锚杆冬期施工方案设计

锚杆冬期施工专项方案一、施工准备（一）技术准备规范学习与交底组织技术人员系统学习《锚杆支护技术规范（2025版）》《建筑工程冬期施工规程》，重点掌握低温环境下钻孔精度、注浆配比、防腐处理等特殊要求。编制冬期施工技术交底文件，对施工班组进行专项培训，考核合格后方可上岗。现场勘察与方案优化结合地质勘察报告，确认土层冻结深度、地下水位及岩性分布。对易塌孔地层（如饱和粘性土），将常规干钻工艺调整为"跟管钻进+泥浆护壁"复合工艺，钻孔直径较设计值增大5mm，确保成孔质量。热工计算与参数设定根据近5年气象数据，计算最低温-15℃时的混凝土临界强度（≥5MPa）及养护周期。确定水泥浆拌合水加热温度（≤80℃）、骨料预热温度（≥5℃），注浆管保温层厚度不小于50mm。（二）材料准备主材选型与防护锚杆体采用Φ25mm高强螺纹钢，进场后存放于保温棚内，避免钢筋表面结霜。使用前进行除油除锈处理，自由段采用"沥青玻纤布+PE套管"双层防腐，套管两端100mm范围用黄油密封。水泥选用P.O42.5R早强硅酸盐水泥，掺入3%NC-4型防冻剂（掺量通过试验确定），砂选用粒径≤2.5mm的中砂，含泥量≤3%，提前进行预热烘干。辅材储备保温材料：阻燃棉被（500㎡）、电伴热电缆（200m）、聚氨酯发泡剂（100罐）；加热设备：柴油暖风机（5台）、水箱加热棒（3套）、红外测温仪（2台）；应急物资：融雪剂（500kg）、防滑链（10条）、备用注浆泵（2台）。（三）设备改造钻机保温对钻机液压系统加装电伴热装置，油箱安装温控器（设定5℃自动启动），钻杆连接部位缠绕保温棉，确保低温下设备启动时间≤10分钟。注浆系统改造注浆桶外侧包裹50mm厚岩棉保温层，设置循环热水套层，浆液出口安装温度传感器，实时监测出浆温度（要求≥15℃）。注浆管采用双层保温管，外层为镀锌钢管，内层为耐热橡胶管，中间填充保温棉。二、关键施工工艺（一）钻孔施工孔位定位与防护采用全站仪精准放样，孔位偏差≤100mm，倾角误差≤1°。孔口设置钢质护筒（长度≥500mm），护筒周边用砂土回填并夯实，防止雨水渗入冻结孔壁。钻进参数控制冻结土层（厚度≤1.2m）：采用风动潜孔锤钻进，风压0.6-0.8MPa，钻速控制在0.5m/min，每钻进300mm进行清孔；基岩段：改用液压钻机，采用金刚石钻头，转速200r/min，水压1.2MPa，确保孔底沉渣厚度≤50mm。特殊地层处理遇流砂层时，采用Φ127mm套管跟管钻进，套管埋深至稳定岩层以下1m，拔出套管前注入速凝浆液（初凝时间≤15min），防止塌孔。（二）锚杆制作与安装杆体组装在保温棚内进行杆体加工，每1.5m设置塑料定位支架，注浆管采用Φ20mmPVC管，管端距孔底50mm，用扎丝与杆体绑扎牢固。自由段套管两端用防水胶带密封，确保注浆时浆液不渗入。低温下安装锚杆安装前采用热风机预热孔壁（温度≥5℃），安装时由2名工人协同操作，避免杆体弯曲。插入深度不小于设计长度的95%，外露长度控制在60-80mm，安装后立即用保温棉包裹孔口。（三）注浆施工浆液制备拌合顺序：热水→水泥→砂→防冻剂，搅拌时间延长至3min，确保防冻剂均匀分散。浆液出机温度控制在18-22℃，采用漏斗法测定流动度（180±20mm）。储浆桶设置双层保温，桶内安装搅拌器（转速30r/min），防止浆液分层，浆液停放时间≤45min。注浆工艺采用孔底返浆法注浆，注浆压力0.5-0.8MPa，当孔口溢出浓浆（比重≥1.8g/cm³）时稳压3min，停止注浆后立即用聚氨酯发泡剂封闭孔口。