宁武高速公路A高边坡加固试验孔施工组织设计

1、福建省宁德至武夷山（南平段）高速公路A11合同段高边坡防护锚固工程锚 索（锚杆） 试 验 孔施工组织设计中铁八局集团有限公司宁武高速 A11 项目部二OO九年九月二十日一、分部工程名称二、工程概况三、编制依据四、主要工程量五、施工措施六、施工方法七、质量保证措施八、安全措施九、环境保护福建省宁德至武夷山（南平段）高速公路A11合同段高边坡防护锚固工程试验孔施工组织一、分部工程名称宁武高速公路 A11 标段路堑高边坡预应力锚索（杆）加固工程。K45+679.754K50+400高边坡防护锚固工程。二、工程概况 该段边坡体岩性以花岗岩和凝灰熔岩为主，地层风化层很厚，地下水 较高，边坡场区多见坍塌变

2、形体，自然边坡稳定性较差。合同段有重点路 堑高边坡工点 8 个，其中土质边坡 5 个；二元结构边坡 2 个；岩石边坡 1 个；边坡高度一般 3050米，最高边坡约 60.5 米。根据施工图纸，高边坡 采用预应力锚索 （杆）框架，进行高边坡加固处理，具体施工布置如下（见 图纸）：（1）、K160+150+310 段左侧高边坡：类土质边坡，在第二级设预应力 锚杆框架与 CF 网植草灌交错进行加固。（2）、K160+310+450 段左侧高边坡：类土质边坡，在第二级设预应力 锚索框架与 CF 网植草灌交错进行加固。（3）、ZK163+220+285 段左侧高边坡：二元结构边坡，在第一、二级 设非预应

3、力锚杆框架；第三、五级设预应力锚杆框架进行加固。（4）、ZK166+360+645 段左侧高边坡：类土质边坡，在第一级设非预 应力锚索框架；在第二、三级设预应力锚索框架进行加固。（5）、ZK166+677.732 +815 段左侧高边坡：类土质边坡，在第一级设 非预应力锚杆框架；在第二级设预应力锚杆框架进行加固。（6）、ZK167+155.109+317.093段左侧高边坡：类土质边坡，在第一级 设非预应力锚杆框架； 在第二、四、六级设预应力锚索框架进行加固。 （7）、 ZK167+805.346+925.862段左侧高边坡：岩石边坡，在第一、二、三、四 级设预应力锚杆地梁与镀锌网植草灌交错加

4、固；在第五、六级设预应力锚 杆框架进行加固。（8）、 K168+110+215 段右侧高边坡：二元结构边坡，在第一级锚杆镀 锌网植草灌，在第二级设预应力锚索框架进行加固。1 、锚固工程在边坡 45K+679.75+750；48K+100+140 段采用锚索框架锚固，框架宽6m设4孔锚索，长度26米22米，锚固段长均为8米。设 计拉力为 700KN。在边坡 46K+390 +710，46K+410 730，47K+070 165，48K+070 190段，设置预应力锚杆框架，框架宽 6m设4孔锚杆。长度20 22米，锚固段长为68 m,计拉力为250KN2、防护工程 其余坡面视坡率及地质条件分别

5、采用孔窗式护面墙、三维网植 草、喷播植草防护等措施进行防护，具体位置见设计图件。三、编制依据本施工组织设计的编制依据：三、编制依据本施工组织设计的编制依据：（1 ）中国公路工程咨询集团有限公司提交的施工图设计文件及项目部 收集到的有关资料。（2）项目部的技术实力及机械设备状况。（3）施工合同（ 4）公路工程质量检验评定标准 （JTG F80/1-2004）（ 5）公路路基设计规范 （JTG D030-2004）（ 6）公路路基施工技术规范 （JTJ033-95） （7）公路工程水泥砼试验规程 （JTG E30-2005）（ 8）公路工程施工安全技术规程 （JTJ076-95） （9）福建省高速

6、公路指挥部下发的“高速公路边坡锚固工程施工技术 暂行规定”。四、试验孔布设及工程量按照龙长高速公路 A10合同段路堑高边坡设计图的要求，本段边 坡共有106孔锚杆，共长2152米，另布设9个试验孔，试验孔孔深原则上 定为20米，但同时必须满足全部锚固段深入设计锚固地层1米以上。布设于二级坡面距一级平台上1米的位置。共有28孔锚索，共长660米，另 布设6个试验孔，试验孔孔深原则上定为 20米，但同时必须满足全部锚固 段深入设计锚固地层1米以上。布设于三级坡面距一级平台上1米的位置。五、施工措施为确保咼边坡工程保质保量按期完成，必须投入足够的技术人员、管 理人员、技术工人和机械设备，预先进行严密

