精品锚索施工作业指导书.docx
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精品锚索施工作业指导书
张吉怀铁路ZJHZQ-7标路基工程
编号：
ZJHZYZDS-路-04
锚索施工作业指导书
单位：
编制：
审核：
批准：
2017年11月10日发布2017年11月10日实施
锚索施工作业指导书
1．适用范围
适用于新建张吉怀铁路ZJHZQ-7标预应力锚索施工。
2．作业准备
2.1内业准备
施工前，已组织技术及管理人员认真学习实施性施工组织设计及相关方案，阅读、审核施工图纸，熟悉作业标准与规范。
开工报告已审批，用于锚索施工的原材料、成品、半成品已经按要求检验合格。
三级交底已完成，作业人员已熟练掌握作业内容和工作标准并经安全、技术教育培训，考核合格；特殊工种持证上岗。
2.2外业准备
人员、设备、材料、机具、作业环境满足施工需求；紧前工序已通过验收；
原材料进行试验检测并满足设计、规范要求；机具设备及水、电等管线已检查，能够正常运转。
3．技术要求
3.1产品技术规格及标准符合设计文件及图纸要求。
（1）《高速铁路路基工程施工技术规程》Q/CR9602-2015
（2）《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751-2010
（3）《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2014
（4）《预应力筋专用锚具\夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2010
（5）《张吉怀铁路路基工程设计与施工详图集》
3.2其他要求
（1）当坡面为强高且较为完整的硬质岩时，设锚墩锚固；为强风化硬质岩时，设纵向锚梁；为土质或软岩时，设纵向锚梁或框架梁。
（2）实际钻孔深度应比设计孔深大0.5m。
（3）锚索孔径φ=110mm（或130mm），锚索采用n根（n不小于3）高强度低松弛预应力钢绞线（φ=15.24mm）制作。
钢绞线的截取长度为锚固段+自由段+1.5m外露张拉段。
（4）注浆材料采用水泥砂浆，注浆压力不小于0.6-0.8MPa。
（5）锚索张拉应分两次逐级张拉，第一次张拉值为总张拉力的70%，两次张拉间隔不少于3-5天。
4．施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工准备→测量定位→搭设钻孔平台→钻机就位→钻孔→清孔→安装锚索→注浆→施工锚墩→安装锚具、锚索初张拉→锚索终张→应力测试→切割锚索→锚头封闭
4.2工艺流程图
图4.1预应力锚索工艺流程图
5.施工要求
5.1施工准备
（1）机具、设备进场
根据现场情况选择适用本工程的钻机、钻具。
配备钻具长度，直径要满足施工要求。
主要施工设备有：
空压机、搅拌机、储浆罐、砂浆泵、装载机、水泵、焊机、氧气瓶等。
（2）材料进场
材料进场前必须进行检验，合格后方可使用。
水泥采用P.042.5普通硅酸盐水泥，水泥进场时必须附带出厂合格证；细砂要符合要求，避免粒径过大；钢材按设计规格及实际情况分批进场，进场时必须附带出厂合格证；原材料进场要及时通知监理进行报验。
（3）对施工区域的场地进行清理，水、电管路等已接至现场。
5.2测量定位
锚孔孔位按设计要求准确测放在坡面上，孔位误差不超过±2cm，锚孔斜度误差不超过±1°。
5.3钻孔设备安装
（1）利用Φ48钢管脚手架杆搭设操作平台，检测脚手架，应满足相应承载力和稳固条件。
（2）平台用锚杆与坡面固定，钻机用吊车提升到平台上。
（3）根据坡面测放孔位，准确固定安装钻机，并严格进行机位调整。
（4）钻机要求稳固，施钻过程中应随时检查。
图5.1钻机平台图5.2钻机钻进
5.4钻孔
采用潜孔冲击式钻机。
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。
钻孔深度要超出锚索设计深度0.5m。
工艺为：
定位→钻孔→高压风清孔。
锚索锚孔孔径为Φ110mm、Φ130mm，锚索材料采用高强度低松弛Φ15.2的预应力钢绞线，钢绞线强度Rb=1860MPa，并采用与其配套的QVM15-3、4锚具系列。
5.5清孔
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。
两种特殊情况的处理：
（1）渗水的处理。
在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时，从孔中吹出的都是一些小石粒和灰色或黄色团粒而无粉尘，说明孔内有渗水，岩粉多贴附于孔壁，这时，若孔深已够，则注入清水，以高压风吹净，直至吹出清水；若孔深不够，虽冲击器工作，仍有进尺，也必须立即停钻，拔出钻具，洗孔后再继续钻进，如此循环，直至结束。
