支护预应力锚索方案设计.docx
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支护预应力锚索方案设计
支护预应力锚索施工方案
编制：
审核：
审批：
1.编制依据
序号
名称
编号
1
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
GB50202-2002
2
《建筑基坑工程监测技术规程》
GB50497－2009
3
《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-2012
4
《混凝土结构工程施工质量验收规范》
GB50204-2015
5
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2013
6
《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-2012
7
《岩土锚杆（索）技术规程》
CECS22:
2005
8
《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》
GB50086-2015
2.工程简介
2.1工程简介
本工程位于成都市青白江区大同镇，紧邻青白江区医疗中心,拟建成住宅、配套商业、物管办公及社区综合服务办公一体化小区。
由4幢高层住宅楼及底部商业、地下车库、民俗广场、垃圾收集站四部分组成。
总建筑面积120537.52㎡（其中地上建筑面积86674.59㎡，地下33862.93㎡），住宅主楼地上32层，地下2层，采用剪力墙结构。
独立商业地上1、4层，地下2层，采用框架结构。
2.2基坑工程设计概况
工程基坑开挖深度为10.35m～12.00m，局部集水坑开挖深度为13.85m。
基础形式为筏板基础、柱下独立基础。
基坑安全等级为一级，支护结构采用排桩+锚索支护。
钻孔灌注桩桩径1200mm，间距2m/2.5m，有效桩长19m/19.5m/20.0m/20.5m/21.0m/21.5m，混凝土强度等级C30。
锚索为4束15.2钢绞线，设置25c槽钢，2根槽钢进行拼接。
沿基坑周边共分为6个基坑支护截面（基坑支护平面布置图见附图1），分别为AB段（1-1剖面）、AB段（2-2剖面）、BC段（3-3剖面）、BC段（4-4剖面）、CDA段（5-5剖面）、CDA段（6-6剖面），其中AB段位于基坑西北侧，BC段位于基坑东北侧，CD段位于基坑东南侧，DA段位于基坑西南侧。
（1）AB段:
（1-1剖）基坑开挖深度10.85m，采用排桩+锚索支护，旋挖成孔，孔径不小于1200mm，桩中心间距2.5m，桩长20.0m。
桩间设置一道锚索，锚索标高464.5m，入射角20°，锚索长度18m，锚索为4束15.2钢绞线，设置25c槽钢，2根槽钢进行拼接，详见剖面图（主筋锚入冠梁长度35d）。
AB段（1-1剖面）：
AB段:
（2-2剖）基坑开挖深度12.00m，采用排桩+锚索支护，旋挖成孔，孔径不小于1200mm，桩中心间距2.5m，桩长21.5m。
桩间设置一道锚索，锚索标高464.5m，入射角20°，锚索长度18m，锚索为4束15.2钢绞线，设置25c槽钢，2根槽钢进行拼接，详见剖面图（主筋锚入冠梁长度35d）。
AB段（2-2剖面）：
（2）BC段：
（3-3剖）基坑开挖深度10.35m，采用排桩支护，旋挖成孔，桩径不小于1200mm，桩中心间距2.0m，桩长19.0m，详见剖面图（主筋锚入冠梁长度35d）。
BC段（3-3剖面）：
BC段：
（4-4剖）基坑开挖深度11.50m，采用排桩支护，旋挖成孔，桩径不小于1200mm，桩中心间距2.0m，桩长20.5m，详见剖面图（主筋锚入冠梁长度35d）。
BC段（4-4剖面）：
（3）CDA段：
（5-5剖）基坑开挖深度10.35m，采用排桩+锚索支护，旋挖成孔，孔径不小于1200mm，桩中心间距2.5m，桩长19.5m。
桩间设置一道锚索，锚索标高464.0m，入射角20°，锚索长度18m，锚索为4束15.2钢绞线，设置25c槽钢，2根槽钢进行拼接，详见剖面图（主筋锚入冠梁长度35d）。
