锚索施工方案Word下载.docx
《锚索施工方案Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《锚索施工方案Word下载.docx(17页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
3、施工布置
3.1施工用风
由1台风量4m3/min,供风风压25MPa的电动空压机供风,能够满足锚索施工风压要求。
3.2施工用水、用电
施工用水、用电均采用联合村隧道支洞开挖支护水电设施就近搭接。
3.3灌浆系统
灌浆系统布置在联合村隧道主洞洞口,用钢管搭设约6㎡,高1m平台,采用ZL-400制浆机制浆,制浆平台上设储量为3T的临时水泥库,防雨采用彩条布,灌浆采用3SNS灌浆机混凝土拌和系统布置在新华村路基边坡K0+030下方平台。
4、主要施工程序
预应力锚固工序繁多,技术要求严格,为确保工程施工质量,必须严格按施工程序施工,每道工序完成经验收合格后方可进入下一道工序施工,其施工程序如下
5、锚索主要施工方法
5.1施工材料
5.1.1钢绞线
采用符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003和ASTMA416-98的标准的1860MPa,高强度低松弛无粘结φ15.24mm钢绞线。
5.1.2钢筋
采用业主提供符合国家有关标准钢筋。
5.1.3水泥
泸定山盛52.5R水泥。
5.1.4锚具
锚索采用OVM.M15-7型锚具或其它符合技术要求的相同规格的锚具。
5.1.5施工主材进场抽检项目
钢绞线力学性能试验;
锚具硬度及张拉机具率定试验;
水泥安定性试验;
钢筋拉伸试验;
C40锚墩砼及C15封锚砼配合比试验;
M40纯水泥浆配合比试验。
原设计图纸中锚固浆液采用M40级强度等级不低于P.O42.5的普通硅酸盐水泥砂浆,施工、监理、设计与业主现场协商建议锚固浆液采用M40级P.O52.5普通硅酸盐水泥净浆(具体变更原因见5.5.1)。
5.2施工排架
根据锚索分布情况需搭设承重施工排架。
排架拟采用Φ48mm普通脚手架钢管搭设,排架钢管密度为1.5m×
1.3m×
1.8m(间距×
排距×
步距),临空侧一排设剪刀撑,每4跨设置一道斜撑。
排架紧靠坡面,并与坡面通过连壁锚筋进行连接和加固。
连壁锚筋采用Φ25钢筋,L=1.0m,入岩0.7m,按2步3跨,梅花布置。
排架搭设完成后,在施工部位满铺竹跳板形成操作平台,竹跳板须与排架用铁丝绑扎牢固,平台四周设置安全可靠的防护栏杆,并立挂安全网、设置爬梯。
排架要求座落在坚实的基础上,岩壁上的立柱管脚设置锚筋,锚筋规格Φ25钢筋,L=1.0m,入岩0.7m,钢管与锚筋套接式焊接牢固,排架要求扣件可靠,螺丝紧固,宽度满足施工需要。
联合村隧道进口▽1147高程堆积了2米左右的石渣,在排架搭设之前进行人工清理及清撬至坚硬岩石出露。
5.3钻孔
5.3.1钻机及孔径
预应力锚索采用YG—80型锚固钻机+DHD250C冲击器+DHD340-19B钎头,孔径130mm;
5.3.2钻进工艺及参数
1)钻进压力:
开孔时,使钎头紧贴岩面低压冲击,平稳缓缓推进即可;
正常钻进时Pf=2~4KN。
2)转速:
开孔转速n=0;
正常钻进转速n≤90r.p.m。
3)风压:
25MPa。
5.3.3钻孔前准备工作
