锚索施工方案2

1 基坑锚索施工方案基坑锚索施工方案 一 编制依据一 编制依据 1 根据施工设计图纸 2 根据玉祥门站地质勘察报告和实际调查情况 3 根据相关施工规范及设计和业主要求 二 工程概况二 工程概况 1 工程概况 玉祥门站为地下 2 层岛式站台车站 东西向布置 车站由东向西顺坡 0 2 站台宽度为 10m 车站外包总长 211 1m 主体结构采用单柱两跨双层 砼框架结构 标准段基坑宽度为 19 5m 基坑深度为 17 196m 顶板覆土约 4m 主体围护结构标准段采用直径 1000mm 1400mm 局部 1300 钻孔灌 注桩 轨排井段采用直径 1200mm 1600mm 钻孔灌注桩 桩间挡板顶 10 米 以上采用 12mm 250 200mm 10 米以下采用 12mm 200 200mm 挂网喷混 凝土回填支护 基坑竖向布置 3 道 600mm 钢管支撑 第一道水平间距约 6m 钢管支撑壁厚为 12mm 第二 三道水平间距约 3m 钢管支撑壁厚为 14mm 标准段围檩采用 2 根 45C 工字钢组合 西端头轨排井处采用 700 1000mm 钢筋砼围檩 玉祥门车站西端头为轨排井段 其支护采用 1200 1600 钻孔灌注桩加 4 道预应力锚索支撑 2 管线情况 在轨排井段南侧有四条管线 两条天然气管线埋深1 7米 DN300的天然气 管第一道锚索在此处埋深9 4米 DN700的天然气管第一道锚索在此处埋深9 8米 一条DN350的污水管道埋深2 7米 第一道锚索在此处埋深7米 还有一条DN600 的给水管埋深2 3米 第一道锚索在此处埋深8 6米 在轨排井北侧有四条管线 有两条电信管线 一条为管块300 300埋深1 2 米 第一道锚索在此处埋深6 2米 另一条为管块状800 800埋深2 7米 第一道 锚索在此处埋深9 4米 DN1200污水管道埋深3米 第一道锚索在此处埋深11米 最后一条为DN400的给水管埋深2米 第一道锚索在此处埋深3 9米 2 锚索平面布置图 3 锚索剖面布置图 4 三三 地地质质情情况况 玉祥门车站场地内地层为 地表一般均分布有厚薄不均的全新统人工填土 Q4ml 其下为上更新统风积 Q3eol 新黄土及残积 Q3el 古土壤 再下 为上更新统 中更新统冲积 Q3al Q2al 粉质黏土 粉土 细砂层等 主要 地层特征自上而下分述如下 第四系全新统 1 1 人工填土 杂填土 杂色 由粉质黏土与大量砖瓦碎片组成 结构 杂乱 土质不均 地表多为路面 地面铺砖 砼或沥青 及灰土碎石垫层等 本层层厚 2 00 2 60m 1 2 人工填土 素填土 以黄褐色为主 主要为粉质黏土 含少量砖瓦 片等 土质不均 地表多为路面 地面铺砖 砼或沥青 及灰土碎石垫层等 本层层厚 2 40 3 40m 第四系上更新统 根据土的性质不同 将 3 1 新黄土分为二个亚层 3 1 1 新黄土 具湿陷性 该层分布于填土底面至地下水位以上 该层 具湿陷性 硬塑 可塑 稍湿 湿 虫孔及大孔隙发育 3 1 3 新黄土 饱和 3 1 1 新黄土 具湿陷性 土层之下存在有 3 1 3 新黄土 饱和 层 褐黄色 可塑 局部软塑 饱和 土质均匀 孔隙发育 含少量蜗牛壳碎片 该层主要分布于地下水位附近至古土壤顶面 3 2 古土壤 黄褐色 红褐色 硬塑 可塑 饱和 团粒结构 具针孔状 孔隙 含钙质条纹及少量钙质结核 层底钙质结核含量较多 局部地段钙质结 核富集成层 3 4 粉质黏土 黄褐色 褐黄色 可塑 硬塑 饱和 含铁锰质斑纹及零 星钙质结核 本层中有粉土 