7、的施工组织设计和建立严格 的质量与安全保证体系，以达到合格工程。1、组织结构锚索作业队组织结构如下图。锚固工程锚索二队组织机构图锚固工程锚索二队锚索作业队总负责人:技术负责人：质检负责人:（1）技术室：复核施工图纸，根据施工图纸进行工艺设计，解决在施 工过程中的技术问题，与设计院协调设计变更事宜，加强新工艺、新技术 的研究与应用。（2）工程管理组（包括钻造班、架子班、锚索制安班、注浆班、张拉 班、框架班）：负责工作平台的搭设、预应力锚索的施工（即锚孔施工、锚 索制作、安装锚索、锚孔灌浆和张拉锁定），框架混凝土的施工。（3）质量安全组：负责质量、安全的检查以及文明施工的实施。（4）材料设备组、总

8、务组：负责材料、机械设备配件和油料等的供应。本工程配备技术管理人员2人，队长1名为谢子华，其中特设质量安 全检查组，由佘明志任组长。高峰时期工人 35人左右，钻机班长4名，专 业电工1名，架子工6名，电焊工1名，熟练钻工6人，空压机操作工4 名，杂工10人左右。2、施工设备主要施工设备一览表序号设备名称型号状况本次数量1潜孔钻机QGY -90良好22空气压缩机LY G-7/17良好13注浆机BW-250良好24高压油泵OVMZ-500良好15千斤顶150型良好16电焊机XB-180良好27切割机400型良好28发电机30KW良好19砼搅拌机0. 4m3良好110振动棒良好411灰浆搅拌机良好1

9、12钢管架良好10t1314主要施工设备情况详见上表，施工过程中，以提高工作效率，加快施 工进度为目标 , 根据情况可能要作适当调整。六、施工方法 严格按设计文件、图纸组织施工。施工工序为：先施做锚索结构部分T钢筋砼试验墩T张拉锁定。为避免因岩层破碎、卡钻、断管，造成钻孔 报废的现象发生，原则上必须按先施工锚索，再施工钢筋砼试验墩的程序 进行施工。锚索钻孔采用无水风动干钻施工法。（一）施工方法由于锚固工程主体为地下隐蔽工程， 且工程质量与施工技术密切相关， 要求严格按照有关锚固工程施与验收技术规范和质量检验评定标准进行， 确保边坡稳定和结构安全。预应力锚索施工主要包括施工准备、 锚孔钻造、 锚

10、筋制安、锚孔注浆、 砼结构钢筋制安、混凝土浇灌、锚孔张拉锁定和验收封锚等工作流程。其 中有两个主要环节，一是锚孔成孔，二是锚孔注浆，锚孔成孔的技术关键 是如何防止坍塌、卡钻；注浆的技术关键是如何将孔底的空气、岩（土） 沉渣和地下水体排出孔外，保证注浆饱满密实。1、施工准备 进行预应力锚索施工前应做好施工组织设计，明确施工方法、施工工 艺、工序流程、人员组织和施工设备、材料、试验、监测安排及安全、质 量管理。接着，申请单项工程开工，开工条件包括开工报告、锚筋材料试 验、浆体材料试验、配合比试验、相关机械设备等。并应注意张拉设备及 有关机具应进行标定。在单项工程开工申请批复后，按设计要求先进行锚

11、锚索基本试验，即抗拔拉破坏试验。在基本试验锚孔施工完成后，在锚固 浆体达到 28 天龄期且锚墩砼强度达到 80%后进行试验。基本试验的目的在于验证设计采用的工作锚索的性质和性能、施工工 艺、设计质量、设计合理性以及所提供的安全储备，同时考虑有关搬运、 储存、安装和施工过程中物理破坏的能力。锚索施工前，应根据锚固地层、锚固吨位做破坏性抗拔试验。本次设 计每工点锚索采用 3个试验孔，试验孔锚索长度原则为 20M 左右（具体以 全部锚固段深入设计锚固地层 1 米以上控制），锚固段长度分别为 8 米、 6 米、4 米，其自由段不注浆， 锚固段注浆遇土质或砂土状强风化岩层且富水 时须采用二次高压劈裂注浆