钻孔前应对钻孔机具进行全面检查,定期维修,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、无异常事故的发生,提高钻机使用寿命,从而加强钻进效率。
在使用前,应对冲击器进行润滑,以减少磨擦、防腐蚀和间隙的密封。
5.3.4钻机定位
1)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,做为钻孔垫层高度参考依据;
2)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;
3)倾角控制:
可用地质罗盘仪测量,水平尺校核,结合钻机微调螺杆调节;
4)加固钻机:
为保证钻孔时钻机稳固,保证钻孔精确,可在坡面打风钻孔,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及横向位移,使钻机压力均匀分散于坡面。
5.3.5钻进过程控制
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,根据以往钻孔经验,在钻杆薄弱环节钻杆与钻杆之间安装孔道扶正器进行孔道纠偏。
并随时检测钻进过程中孔斜误差。
由于前期钻孔施工过程中经常出现塌孔和卡钻现象,经参建各方现场商议在钻孔施工时需要采用全程套管随钻杆同时钻进的方式钻孔。
套管采用外径Φ127mm,内径Φ118mm,长度1m的钢管,接头采用螺纹连接的方式连接,由于塌孔严重成孔后套管无法拔出孔道,套管费用采取一次摊销形式。
套管、钻杆同时钻进主要作用在于避免塌孔、卡钻和堵塞,同时可避免沙土随地下水从套管喷涌,从而起到控砂控水作用。
钻进过程产生的废渣由套管内排出,不会因孔壁越洗越大而不能控制。
采用套管、钻杆同时钻进,加注水泥浆后下索的工艺,还有以下优势:
①套管跟进使钢绞线与泥土完全隔离;
②注浆后下绞线能利用水泥比重原理使水泥浆把污泥水挤出,从而可使钢绞线完全不会粘上污泥,保证锚索体达到最大握裹力。
冲击力及扭力能抗击孤石阻挡,并且能在25米以下的深度时快速转动及直接将套管嵌入岩层。
解决了普通设备力量不够,需花大量时间进行岩层钻磨,及在锚索体尾部形成水压及气压的问题。
5.3.6钻进过程中应注意的问题
为保证钻孔过程中塌孔、卡钻的及时处理,勤提动钻具可以保证正常钻进而不至于埋钻。
对于钻孔底部仍残留的较大颗粒的岩粉,尤其在冲击器上部的岩粉或石渣,须采取边提钻、边回转、边送风等措施进行清除。
钻孔完毕,应采用高压风(风压0.2~0.4MPa)清孔。
5.3.7钻孔基本要求
钻孔过程中应做好钻孔原始记录,包括返风、返岩粉情况、地质情况。
钻孔完毕后应对其进行收集、整理,做好分析孔道质量依据。
锚孔钻进过程中,若出现不回风、塌孔、卡钻现象或因地质条件复杂,节理裂隙发育,岩石破碎等情况,应进行孔道固结灌浆处理。
5.4锚索制安
5.4.1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=锚固段长度L1+孔内自由段长度L2+锚墩长度L3+锚具及传感器长度L4+张拉千斤顶长度L5+必要的安全外露长度L6,其中:
锚固段长度L1=10m
孔内自由段长度L2=孔深—锚固段长度L1;
锚墩长度L3=设计锚墩厚度40cm;
监测锚索锚具及传感器长度L4=20cm;
张拉千斤顶长度L5=50cm;
必要的安全外露长度L6≥30cm;
30m锚索下料长度为31.5m。
监测锚索下料长度比普通锚索长0.5m。
