兰州预应力锚杆专项施工方案

预应力锚杆施工方案PAGE26Z目录TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l"_Toc334883761"一、工程概况2HYPERLINK\l"_Toc334883762"二、设计等级2HYPERLINK\l"_Toc334883763"三、编制依据3HYPERLINK\l"_Toc334883764"四、场地地质条件3HYPERLINK\l"_Toc334883765"1、工程地质条件3HYPERLINK\l"_Toc334883766"2、水文地质条件4HYPERLINK\l"_Toc334883767"五、锚杆支护设计5HYPERLINK\l"_Toc334883768"1、锚杆的设计结果5HYPERLINK\l"_Toc334883769"2、锚杆材料的选用6HYPERLINK\l"_Toc334883770"3、锚杆的技术要求6HYPERLINK\l"_Toc334883771"4、锚杆理论伸长值7HYPERLINK\l"_Toc334883772"5、油表读书与张拉力换算表7HYPERLINK\l"_Toc334883773"六、预应力锚杆支护施工7HYPERLINK\l"_Toc334883774"1、工艺流程7HYPERLINK\l"_Toc334883775"2、施工方法7HYPERLINK\l"_Toc334883776"七、质量控制标准及保证措施11HYPERLINK\l"_Toc334883777"八、安全措施13HYPERLINK\l"_Toc334883778"九、应急措施13HYPERLINK\l"_Toc334883779"十、建议15附录：高强无收缩灌浆料附图：施工进度计划横道图一、工程概况拟建XXXX，位于兰州市XXXX基坑周边有道路和大量管线分布（北面：砼污水管Φ900埋深4.5米，ZT天然气Φ400埋深1.70米，PE路灯Φ200×100埋深0.70米，ZT给水管Φ800埋深1.3米，PE电线Φ600×300埋深0.9－-1.80米，PE广电Φ200×100埋深0.8－-2.6米，电力函Φ1000×18000埋深2.3－-6.30米；西面：PE电信Φ600×300埋深1.0－-1.45米，砼污水管Φ800埋深9.5米，ZT给水管Φ600埋深4.9米，PE广电Φ200×100埋深1.3米，ZT给水管Φ100埋深1.3米；南面：砼雨水管Φ200埋深1.3米，砼污水管Φ200埋深1.3米，ZT给水管Φ100埋深1.2米，PE电信Φ300×100埋深1.0米；东面：ZT天然气管道Φ80架空在围墙上），且部分地段相邻地下室或地下通道。二、设计等级本基坑工程侧壁安全等级为一级，重要性系数r0=1.10。基坑整体稳定性安全系数取1.3，抗倾覆安全系数取1.2，荷载分项系数取1.25。本工程为临时性支护工程，设计使用年限为支护工程竣工后12个月。三、编制依据（1）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；（2）《建筑基坑工程技术规程》（DB62/25-3001-2000）（xx省地方标准）；（3）《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》（JGJ167-2009）；（4）《土层锚杆设计与施工规范》CECS22-90（5）xx水文地质工程地质勘察院，《xxxxxxxxxxxxxx（55F）岩土工程勘察报告》（2010.06）；（6）本工程围护施工图；（7）其他相关规范、规程。四、场地地质条件1、工程地质条件根据xx水文地质工程地质勘察院《xxxxxxxxxxxxxx（55F）岩土工程勘察报告》（2010.06），场地位于黄河南岸=2\*ROMANII级阶地，勘探深度范围内地层主要为第四系松散沉积物和新近系红色砂岩，自上而下依次为=1\*GB3①杂填土、=2\*GB3②粉质粘土、=3\*GB3③卵石和=4\*GB3④砂岩。=1\*GB3①杂填土（Q4ml）：灰黑色，主要由粉土组成，另含有较多碎石、碎砖和炉渣等建筑垃圾，局部含有少量生活垃圾，土质稍黑，稍湿～饱和、松散～稍密。土质不均，在拟建场地均有分布，层厚1.6～6.5m，属挖除地层，层面标高1520.67～1521.45m。