锚索施工措施.docx
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锚索施工措施
乌江银盘水电站
右岸高程EL257m以上边坡支护
无粘结锚索施工措施
审核：
校核：
编写：
中国水利水电第十四工程局银盘项目部
二零零六年八月十七日
右岸高程257m以上边坡支护
1000KN无粘结锚索施工措施
1、概述
导流明渠右边坡EL257m以上布置48根1000KN无粘结预应力锚索，分两排布置，一排位于EL258高程，长度22米、24米各12根，相间布置；另一排布置于EL264高程，长度24米、26米各12根，相间布置。
锚索钻孔孔径为φ150mm，方向平行坝轴线，垂直角度为水平下倾8°，钢绞线为7φ18.2mm，内锚固段长度暂定8m。
锚墩为C35砼锚墩，墩内布置5层Φ14钢筋，锚墩与边坡采用5根Φ28钢筋锚固，钢筋单根长度200cm，入岩150cm，外露50cm。
2、施工布置
2.1施工场地布置
锚索施工主要用场地为索体制作加工、钻机停放和材机堆施。
因本工程锚索数量不多，所占场地较小。
加上3#公路出渣车辆较多，为此，锚索场地主要布置在3#公路内侧815冲沟附近的平台上，锚索编索为便于送索方便，直接在冲沟旁边搭设平台上进行，不另行设置场地。
2.2施工风、水、电布置
1、施工用电：
施工用电自导流明渠边坡变压器采用四平线接到工作面。
2、施工用水：
自导流明渠已建供水系统采用φ50钢管接引至工作面。
3、施工用风：
利用明渠右边坡设的电动空压站接3寸管供风。
2.3材料供应
钢筋、砂石骨料由业主统供，锚索加工等材料自购。
2.4砼及水泥浆的供应
砼由我部新建的拌合站或0.35m3拌合机拌制，水泥浆采用2台ZLB-3型注浆机现场拌制注浆。
3、施工程序
锚索施工程序框图
4、锚索施工方法
4.1承重脚手架施工
由于坡面较陡，承重排架搭设一定要满足施工作业和安全要求。
施工平台采用钢管扣件式承重脚手架，工作平台宽2.0m，钢管间排距1.0~1.5m，层高1.5m，工作平台满铺竹跳板，钻机移动部位铺5cm厚木板。
工作平台高度应低于孔口高程1.1~1.2m左右，排架搭设应与坡面锚杆焊接牢固，并补打插筋加固。
4.2钻孔
利用脚手架直接定位、钻孔；采用钻杆扶正器进行孔道纠偏，钻机移位可在承重排架上铺钢管滑动移位或在操作平台上铺5cm木板移位。
1）钻孔前准备工作
钻孔前应对钻孔机具进行全面检查，包括钻机机械部分和液压部分，以保证钻孔时钻机正常工作、避免常事故发生，提高钻机使用寿命，从而加强钻进效率。
2）钻机定位
●根据设计坐标点在现场放出钻孔孔口点及钻孔控制线。
●确定钻机工作高度：
应根据设计孔口高程、倾角计算钻机实际工作高度，作为钻孔脚手架工作平台搭设高度参考依据；
●方位角确定：
利用钻机前部准心和动力头上部准心是否与测量放样方位线重合以确定钻机方位及钻机移动依据；
●倾角控制：
用罗盘定位仪测量，用钻机微调螺杆调节；
●加固钻机：
为保证钻孔时钻机稳固，保证钻孔精确，可在地面打风钻孔，埋设锚筋或钢管，利用钻机支撑架加固钻孔。
原则上应保证钻机不发生轴向位移，使钻机压力均匀分散于地面。
3）钻孔过程控制
开孔时要严格控制钻机开孔误差，对冲击器和钻头应有一个支撑和限制，以达到设计控制点。
由于钻杆自身重量及钻具由多根钻杆连接而成，钻孔时会对精度有很大影响。