锚索在锚索加工场内统一下料,进场后钢绞线存放在专用储存库内,垫高(离地至少20cm)并覆盖,以防潮防尘,并登记每卷钢绞线的编号。
5.4.2锚索编号:
锚索编号按照1~32编号,详见锚索布置图。
钢绞线的出厂牌号保存归档,同时必须附有相关材质明书;
钢绞线开盘前必须固定牢固后才能将外包装拆除,然后再从中间抽芯放线;
开盘后,端头如果出现散头应将散头切除。
钢绞线下料在专用的下料生产线上完成。
在放线过程中应特别注意安全,避免钢绞线弹力伤人。
5.4.3锚索制作
锚索各种附件经检查满足要求后,方可进入现场编制,进、回浆管定长下料,并做不同标记,一期进浆管用红色油漆在两头及中间标识出来,二期进浆管用黄色油漆标识出来,二期回浆管不做任何标识(或其它易于辩识的标志)。
编束时先将钢绞线在编束储料架上顺次平铺,然后将隔离架、束线环按施工详图所示尺寸与数量穿好,再开始编帘扎束。
在现场严格按照施工详图编索,制作程序分为:
1)将钢绞线顺直排列在平台上,保持每级钢绞线长度一致。
2)锚固段钢绞线清洗。
A、剥离聚乙烯塑料套。
B、散开钢绞线去除各股钢绞线表层保护油脂。
C、对剥皮段进行清洗,先用锯末进行去油,再用洗衣粉进行清洗,最后用清水清洗并擦干,直至手感无油腻且表面光亮,用手捏摸要有涩滞感,清洗结束后还原钢绞线为初始形态。
3)顺直装置注浆管和排气管,锚固段注浆管端部距孔底为10~20cm,并在端部以上0.5和1m处制作斜向剖口,防止端部堵塞无法注浆,排气管深入锚固段0~20cm。
4)捆扎:
为使锚索处于锚孔中心,要求锚固段每隔1.0m设置隔离架一块,之间50cm处用无锌铅丝绑扎成枣核状;
张拉段沿轴线方向上每隔2.0m安设一个隔离架,之间每1米须用无锌铅丝绑扎牢固,且经过架线环的每根钢绞线均须用无锌铅丝绑扎牢固。
5)用无锌铅丝在隔离架两侧将其绑扎牢固,以免隔离架移动。
之后,在两个架线环中间采用无镀锌铁丝进行绑扎,使内锚段锚索绑扎成枣核状,且锚索绑扎时保证钢绞线进回浆管平行,并不出现交叉现象。
锚索尾端按照钢绞线排列编帘,尾端2.5米范围内不得绑扎架线环。
6)导向帽按要求制作,并与锚索端头牢固可靠连接,可用铁丝与锚索端头牢固连接或用环氧水泥胶结。
7)对钢绞线表面检查,发现破损处采用防水胶布绑扎处理。
8)锚索制成并经检验合格后,进行编号挂牌。
合格锚索整齐、平顺地存放在距地面20cm以上的间距1.0m~1.5m(锚固段间距1m,张拉段间距1.5m)的支架或垫木上,不叠压存放,并用彩条布覆盖进行临时防护。
5.4.4下锚
锚索验收合格后采用人工安装,各支点间距离不得大于2.0米,转弯半径不得小于3米。
穿索前要再次核对锚索各检查项目,穿束期间应有专人协调指挥,行走速度应均匀平稳缓慢。
1)下锚方式:
编锚验收后,人工推入。
2)下锚措施:
预应力锚索在出口闸室平台上编锚验收后,人工扛抬至排架上的操作平台上,对于人工无法扛台的锚索,采用滑轮组吊装,在操作平台上将锚索调弯转向,慢慢推入锚索孔。
锚索外露部分作临时包裹加以保护。
下锚前,应仔细检查锚索编号是否与锚孔号相符,并再次检查锚索长度是否与所要下锚孔深相符。
应防止锚体扭曲、压弯。
往孔内推送锚索,操作人员要协调一致、动作均匀,为防止锚索体在孔内弯曲,可选取一根钢绞线作为标记并对应孔口定位标记,确保整束锚索定位推入。
另外,为了防止锚索体在孔内弯曲,锚索下完后检查钢绞线的外露长度,并用锚索总长减去外露长度是否与孔深相同,就可以判断锚索在孔内是否弯曲。
5.5锚索灌浆