12、法。试验孔具体位置应由监理和设计代表现场 确定，使试验孔可代表工程孔锚固地层实际情况。试验孔自由段不注浆， 锚固段与自由段之间设置止浆袋，锚固段外侧应设引排气管，排气管伸入 锚固段内510cm，其注浆方法与充满标准和工程孔相同。完成试验孔的 注浆后应及时浇注试验墩垫，基本试验在完成墩垫后 7 天时间即可进行。 试验时应记录各级荷载及锚头位移等详细数据，并在工程锚索施工前及时 向设计单位提交试验报告，以验证与调整设计。安装锚索前，应先行钻孔深度、钻孔倾角、锚索长度的检验；然后安 装经现场监理检验制作合格的锚索并注浆；锚索施工完毕后，按规范要求 进行锚索验收试验和长度检验。具体工序详见预应力锚索施

13、工流程图。2、搭设脚手架平台 自平台开始对需锚固的坡面分级搭设钢管脚手架，脚手架的平台位置 与钻孔位置对应，钢管脚手架的横杆与纵杆之间利用斜杆加固，然后铺设 厚木板形成钻机操作平台。要求脚手架在平台和坡面上的受力点打入地层 不小于20cm，同时所有的扣件牢固连接。3、锚孔钻造 按照设计桩号采用拉线尺量，结合水准测量进行放线，并用铁钎和油漆标记准确定位锚孔位置。钻机严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位， 采用测角量具控制角度，钻机导轨倾角误差不超过 1，方位误差不超过 2。锚索成孔应根据地层选用相应的锚杆钻机，且钻进过程中严禁开水 冲钻及冲洗孔壁，同时应严格控制钻进速度，防止钻孔偏斜、扭曲或变径

14、。 在钻进过程中要认真作好施工记录，如钻压、钻速、地层和地下水情况等。钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值，并超钻 50cm钻进达到设计深度后, 不能立即停钻，要求稳钻 35 分钟，防止孔底尖灭，同时，及时进行锚孔 清理，钻进过程中若遇到塌孔，应立即停钻，并通知监理工程师后采用注 浆固壁处理， 24 小时后重新钻进，或采用跟管钻进工艺。锚孔钻造结束后，使用高压空气将孔中岩（土）粉及水全部清除出孔 外，经现场监理检验合格后，方可进行锚筋体安装。4、锚筋制安锚筋下料应整齐准确，误差不大于士 50mm预留张拉段钢绞线长度1.5M，钢筋锚杆0.5M;对钢绞线不同单元和钢筋接头进行醒目可靠的标记。 下料还应

15、注意各单元锚索长度是不同的，钢绞线一律采用机械切割下料。 锚筋的制作应搭建高于地面50cm以上与锚筋设计长度相适应的制作台及简 易防晒防雨棚，受地形限制，需在边坡平台上进行锚筋制作的，也应搭架 制作，同时应做好防晒防雨措施。挤压头的组装，挤压套、挤压簧安装准确，挤压顶推进应均匀充分， 施工中应严格控制钢绞线挤压套挤压工艺，并抽样3%进行检测，确保单根挤压强度不低于 200KN.组装承载体时应定位准确，挤压套通过螺栓在承载体和限位片之间栓 接牢固。架线环间距为1.0 1.5M,应准确定位、绑接牢固，锚孔孔口位置 必须设置一个架线环。注浆管穿索安装准确定位，绑扎结实牢固，应深入 导向帽510cm导

16、向帽可点焊固定于最前端承载板上，并应留有溢浆孔， 保证孔底返浆。所有的钢质部分均应均匀涂刷防腐油漆。锚筋体摆放顺直，不扭不叉，排列均匀。锚筋体经检验合格后，方可 运输至相应孔位进行安装。水平运输时，各支点间距不小于2M且转弯半径不宜太小;垂直运输时，除主吊点外，其它吊点应使锚筋体快速安全脱 钩。锚筋体安装时应设计倾角和方位平顺推进，严禁抖动、扭转和串动， 防止中途散束和卡阻。安装完成后，不得随意敲击锚筋或悬挂重物。锚筋 体的安装，必须在现场监理旁站的条件下进行。5、锚孔注浆锚索注浆采用水灰比 0.40.5 的纯水泥浆，其中锚固段遇土质或砂土 状强风化岩层且富水时应采用二次高压劈裂注浆法来提高地