CDA段（5-5剖面）：
CDA段（6-6剖）基坑开挖深度11.50m，采用排桩+锚索支护，旋挖成孔，孔径不小于1200mm，桩中心间距2.5m，桩长21.0m。
桩间设置一道锚索，锚索标高464.0m，入射角20°，锚索长度18m，锚索为4束15.2钢绞线，设置25c槽钢，2根槽钢进行拼接，详见剖面图（主筋锚入冠梁长度35d）。
CDA段（6-6剖面）：
3.施工部署
3.1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：
土方开挖至原冠梁顶下3米位置时开始进行锚索钻孔施工，锚杆钻机布置在基坑内相应在开挖面上，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。
3.2施工设备机械计划
本工程预应力施工拟投入机械如下表。
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
锚杆钻机
XMZ130
2台
锚索成孔
2
注浆泵
HB6-3
2套
锚索注浆
3
油压千斤顶
YCW150
2套
锚索张拉
4
电动油泵
ZB4/150
套
锚索张拉
5
电焊机
BX6-230（11、18KW）
3台
锚索制作
6
砂轮切割机
GQ-40
3台
锚索制作
3.3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如下：
序号
项目
数量
备注
1
专项施工负责人
1人
邹云
2
施工员、质检员
2人
3
安全员
1人
3
材料员
1人
4
锚杆成孔班
6人
5
注浆及制锚班
4人
6
电工及电焊工
2人
7
杂工班
4人
4.施工工艺
4.1预应力锚索概况
架线环大样图（B-B）
紧箍环大样图（C-C）
锚座及锚梁大样图
钢腰梁及支护桩平面图
a锚索采用高强度低松弛钢绞线，强度等级1860MPa。
b围护桩锚索腰梁采用双25c槽钢，垂直方向误差应小于50mm。
c锚索注浆采用水泥砂浆，注浆体强度M30。
根据工期要求，添加0.03-0.05%的早强剂。
d锚索水平间距同桩间距，锚索钻孔直径150mm，采用跟管钻进工艺。
e锚索正式施工前宜进行基本试验，并根据基本试验调整设计。
4.2预应力锚索施工流程
放线定孔位--→锚索钻机就位--→钻进成孔--→安放锚索及止浆塞--→注浆--→养护安装腰梁、台座--→安装锚头张拉锁定。
4.3预应力锚索施工
4.3.1锚杆成孔
（1）造孔
孔径：
150mm；采用螺旋钻孔成孔。
锚索钻孔定位：
穿过桩竖向中心线
钻孔倾角、水平角误差：
倾角20度，与设计锚固轴线的施工倾角、水平角误差应小于1度；孔深必须保证嵌固段长度。
并且为确保钻孔效率和保证钻孔质量，采用全套管锚索钻机，钻头直径为150mm。
钻机钻孔时，按锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐，钻杆用完，孔深也恰好到位。
同时，按照设计的角度，将钻机摆放到位，钻孔深度要超出锚索设计长度0.5m左右。
钻孔结束，逐根拔出钻杆和钻具，将冲击器清洗好备用。
用一根聚乙烯管复核孔深，并以高压风吹孔，待孔内粉尘吹干净，且孔深不少于锚索设计长度时，拔出聚乙烯管，塞好孔口。
（2）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．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；
3．钻孔深度不应小于设计长度，也不能大于设计长度500㎜。
4.出现塌孔时，不管钻进深度如何，都要立即停止钻进，拔出钻具，进行固壁注浆，注浆压力采用0.4MPa，浆液为水泥砂浆和水玻璃的混合液，24小时后重新钻孔。
4.3.2锚索安放
锚索放入钻孔之前，要检查杆体的长度和孔深无误后，用导向探头探孔，无阻时，可进行锚索杆体入孔。
注浆管随同放入钻孔，注浆管头距孔底50-100mm。
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，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。
