.85m。c) 残积土层（Qel）3砂质粘性土：本层有29个钻孔揭露（局部地段该层较薄未划出），为片麻岩风化残积土，棕黄色，砖红色、灰白色，以粉钻粒为主，局部含较多石英粒或碎岩屑状。硬塑状为主，少部分上部为可塑，土芯遇水易软化崩解。厚度变化较大。局部夹有全风化岩。厚度0.5012.20m，平均4.33m。d) 基岩，为震旦系（Z）片麻岩 钻探深度范围内，按风化程度分为全风化岩带、强风化岩带，详细描述如下：41全风化片麻岩：砖红色，灰黄色，黄褐色，岩芯以半岩半土状为主，上部有坚硬土状，手捏即碎，遇水易软化，局部地段下部夹有碎块状强风化岩。本层33个钻孔均有分布，层厚度1.0023.50m，平均8.12m。42强风化片麻岩：灰黄色，灰色，黄褐色，麻黑色，细粒结构，岩芯以碎块状为主，夹有半岩半土状，风化不均匀，裂隙发育，遇水易软化，为软岩，局部夹有全风化岩或残积土。本层32个钻孔有分布，层厚度1.4027.60m，平均10.28m。43中风化片麻岩：青灰色，灰褐色，岩芯呈短柱状、碎块状、较玻璃，裂隙发育，为较软岩，岩体基本质量等级为V级，本层在场地33个钻孔均有揭露（未揭露到底），揭露层厚度0.603.30m，平均1.26m。从地质报告揭示可见，开挖地层及锚杆穿越地层主要以片麻岩的风化层为主，岩质较硬，相对其它地质施工难度较大，对施工机械及施工技术要求高。三、基坑支护设计：基坑由广州市泰基工程技术有限公司进行设计，设计针对场地地质条件和周边环境采用挡土排桩+预应力锚索支护。支护施工顺序流程如下：沿基坑开挖边线施工旋挖挡土排桩搅拌桩及旋喷桩止水帷幕预应力锚杆冠梁浇筑张拉、锁定逐级、分层向下开挖，同时穿插进行预应力锚杆施工腰梁、张拉、锁定开挖至基坑底。预应力钢绞线锚杆为减少位移增加安全稳定性在基坑四周各个支护段均设置预应力钢绞线锚杆，其中在1-1、2-2、3-3剖面设2道锚杆，分别设在排桩冠梁顶（-2.8m）和-5.8m的位置。在4-4、5-5、6-6、7-7、8-8剖面设3道锚杆，分别设在排桩冠梁顶和-0.3m、-5.3m、-9.3的位置。锚杆间距1.2m、1.5m，锚孔径150mm，锚芯为375mm、475mm和575mm，锚索设计锚杆抗拔力Pa=450kN、500KN、550KN、600KN、650KN，锁定张拉力Pf=300kN、350KN、380KN、400KN,锚长为22m38m，设自由段5m。具体各锚索位置、设计要求、参数等详见施工图。四、基坑支护施工前的准备工作1、现场踏勘，熟悉场地条件和周围环境，收集有关勘测资料。参加图纸会审和技术交底。编写详细施工组织设计。2、搞好“三通一平”查明并记录好场地内的地下建筑物和各种地下管线的位置和标高，采取必要措施，以免因施工而破坏。在搅拌桩施工前必须进行机械排障，排除地表浅层的障碍物，保证整个桩施工顺利进行。3、根据施工平面布置图的要求，做好临时道路，挖好场地排水沟，接好施工用水、用电，满足施工需要。4、现场搭设临建设施。5、根据工作量和施工工期要求，确定机械设备的数量，对全部施工机具进行维修、调配与试车。6、现场施工人员的调配，以“作业班”为单位配齐各岗人员，并进行质量技术和安全交底，并做好记录存档。7、会同建设单位技术人员共同检验和确认红线桩和标准水准点后进行现场测量放线（若标准水准点距离较远，至少引2个标准控制点至场区附近，保护至施工检测验收完毕），埋设轴线桩、水准点标桩，并用白灰或其它方法标示出每一条桩心点位置。8、按施工规范及有关施工规程要求，填报开工申请手续，包括开工报告、开工报告审报表、施工组织设计报审表、施工进度计划报审表、特殊工种作业人员统计表等。9、准备现场挂图（表）：施工布置图、现场施工工程量进度统计表、施工晴雨表、安全管理措施等。五、各工序施工工艺要求 预应力锚杆施工流程、施工工艺施工流程 ： 整好工作平台钻机就位定出孔口标高校好钻孔角度钻孔开始达到设计长度要求、同时锚索制作终孔、洗孔锚索插入孔道泥浆清孔清水冲孔配制纯水泥浆、灌注水泥浆养护7天，制作砼围檩张拉锁定本工程的施工及验收按岩土锚杆（索）技术规程（CECS22：2005）。