=2\*GB3②粉质粘土（Q4al+pl）：浅黄色，土质较均匀，刀切面粗糙、摇振反应慢，稍有光滑，韧性低，干强度低。软塑～流塑。分布不连续，层厚不均匀。埋深3.7～6.2m，层厚0.9～2.3m，层面标高1515.96～1519.35m。=3\*GB3③卵石（Q4al+pl）：青灰色，母岩成分以花岗岩、石英岩、变质岩为主，一般粒径20～60mm，约占全重的55～65%以上，最大粒径约220mm，颗粒粒径磨圆度较好，次圆状。场地内分布连续，厚度变化大，层面埋深变化大，偶夹薄层砂透镜体。钻进较困难，孔壁有坍塌现象，稍密～中密。埋深3.5～6.5m，层厚0.9～5.9m，层面标高1514.67～1517.61m。=4\*GB3④1强风化砂岩（N）：黄红色，中粗粒结构，层状构造。岩芯较破碎，呈2～5cm左右的短柱状。矿物成分以长石、石英为主，含少量云母。成岩作用差，遇水或扰动易崩解呈散砂状，暴露地表易风化，不经扰动时强度较高。层顶埋深5.4～10.6m，层厚6.0～7.6m，层面标高1510.51～1515.88m。结合超声波测试报告，自地面下约16.0m处为强风化和中风化界线。=4\*GB3④2中风化砂岩（N）：黄红色，中粒结构，层状构造。岩芯较完整，呈8～10cm左右的短柱状，局部钙质胶结，岩芯较坚硬。矿物成分以长石、石英为主，含少量云母。成岩作用差，遇水易软化，扰动呈砂状，暴露地表易风化，不经扰动时强度较高。层顶面埋深12.6～17.0m，层面标高1504.11～1508.68m。2、水文地质条件根据xx水文地质工程地质勘察院《xxxxxxxxxxxxxx（55F）岩土工程勘察报告》（2010.06），拟建工程场地地下水属第四系孔隙潜水，主要含水层为卵石层，第三系砂岩为下部弱透水层。地下水主要受上游地下水径流及大气降水渗入补给。地下水总体由西南向东北径流。最终排泄于黄河。地下水位随季节变化，一般春、冬季节较低，夏、秋季节较高。勘探期间内，稳定地下水水位埋深3.7～4.6m，相应水位标高1516.80～1517.41m；根据区域水文地质资料，本区地下水水位变化幅度一般为0.5～1.5m。根据xx省地矿局区域资料，其单孔涌水量400m3/d左右，渗透系数k为20m/d。场地内浅部土层及深部砂岩对混凝土结构具有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性；场地地下水对混凝土结构具有中等腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替作用下具弱腐蚀性，在长期浸水条件下具微腐蚀性。五、锚杆支护设计1、锚杆的设计结果根据《XX岩土工程勘察报告》和xx中建市政工程勘察设计研究院设计的《XX程支护结构及降水设计》可知，由于场地地质条件的不同，分为5个剖面，预应力锚杆具体设计结果如表1。表1锚杆的设计结果锚杆排号锚杆总长/m自由段长度/mm锚杆段长度/mm竖向间距/m水平间距/m预应力设计值//KN抗拔力/KN水平倾角α/((°)实际选用钢绞线线1-1剖面15.07.08.02.01.9150300102Φ15.214.06.08.02.01.9150300102Φ15.213.05.08.02.01.9100200102Φ15.22-2剖面15.07.08.02.01.9150300102Φ15.214.06.08.02.01.9130260102Φ15.213.05.08.03.51.9100200102Φ15.23-3剖面14.06.08.04.21.9130260102Φ15.213.05.08.01.81.9100200102Φ15.213.05.08.02.51.9100200102Φ15.24-4剖面15.07.08.02.01.9150300102Φ15.214.06.08.02.01.9150300102Φ15.213.05.08.03.51.9100200102Φ15.25-5剖面15.07.08.02.01.9150300102Φ15.214.06.08.02.01.9150300102Φ15.213.05.08.03.51.9100200102Φ15.22、锚杆材料的选用钢绞线：采用Φ15.2㎜的钢绞线，抗拉强度为1860MPa，单根最大负荷为260KN，其机械性能均应符合国家标准和有关规定，应有出厂质量证明书。水泥：42.5R普通硅酸盐水泥。