抗浮锚杆技术方案及施工组织设计

1、四川永合实业公司红牌楼广场项目抗浮锚杆方案及施工组织设计总经理：赵翔总 工 程 师：康景 文审定：王亨 林公 司 经 理：邬相 国审核：黄练 红编制：沈泽中 国 建 筑 西 南 勘 察 设 计 研 究 院2006年8月16日四川永合实业公司红牌楼广场项目抗浮锚杆方案及施工组织设计审定：审核：编制：中 国 建 筑 西 南 勘 察 设 计 研 究 院2006年8月16日目录1.前言 .11.1工程概况 .11.2场地的工程地质条件 .11.2.1地形、地貌特征 .11.2.2气象概况 .11.2.3地层结构 .21.2.4场地水文地质条件 .21.3设计依据 .22.抗浮锚杆方案设计 .32.1抗

2、浮锚杆方案选择 .32.2抗浮锚杆设计计算 .32.2.1抗浮锚杆设计轴向拉力值的确定. 32.2.2抗浮锚杆钢筋截面面积的计算 .32.2.2锚杆长度 .42.3 抗浮锚杆设计简述 .52.3.1施工方法与特点 .52.3.2锚杆设计 .52.3.3抗浮锚杆数量的计算 .62.3.4防腐、防锈措施 .62.3.5抗浮锚杆的检测 .63.施工方案设计.73.1施工工艺流程 .73.2操作过程及技术要求 .73.3锚杆的制作 .74.施工组织设计.84.1施工管理主要人员配备情况 .84.2劳动力计划 .84.3施工设备 .84.4施工进度计划 .94.5施工用水、用电计划 .95.质量、安全、

3、文明施工保证措施.95.1质量保证措施 .95.2安全生产措施 .105.3文明施工保证措施 .101.前言1.1 工程概况四川省永合实业公司投资兴建的红牌楼广场位于四川省成都市红牌楼，主楼1015 层，高 50m，三层地下室，地下车库区域设置抗浮锚杆。本工程 0.000 绝对标高 503.00m，地下室 A、B顶板标高分别为 487.80m和 488.60m，建议抗浮水位标高 499.00m。本工程地下室基础柱网间距为 8400mm8400mm，拟采用梁板式筏板基础，梁为“井”字梁布置，梁间距为2800mm，板厚估计为 300mm 500mm。本工程地下室整体开挖，在裙楼部分设置抗浮锚杆。设

4、计提供的设计参数如下：地下室 A 抗浮面积为 12200.00m2 ，浮力净力反力值为 62.50kN/m2； 地下室 B 抗浮面积为10280.00m2，浮力净力反力值为 54.50kN/m2。该工程由中营都市与建筑设计中心设计，中国建筑西南勘察设计研究院勘察。1.2 场地的工程地质条件1.2.1 地形、地貌特征拟建场地位于成都市红牌楼，紧靠川藏公路。拟建场地地形较平坦。地貌单元属岷江 II 级阶地。1.2.2 气象概况成都地区气候温和，降水丰沛，水网密布，土地肥沃。素有“天府之国”之称。据成都气象台多年观测资料，成都地区多年平均气温为16.2 ，极端最高37.3 ，极端最低 -5.9 ；多

5、年平均降水量947.0mm，日最大 195.2mm；蒸发量多年平均值1020.5mm；相对湿度多年平均值82%；多年平均风速1.35m/s ，最大风速为 14.8m/s （ NE向），瞬时最大风速为 27.4m/s ，主导风向为 NNE向，出现频率为 11%；年日照时数为 12001300小时，日照最小年份只有960 小时。1.2.3 地层结构根据根据地勘单位提交的岩土工程勘察中间资料，拟建场地分布的地层主要由第四系全新统人工填土层（ Q4ml）和第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl ）组成。本场地各岩土层的承载力特征值主要参数建议值详见表1.2.3 。岩土的工程特性指标建议值表 1.2.3地

