支护预应力锚索方案.pdf

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1、 目 录 编 制 说 明.1 第一章 设计概况.2 第二章 施工布署.2 2.1 施工平面布置.2 2.2 施工进度计划.2 2.3 施工设备机械计划.3 24 施工管理机构及劳动力组织.3 第三章 施工工艺.4 3.1 锚孔定位.4 3.2 锚杆成孔.4 3.2.1准备工作.4 3.2.2成孔施工.5 3.2.3质量要求.6 3.3锚杆制安.6 3.3.1备料.6 3.3.2锚杆安放.7 3.3.3承压端安装.7 3.4锚杆注浆.8 3.4.1水泥浆配置.8 3.4.2 注浆.8 3.5 预应力张拉.8 3.5.1张拉设备标定.9 3.5.2张拉施工.9 3.5.3记录分析.9 第四章 张拉

2、试验.11 41试验方法.11 42合格标准.11 5.1质量方面.12 5.2 安全文明.12 53 施工记录.13 第六章 监测与维护.13 *编 制 说 明 本工程边坡主要采用预应力锚杆支护。为了保证基坑开挖的安全施工，参考岩土锚杆技术规程和其它国家规范，编制此施工方案，用做预应力锚杆施工的过程指导。*第一章 设计概况 本工程基坑边坡挖深至-12.6 米,集运系统开挖-16.7-20.1 米。基坑支护主要采用人工挖孔桩加 12 排预应力锚杆的支护形式，第一道锚杆布置在-3.00 处,第二道布置在-8.00 处,水平间距1600(一桩一锚)，倾角为 30。杆材第一道采用 575,第二道采用

3、 475 钢铰线，入土深度 1726m 不等，锚杆孔直径为150，灌浆材料采用强度 42.5R 普通硅酸盐配置的水泥浆，水灰比 0.450.5,锚具采用多孔 JM15 型锚具，锚杆设计轴向拉力为 250300kN。第二章 施工布署 2.1 施工平面布置 为方便施工，确保基坑锚杆施工及土方开挖施工有条不紊顺利进行，对预应力锚杆施工布置平面如下：锚杆钻机布置在基坑内相应在开挖面上，由于集运系统的提前施工，东西开挖面提供给锚杆钻机的工作面应保证 15m 以上宽度。在场地东、西面各布置一套注浆设备，水泥堆放场及锚杆加工场地。施工水电接口根据施工点的变化分别设置在注浆机旁。2.2 施工进度计划 在完成人

4、工挖孔桩，土方开挖到-3 米位置且提供足够工作面后既可开始预应力锚杆施工。预应力锚杆施工宜分排分段施工，每段长度不宜超过 30m。*每排预应力锚杆施工时间为 20 天，具体施工进度安排详见表 2-1：表 2-1：预应力施工进度计划表 序号 施工项目 10T 20T 30T 40T 50T 60T 1 东、西面面第一排锚杆施工（-3m）2 东西面第二层土方开挖 3 东、西面面第二排锚杆施工（-8m）预应力锚杆施工与基坑土方开挖需精心组织，密切配合，当预应力锚杆张拉后，挖土可立即切入施工，以保证二排施工在一排施工完毕后流水作业。2.3 施工设备机械计划 本工程预应力施工拟投入机械详见表 2-2。表

5、 2-2 预应力锚杆施工设备机械一览表 序号 设 备 名 称 型 号 数 量 备 注 1 液压钻机 16 台 以 XY-1 型为主 2 锚杆钻机 MCJ-50 2 台 备用 3 注浆泵 BW-150 型 4 套 其中 1 套备用 4 油压千斤顶 YCW150B 型 3 套 5 电动油泵 ZB4/150 3 套 6 电焊机 BX6-230(11、18KW)4 台 7 切割机 J3G2-400 2 台 8 潜污泵 4 台 9 砂轮切割机 8 台 24 施工管理机构及劳动力组织 本工程预应力施工拟投入管理人员及劳动力计划详见表 2-3：表 2-3 预应力锚杆施工组织机构一览表 *序号 项 目 数 量