水泥砂浆：第一次注浆材料为水泥砂浆（细砂），灰砂比1:1~1:2，水灰比0.40~0.45；强度等级≥30MPa，第二次高压注浆材料为纯水泥浆，水灰比0.45~0.50。强度等级≥10MPa，42.5R普通硅酸盐水泥拌制，随拌随用。注浆材料中应掺加少量微膨胀剂。砂：含泥量不得大于3%；宜采用中细砂，当采用特细砂时，细度模数不宜小于0.7，砂中云母、有机质、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量按重量计不得大于1%。拌和水宜为饮用水。3、锚杆的技术要求预应力锚杆锚孔孔径为150mm，锚孔深度为15m，但在实际钻孔时应超过锚杆设计长度0.20~0.50m，锚杆自由段套Φ20塑料软管，自由段与锚固段交接处采用胶带缠死封闭，锚孔锚固段及塑料管外侧孔内均注浆，注浆材料采用水泥浆。当浆体强度达到设计值强度75%后，进行张拉锁定，单孔预应力锚杆的极限拉力值按设计要求进行，锚具底部垫有承压钢板，尺寸为220㎜×200㎜×20㎜，钢绞线经张拉后，采用OVM双孔双孔锚具进行锁定。预应力锚杆考虑到张拉工艺要求，实际下料长度要比设计长度多留1.0m，即钢筋长度L=L1锚固段＋L2自由段＋1.0m（张拉段）。预应力锚杆施工时注意水平方向偏转角度，遇到降水井时，不得打断已施工的降水设施，可采取角度调整避让措施。4、锚杆理论伸长值预应力筋的理论伸长值：σl=P*L/（E*Ap）式中：E是钢绞线的弹性模量；L是指固定端工程夹具至张拉端工作夹具间的距离；P是张拉力；Ap是指被张拉钢绞线的总面积。序号自由段长度m预应力设计值KN弹性模量N/mm2总面积mm2理论伸长值mm17.015019500028019.226.015016.536.013014.345.01009.25、油表读数与张拉力换算表六、预应力锚杆支护施工1、工艺流程土方开挖-开孔定位-钻孔-锚杆安装-高压注浆-预应力张拉锁定。2、施工方法A、土方开挖在土方开挖时，先沿基坑内四周挖出6~7m宽的凹槽，深度为锚杆标高加上钻机的中心高度，以提前提供锚杆的工作面，工作面要求大致平整。B、开孔定位按照设计图要求，用水准仪在基坑边支护桩上定出统一标高线，并做好标记，而后钻机就位，钻机应保持平稳，导杆与钻杆倾角一致，并在同一轴线上。钻孔定位的质量要求：定位偏差不得大于20mm，锚孔倾斜角为水平向10~11°，偏斜度不应大于5%。C、钻孔按设计要求，钻孔直径为150mm，深度为15m。锚杆的成孔工艺采用潜钻成孔法，利用风动冲击式潜孔冲击器成孔，将钻机的钻杆连接冲击器的尾部。当冲击成孔深度达到设计要求时，由钻杆沿导向架后退将冲击器带出，钻孔的角度由钻机的导向架控制。在钻孔施工过程中，应对每孔的地层变化、进尺速度及其它一些特殊情况做现场记录，考虑到沉渣的影响实际钻孔深度要大于设计深度0.2~0.5m。由于第一道和第二道锚杆均处于卵石层内，为防止坍孔，在钻孔时，采用套管跟进的方法进行成孔保护，套管每节长2m，每节之间采用螺纹连接。D、预应力锚杆安装钻孔完成后，应立即拔出钻杆，放入预应力筋，随后再拔出套管。若现场拔出套管后形成坍孔，则应利用套管进行高压灌浆：向外拔几节套管，加上帽盖，加压灌浆一次，压力约2.0MPa；再向外拔几节套管，再加压灌浆，如此反复进行，直至全部套管拔出为止。每个锚孔安放2根Φ15.2mm的钢绞线，钢绞线在使用前按设计长度＋张拉长度尺寸下料，并将锚固段的防锈油清除干净，以增加与锚固砂浆的粘结力。在自由段套上Φ20mm的塑料软管，管口用胶带封闭严实，而后连同注浆管一同放入锚孔内。为保证钢绞线在锚孔的中心，在钢绞线的锚固段间隔2m安装一个找中器，钢绞线放入锚孔后应及时封堵、注浆。E、注浆锚杆注浆采用二次注浆法，注浆体严格按设计要求配制。注浆时，注浆管应插至距孔底50~100mm处，随浆体的注入缓慢匀速拔出并保证管口控始终埋在砂浆内，第一次压力注浆的压力控制在0.4MPa~0.5MPa之间，压力不能过大，以免吹散注浆体，待砂浆回流到孔口时，用水泥袋纸捣入孔内，再用湿粘土封堵孔口，间隔4~5小时后，作第二次注浆，第二次注浆的压力控制在2.5MPa~5.0MPa之间，并应稳压2分钟，注浆体冲破第一次灌注体使锚固体直径扩大，增加径向压力。锚杆注浆是锚杆施工中的一个重要工序，因此在施工过程中必须严格控制以下几点：1）注浆管在放入锚孔前，管口用胶布封闭，以防孔内沉渣进入。