6、 层重 度压 缩变 形粘聚力内 摩承载力土 层模 量模 量擦 角特征值编 号名 称EsEoCf ak(kN/m 3)(MPa)(MPa)（ kPa）( )(kPa)2粉质粘土205.5/20161403粉土195.0/15121204中砂18/8.00251205-1稍密卵石21/24.00353205-2中密卵石22/30.00406005-3密实卵石23/42.00458001.2.4 场地水文地质条件根据地勘资料，该场地内地下水类型主要为上层滞水和孔隙型潜水，地下水主拟建场地内的地下水类型为上层滞水和孔隙潜水组成，上层滞水主要赋存于填土内，受生活用水和大气降水的补给；孔隙潜水主要赋存于第

7、四系砂卵石层中，受大气降水和地下水迳流补给，水量丰富，地下水静止水位埋深为6.00m 左右，变化幅度约在2.00m 左右。砂卵石土渗透系数K 值建议取 20m/d。1.3 设计依据红牌楼广场岩土工程勘察报告（中国建筑西南设计研究院）；成都红牌楼广场抗浮范围示意图（华森建筑与工程设计顾问有限公司）；建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）；岩土锚杆（索）技术规程(CECS22:2005) ；成都地区建筑地基基础设计规范（DB50/T5026-2001）。2.抗浮锚杆方案设计2.1 抗浮锚杆方案选择根据设计要求和本工程的特点，本工程抗浮锚杆

8、拟采用以下方案：锚杆采用钢筋；锚杆平面位置布置在梁、柱下，横向间距为2800mm，纵向间距为1680mm（详见标准柱抗浮锚杆平面布置图）；锚杆钢筋的预留筋锚入基础梁中，不设置锚头。2.2 抗浮锚杆设计计算2.2.1 抗浮锚杆设计轴向拉力值的确定根据设计提供的设计参数和我院的抗浮锚杆布置方式， 单根锚杆的轴向拉力设计值如下：地下室 A 单根锚杆的轴向拉力设计值2.80m1.68m62.50kN/m2 294.00 kN地下室 B 单根锚杆的轴向拉力设计值2.80m1.68m54.50kN/m2 256.36kN2.2.2 抗浮锚杆钢筋截面面积的计算本锚杆属永久性锚杆。根据岩土锚杆（索）技术规程(

9、CECS 22:2005)7.4.1条，按下式计算配筋量：Kt NtASfyk2式中： AS锚杆钢筋截面面积（ mm）；Kt 锚杆杆体的抗拉安全系数，取1.6 ；Nt锚杆轴向拉力设计值，地下室A 取 294kN，地下室 B 取 256.36kN；f yk锚筋抗拉强度标准值， 根据混凝土结构设计规范 （GB50010-2002）2表 4.2.2-1 ，本工程采用 III级钢，取 400kN/mm；根据以上计算公式和计算参数，计算结果如下：地下室 A：2钢筋截面面积： AS1176mm。配筋根数：当采用 28III 级螺纹钢时， n AS/A=1176 615.75=1.91, 取 n2。地下室

10、B：2钢筋截面面积： AS1025mm。配筋根数：当采用 25III 级螺纹钢时， n AS/A=1025 4912。2.2.2 锚杆长度根据岩土锚杆（索）技术规程 (CECS 22:2005)7.5.1 条规定，抗浮锚杆锚固段长度可按式 5.2.1 及式 5.2.2 进行估算，并取其中的较大值。KN tLa（7.5.1-1 ） DfmgL KN t）（7.5.1-2an df ms式中：K 锚杆锚固体的抗拔安全系数，根据岩土锚杆（索）技术规程 (CECS22:2005) 表 7.3.1条，永久性锚杆取2.2 ；Nt锚杆轴向拉力设计值 （kN ），地下室 A 取 294kN，地下室 B 取 2

11、56.36kN；La锚杆锚固段长度（ m），f mg锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值（ kPa），根据成都地区建筑地基基础设计规范（ DB51/T5026-2001）表 11.4.9 ，取 250kPa；f ms锚固段注浆体与钢筋间的粘结强度标准值（ kPa），根据岩土锚杆（索）技术规程 (CECS 22:2005) 表 7.3.1-3 ，取 2000kPa；D锚固体直径，取0.15m；d钢筋的直径；采用 2 根或 2 根以上钢筋时，界面的粘结强度降低系数，取0.75 ；锚固段长度对粘结强度的影响系数，根据岩土锚杆（索）技术规程(CECS 22:2005) 表 7.5.2 ，取 1.40