砂类土夹层 3 5 粉土 褐黄色 饱和 密实 含氧化铁 云母碎片及少量砂粒 多以 透镜体形式分布于 3 4 粉质黏土层中 3 6 细砂 灰黄色 饱和 密实 矿物成分以长石石英为主 含少量云母 本 层多呈透镜体形式零星分布于 3 4 粉质黏土层中 层厚 0 60 4 20m 最浅埋 深 15 20m 5 3 7 中砂 灰黄色 饱和 以密实为主 矿物成分以长石石英为主 含少量云 母 本层多以透镜体形式零星分布于 3 4 粉质黏土层中 层厚 0 50 2 90m 最浅埋深 16 80m 3 8 粗砂 灰黄色 饱和 密实 矿物成分以长石石英为主 含少量云母 本 层多呈透镜体形式零星分布于 3 4 粉质黏土层中 最浅埋深 21 40m 第四系中更新统 4 4 1 粉质黏土 灰褐色 灰色 含铁锰质斑纹 硬塑 层中夹有砂土夹 层或透镜体 4 5 粉土 灰黄色 密实 饱和 含氧化铁锰质及云母碎片 多呈薄层或 透镜体分布于 4 4 1 粉质黏土层中层厚约 1 0m 最浅埋深 30 50m 4 7 中砂 灰黄色 饱和 以密实为主 矿物成分以长石石英为主 含少量云 母 本层多以透镜体形式零星分布于 4 4 1 粉质黏土层中 层厚 0 50 1 10m 最浅埋深 30 00m 4 8 粗砂 饱和 密实 灰黄色 矿物成分以长石石英为主 含少量云母 本 层多呈透镜体形式零星分布于 4 4 1 粉质黏土层中 层厚约 1 50m 最浅埋深 28 30m 四 锚索设计四 锚索设计 玉祥门车站西端头为轨排井段 其支护采用 1200 1600 钻孔灌注桩加 4 道预应力锚索支撑 使支护结构在铺轨过程结束前持续承受土体侧压力 对应 锚索位置在冠梁 腰梁内预埋 200PVC 管 腰梁是锚索向钻孔桩传递荷载和锚 固的载体 其设计承载力与锚索的最大荷载相匹配 并满足应力集中的要求 锚垫块采用钢锚垫块 腰梁采用截面 700 1000mm 的钢筋砼梁 锚索钢绞线规 格为 1 7 fptk 1860Mpa 锚固注浆为 M30 水泥砂浆 水泥浆灰砂比 1 1 水 灰比 0 45 设计拉力见表 4 1 表 4 1 轨排井锚索设计拉力表 锚杆应力设计值 数值 力 第一道锚索第二道锚索第三道锚索第四道锚索 设计拉力 140437478454 预加拉力 100200200200 6 1 技术要求 锚索施工前首先要探明周围管线 防止在施工中打断地下管线 锚索在加工之前应清除铁锈与油脂 非锚固段的锚索应刷 3 遍富锌漆 或船底漆做为防腐耐久措施 并涂油脂 端部进行封口处理 第一道锚索 水平倾角沿车站纵向 20 度布置 第二 三 四道锚索水平倾角沿车站纵向 15 度与 18 度交错布置 锚索预应力杆体材料采用公称直径 15 2 钢绞线 极限抗拉强度不小 于 1860Mpa 采用 OVM15 4 型锚具 锚孔内的浆液为 M30 水泥浆 配合比通过试验配制 水泥浆采用 42 5 级水泥 早强剂 水泥浆搅拌机搅拌均匀 浆液在初凝之前用完 并 不得混入杂物 循环使用应使用滤网进行过滤 锚索孔径为 200mm 最终成孔位置偏差不大于 10cm 孔斜误差不超 过 3 注浆管宜与锚杆杆体绑扎在一起 一次注浆管距孔底宜为 100 200mm 注浆压力控制在 0 8 1 2MPa 在水泥浆强度达 80 后 开始对钢绞 线逐一张拉 使钢绞线逐根顺直 然后进行整束整体初次张拉 当孔内砂 浆强度达设计强度时 进行末次张拉 各级张拉时间间隔不小于一天 锚索施工前 应取三根锚索进行钻孔 注浆 张拉与锁定的试验性作 业 考核施工工艺和施工设备的适应性以及提供锚固体抗拔能力 