6、 备 注 1 专项施工负责人 2 人 王智、李云 2 施工员、质检员 3 人 廖文玉、陈展红 3 材料员 2 人 4 锚杆成孔班 60 人 5 注浆及制锚班 32 人 6 电工及电焊工 6 人 7 杂工班 10 人 第三章 施工工艺 预应力锚杆应按照以下工序施工：分层开挖土层锚杆孔定位锚杆成孔锚杆制安锚杆注浆张拉端锚具制安锚杆张拉锁定。具体施工工艺如下。3.1 锚孔定位 当土方开挖至标高约-3.50 米时,由测量员将锚孔标高引入基坑并标记到开挖露出的孔桩混凝土护壁之上,按间距 1.6m 标出索孔位置。为便于施工记录，宜隔 5 根桩标记编号一次。3.2 锚杆成孔 3.2.1 准备工作 施工之前，

7、应做好以下准备工作：1、熟悉施工地区的地质勘探资料，查明该地区的土层分布和各土层的*物理力学特性，以便确定土层锚杆的布置和钻孔参数。2、了解各地地下水位及其变化情况、地下水的成分和含量，以便研究对土层锚杆的防腐处理。3、考虑土层锚杆施工对邻近建筑物或地域的影响，如果土层锚杆的长度超出建筑物红线时，要征得有关部门的同意或许可后方可进行施工。4、进行土方开挖，使锚杆作业面低于锚杆标高 500600mm，并平整好操作范围内的场地。5、如采用压水转进法施工，要准备好用水，并挖好排水沟、沉淀池、集水坑，使成孔时排出的泥水通过排水沟排到沉淀池，再排入集水坑用水泵排走。3.2.2 成孔施工 定好位了以后,应

8、派专人将人工挖孔桩内预留的金属管凿出,打凿时应注意不伤及桩身的钢筋。待钻机就位后,应调整好钻杆的角度。在软粘土中钻孔，当不用套管钻进时，宜在钻孔孔口处放入 12m 的护壁套管，以保证孔口处不坍陷；钻进时宜用 34m 长的岩芯管，以保证钻孔的直线型。钻进速度视土质而定，一般以 3040cm/min 为宜，对锚杆的自由端钻进速度可稍快，对锚固段钻进速度可稍慢。钻进中如遇到流沙层，应适当加快钻进速度，降低冲孔水压，保证孔内水头压力。对于杂填土地层（包括建筑垃圾等）或其它易塌陷的土层，应设置护壁套管钻进。每节钻杆钻进后在接钻杆前，一定要反复冲洗，直至溢出清水。在钻进过程中随时注意速度、压力及钻杆平直，

9、待钻至规定深度后继续用水反复冲洗钻孔中泥砂，直至溢出清水为止，然后拔出钻杆。成孔应保证*入岩 35m，派有专人记录，当设计深度不能满足上述要求应及时与设计人员联系。3.2.3 质量要求 成孔除必须保证水平方向孔距在垂直方向误差不大于 100，偏斜度不大于 2%，还应注意：1.当成孔中遇障碍不能达到设计孔深或地质条件与设计不符时，应立即与甲方及设计单位联系，及时确定处理方案。2成孔时要注意钻进时要不断供水冲洗，始终保持孔口水不断流出。3孔壁要求平直，以便安放钢拉杆和灌注水泥浆；4孔壁不得坍陷和松动，否则影响钢拉杆安放和锚杆的承载能力；5钻孔深度不应小于设计长度，也不能大于设计长度 500。3.3

10、 锚杆制安 3.3.1 备料 钢绞线 1 制作预应力筋用的钢绞线品种、规格、直径应符合设计要求，应有出厂质量证明书试验报告，符合设计要求及国家预应力混凝土用钢绞线GB/T5224 的规定。2 已制作完毕的无粘结筋成品的质量要求应符合要求。钢绞线不允许有死弯，应为通长。防腐材料*应满足无粘结预应力筋专用防腐润滑脂的技术要求，具有防水性和化学稳定性，不得与钢绞线发生反应或限制自由段的变形。防护套 应有足够柔韧性，具有防水性和化学稳定性，不得与钢绞线发生反应或限制自由段的变形。不得影响浆体的流动。钢绞线的长度按设计长度加 1m 的张拉长度下料，锚固端可采用梨花锚或镦头锚。由于本工程的设计自由段长度各