初凝前进行二次补浆，补浆量为理论注浆量的1.2倍。（四）张拉与锁定养护温控注浆完成后，孔口覆盖棉被并通电加热（保持养护温度≥10℃），养护期≥7d。当锚杆锚固段浆体强度≥20MPa（通过回弹仪检测），且格构梁混凝土强度达80%设计值时方可张拉。张拉程序预张拉：0→10%Nt（设计拉力）→持荷5min→卸载至0；正式张拉：0→25%Nt→50%Nt→75%Nt→100%Nt→持荷15min（黏性土）/10min（砂土）→锁定荷载（85%Nt）。采用智能张拉系统，同步率偏差≤2%，每根锚杆张拉记录需包含荷载-位移曲线。三、质量控制要点（一）过程监测温度监测环境温度：每2h测量一次，绘制温度变化曲线；材料温度：水泥浆出机温度、孔内温度、养护温度每小时记录一次；混凝土温度：格构梁养护期间，采用预埋式温度计监测核心区温度，确保降温速率≤2℃/h。力学性能检测锚杆抗拔试验：每300根抽样一组（3根），试验荷载为1.5倍设计拉力，位移稳定标准为1h内沉降量≤0.1mm；浆体试块：每台班制作3组试块（70.7mm³），分别在标准养护、-5℃养护、同条件养护下测定28d强度，确保-5℃养护强度不低于标准值的85%。（二）常见问题处理钻孔塌孔立即停止钻进，采用Φ108mm套管跟进至塌孔段以下1m，注入水泥-水玻璃双液浆（水灰比1:1，初凝时间30s），待凝24h后重新钻进。注浆管堵塞当注浆压力骤升超过1.0MPa时，立即停机拆卸管路，用80℃热水冲洗，更换滤网。若堵管时间超过30min，需重新清孔后二次注浆。锚杆冻胀变形张拉前发现锚杆位移超过设计值5%时，采用分级复张拉工艺：加载至原锁定荷载→持荷30min→卸载50%→重新张拉至设计值，记录残余变形量。四、安全与环保措施（一）安全防护防冻防滑施工现场主干道铺设防滑砂（宽度3m），脚手架踏板绑扎防滑条（间距300mm），高空作业平台设置1.2m高防护栏杆，底部张设安全网。作业人员配备自限温加热马甲（工作温度-20℃）、防砸绝缘手套，每班作业时间不超过6小时，轮换休息时进入保温棚（温度≥15℃）。防火防爆柴油暖风机与易燃物保持1.5m安全距离，配备ABC干粉灭火器（每50㎡1组），保温棚内严禁使用明火。氧气瓶、乙炔瓶间距≥5m，距明火点≥10m，冬季使用时瓶体温度不得低于0℃，禁止用明火烘烤。（二）环保管控噪声控制钻孔作业避开夜间（22:00-6:00），钻机设置隔音罩（降噪量≥20dB），昼间噪声≤70dB，夜间≤55dB。废弃物处理废注浆管、保温棉等可回收材料分类存放，危险废物（废机油、防冻液桶）交由有资质单位处置，钻孔泥浆经沉淀池处理后回用，严禁直接排放。五、应急预案（一）极端天气应对遇暴雪预警时，提前停止室外作业，对钻机、注浆泵等设备覆盖防雨布，脚手架积雪厚度超过10cm时立即组织清除。气温骤降至-20℃时，启用备用柴油发电机（200kW）保障加热系统供电，防止水管冻裂。（二）事故应急人员冻伤现场配备冻伤急救箱（含冻伤膏、无菌纱布），轻度冻伤立即用38-42℃温水浸泡复温，重度冻伤送就近医院治疗。设备故障建立设备维修快速响应机制，储备关键备件（液压油管50m、注浆泵密封圈20套），故障修复时间不超过2小时，确保施工连续性。六、施工进度计划工序名称工期（天）工作内容资源配置施工准备7设备改造、材料进场、保温棚搭设技术人员5人、工人20人钻孔施工20完成150根锚杆钻孔，日均8-10根钻机3台、班组3个锚杆制作安装15同步进行杆体加工与安装加工棚2个、安装组2个注浆施工18分区分段注浆，每组日注10根注浆泵3台、技工6人张拉锁定10按格构梁施工进