5.5.1浆液及材料
原设计图纸中锚固浆液采用M40级强度等级不低于P.O42.5的普通硅酸盐水泥砂浆,但根据现场破面非常破碎及松散等情况,考虑到M40砂浆不能扩散至周围岩体,仅能保证锚索位置小范围锚固力,使用M40净浆后可以扩散固结周围岩体,使较大区域岩体形成整体锚固力,更能保证破面锚固强度。
为了保证完工后达到设计预期锚固效果,我部与监理、业主、设计现场协商建议锚固浆液采用M40级P.O52.5普通硅酸盐水泥净浆。
采用浆液配比试验确定的水灰比,拟先采用0.4:
1水灰比的水泥净浆,水泥结石体强度要求:
R7d≥40MPa。
1)水泥:
新鲜普通硅酸盐水泥,水泥强度等级P.O52.5。
2)水:
符合拌制水工混凝土用水。
3)外加剂:
按设计要求,在水泥浆液中掺加的膨胀剂和其它外加剂不得含有对锚索产生腐蚀作用的成分。
5.5.2制浆
1)设备:
ZJ-400、100/3.5搅拌机。
2)使用ZJ-400、100/3.5搅拌机搅拌,按配合比先将计量好的水加入搅拌机中,再将袋装水泥倒入搅拌机中,搅拌均匀。
搅拌机搅拌时间不少于3min。
制浆时,按规定配比称量材料,控制称量误差小于5%。
水泥等固相材料采用重量称量法。
3)将制备好的浆液通过输浆系统输送到灌浆工作面。
5.5.3预应力锚索注浆
1)注浆方式
采用全孔一次性注浆工艺。
2)锚索注浆前,检查制浆设备、灌浆泵是否正常;
检查送浆及注浆管路是否畅通无阻,确保灌浆过程顺利,避免因中断情况影响锚索注浆质量。
3)注浆施工
①采用3SNS泵灌注。
②灌注前先压入压缩空气,检查管道畅通情况。
③全孔一次性孔内无阻塞注浆,压力0.4Mpa,直至孔口返出浆液浓度与注入的浆液浓度相同时为止。
④内锚段及张拉段在钻孔过程中如果发现岩石不完整,采用固结灌浆方式处理,采用水灰比1:
1起灌,再采用水灰比0.5:
1续灌,进浆压力0.3~0.5Mpa,结束标准为小于5L/min持续灌注10min,若灌入量大,可以采取间歇、浓浆、待凝、掺加速凝剂等方法处理。
5.5.4注浆浆液取样试验
为检查注浆浆液质量并给锚索张拉提供依据,注浆时对每一批预应力锚索的灌浆浆液取样做抗压强度试验。
5.5.5锚索注浆设备清洗
1)制浆结束后,立即清洗干净制浆机、送浆管路等,以免浆液沉积堵塞。
2)注浆结束后,立即清洗干净注浆设备、管路等。
5.6混凝土垫座浇筑
内锚段灌浆结束后即可进行外锚头垫座砼浇筑,在立模前先按设计要求开挖、清理岩石面,使其表面清洁,然后按图施工安装孔口管与锚垫板,埋设骨架钢筋、钢筋网,架立模板后浇筑砼。
预埋前,首先用手风钻按模板设计图打预埋插筋孔,保证孔口管与锚垫板埋设准确、牢固,再埋设螺旋筋及钢筋网;
钢筋网片加工时,可首先焊三面,余下一面立模时,再行绑扎或焊接。
立模时,先将二期进浆管调整至孔口上槽内,同时拉紧,再埋设钢套管及二期进浆管护管,孔口用水泥砂浆封裹,并调整钢筋网片位置。
垫座砼采用C40砼,外锚头采用C15砼。
锚头垫座砼浇筑视生产情况采用强制式搅拌机机械拌合,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。
5.7锚索张拉锚固
5.7.1机具的率定
张拉设备的标定:
为保护张拉控制力的准确性,在张拉作业前需对张拉设备系统(包括千斤顶、油管、压力表等)进行“油压值—张拉力”对应关系的率定,并经监理工程师批准后方可使用。