11、不相同，应对照图纸对其做好防腐和隔离措施，宜清除该段浮锈后，套玻璃纤维布保护或采用聚丙烯防护套。锚杆除锈后要尽快放入钻孔并灌浆，以免再生锈。3.3.2 锚杆安放 锚杆沉放前必须确保孔内岩粉和土屑清洗干净。安放索杆要顺直，为将拉杆安放在钻孔的中心，防止自由段产生过大挠度和插入钻孔时不搅动土壁，并，可在拉杆的表面设置定位器，定位器的间距在锚固段为 2m 左右，在自由段为 45m。下锚时须将注浆管绑在锚杆前端，使注浆管送至钻孔底部，注浆口应采取适当封闭措施，防止沉放时土进入管内。为方便索杆的沉放，避免破坏孔壁，可用 20 左右竹筒将钢绞线前套起来。3.3.3 承压端安装 混凝土腰梁施工完毕后，灌浆前

12、进行承压板的安装，所使用的承压板强度和构造必须满足锚杆极限拉力的要求，按相关规定进行验收和静载试验。承压面应平整且垂直于锚杆方向。*3.4 锚杆注浆 3.4.1 水泥浆配置 本工程灌浆材料为纯水泥浆，水泥采用 42.5 早强普通硅酸盐水泥(必须有出厂试验报告单，并按出厂编号分批进行验收。同一厂家生产的同一品种和标号的水泥，每 200t 为一批进入工地时应进行复查试验)，水灰比为 0.450.5。浆体应按水灰比计算严格配置，吸入注浆泵前应用网眼不大于 5 筛子过滤掉较大颗粒，且必须保证在输浆过程中不停的搅拌，以防泌水沉淀。3.4.2 注浆 本工程采用二次灌浆法,在制锚时预埋二根注浆管，二次注浆管

13、端头预埋在距锚杆端头处，并在锚固段每隔 1.0m 留孔洞，按预定注浆量高压注浆。注浆采用孔底注浆，注浆管应插至距孔底 50100，随注浆过程缓慢拔出。第一次注浆压力为 0.40.6MPa，二次注浆间隔 46 小时后进行，二次注浆压力为 1.22.0MPa。孔内注满水泥浆后应做压力补浆处理，补浆时必须用布袋或海绵在孔口堵住，保证最后浆体压力为 0.5MPa。注浆开始或因故中断 30 分钟时，宜用稀水泥浆或水润滑管道和注浆泵。3.5 预应力张拉 在灌浆体硬化之前，不能承受外力，应防止各种原因引起的锚杆移动。注浆后 14d，待强度达到设计强度等级的 70%以上，才可进行张拉施工。*3.5.1 张拉设

14、备标定 张拉施工前，配套机具如钻孔机、张拉油泵、灌浆泵、千斤顶等应出具出厂证书，并报监理审批。千斤顶应已经过校验并有进行测试，以确定预拉应力油压表控制数值。预应力筋的张拉吨位与相应的压力表指针读数、计算伸长值写在牌上，并挂在明显位置处，以便操作时观察掌握。施工中如发生以下情况，应重新标定：1因故障拆卸修理；2压力表损坏、出现失灵或更换后的压力表；3张拉过程中出现多次断筋事故。3.5.2 张拉施工 由于本工程设计对预应力筋的张拉程序无具体规定，可采取下列程序之一进行：A0105%con持荷 2mincon。B0103%con（其中con为预应力筋的张拉控制应力）张拉宜采用隔二拉一，接通油泵、加压

15、后，当油压表达到 5MPa 时，停止加压，调整油缸位置后，继续加压，直至达到所需张拉值，关掉油泵电源，停止给油加压。电动油泵加压时，要注意控制给油速度，达到控制油压的给油时间不能低于 0.5min。3.5.3 记录分析 为了校核预应力值，在张拉过程中，应分级记录无粘结预应力筋的伸长*值，采用伸长值，压力表读数双重控制。通常每级取油压表读数，以 10MPa的倍数为宜。开始张拉时，无粘结筋在塑料套管内是自由放置的，要用一定张拉力使之收紧，这样就难以测出张拉的开始点，即无粘结筋拉应力的零点，这一点在理论上是测量筋的伸长值的标记。零点的确定方法是：将千斤顶加压到10MPa，在千斤顶上记下标记，作为测量