4.3.3锚孔注浆
（1）注浆材料
注浆材料选用灰砂比1:
1，水灰比0.45～0.5的水泥砂浆，必要时可以加入一定量的减水剂。
具体配合比需现场进行试验调配而定，砂浆试块强度不得低于设计强度。
（2）原材要求
水泥P.O42.5普通硅酸盐水泥，细骨料应选用粒径小于2mm的中细砂；砂的含泥
量按重量计不得大于3%；砂中所含云母、有机质、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量，按重量计不宜大于1%。
拌合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水；
（3）注浆
锚杆孔注浆采用常压灌浆，锚索采用0.3-0.5MPa压力注浆。
为加速进度，灌浆时加入0.03-0.05%的早强剂。
待浆体强度达到设计强度的70%后，进行预应力张拉锁定。
锚固段内注入M30水泥浆，自由段待张拉后注入M30水泥浆防护。
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。
4.3.4锚索的张拉与锁定
锚杆、锚索的张拉控制应力按设计轴向拉力值执行。
锁定值不小于设计锚固力。
正式张拉前，取0.2倍的设计拉力值对各锚索进行预张拉。
水泥浆达到70%强度后，进行初张拉，张拉设备仪表应事先进行标定，张拉前在锚索头部套入垫板和锚具，然后安放张拉千斤顶，轴线与锚索轴线一致。
张拉采用先单根张拉，再整体张拉,单根张拉时，荷载为设计预应力值的10%，整体张拉采用分级张拉的程序，整体张拉荷载共分五级施加,前四级分别为设计强度的20%、50%、75%，100%,分别稳定5～10min后进行下一级张拉,最后一级为设计应力的110%,稳定时间30min，回至100%。
张拉完成48小时内,若预应力损失大于设计预应力的10%,应进行补偿张拉,补偿张拉一次达到设计应力。
4.3.5土方开挖
待锚索起受力作用后，进行下一道土方开挖。
4.3.6锚杆（索）试验
在锚杆（索）实施前必须进行锚杆极限抗拔验证试验，以确定锚杆（索）的极限锚固力、地层与锚固体粘结强度特征值。
4.3.6.1锚索抗拔试验
a、最大试验荷载为锚索轴向拉力设计值的1.2倍。
b、锚索施加荷载与测读锚头位移应遵循以下规定：
（1）初始荷载宜取锚索轴向拉力设计值的0.1倍；
（2）加荷等级与各等级荷载观测时间应按下表确定。
加荷等级
观测时间/min
Q1=0.10Nt
5
Q2=0.50Nt
5
Q3=0.75Nt
5
Q4=1.00Nt
5
Q5=1.20Nt
10
Q5=0.10Nt
5
Q6=1.00Nt
5
（3）最大试验荷载观测10min后，卸荷至0.1Nt量测位移。
4.3.6.2检测数量
（1）基本试验：
根据相关规范每：
同一条件下，每种类型不少于3根。
（2）验收试验：
根据相关规范：
同一条件下，抽取总数的5%且不少于5。
4.4注意事项
①锚孔定位偏差不大于100mm。
②锚索锚筋采用4Φs15.2（fpkt=1860MPa）钢绞线，锚固段应剥离出裸线，使用前应清除油污、锈斑，严格按设计尺寸下料。
紧箍环及架线环可用定型产品代替，但必须保证尺寸适中，保证锚索在孔内居中。
锚索预留0.8米张拉段。
锚具用YM15-4型（包括夹片、锚板、锚垫板、螺旋筋等成套产品）。
锚固段架线环与紧箍环每隔1.00m间隔设置；自由段每隔2m设置一道架线环以保证钢绞线顺直。
前部设置导向帽为保证锚索顺利下锚，导向帽可采用φ8钢筋弯折焊接并用8号铁丝绕制。
③孔径150mm，锚索成孔不得扰动周围土层，成孔后及时注浆。
④锚索张拉锁定完毕后，卸下工具锚及千斤顶。
从工作锚外端量起，留50～100mm钢绞线，其余部分截去，须用砂轮切割机，严紧采用电弧切割。
为防止钢腰梁变形，对于同一段钢腰梁内的预应力锚索，应按照同时逐级张拉的方式进行张拉，严禁单束张拉至设计荷载。
⑤对注浆体应进行水泥浆试块抗压强度试验检测；对浆体的强度检验数量应为每30根锚索不少于1组，每组不应少于3个试块。
⑥锚索正式施工前应进行基本试验，基本试验应采用分级循环加载，基本试验的数量不少于3根。