锚索施工完成后 应随机抽取锚索总数的 3 不少于 5 根 进行张 拉检测 要求张拉力不小于规定大小 检测合格率达 100 后 方可切割锚 具外超长部分的钢绞线 锚索张拉中应做好锚索伸长及受力记录 核实伸 长与受力是否相符 作好观测直到交验为止 施工过程中严格监控地表沉降及桩体位移 沉降监测预警值 24mm 桩顶水平位移预警值 15mm 二次高压注浆压力控制在 2 5 5 0MPa 之间 注浆时间可根据注浆工艺试 验确定 预应力锚索浆体强度达到设计值 75 以后才能张拉锁定 锁定前不得开 挖下层土体 锚索施工前应进行基本试验 以确定锚索承载力是否满足设计要求 如 7 不满足 应及时通知设计人员进行变更设计 2 施工机械 序号机械名称型号数量备注 1预应力张拉油泵ZBHR 5001 台 2锚杆钻孔机G1502 台 3预应力千斤顶VDC1 台 4挤压式注浆机HJB 21 台 5双桶搅拌机HJB1 台 五 锚索施工五 锚索施工 锚索是通过外端固定于坡面 另一端锚固在滑动面以内的稳定岩体中穿过 边坡滑动面的预应力钢绞线 其主要通过锚索将软弱松动 不稳定的岩土体悬 吊在深层稳定的岩土体上 以防止其离层滑脱 预应力锚索 一方面可直接在 滑面上产生抗滑阻力 另一方面通过增大滑面上的正应力来增大抗滑摩擦阻力 使结构面处于压紧状态 以提高周边岩体的整体性 从而从根本上改善岩体的 力学性能 有效地控制岩体的位移 促使其稳定 达到防止边坡位移 坍塌的 目的 施工工艺及流程图如下 1 施工准备 施工准备包括场地布置 机械设备安装调试 人员上场和材料购置及储备 等准备工作 场地布置包括钻孔作业场地规划 水池 水泥浆拌和场地平整 风水电管 线布置以及生产 生活用房等 施工人员人数可根据上场机械设备数量和施工条件确定 每班由班长 钻 锚索制作 钻 孔 锚索安装锚固段注浆 张拉锁定外部保护 8 孔组 注浆浇砼组 空压机司机 锚索安装和张拉等组成 2 测量放线 按设计文件要求 准确定出各锚点位置 定位精度 纵横向 100mm 3 钻孔 钻孔是锚索施工中控制工期的关键工序 为确保钻孔效率和保证钻孔质量 采用旋挖式钻机 钻机钻孔时 按锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐 钻 杆用完 孔深也恰好到位 钻孔深度要超出锚索设计长度 0 5m 左右 钻孔工序含钻机就位 施钻成孔和清孔三个作业步骤 当围护结构基坑开 挖到达锚索钻孔位置时 钻机就位要求钻头定位准确 在无设计规定时 最终 成孔位置偏差不大于 100mm 孔斜误差不超过 2 在松散地段成孔施工时 为防止坍孔 宜选用偏心钻跟进护壁套管方式钻 进 钻进过程中 应观察出灰 出碴和漏风情况 做好滑动面 错落面等软弱 面所处位置的记录 判断孔段是否进入稳定土层 以保证孔段进入稳定岩土深 度不小于设计要求的锚固段长度 考虑沉碴厚度 孔底应超钻 30 50cm 成孔 后 用高压风清洗孔壁 以保障砂浆与孔壁的粘结力 钻孔结束 逐根拔出钻杆和钻具 将冲击器清洗好备用 用一根聚乙烯管 复核孔深 并以高压风吹孔 待孔内粉尘吹干净 且孔深不少于锚索设计长度 时 拔出聚乙烯管 塞好孔口 特殊情况的处理 4 锚索制作 锚索在钻孔的同时于现场进行编制 内锚固段采用波纹形状 张拉段采用 直线形状 钢绞线下料长度为锚索设计长度 锚头高度 千斤顶长度 工具锚 和工作锚的厚度以及张拉操作余量的总和 正常情况下 钢绞线截断余量取 50mm 将截好的钢绞线平顺地放在作业台架上 量出内锚固段和锚索设计长度 