因此为提高钻孔精度，钻孔过程中，加强钻具的导向作用，根据施工经验，当钻进20~30cm后应校核角度，及时纠偏，钻杆薄弱环节安装钻杆扶正器进行孔道纠偏，并随时检测钻进过程中孔斜误差。
4）钻进过程中应注意的问题：
●为保证钻孔过程中塌孔、卡钻现象的及时处理，勤提动钻具可以保证正常钻进而不至于埋钻，钻孔底部仍残留有较大颗粒的岩粉，尤其在冲击器上部变径处就越堆越多，将造成埋钻，因此必须边提钻、边回转、边送风。
堵塞严重时，在孔中插入一根塑料管送风，将上部造成卡钻的岩粉吹出钻孔，然后再送风回转提钻。
●预应力锚索的钻孔作业中的事项，应符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5083—2004的有关规定。
终孔孔深不大于设计孔深20cm，终孔径不得小于设计孔么10mm；终孔孔轴偏差不得大于孔深的2%，方位角偏差不得大于3º。
●预应力锚索的锚固段应位于稳定的基岩中，若孔深已达到设计孔深，而锚固段仍处于破碎带或断层等软弱岩层内时，请示监理、设计，同意后，继续钻进，并每间隔1m收集一次岩粉，用来判断孔内岩体情况，确保内锚段处于微风化岩层或新鲜岩层中，并且微风化岩层大于内锚段段长。
●为了确保锚固段的锚固质量，对于破碎带式渗水量较大的钻孔采用自下而上分段灌浆工艺进行固结灌浆处理，灌浆段长小于6m，如遇地质条件差，发生严重串浆孔时，将会形成大面积承受灌浆压力的危险局面，对抗滑、抗倾覆稳定极为不利，则隔孔施工。
●扫孔在灌浆结束1—3d后进行，扫孔不得破坏缝内填充的水泥结石；扫孔后应清干净，孔内不得残留废渣、岩芯等。
●钻孔时应记录钻孔的孔径，岩粉颜色，进尺和岩性等。
●钻孔完毕后，经监理工程师检验合格后才能下锚。
●应对钻孔高程、孔号进行确认，原设计内锚固段的部位不适合做锚固段时，进行固壁灌浆改良或增加孔深，必须抱监理、设计同意方可施工。
孔道完成后孔壁附着或下壁积压的粉尘、泥屑应使用高压风彻底清洗干净，确保注浆体与孔壁的粘结强度。
对于下倾的角度，对孔口进行暂时封堵，不得使碎石、水进入孔中，钻孔完成后应及时送索和灌浆，严格做好钻孔记录。
●对于质量较好的岩层中可使用潜孔冲击钻孔，在松弱、破碎的岩层中宜采用旋转钻机多次成孔，在遇到粘性土层中，应采用麻花钻杆施工。
4.2.1开孔
冲击器在开孔前先进行检查和注油润滑，必要时在孔口进行试打，以验证冲击器是否能正常工作，然后开孔。
4.2.2复杂地层钻进
1）粘土夹层
钻进遇粘土夹层最容易出现糊钻，形成泥包或泥环，以致造成卡、埋钻事故。
此时应采用向孔内注水，或加入泡沫剂的方法，可有效的解除泥包或泥环，防止事故。
2）微渗水及潮湿地层
钻进这种地层排粉困难，大量的岩粉附着在冲击器和孔壁上，极容易使冲击器堵塞和孔壁缩径，导致吸附钻杆和埋钻事故。
处理方法：
向孔内注水，开始想孔内注0.4m3左右，随着钻孔加深逐渐加大注水量，同时加入泡沫剂。
3）裂隙漏风地层
这种地层下由于孔内漏风，使排粉能力下降或排不上粉，给钻进造成困难。
这种情况下，可采用分段或全孔段固壁灌浆二次扫孔的方法解决。
4）其他特殊地层
●如遇到溶洞、溶沟和溶槽，先进行灌浆固结和充填，然后重新钻孔。
如串浆严重、吃浆量太大时，及时通知监理工程师和设计单位，采取相应措施。
4.2.3基岩钻进
1）完整岩层：
根据孔径、孔深、水位、岩层的软硬情况确定钻进参数。