⑦预应力锚索所在位置的混凝土面平整坚固，并满足局部抗压要求，该过程应在土方开挖后随即进行，防止桩间土坍塌。
土方开挖至锚索下0.5m后开始施工锚索，留出工作面宽度不小于15m。
⑧当降水井位于桩与桩中间时，应适当调整锚杆的位置，保证与降水井边缘不小于100mm。
5.质量要求及保护措施
锚索质量检验标准及保证措施
施工内容
检验标准
保证措施
检验方法
定位放线
成孔前由专业测量人员放线
检查预检记录
成孔
锚索长度±30mm
锚索位置±100mm
钻孔倾斜度±2％钻孔长
钻机进尺长度控制成孔深度，按照测量放线的位置开孔保证锚索位置，钻进过程中注意量测锚索倾角控制成孔倾斜度。
锚索位置偏差用钢尺量，锚索倾角量钻机倾角。
成孔后检查成孔预检记录。
放钢索
预应力钢绞线不应有污物、铁锈和其它有害物质，严格按设计尺寸下料。
放置前应检查钢绞线的隔离架，用扎丝和胶条绑好，自由段套塑料管，套管端用胶布封闭；钢索下料长度应满足设计要求，下料长度为锚索自由段、锚固段及外露长度之和，外露长度须满足台座、腰梁尺寸及张拉作业要求。
钢索长度用钢尺量
灌浆
不小于理论灌浆量
浆体在灌浆前做试验确定水灰比、灰沙比，浆体制备严格按照配合比，保证浆体强度。
在清孔完成后进行一次注浆，将一次注浆管插至孔底，慢速连续注浆，直至钻孔内的水及杂志被置换出孔口，孔口流出水泥浆为止，二次高压注浆压力控制在2.5～5.0MPa之间，注浆时间在一次注浆锚固体强度达到5MPa后进行。
浆体制备过程中检查施工配合比与要求配合比的一致性，必要时取样检验，检查试验报告确保浆体强度；检查注浆计量数据保证注浆量大于理论值。
锚索张拉锁定
锁定值：
设计要求
预应力筋锁定48小时后，若发现预应力损失大于锚索拉力设计值的10%时，应进行补偿张拉。
锚索张拉顺序考虑对临近锚索的影响。
灌浆材料达到设计强度时，方可切除外露的预应力筋，切口位置至外锚具的距离不应小于100mm。
现场实测
6.安全生产措施
6.1安全生产管理条例
从事本工程施工的各级人员要严格遵守“安全第一、预防为主”的方针和公司“安全否决权实施细则”有关的安全生产规定，严禁违章生产。
具体要求：
1、健全安全生产管理网络，工程设专职安全员，各作业班组均设立兼职安全员，成立以项目经理为首的安全领导小组。
2、施工现场应严格执行《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011和各有关安全生产文件，健全和落实工程安全责任制，切实做好安全生产和文明施工。
3、安全员有权实施安全否决，对违犯规定的班组和个人直接作出处理，争取整个工程无工伤事故。
4、施工前，组织职工学习安全操作规程，进行安全生产教育，未接受教育者不准上岗。
5、认真交接班，开好班前班后会，上班前和上班时间严禁喝酒，开展好安全活动日活动。
6、特殊工种必须持有操作证上岗作业，严禁无证上岗作业。
7、安全标志齐全，机械以标准化管理要求挂标志牌。
8、所有进入施工现场的人员都必须戴安全帽。
9、施工现场夜间须保持足够亮度的夜间照明，现场电工加强值班巡视及时修复损坏的灯具，确保施工部位的照明需要。
移动照明灯具，必须用手持式专用移动行灯。
6.2施工用电安全措施
1、施工和照明用电应按规定负荷进行设计安装，应有超负荷、防漏电装置，整个施工现场用电配线采用三相五线制，线路布置要规范化。
严格执行一机一闸一漏电开关的规定。
2、所有机械装置均应有防护装置及保险装置，机械操作人员开工前应按操作规程进行试运转和检查。
3、各种电动机具设备配电箱，均应采用保护接零，作防雷接地的电气设备，必须同时作重复接地，重复接地电阻不大于10Ω。
4、总配电室应配备绝缘鞋和绝缘手套，配电板操作通道要畅通，配电箱按顺序编号，门锁及安装标志齐全。
5、夜间施工要有足够的照明设备，要指定电工值班，非电工禁止乱接乱拉线路。
6、安装、维修的拆除临时用电必须由现场电工完成，电工必须持证上岗。
严禁非电工任意搭线、牵线、开启电箱、移动电箱等。
7、现场电工要经常检查用电线路、设备情况，及时消除隐患。
8、使用所有用电设备机具时，操作人员应穿绝缘胶鞋并戴绝缘手套。
9、现场电气路线应按规定埋地或架空敷设，在过通道处可采用穿在钢管里埋设在地下予以保护。