分别作出标记 在内锚固段的范围内穿对中隔离支架 间距 600 1000mm 两 对中支架之间扎紧固环一道 张拉段每米也扎一道紧固环 并用塑料管穿套 内涂黄油 最后 在锚索端头套上导向帽 锚索采用高强度 低松弛的钢绞线 极限抗拉强度不得小于 1860MPa 锚索制作和安装可分为下料 除锈防腐 焊接导向锥 绑扎和入孔六个作 业步骤 9 钢绞线下料长度为孔深加上预留长度 预留长度一般为 1 0 1 5m 与张 拉锚具型号 绑扎节状个数 垫板和垫板位置有关 在绑扎前 钢绞线应先进行除锈 防腐处理 制作和安装全过程必须避免 油脂 泥土等杂物锚固段钢绞线 钢绞线呈同心圆环节布 中心为灌浆管 锚 索锚固段间距 1 2m 设置隔离架和紧箍环 使锚索呈节状 以增大锚索的抗拔 力 另外还需设置定位片 使锚索能在孔中居中 自由段钢绞线外套塑料管 套管前端口应切实做好隔浆措施 防止灌浆材料侵入自由段 导向锥起锚索入孔导向作用 它焊接在锚固段端部 完成造孔工序后 应 立即用人工将预制好的锚索从孔口下入孔底 5 锚索安装 向锚索孔装索前 要核对锚索编号是否与孔号一致 确认无误后 再以高 压风清孔一次 即可着手安装锚索 安装下倾锚索比较简单 没有更多的技术问题 安装时要注意以下四点 检查定位止浆环和限浆环的位置 损坏的 按技术要求更换 检查排气管的位 置和畅通情况 锚索送入孔内 当定位止浆环到达孔口时 停止推送 安装注 浆管和单向阀门 锚索到位后 再检查一遍排气管是否畅通 若不畅通 拔出 锚索 排除故障后重新送索 6 锚固法注浆 灌浆分制浆和注浆两个作业过程 锚孔内的浆液为水泥净浆 标号要求为 M30 配合比通过试验配制 可掺入适量早强剂 以缩短张拉等待时间 但严禁 掺用具有中 强腐蚀性的外加剂 净浆必须用 P O42 5 水泥 使用搅拌机搅拌 均匀 浆液在初凝之前用完 并不得混入杂物 注浆有多种方法 本标段采用埋管式注浆 即由孔底向上有压一次性灌浆 压力不小于 0 8 1 2Mpa 水泥浆至锚固段灌满为止 注浆管不拔出 此方法 操作简便且灌浆质量好 注浆操作的同时 应制作相应净浆试件 并埋入滑坡 体中养护 以备张拉工序开展作强度参考 注浆过程中 土体松散破碎较易发 生漏浆情况 严重时砂浆无法注满 此时可采用人工从孔口填塞砾石 粒径 2 5mm 岩粉 使之与浆液混合 填塞裂缝漏浆 由于水泥浆有收缩性 注浆后 的第二天应做补浆处理 使锚固段净浆饱满 7 砼腰梁 10 腰梁采用截面 700 1000mm 的钢筋砼 事先模筑钢筋砼腰梁 并砼腰 梁内预埋将 200PVC 管 将钢垫块固定于 钢筋砼钢腰梁上 并保证钢垫 块的上表面与锚索垂直 钢垫板的平面位置与高程和锚索的布设走向相一致 张拉前进行固定与验收 混凝土腰梁的作用是把锚具的集中荷载传递到围护结构和调整围护结构受 力方向 为了使腰梁 冠梁 上表面与锚索轴线垂直 斜交 预先将一根外径 与钻头直径相同的薄壁钢管和垫板正交 斜交 焊牢 浇筑冠梁 腰梁前将钢 管埋入即可 紧固端设置包括腰梁浇注 冠梁 和锚具安装两道工序 在强度达到 75 设计强度后 安装锚具 钢围檩 垫板和锚具 用夹片锁好钢绞线 8 锚索的张拉 张拉锚索前需对张拉设备进行标定 标定时 将千斤顶 油管 压力表和 高压油泵联好 在压力机上用千斤顶主动出力的方法反复试验三次 取平均值 绘出千斤顶出力 KN 和压力表指示的压强 MPa 曲线 作为锚索张拉时的依 据 因国产压力表初始起动压强不完全相同 所以 标定曲线上必须注明标定 时的压力表号 使用中不得调换 压力表损坏或拆装千斤顶后 