12、；n钢筋根数，取2。根据以上计算公式和计算参数，计算结果如下：地下室 A：根据式 7.5.1-1 ，La3.92m；根据式 7.5.1-2 ，La1.75m。二者取大值， La3.92m。因卵石层为松散无粘结介质，根据经验，应将锚杆顶部1m范围考虑为无效锚固段。故抗浮锚杆设计长度为5.00m。依据土层锚杆设计与施工规范，预留在基础里面的钢筋长度为35d=0.98m。地下室 B：根据式 7.5.1-1 ，La3.42m；根据式 7.5.1-2 ，La1.71m。二者取大值， La3.42m。因卵石层为松散无粘结介质，根据经验，应将锚杆顶部1m范围考虑为无效锚固段。故抗浮锚杆设计长度为4.50m。

13、依据土层锚杆设计与施工规范，预留在基础里面的钢筋长度为35d=0.785m。2.3 抗浮锚杆设计简述2.3.1 施工方法与特点根据拟建场地的地质条件，锚固段全部锚入卵石层，杆体直径150mm；孔内置入钢筋，回填砾石并经压浆锚固，把锚杆顶搭接段钢筋与基础配筋焊接牢固，最后形成直径约 150mm的抗浮锚杆。2.3.2 锚杆设计根据抗浮锚杆设计计算，抗浮锚杆设计简述如下：锚杆布置在梁、柱下，横向间距为 2800mm，纵向间距为 1680mm；抗浮锚杆锚固体直径 150mm，地下室 A 锚杆长度 5.00m，地下室 B 锚杆长度 4.50m；地下室 A ：锚杆钢筋采用 2 根 28 的 III 级螺纹

14、钢，依据岩土锚杆（索）技术规程 (CECS22:2005) ，预留在基础里面的钢筋长度为 35d=0.98m。锚杆钢筋的预留筋锚入基础梁中，不设置锚头，基础梁的宽度满足结构要求即可。地下室 B：锚杆钢筋采用 2 根25 的III 级螺纹钢，依据岩土锚杆（索）技术规程 (CECS22:2005) ，预留在基础里面的钢筋长度为 35d=0.785m。锚杆钢筋的预留筋锚入基础梁中，不设置锚头，基础梁的宽度满足结构要求即可。抗浮锚杆平面布置详见抗浮锚杆平面布置图，结构详见抗浮锚杆大样图。2.3.3 抗浮锚杆数量的计算地下室 A2地下室 A 抗浮面积约为 12200m，每根锚杆的抗浮面积为 2.80m1

15、.68m，考虑基坑边缘影响，地下室 A 抗浮锚杆数量为 2703 根。单根锚杆长度为 5.00m，则锚杆预计长度为13515.00m。地下室 B2地下室 B 抗浮面积约为 10280m，每根锚杆的抗浮面积为 2.80m1.40m，考虑基坑边缘影响，地下室 B 抗浮锚杆数量为 2322 根。单根锚杆长度为 4.50m，则锚杆预计长度为10449.00m。2.3.4 防腐、防锈措施根据岩土锚杆（索）技术规程 (CECS22:2005) 永久性锚杆须进行防腐、防锈处理。该工程拉杆材料采用 III 级热轧钢筋，钢筋应除油污、除锈。在杆体与基础连接部位采取焊接方式处理，使杆体与基础牢固、紧密连接。2.3

16、.5 抗浮锚杆的检测根据土层锚杆设计与施工规范(CECS22:94)，本工程抗浮锚杆须进行基本实验和验收试验。基本实验锚杆数量不少于3根，最大试验荷载不超过钢筋强度标准值的0.8倍。加荷方法为循环加荷，初始荷载宜取A f ptk 的 0.1 倍每级荷载量宜取 Af ptk 的1/10 。验收试验锚杆数量应取锚杆总数的5，最大试验荷载为锚杆设计轴向拉力值的1.5 倍。3.施工方案设计3.1 施工工艺流程测量放孔成孔记录孔深度下III级热轧钢筋填砾拔管压力注浆二次补浆质量自检基础施工。3.2 操作过程及技术要求（1）测量放孔：由我公司配合总承包单位施放。（2）成孔：采用哈迈 YXZ70型锚杆钻机跟