钻进过程中加强吹孔排粉次数。
2）风化、不稳定地层：
主要采用快速通过或加取粉管处理方法。
3）破碎不完整岩层：
严格控制钻进压力（低于正常压力），适当降低转速和钻速，以防损坏钻头，造成孔内事故。
4）较软岩层：
谨防钻速过快，致使孔内岩粉不及排出而造成埋钻。
●钻孔资料：
钻孔过程中应做好钻孔原始记录，包括钻进速率、返风、返岩粉情况、地质情况等。
钻孔完毕后应对其进行收集、整理，做好分析孔道质量依据。
钻孔允许误差控制如下：
孔位误差≤10cm
孔斜误差≤2%×L孔深
孔道超深≤20cm
孔道清洗可采用高压风，若钻机地质不良则不能采用水洗法，以免塌孔事故的发生。
4.3锚索制作和安装
钢绞线等进场后，先进行外观检查，钢材无锈蚀、扭结划伤、刻痕等；按要求取样进行有关实验，经监理工程师同意后才能用于锚索加工。
钢绞线下料：
钢绞线切断采用砂轮切割机，要求切口整齐无散头现象，下料长度为L=锚索长=孔深+外锚墩高+千斤工作长度+工具锚高+0.3m。
一般取设计孔深加1.5m，如遇到安装有锚索测力计，一般需设计孔深加长2.2m。
锚索在加工场内统一下料，钢绞线下料在专用的下料生产线上完成。
编索前，将锚固段及锚头PE套管剥去，使用清洗剂洗去油脂并套上止油护套，并对裸露钢绞线进行防护。
锚索根据设计结构要求进行编制，隔离架应按设计要求设置，间距偏差允许50mm。
内锚固段的进出浆管应按设计编入索体，靠近孔低的进浆管出口至锚索端部距离不大于200mm。
编索完成后，经检验合格签发合格证，并进行编号、挂标示牌，注明生产日期、使用部位、孔号。
锚索安装前应对钻孔重新检查，对塌孔、掉块应进行清理或处理、穿索宜采用人工方法进行，锚索曲率半径不得小于3m，以免破坏波纹管。
入孔时不得过多的来回抽动锚索体，且送入孔道的速度应均匀，不得损坏锚索结构。
不断检查排气管和灌浆管的畅通，推送困难时将锚索退出。
对抽动的锚索体仔细检查，如发现锚索体移动或附粘的粉尘和泥土较多时，应重新清洗孔渣。
4.4锚索灌浆
无粘结锚索灌浆采用一次性灌浆，在送索完成后即可进行。
制浆应根据实验配合比计算出的每罐材料用量严格控制，制浆时应先润湿搅拌桶后加水及水泥搅拌，再加入外加剂，必须保证搅拌均匀。
灌浆前，采用比重计检测浆液比重。
灌浆过程中要及时做好全面记录，并取样。
灌浆前先做压水实验，确定灌浆管和排气管畅通才能进行水泥灌浆，形成锚固段和注浆体。
灌浆时不得发生中断、完成后72小时附近不能有爆破物，以免影响锚固体和岩层粘结的整体性。
锚索灌浆采用一次性灌浆，有压循环灌浆。
开始灌浆时敞开排气管，回浓浆时逐步关闭排气阀，吸浆率小于0.4L/min时，再屏浆压力不低于0.3Mpa，屏浆时间为30min。
灌浆采用经试验室试验后符合设计要求的纯水泥浆液灌浆，严格做好灌浆现场记录，实验成果应报监理工程师批准，同时抄送设计。
待浆体终凝后，采取在孔口堵塞的方法，再对张拉工作段钢绞丝进行去皮清洗。
4.5安装锚垫板及外锚墩砼施工
外锚墩钢筋、锚垫板、定位管等安装件应在施工前按设计要求下料制作、检查合格后，根据测量人员按设计要求预先测放的控制点进行定位安装。
定位管与孔身四周外锚墩内的插筋点接以保证其稳固可靠，必要时设置参照，以便在施工过程中随时进行检查校正。
各种安装件、模板安装完毕，经检查无遗漏、偏差值符合要求后，即可按水工砼施工规范要求进行外锚墩砼浇筑施工。