钢管应有防水弯头，线路接头应在接线箱内。
防止由于电线破损、电器老化等原因造成起火。
6.3机械安全措施
1、大型机具符合国家标准，且具有产品合格证，使用说明书。
2、各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械运行的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤人。
3、机械使用时操作员要密切注意机上的仪器、仪表、指针是否超出安全范围，机体是否有异常振动及发出异响，出现问题及时停电关机处理，不得擅离职守、隐瞒不报。
4、机械安装其基础必须平衡、牢固，机体的锚固、支撑措施齐全，固定机械不得使用临时支撑，高大机械在多风季节前应设缆风绳。
5、各种机械视其工作性质、机械性能的不同搭设防尘、防雨、防砸或防噪间工作棚，机械设备附近设标志牌，有条件的在操作位置附近悬挂使用规则牌。
6、本工程主要施工机具有：
锚索钻机、注浆泵、灰浆搅浆机和电焊机。
安全装置均应齐全，每机一闸一漏电，配有专用零线进行接零保护。
7、注浆泵安全操作规程
（1）、输送管道应有牢固的支撑，尽量减少弯管，各接头连接牢固，管道上不得加压或悬挂重物。
（2）、作业前，应进行空运转，检查旋转方向正确，传动部分、工作装置及料斗滤网齐全可靠，方可进行作业。
（3）、起动后，待运转正常始能向泵内放水泥浆。
泵须连续运转，在短时间内不用水泥浆时，可打开回浆阀使水泥浆在泵体内循环运行，如停机时间较长，应每隔3～5min泵送一次，使水泥浆在管道和泵体内流动，以防凝结而阻塞。
（4）、工作中，经常注意压力表指示，如超过规定压力应立即查明原因排除故障。
（5）、应注意检查球阀、阀座或挤压管的磨损，如发现漏浆应停机检查修复或更换后，方可继续作业。
（6）、故障停机时，应打开泄浆阀使压力下降，然后排除故障。
泵压力未降到零时，不得拆卸空气室、压力安全阀和管道。
（7）、作业后，应对注浆泵进行全面清洗和作好场地清洁工作，并拆洗过载安全阀橡胶球后，变换其安装位置，以保持均匀磨损。
8、锚索钻机安全操作规程
（1）、锚索钻机操作工、电工、焊工、机修工等配套齐全，持证上岗，进入现场必须遵守安全操作规程和安全生产十大纪律，戴安全帽，穿胶水鞋。
（2）、安装前应按作业方案和对照钻机说明书的要求，详细检查各部件、零配件齐全合格。
不合格或变形、锈蚀的零配件不准使用。
（3）、电源线路、电箱接线正确，绝缘可靠，接地牢固，触电保护器灵敏有效，电源容量和导线截面符合钻机说明书和安全用电规范的要求。
（4）、作业前将操纵索放在空档位置，启动后应先空运转试验，检查仪表、温度、音响、制动等各项工作正常后，方可作业。
（5）、钻孔时应对准孔位，先使钻索向下，钻头接触地面，再开动钻索转动，不得晃动钻索。
（6）、钻孔过程中，如遇机架摇晃、移动、偏斜或钻头内发出有节奏的响声时，应立即停钻，经处理后，方可继续施钻。
（7）、钻孔作业中，发现紧固螺栓松时，应立即停机，重新紧固后方可继续作业。
（8）、钻孔作业中，如遇停电，应将各控制器放置零位，切断电源，将钻头接触地面。
（9）、严禁在高压线下方施工及作业，须作业的机架与高压线垂直距离（220KV）必须保持不少于4m、（10.5KV）不少于2m的安全距离，作业完毕必须远离高压线范围以外。
（10）、作业后，应清洗钻索的泥浆。
（11）、下班时，应将钻头下降接触地面，操纵索放在空档位置，拉闸切断电源，锁好开关锁。
（12）、遇大雨、大雾和六级以上大风，应停止钻桩作业，当风力超过六级或台风警报时，应将机架放倒在地面上。
暴风雨后，必须进行一次全面检查，发现问题，及时处理。
7.绿色施工措施
1、严格遵守《成都市文明施工管理措施》加强场容管理。
2、加强现场用水、排污管理，保证排水畅通、无积水、场区整洁，无垃圾，搞好现场清洁工作。
3、对施工人员进行文明施工教育，做到每月检查评分，总结评比。
4、加强劳动保护，合理安排作息时间，控制施工现场的噪声，减少对周围环境的干扰。
5、机具、物件、材料按指定位置分类堆放、排列整齐。
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