锚杆施工工艺要求1、 施工前准备工作：调试钻机、泥浆泵、高压注浆泵、砂浆泵等，对电线、电路进行安全检查，做好施工人员、技术人员技术、安全施工交底工作，对使用的材料“锚索、水泥”等送检。2、 平整工作场地：在地面开挖泥浆沉淀池和排水沟。钻机、泥浆泵安放到位，根据设计要求，调整钻杆角度350、400（误差在50），准备就绪，开钻。3、 钻孔：钻孔用F150 mm钻头，钻孔角度严格按设计要求执行，冲洗液用清水或稀的循环泥浆（主要针对砂残积粉质土层）。钻探孔深应大于设计孔深约0.2m，钻孔在施工时做好原始施工记录。在钻进过程中采用泥浆循环护壁，穿较大或较厚地下砂层，泥浆护壁不成功时，将采取增加钢套管跟进护壁的措施成孔至设计长度。4、制作、安放锚索：锚索所用钢绞线运到工地是成卷并已除油、除锈好的，使用时只需拉出按锚杆长度切割、组合即可。该工程锚索组合为3条、4条、5条7F5的组合，(锚索体加工长度，是根据钻孔长度加长1.2m，以备张拉时使用。)加工制作时应有足够场地，沿锚索杆体每隔2.0m设置一个定位器，使锚杆体组合成型。锚杆体自由段（5m）部分应每根用F20软质塑料管套上，长度按照设计要求制作软管两端用铁丝绑扎密封。在锚索体中心，穿过定位器绑扎一根注浆软管，管头离锚头端部10cm绑扎时不宜过紧，确保注浆时可向外抽动。锚索头部应绑扎成尖状，形成导向帽，以便安装。安装前用0.3MPa清水或高压空气将钻孔清洗干净，直至清水流出，并检查锚索体的质量，在施工区内摆放平整，便于下锚。下锚时锚索将锚体注浆管沿钻孔角度放入孔内，防止锚索扭转、弯曲。如有锚索插入不至孔底，不得硬插，应抽出分析原因，再重新下索，锚体插入至底部后，外部预留1.5m的锚索用于日后张拉使用。下锚后应立即清孔注浆，防止塌孔。5、 注浆： 本次注浆使用材料选用M25纯水泥浆，采用普硅42.5R水泥，水灰比为0.6，注浆设备采用高压浆泵，注浆工艺为二次注浆，一次灌浆采用42.5R普通硅酸盐水泥配制纯水泥浆，水灰比0.6，一次灌浆压力0.50.8MPa，二次灌浆采用42.5R普通硅酸盐水泥配制纯水泥浆，水灰比0.5。二次灌浆压力23MPa。要求灌浆体设计强度不低于25MPa。6、 锚杆的张拉锁定：当砼围檩浇筑七天后，可以进行张拉锁定，张拉应按顺序位置张拉，锚杆设计锚固力、预张拉锁定值见设计图。张拉锁定过程，千斤顶油压泵加卸载应平稳均匀进行，禁止骤然猛增猛降而损坏锚固力。千斤顶使用前必须经过质检部门校核锚杆施工质量要求1.钻孔质量要求钻机就位后，要按照设计要求校正孔位的位置和调整好角度偏差，孔壁要平直，以便安放杆体。为了使锚固端发挥最大的锚固作用，孔壁不得坍陷和松动，否则会影响拉杆的安放和锚杆的抗拔力。钻孔穿过厚层砂层时，为防止塌孔可采用168mm套管跟进。当钻至岩层时，及时通知业主和监理，以确定锚杆深度，同时及时通知锚芯制作班制作杆体。每根锚杆的钻孔，必须详细地做好钻孔施工记录，各土层、岩层厚度记录，并请业主、监理当场在记录中签证，作为竣工资料。2.杆体的组装与安放质量要求组装前杆体应平直，应清除油渍与铁锈。钢绞线中不得受到电焊等其它外因的破坏。在自由段的杆体，外套塑料波纹管，两头用铁丝绑扎，密封。杆体每个2.0m设置对中支架，以免安放时与孔壁直接接触。3.注浆质量要求注浆浆液搅拌均匀，随搅随用，浆液在初凝前用完，并严防石块和杂物等混入。注浆作业开始时或中途停止超过10min以上,宜用水或稀水泥浆润滑浆泵及注浆管路。注浆时，注浆管端口距孔底应保持10-20cm距离。孔口溢出浆液时，才可以停止注浆。锚杆施工设备配置计划该项工程工程量大、工期紧，设备要求多，为了便于管理，应合理安排各工序机具。对易损、易坏机具应后备足够零件。(1) 钻机MDL-120 23台 (4)搅拌机 自制 2 台 (2) 高压泵BW250/5