并作好原始记录，各项技术参数应如实记录，以备核查。2）第二次注浆用的注浆管前端1m范围内应作成花管状，孔径8㎜，以利注浆料同时向四周扩散。3）注浆时，应按注浆速度逐步拨出外套管，以防孔壁先期坍塌。4）当孔中有积水时，一定要使积水全部排出，待溢出浆液的稠度与注入的浆液稠度一样后再抽出注浆管。5）每次注浆结束都应稳压15分钟左右，以使注浆充分。F、钢腰梁制作和安装钢腰梁的材料采用25C型槽钢，上下对置组成，槽钢之间的连接采用坡口焊的形式，电焊条采用J422型。钢腰梁安装应在锚杆注浆完成7d后开始，安装时，先在沿基坑边用Φ48钢管搭设钢腰梁支架，支架高度比锚杆低100㎜，支架搭设时，用水准仪控制水平钢管的高度，上下允许偏差10㎜，而后在支架上进行钢腰梁的拼装，上下槽钢之间用100㎜厚垫块间隔2~3m搁置。三角形锚板采用A3钢板制作，厚20㎜，按设计尺寸提前在加工基地制作完成后备用。G、预应力锚杆的张拉与锁定1)张拉预应力张拉时应均匀缓慢升高油压，逐步张拉至控制应力。预应力张拉程序为：0→20%σcon（持荷5min，读伸长值L2并作记录）→σcon（量测伸长值L3并作记录）→卸荷至零。(1)张拉设备采用YCW-100穿心式液压千斤顶、ZB4-500型油泵组成，千斤顶和油压表在使用前应到检测部门进行标定。(2)待锚固段浆体强度达到设计强度75%时方能进行张拉。(3)将锚垫板表面清除干净，锚具安装应与锚垫板和千斤顶密切对中，并与锚杆轴线方向垂直，千斤顶轴线与锚杆轴线应在同一条直线上。(4)安装锚具前，要对锚具进行逐个严格检查。预应力锚杆张拉前，依次安装垫板和工作锚螺母，千斤顶就位，套上工具锚并拧紧工具锚螺母。(5)正式张拉前进行预张拉，张拉力为设计拉力的20%。正式张拉荷载要分级逐步施加，每次张拉宜分为5-6级进行，每级持荷稳定时间为5分钟，不能一次加至锁定荷载。(6)张拉采用“双控法”及利用拉力与伸长值来控制锚杆应力，以控制油表读数为主，用伸长量来较核。当实际伸长量与理论伸长值差别大于±6%时，应暂停张拉，待查明原因后方可继续进行。2)锁定锚筋张拉至设定最大张拉荷载值后，应持荷稳定10～15分钟，通过观察油泵压力值以及伸长量变化，来判断是否有预应力损失，若有应及时进行补偿张拉。然后卸荷进行锁定作业，钢绞线采用OVM双孔锚具锁定，卸荷千斤顶油路即完成锁定作业。H、锚具保护锚具保保护采用涂涂刷沥青的的方式。涂涂刷前应保保证锚具干干燥无油污污，沥青涂涂刷应厚薄薄均匀、厚厚度不小于于1mm，并形成成完整封闭闭层。七、质量控制标标准及保证证措施质量控制标准：：1.预应力锚杆施工工技术指标标应符合标标准《锚杆杆喷射混凝土支护护技术规范范》GB500886、《建建筑边坡工工程技术规规范》GBB503330、《岩岩土锚杆设设计与施工工规范》的的规定。2.预应力锚具与连连接器应符符合现行国国家标准《预预应力筋用用锚具、夹夹具和连接接器》GBB/T1143700和《预预应力筋用用锚具、夹夹具和连接接器应用技技术规程》JGJ85的规定。3.现场抽检的锚杆杆数量不少少于锚杆总总数的55%且不得得少于3根进行抗抗拔力试验验。注浆强度度检测试块块不少于6组。4.锚杆组装、安装装的允许偏偏差应符合合表2、表3。表2.锚杆组装的的允许偏差差项次项目允许偏差1锚杆长度±50mm锚固段长度±50mm塑料套管端头定定位±50mm2注浆管中心定位±50mm端头定位±50mm表3.锚杆安安装的允许许偏差项次项目允许偏差1入孔方向倾角±1.0°方位±2.0°2入孔深度±200mm质量保证措施：：1.根据设设计文件要要求编制详详细的施工工方案，严严格按技术术要求进行行施工，实实行单孔验验收制度，每每道工序经经监理方验验收合格后后，方可进进行下道工工序作业；；2.钢筋、水水泥、锚具具等材料应应有产品合合格证及相相应的检验验、试验报报告；3.预应力锚杆杆表面不应应有污物铁铁锈或其他他有害物质质；4.用仪器器测定钻机机导向架的的倾角，在在钻进过程程中随时检检查倾斜度度。5.在钻进进过程中根根据实际地地层变化情情况，随时时调整钻进进参数，以以防止造成成孔斜偏差差。6.钻孔的的孔深、孔孔径均应符符合设计要要求，钻孔孔深度宜比比设计值大大2000mm~~500mmm之间，钻钻头直径不不应比规定定的钻孔直直径小33.0mmm以上；；7.锚杆体体放入锚孔孔前应清除除钻孔内的的石屑与岩岩粉；8.灌浆后后，浆体强强度未达到到设计要求求前，预应应力筋不得得受