16、无粘结筋伸长值的起始点，见图 3-1中A点，然后逐步增加压力至 20MPa，直至达到要求的最后压力值，并分组记录每级加压后筋的伸长值，可得出图 3-1 中B、C点。由于在弹性范围内，伸长值与应力成正比，因此可将图 3-1 中各点作成一直线并延长，与竖轴相交于O点，此 O 点即是所求零点，张拉结束的总伸长值应为L1+L2。102030FconP(MPa)SAL1BCoL2 当实测伸长值与计算伸长值相差 10%以上时，应进行分析研究。实测伸长值大于计算伸长值 10%以上时，应停止张拉，检查计量仪表是否*有误，必要时，应重新校核及标定。实测伸长值小于计算伸长值 10%以上时，应找出原因后可以继续加压

17、或将无粘结束放松，进行第二次张拉，但张拉应力均不能超过无粘结筋标准抗拉强度的 75%。第四章 张拉试验 41 试验方法 张拉结束后按不少于 5%的预应力锚锁进行张拉非破坏性试验,锚杆试验加载等级及锚头位移测读间隔时间应符合表 4-1 规定：表 4-1 锚杆试验加荷等级及观测时间 加载等级 0.1N 0.25N 0.5N 0.75N 1.0N 1.2N 观测时间（min）510 510 510 510 510 10 加载时应注意：1）每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移 3 次。2）达到最大试验荷载后观测 10min，如在此时间之内锚头位移量超过 1，应再持荷 50 min，并在第 15、20、

18、25、30、45、60 min 时测读锚头位移。3）加载至最大荷载稳定后卸荷，试验结果按每级荷载对应的锚头位移列表整理，并绘制锚杆荷载-位移（Q-s）曲线。42 合格标准 1最大荷载下的锚杆锚头位移不应小于自由段长度弹性变形计算理论值的 80%，且不大于自由段长度与 1/2 锚固段长度之和的弹性变形计算值。2最后一级荷载下 10min 内锚杆蠕变量不大于 1.0 或 60 min 内蠕变量*不大于 2。第五章 施工注意事项 5.1 质量方面 1 施工中出现坍塌及流沙涌水时，采用液压钻机护管法成孔，待注浆后再将护管拔出。流沙涌水处，用排水管导水，然后再作局部灌浆处理。2锚杆施工中，遇周边建筑物桩

19、基础时，必须立即向甲方及现场监理报告，根据实际情况进行调整，不能损伤周边建筑物桩基础。3注浆施工中时每天留取 12 组水泥浆试件，检验注浆体固化强度，分别做 7d 和 28d 强度，用以提供张拉能否进行的依据。5.2 安全文明 1锚杆施工期间，要求监测单位加强对基坑变形监测，特别是北 22 区，临近高德中心基坑的支护状况对该处安全较为不利。2钻机工作点必须保持在基坑边 10 米以外，以防止钻机和其他设备倾斜掉落。3注浆施工时应检查各高压送浆管接头的可靠性，防止管爆裂伤人，、4锚杆张拉时千斤顶前严禁站人。5各设备的电路应经常检查，排除隐患做好安全用电。6.在施工现场常有大量含泥砂和水泥浆的泥浆水

20、，对这部分泥浆水要及时予以处理。，定期抽出池内上层浮水，再处理下面的稀泥。7土方开挖之前，周边建筑物、构筑物设变形观测点及墙体变形观测点，*并设置地下水位监测井，发现问题及时采取有效的防治。53 施工记录 预应力锚杆施工时应做好以下施工记录：1原材料的出厂质量证明或试验报告单。2预应力筋的冷拉记录。3预应力筋锚具和连接器的合格证及检验记录。4千斤顶、油泵校验记录。5预应力灌浆、张拉记录。6预应力灌浆试块强度试压报告单。7.设计要求的其它有关资料。第六章 监测与维护 锚杆施工完毕后，必须有专人驻场负责日常维护工作和锚杆的监测工作。对本预应力锚杆工程而言主要对锚杆的锚头、防腐保护、以及锚固结构进行管理维护。项目测量人员还应对基坑做必须的观测并做好记录，如发现异常现象，应采取以下措施或与设计院联系：1 预应力变化 补拉；2 锚固体系变形巨大或基坑位移超标补加锚杆；3 防腐体系失效采取修补措施或补加锚杆。