17、层锚固力。注浆材料要求严格按照经试验合格的配比备料，注浆浆液应严格按照 配合比搅拌均匀，随拌随用，浆体强度不低于40Mpa或 25Mpa锚孔注浆必 须采用孔底返浆方法（注浆压力一般为 2.0Mpa 左右），直至孔口溢出新鲜 浆液，严禁抽拔注浆管或孔口注浆;如发现孔口浆面回落，应在 30分钟内 进行孔底压注补浆 23次，确保孔口浆体充满。在注浆作业开始和中途停 止较长时间再作业时，应用水或水泥稀浆润滑注浆泵及注浆管路。注浆过 程应认真做好现场施工注浆记录，每批次注浆都应进行浆体强度试验，试 件不得小于两组。 浆体未达到设计强度的 70%时，不得在锚筋体端头悬挂重 物和拉绑碰撞。锚孔钻造完成后应及

18、时进行锚筋体安装和锚孔注浆，原则上不得超过24 小时。当采用二次劈裂注浆提高地层锚固力时，以浆体强度控制开劈注浆时间（一次注浆体强度为5Mpa,需在二次注浆管的锚固段内设花孔镀锌 注浆管和封塞，二次注浆的高压注浆管应采用镀锌铁管。对锚孔注浆施工，应严格执行有关施工规定和设计要求，监理应全过 程旁站，确保锚固工程质量。6、浇注试验墩A. 钢筋工程 进料：本工程使用钢筋的种类有i、u级，进场前应根据项目部的 统一进料要求，严把质量关，杜绝不合格材料进入工地现场。在库房 里钢筋要分类存放，在存放地点做不同的标志牌，以便区分，同时做 好钢筋的防腐工作。 备料：根据设计图纸，按照图纸规格切断或焊接钢筋，

19、并进行钢筋弯制。主筋的焊接按设计要求采用双面搭接焊，搭接长度 5d，同时要 求在同一截面接头数量不得超过主筋总数的 50%。成型后的钢筋应分 类堆放整齐，并注明钢筋型号、位置。所有钢筋的预制加工应在坡脚 预制场地进行。 绑扎：将预制成型的钢筋用卷扬机吊运至二级平台， 吊运过程注意 钢筋绑扎牢固，确保安全。钢筋笼绑扎过程中把预制的混凝土垫块用 铁丝固定在钢筋笼上，保证钢筋四周的保护层厚度。 钢筋骨架制作、安装后，必须由监理签证确认后，方可进行下道工 序。B. 混凝土工程 进料准备：凡进入现场的设备、材料必须按施工总平面图指定的位置堆放整齐，不得任意改变。材料堆放场地应做表面硬化处理，水泥、 钢筋

20、应作简易仓库，砂石料应隔离分类堆放。 修整坡面：在立模浇筑砼前，必须清除岩壁上的松土或松动块石，按照图纸规定刻槽，并涂抹砂浆调平层。 立模加固： 模板根据高速公路规定全部采用钢质模板， 立模必须加 固牢靠，预防浇筑砼时模板变形。 搅拌运输：严格按照砼配合比，精确称量砂石料，采用专用搅拌机进行均匀搅拌，使用卷扬机进行高空运输。 砼浇筑：搅拌的砼用料桶送到接料板上，沿套桶均匀倾倒入模板内。同时采用振动棒振捣密实混凝土，浇筑应一次完成， 拆模养生： 砼浇筑 24 后拆模，先休整后派专人铺设纤维袋浇水养生。7、锚筋张拉在注浆浆体与台座混凝土强度达到设计强度 80%以上时，方可进行张 拉试验作业。锚斜托

21、台座的承压面应平整，并与锚筋的轴线方向垂直，锚 具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶轴线与锚孔及锚筋体同轴一 线，确保承载均匀。锚筋的张拉必须采用专用设备，设备在张拉作业前应 进行标定，锚具、夹片等检验合格后方可使用。（1）锚杆基本试验张拉：I）预张拉，将锚杆张拉至预张拉荷载（15%A x fpuQ,然后松开；H）按照循环加、卸荷载法张拉，直至锚固体破坏。式中：A 锚索截面积；fpuk钢绞线强度标准值；L 孔深；P锚杆极限破坏荷载A x fpuk的80%。皿）读数记录：基本试验的最大试验荷载取锚索（杆）杆体承载力标准值的0.8倍，试 验应采用循环加、卸荷载法张拉，循环加卸荷等级与位移观测间