要重新标定 预应力锚索张拉的过程要求 在围护结构强度达 75 80 后 开始用轻型 千斤顶对钢绞线逐一张拉 张拉力控制在 10 20KPa 使钢绞线逐根顺直 然 后进行整束整体初次张拉 张拉方式采用整体张拉法 张拉过程由预张拉和 正式张拉两部分组成 取设计值的 15 进行预张拉 使其各部分接触紧密 锚索 束体完全伸直 使预应力钢绞线初始受力趋于一致 张拉过程要分级进行 每 级荷载分别为设计值的 50 75 100 110 每级张拉稳定持荷 5min 并 记录钢绞线的伸长量 检测指标合格后及时进行锁定 对锚索张拉的质量采用 控制张拉力和伸长量双项指标控制 锚索拉力用钢弦式锚索应力计测量 对每 一级张拉进行钢绞线伸长量的记录 保证理论伸长量和实际伸长量之差 40mm 张拉锁定经验收合格后 将张拉段多余束体切除 对于钢纹线的松弛 地层土的徐变 伸长量超标等因素造成的预应力损失和质量问题 应校正千斤 顶并重新张拉或在张拉后进行补张拉然后锁定 9 锁定与封头 最后一次张拉完成后 立即用夹片将锚索锁定于锚具上 末次张拉完成并 11 锁定后 切除锚索外露段 用 C15 素混凝土包裹出露的金属部分 封住锚头 10 外部保护 从锚具量起留 50mm 钢绞线 其余的部分截去 在其外部包覆厚度不小于 50mm 的水泥砂浆保护层 为保质保量地按期完成施工任务 项目成立 QC 小组 自始至终每个阶段坚 持采用科学的工作方法 制定一系列对策和实施办法 及时改善锚索体结构 积极改进施工工艺 采用先进的网络技术组织施工 尽量做到均衡生产 使钻 孔 注浆 张拉 封锚等工序互不延误 交叉进行 并按统一表格做好施工记 录 11 张拉检测 围护开挖完成后 应随机抽取锚索总数的 5 不少于 3 根 进行张拉检测 要求张拉力不小于规定值 检测合格率达 100 后 方可切割锚具外超长部分的 钢绞线 锚索张拉中应做好锚索伸长及受力记录 核实伸长与受力是否相符 作好观测直到交验为止 六 质量控制六 质量控制 1 锚位点放线 各方向允许误差均为 10mm 3 用经纬仪按边坡方向放出基线 然后用方向架放出锚索方位角 测角仪 调整倾角 到满足设计要求 开钻前再核查一遍孔位座标 方位及倾角确认无 误后 将所有紧固件再紧一遍使其误差不超过 倾角 0 5 方位角 1 4 锚索孔径允许误差 2mm 5 若遇坍孔 应立即停钻 进行固壁注浆处理 注浆 24 小时 后重新扫孔钻进 6 高压风洗孔要干净彻底 孔中不得留有岩粉和水 7 锚索的编制要确保每一根钢绞线始终均匀排列 平直 不扭不叉 锈 油污要除净 对有死弯 机械损伤及锈坑者应剔出 8 锚索的长度要根据钻孔的实际深度确定 允许误差 20mm 并对锚索按 孔号相应编号 9 锚固段的定位导向花架 船形托架 两者统一 应严格按设计要求安 装在锚索上 绑扎铁口既要能承受一定的拉力 又要保证锚索的自由拉伸 10 安放锚索要保证锚索孔壁有不少于 10mm 的注浆厚度 锚索安放要平直 12 张拉段要放在锚孔中央 11 内锚固段注浆 水泥选用 P O42 5 号普通硅酸盐水泥 搅拌水泥净浆 应均匀 使用时不得有沉淀 为保证浆液性能可加入不同用途的外加剂 注浆 充盈系数为 1 1 1 3 12 严格控制加水量和水灰比 13 锚墩制作允许偏差各方向均为 30mm 安装时应先安放好孔口定位钢 管 以保证锚索施工角度正确 14 锚索的张拉要在锚固段砂浆及锚墩混凝土达到设计强度后 方可进行 15 张拉前张拉设备要标定 重复三次取平均值 各根钢绞线拉力不均匀 系数在 0 95 1 05