采用整体张拉千斤顶YCW250B型千斤顶和ZB4-500S型电动油泵配套进行锚索张拉,单根预紧采用YDC240Q型千斤顶。
使用前,张拉机具须进行配套率定。
对每批进厂的锚板、夹片、限位板等进行外观检测,锚板、夹片夹持受力部位要求清洁,尺寸准确,不得有明显的机械损伤,避免应力集中;
每批进厂的锚具都应有厂家的出厂证明书(须归档保管)。
5.7.2张拉前具备的条件
1)钢绞线材质抽样检查合格;
2)张拉前各工序阶段验收合格;
3)锚夹具合格证及抽样检验;
4)张拉机具已配套标定并出具标定证明文件;
5)内锚段灌浆、垫座砼强度均达到设计要求值;
5.7.3锚索张拉操作
1)安装锚板、夹片、限位板、千斤顶及工具锚。
安装前锚板上的锥形孔及夹片表面应保持清洁,为便于卸下工具锚,工具夹片可涂抹少量润滑剂。
工具锚板上孔的排列位置需与前端工作锚的孔位一致,不允许在千斤顶的穿心孔中钢绞线发生交叉现象。
2)锚索正式张拉前,先对每股钢绞线施加50KN的张拉荷载进行预张拉,以使锚索各钢绞线受力均匀、完全平直,并将该荷载锁定在锚板上,再将所有锚索一起张拉至安装荷载。
张拉控制以拉力为主,辅以伸长值校核,张拉时按以下分级进行,并进行及时准确的记录。
张拉应力对应值:
锚索吨位
s0
s/2
3s/4
s
1.1s
900KN
350KN
450KN
675KN
990KN
注:
表中s0与预紧应力一致,即单根50KN。
循环张拉:
①第一循环张拉:
s0→s/2(稳定2min)。
②第二循环张拉:
s/2→3s/4(稳定3min)。
③第三循环张拉:
3s/4→s(稳定3min)。
张拉过程中当达到每一级的控制张拉力后稳定5分钟即可进行下一级张拉,达到最后一级张拉力1.1s后,压力无下载稳定20min,2次读数,即可锁定。
3)张拉时,升荷速率每分钟不宜超过设计应力的1/10,卸荷速率每分钟不超过设计应力的1/5。
4)在设计有特殊要求时或根据旁边的监测锚索受力情况进行判断是否需要对锚索进行补偿张拉。
锁定48h内,若锚索应力下降到设计值以下时,应进行补偿张拉。
对于有补偿张拉要求的锚索,在张拉锁定后7d左右进行,补偿张拉的张拉力为超张拉力。
补偿张拉:
实际张拉力→超张拉力(稳定5min)。
5)当实际伸长值大于理论计算值10%或小于5%时,应暂停张拉,查明原因并采取相应措施予以调整后,方可继续张拉。
6)锚索张拉时应通知监理工程师到场,并及时准确记录油压表编号、读数、千斤顶伸长值、夹片外露长度等。
5.8锚索锚头保护
锚索张拉灌浆完毕后,从锚具外端量起50mm以外钢绞线用砂轮切割机截去。
预应力锚索张拉锁定,回灌补浆结束后,可将锚具外150mm的钢绞线用锚索切割机割除。
用黄油保护锚具及外留钢铰线,浇筑C15的混凝土封闭锚头,混凝土保护厚度不小于10cm。
距锚索部位20m范围不得进行爆破作业,后期亦不得在邻近锚索施工部位进行大规模爆破作业。
6、主要施工时段
6.1单束预应力锚索施工时间
单束预应力锚索施工循环工期分析表
工序名称
钻机转移
钻孔
固结灌浆
扫孔
安装锚索
注浆
锚墩浇筑
注浆等强
张拉
二次注浆
封锚
时间
(h)
4
40
5
5
4
168
10
累计时间(h)
4
44
49
89
94
99
103
271
276
286
290
以上时间为纯连续施工时间,不包括灌浆时间长及其它特殊情况占用时间
7、资源投入计划
7.1人力资源投入
施工高峰期的人力资源投入如下表:
主要人员配置表
序号
部门
数量
备注
1
管理人员
2
技术员