22、隔时间详见表02。表02循环加卸荷等级与位移观测间隔时间表第一循环10% (20%)30%10% (20%)第二循环10% (20%)30%50%30%10% (20%)第三循环10% (20%)30%50%70%50%30%10% (20%)第四循环10% (20%)30%50%70%80%70%50%30%10% (20%)第五循环10% (20%)30%50%80%90%80%50%30%10% (20%)第六循环10% (20%)30%50%90%100%90%50%30%10% (20%)观测时间（min）5555105555每次加荷后至少观测5min,在观测时间内，测读锚头位移不少

23、于 3次 锚头位移量不大于0.1mm时，可施加下一级荷载，否则需延长观测时间， 直至锚头位移增量2小时小于1.0mm时，可施加下一级荷载，否则需延长观测时间，直至锚头位移增量2小时小于2.0mm时，再施加下一级荷载， 同时分别记录每级荷载对应锚索的伸长量，绘制荷载-位移（Q-S）曲线、荷载弹性位移（Q-Se）曲线、荷载塑性位移（Q-Sp）曲线。（根据实际 情况，可能只可绘制其中一种或几种）。W）在试验过程中出现以下其中之一情况均视为锚固体已破坏：1）后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增 量的两倍。2）锚头位移不收敛3）锚索被拉断。4）锚头总位移超过设计允许位移值。（1）锚

24、索基本试验张拉：I）预张拉，将锚索体一起张拉至预张拉荷载（15%A X fpuQ,然后松H）补偿第一级差异何载，.L P3L ；皿）补偿第二级差异荷载,开；荷载将第一单元（最长组）张拉至第一级补偿将第一单元加上第二单元（次长组）一起P 丄；3L3 1_-.丄W）加上第三单元，按照循环加、卸荷载法张拉，直至锚固体破坏。式中：A 锚索截面积；fpuk钢绞线强度标准值；L 孔深；L各单元锚索长度差；P锚索极限破坏荷载 A X fpuk的80%。各级张拉补偿荷载计算结果见表 01。表01补偿张拉值计算表（以孔深20为例）序号锚孔深度（米）锚固段长度（m）第一次补偿值 （KN）第二次补偿值 （KN ）备

25、注120427.584.9220641.4128.7320855.2173.9V）读数记录:基本试验的最大试验荷载取锚索（杆）杆体承载力标准值的0.8倍，试 验应采用循环加、卸荷载法张拉，循环加卸荷等级与位移观测间隔时间详见表02。表02循环加卸荷等级与位移观测间隔时间表第一循环10% (20%)30%10% (20%)第二循环10% (20%)30%50%30%10% (20%)第三循环10% (20%)30%50%70%50%30%10% (20%)第四循环10% (20%)30%50%70%80%70%50%30%10% (20%)第五循环10% (20%)30%50%80%90%80%

26、50%30%10% (20%)第六循环10% (20%)30%50%90%100%90%50%30%10% (20%)观测时间（min）5555105555每次加荷后至少观测5min,在观测时间内，测读锚头位移不少于 3次 锚头位移量不大于0.1mm时，可施加下一级荷载，否则需延长观测时间， 直至锚头位移增量2小时小于1.0mm时，可施加下一级荷载，否则需延长观测时间，直至锚头位移增量2小时小于2.0mm时，再施加下一级荷载， 同时分别记录每级荷载对应锚索的伸长量，绘制荷载-位移（Q-S）曲线、荷载弹性位移（Q-Se）曲线、荷载塑性位移（Q-Sp）曲线。（根据实际 情况，可能只可绘制其中一种或

27、几种）。W）在试验过程中出现以下其中之一情况均视为锚固体已破坏：1）后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增 量的两倍。2）锚头位移不收敛。3）锚索被拉断。4）锚头总位移超过设计允许位移值。VH）基本试验按有关规范和规定要求认真做好记录， 并提交试验报告, 试验报告包括试验目的、试验方法和 E-S、E-Sp、E-Se曲线等，供工程验 收使用。预应力锚索（杆）施工工艺流程图七、质量保证措施确保工程质量，强化质量思想，健全规章制度，实行全面质量管理。 实现全部工程达到优良工程，合格率达到 100%目标的措施。1、建立工程质量保证体系，树立质量第一、信誉第一的思想，成立 QC （质量检查体系）小组，落实各级人员质量责任制，做到工程质量人人 抓。2、推行全面质量管理， 对于施工中重大技术问题， 组织 QC 小组攻关。3、组织施工技术人员对照施工现场实际情况细致复核图纸， 组织召开 技术交底会，发现问题及时向设计院汇报。4、严格按照技术要求和施工规范进行施工。5、坚持质量双检制，隐蔽工程签证、质量挂牌、质量事故分析、质