17、管钻进。成孔时孔位准确，钻孔垂直，孔深符合设计要求并及时做好成孔深度记录。（3）清孔：成孔后及时清孔。（4）锚杆制作：按照设计要求制作锚杆。（5）下锚杆钢筋：在钻孔完成且清孔后，将制作好的锚杆和注浆管下入孔中，要求下至设计深度，误差不超过 10cm。（6）填砾：钢筋下入孔中并固定后，在钢筋周围填入68mm砾石，直至孔口。（7）拔套管：填完砾石后开始拔出套管，拔管时应保证钢筋不随管拔出。（8）灌浆：通过灌浆管进行压力灌浆，采用 P.o32.5 水泥按水灰比为 0.5:1 配制纯水泥浆。要求第一次灌浆至浆液返出地面为止 , 再间隔 5 分钟左右观察如孔内浆液低于地面 10cm时应进行第二次压力补灌

18、浆，直至浆液稳定。（9）质量检查：当第二次压浆完毕 30 分钟之后，再对浆液面、钢筋的制安进行检查，如有异常立即纠正，如无异常该锚杆施工结束。（10）基础施工：基础在浇筑混凝土之前，把锚杆上部弯折段钢筋与基础配筋焊接牢固（该部分工作由土建单位完成）。3.3 锚杆的制作（1）材料：地下室A 采用 2 根28III 级热轧钢筋，地下室B 采用 2 根25III级热轧钢筋；（2）长度：地下室 A 为 5.00m，地下室 B 为 4.50m；（3）安装：安装时按平行对称排列钢筋，把钢筋、箍筋以及对中支架焊接牢固。4.施工组织设计4.1 施工管理主要人员配备情况项目主要管理人员配备表 4.1职 务姓 名

19、职称项目经理于长久工程师技术负责人沈 泽高级工程师质检员郑德彬工程师施工员敖兵工程师安全员于长久工程师材料员刘六平工程师测量员何宗荣工程师4.2 劳动力计划劳动力需用计划表表 4.2序号工种名称人数1电工12锚杆钻工243钢筋工84锚固砂浆制作、灌注技工125普工304.3 施工设备为了尽可能地减少污染，我院在本工程中投入最先进的机具设备，空压机采用电动空压机，锚杆机采用性能好，最新购置的机具，投入的机具详见表3.3 。拟用设备一览表表 3.3设备名称型号厂家数量现状位置锚杆钻机J70成都哈迈15待用、性能良好成都空压机WY-25/7-d上海合资4待用、性能良好成都制浆机180L/3kw温州发

20、达5待用、性能良好成都砂浆泵2Mpa/4温州发达5待用、性能良好成都焊机BX1-315成都通用2待用、性能良好成都切割机四川乐山2待用、性能良好成都4.4 施工进度计划预计抗浮锚杆施工需要40 天。工程总工期可以根据建设单位的进度计划进行计划。4.5 施工用水、用电计划施工现场用电可分为施工机械用电和照明用电两大类。根据选用设备情况，施工现场高峰期最大用电容量可达600 千瓦，为保证现场施工的有效进行，现场应满足施工用电不小于 600 千瓦，并保证充足的水源来配制水泥浆。5.质量、安全、文明施工保证措施5.1 质量保证措施施工前，应将施工组织方案报有关技术部门及专业总工审核、审定。开工前，根据施工各环节的质量要求，对参加施工的全体管理人员和施工工人进行技术交底、质量教育，以加强质量意识。在施工过程中，对整个工程的各个工序进行全面质量管理，保证各工序的施工质量满足设计和规范要求，对不合格的工序，下道工序必须拒绝接收，并向工程负责人和施工负责人汇报，直到上道工序满足设计要求为止。各工序的负责人必须作好本工序的记录，记录必须真实可靠，不得随意涂改原始记录，工程技术负责人及时作好原始记录的整理工作，出现问题