3
质检员
安全员
钻孔人员
15
6
灌浆人员
8
7
锚墩混凝土施工人员
12
制锚、下锚以及张拉人员
20
9
机、电运转及修理人员
7.2主要设备资源投入
主要施工机械设备配置表
名
称
型
号
规
格
额定功率
电动空压机
GA25Mpa
4m3/min,25MPa
75KW
钻机
YG-80
Φ180
H=80m
37KW
制浆机
黑旋风ZJ400C
7.5KW
注浆机
黑旋风3SNS-A型
Q=100L/min
11KW
双层搅拌桶
自制
注浆记录仪
成都翰矽科技
电动油泵
ZB4-500S
P=50MPa
11KW
千斤顶
YDC240Q
240KN
千斤顶
YCW250B
2500KN
电焊机
BKX300
33KW
钢筋切割机
40
5.5KW
载重汽车
5t
8、质量保证措施
1、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。
2、严格ISO—9001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,及时清除质量隐患。
施工过程中,严格实行三级质检制度。
3、对主材要按设计及规范要求进行检查及试验。
预应力张拉机械使用前必须进行配套标定,之后按规范要求定期进行标定。
4、对所有施工部位的钻孔、注浆等工序进行全过程的质量检查,详细作好质量检查记录,编制工程质量报表,定期提交监理工程师审查。
施工中,严格控制钻孔开口位置、孔距、孔斜、等参数,确保施工质量。
5、严格按照有关的施工规范、规程进行。
锚索的安装方法,包括钻孔、锚索加工和锚固及注浆等工艺,均经过监理工程师的检查和批准,实施时严格锚索制作安装工艺。
6、严格控制施工过程中的模板变形,保证立模的准确度和稳定性,确保混凝土外形轮廓线和表面平整度满足要求。
7、施工使用的各种主要材料“三证”齐全,严禁的“三无”材料或产品进入施工场地。
锚索施工用的张拉机具须定期检查、标定,以标定曲线作为施工控制依据。
8、施工中所有工序认真填写详细的施工记录和验收签证记录单,对施工中发后的任何质量异常情况都要快速及时地向有关部门通报,提出整改措施或方案,限期整改。
9、安全保障措施
1、工地设置各种安全标志,在需要的地方设置保护设施。
2、所有员工进入施工现场必须劳保着装,配戴安全帽,持证上岗。
3、施工作业前,安全员须根据现场地形地貌、地质条件、气象情况,采取安全作业措施,对存在不安全因素的施工项目在隐患未消除前不得允许施工。
4、每天班前班后进行安全检查,积极查找安全隐患,并针对查出的安全隐患制定整改和预防措施。
5、排架按设计要求搭设,操作平台、爬梯、人行便道必须满铺竹跳板,临空侧设置护栏,并立挂安全网。
上架人员系好安全带、安全绳。
6、排架作业人员及特种作业人员必须持证上岗,其作业必须严格遵守各项安全规定。
7、大风大雨雷电天不准架上作业,夜间作业必须在项目部领导及安全部门的批准同意下进行施工,同时具备必需的照明、安全监护、紧急避险措施。
8、马道较窄时,在排架施工时为防整体倾覆,现场采取每根立管下部打坡面防滑插筋,孔深70cm,钢筋直径Ф25mm,长度100cm,孔内注锚固剂;
9、由于存在较多交叉作业,工作面之下常有行人通过,为使行人不受坡面危石的伤害,在进行排架搭设、设备吊运时,在工作面坡脚上下游方向、工作面上各配一个警戒人员和一台对讲机以及警示牌6块。
10、钻孔开始时,需将孔口松动岩石清除并用袋子