进行砼浇筑时，应避免砼振捣器与安装件接触碰撞，以免安装件移位或变形。
外锚墩施工用砼应严格按设计要求进行配制，砼采用一级配C35（7d）砼。
砼浇筑视生产情况采用我部新建的拌合站或0.35m3拌合机拌制，人工入仓，φ50插入式振捣器振捣密实，收仓后要及时养护，注意拆模时间要适宜。
4.6锚索张拉
待内锚段砂浆及外锚墩砼均达到设计文件规定强度后（一般孔内浆液灌完28天后并且锚墩砼浇完7天以上），即可进行锚索张拉施工，锚索张拉按分以下二步完成：
（1）单根预张拉
单根预张拉的最大拉力取设计张拉力的30%（张拉力300KN），对锚索各单元体的预拉应力应保持一致，预张拉持续时间2min，预张拉分二级进行，每级为一个循环，共两个循环。
（2）整体张拉
锚索整体张拉分四级进行：
第一级：
张拉力取500kN，张拉持续时间5min；
第二级：
张拉力取750kN,张拉持续时间5min；
第三级：
张拉力取1000kN,张拉持续时间5min；
第四级：
张拉力取1100kN，张拉持续时间10min，无异常即可锁定。
进行张拉前，所有用于锚索张拉施工的测力计、油压泵压力表等均应经过有资质的检测部门的检核校正，以保证其读数准确性。
锚索张拉时应通知监理工程师到场，及时准确记录油压表编号、读数、千斤顶伸长值，夹片外露段长度等。
锚索张拉过程中，加载速率不宜大于设计张拉力值的0.1/min，卸荷速率不宜大于设计预应力值的0.2/min。
4.7补浆
锚索张拉完后，对锚墩段空腔及时补浆。
4.8补浆及锚头保护
1）锚索张拉锁定完毕后，从工作锚具外端量起，留60mm钢绞线，其余部分用砂轮切割机截去，锚头作永久的防锈处理，采用砼防护。
2）将一、二期砼结合面凿毛，涂刷一道环氧基液。
二期砼为一级配C25（28d）。
3）二期砼浇筑之前，应将锚具、钢绞线外露头、钢垫板表面水泥浆等清理干净。
4.9注意事项
●测力计及其它测试仪器的安装及率定等工作应在锚索制作和张拉施工前完成。
●锚索施工完毕7天内，距锚索施工部位20m范围内不得进行爆破作业，后期不得在临近锚索施工部位进行大规模爆破作业。
5、施工进度计划
由于明渠右边坡EL257以上锚索根数不多，加上与明渠开挖支护等作业面施工干扰只存在影响3号公路的交通方面，故施工进度根据安排安排在明渠下游段开挖强度低的时段。
初步确定工期为：
9月1日~9月3日锚索施工准备工作；9月4日~10月20日施工阶段，10月30日EL257以上48束锚索施工结束。
6、资源配置计划
6.1人力资源配置
锚索施工人员配置
序号
人员名称
单位
人员数量
1
现场管理人员
名
2
2
钻工
名
12
3
注浆工
名
5
4
锚索组装人员
名
15
6
电焊工
名
2
7
砼工
名
7
9
合计
名
43
6.2施工机械配置
锚索施工机械配置
序号
设备名称
规格
单位
数量
备注
1
液压钻机
YG-60
台
2
2
空压机
英格索兰
台
1
3
张拉千斤顶
单卡式
台
1
4
张拉千斤顶
套卡式
台
2
5
电动油泵
ZB4-500
台
1
6
灌浆机
2SNS-1
台
1
7
高速制浆机
400L
台
1
8
双层搅拌桶
200L
台
1
9
砼拌合机
JZC350型
台
1
10
插入式振捣器
2.2kW
台
1
11
砂轮切割机
J3G3-400型
台
1
12
电焊机
400A
台
1
7、质量、安全保证及验收
7.1质量保证措施
建立完善的质量安全管理机构，制定完善的质量安全工作规章制度及操作规程。
按照监理工程师批准的预应力锚索施工方案要求和有关设计图纸、文件等对实验作业人员逐层进行技术交底，并在实验中认真执行上述文件，严格检查。
严格按质量体系文件要求，对所有施工人员进行培训，达到要求后方可持证上岗。
对各道工序进行跟踪检查、检验，及时清楚质量隐患。
施工过程中，严格实行三级质检制度。
对每个实验项目实施中的情况，及时掌握实验现场的各种信息，及时分析可能出现的质量问题并提前研究解决的办法。
预应力锚索生产性实验中严格执行内部“三级质量检查”及监理终检签证制度。
上道工序不合格，下道工序不得施工。
建立严格的原始记录和技术文件管理制度。
认真及时收集实验中产生的各类的记录资料，做到实验资料整理与实验进度同步进行。
建立主要实验项目质量控制点（见表）
预应力锚索质量控制表
控制阶段
控制环节
主要控制内容及控制标准
生产
编制施工方案
实验所涉及的图纸、技术文件合理性、完整性的审核，并就有关问题与设计单位协商予于明确，施工方案要批准后方可实施
准备
材料、机具进场、检验
材料经进货检验和材料检验合格后方可进入使用
人员培训
对参与实验的技术人员、作业人员，进行必要的培训，特殊工种应持证上岗
过程
钻孔、测斜
孔深、孔径、方位角、孔斜、开孔偏差均应满足设计要求
锚索制作、安装
锚索结构尺寸、安装转弯半径等应满足设计要求
垫座砼浇筑
砼浇筑密实，垫座尺寸、试件强度满足设计要求
控制
锚索灌浆
管路畅通、止浆密封良好，灌浆压力、浆体强度满足设计要求
张拉锚固
张拉设备配套标定，曲线符合规范要求，预紧充分，张拉力与伸长值均满足设计要求
封锚砼
砼浇筑密实，锚头尺寸、试件强度满足设计要求
记录
安排专人现场跟班进行记录
7.2安全文明施工措施
为确保安全生产，把施工安全管理作为本项目部经营管理核心。
建立以项目经理为安全管理第一责任者，施工队长为安全管理直接负责人，技术部为安全技术措施主要负责机构，安全部为专职安全管理机构，配备专职安全员，个班组设置安全员，对施工安全实行全员、全面、全过程的管理，保证施工在安全的环境中进行。
1、安全措施
（1）落实岗位安全责任制，并与考核、评定、奖惩相结合。
（2）凡是有人工作的地方都要有安全设施，凡是有人工作的地方都要有安全监督。
（3）严格执行交接班制度和安全交底制度，坚持交接班安全检查和交底，及时发现和排除事故隐患，确保施工安全。
（4）严格执行施工机械设备安全操作规程和高空作业安全管理规定。
（5）严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》（GJG46—88）。
（6）按监理工程师批准的方案合理进行施工布置，施工用电线路架设整齐，安装漏电保护装置，排架搭设牢固。
（7）坚持每周过安全日活动，及时总结安全生产的经验和教训。
2、文明施工
（1）在施工中，使“讲文明、树新风”成为每个施工人员的自觉行为。
（2）加强施工现场管理，施工人员着装整齐，施工设备、材料堆放合理整齐，做到“工完、料清、场地洁”；并保持临时营地及周边场地清洁。
（3）设置醒目的安全标志和安全、文明施工宣传标语。
（4）开展经常性文明施工大检查和文明施工评比活动。
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