有时孔内渗水量大，有积水，吹出的是泥浆和碎石，这种情况岩粉不会糊住孔壁，只要冲击器工作，就可继续钻。
如果渗水量太大，以至淹没了冲击器，冲击器会自动停止工作，应拔出钻具进行压力注浆。
（2）塌孔、卡钻的处理。
当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时，往往发生塌孔。
塌孔的主要标志是从孔中吹出黄色岩粉，夹杂一些原状的（非钻头碎的、非新鲜的、无光泽的）石块，这时，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。
雨季，常常顺岩体破碎带向孔内渗流泥浆，固壁注浆前，必须用水和风把泥浆洗出（塌入钻孔的石块不必清除），否则，不仅固壁注浆效果差，还容易造成假象。
图5.3钻孔施工效果图
5.6锚索制作
（1）锚索束制作宜在现场加工车间或有遮盖的场地上进行；
（2）钢绞线的下料长度应满足锚索束结构设计及张拉的需要。
下料应采用机械切割，严禁使用电弧烧割；
（3）锚固段锚索束必须进行清污、除锈处理；自由段锚索束应涂防腐剂，外套塑料管；张拉锚索束应涂防腐剂。
（4）锚索束的紧箍环、扩张环、定位支架等配件安装位置和数量应符合设计要求；
图5.4一次注浆锚索体结构详图
图5.5锚索制作图
（5）锚具、垫板应与锚索体应同轴安装。
将截好的钢绞线平顺地放在作业台架上，量出内锚固段和锚索设计长度，分别作出标记，最后，在锚索端头套上导向帽。
5.7锚索安装
向锚索孔装索前，要核对锚索编号是否与孔号一致，确认无误后，再以高压风清孔一次，即可着手安装锚索。
锚索束应顺直安放在钻孔中心并保证锚固段长度。
安装上倾和水平锚索时要注意以下四点：
检查定位止浆环和限浆环的位置，损坏的，按技术要求更换；检查排气管的位置和畅通情况；锚索送入孔内，当定位止浆环到达孔口时，停止推送，安装注浆管和单向阀门；锚索到位后，再检查一遍排气管是否畅通，若不畅通，拔出锚索，排除故障后重新送索。
5.8注浆
锚索注浆采用孔底注浆施工，砂浆由孔底注入，空气由排气孔排出，采用砂浆位置指示器控制注浆位置，一次注满锚固段和自由段。
锚索孔注浆采用注浆机，注浆材料为M40水泥砂浆，配合比由试验确定，注浆压力不低于0.6～0.8Mpa；砂浆灌注必须饱满密实，第一次注浆完毕，水泥砂浆凝固收缩后，孔口应进行补浆。
地层具有腐蚀性或地下水具有侵蚀性时，注浆材料应采用抗侵蚀性水泥。
5.9立锚墩
锚墩的作用是把锚具的集中荷载传递到岩面和调整岩面受力方向。
为了使锚墩上表面与锚索轴线垂直，预先将一根外径与钻头直径相同的薄壁钢管和垫板正交焊牢，浇筑锚墩前将钢管的另一端插入钻孔即可，垫墩旁应预留补浆孔和排气孔。
5.10锚索的张拉
锚索张拉在注浆及锚梁砼达到设计强度70%后进行，张拉锚索前对张拉设备进标定，避免出现应力误差。
标定时，将千斤顶、油管、压力表和高压油泵联好，在压力机上用千斤顶主动出力的方法反复试验三次，取平均值，绘千斤顶出力（KN）和压力表指示的压强（Kpa）曲线，作为锚索张拉时的依据。
压力表初始起动压强不完全相同，所以，标定曲线上必须注明标定时的压力表号，使用中不得调换。
压力表损坏或拆装千斤顶后，要重新标定。
锚索张拉分两次逐级张拉，第一次张拉为总张拉力的70%，两次张拉间隔时间宜不少于3—5天。
为减少预应力损失，总张拉力应包括超张拉值，自由段为土层时超张拉值宜为15%—25%，自由段为岩层时宜为10%—15%。
张拉中应对锚索伸长量与张拉力作好记录，核实伸长量与张拉力是否相符。
各级张拉力分别为设计张力以25%倍数递增，每级间隔时间2—5分钟，最后一级间隔30分钟。
为克服地层徐变等因素造成预应力损失，进行一次补张拉，然后锁定，切除多余的钢绞线，用混凝土封锚。
锚索张拉应采用伸长值校核应力，实际伸长值与计算伸长值之差不应大于±6%。
锚索张拉时，滑（断）丝总数不应超过钢丝总数的5%，且一束内滑（断）丝不超过一根。
5.11封孔注浆
封孔注浆浆液配比应符合设计要求。
采用纯水泥浆时，水灰比宜为0.3～0.4；采用水泥砂浆时，宜为0.5。
张拉段注浆应在补偿张拉完成后立即进行，注浆应饱满密实，锚垫板及锚头各部分空隙应采用水泥浆灌注满。
注浆管从预留孔插入，直至管口进入锚固段顶面约50cm注浆。
孔中的空气经由设在定位止浆环处的排气管排出。
封孔注浆后，锚头部分应涂防腐剂，并按设计要求进行封闭。
5.12锚头封闭
封孔注浆后，锚头部分涂防腐剂，并按设计要求进行封闭。
6.劳动组织
劳动力组织方式采用架子队组织模式，施工人员主要配置如表6.1。
表6.1作业人员配置
序号
工种
数量（人）
备注
1
班组长
1
负责人员组织及协调
2
钻机操作手
4
2套设备
3
钢筋工
4
锚杆制作、安装
4
张拉工
4
锚索张拉
5
压浆人员
4
压浆
6
普工
6
坡面清理等
合计
23
7.材料要求
（1）处于非腐蚀环境中，水泥浆与自由段保护管的搭接长度不小于0.3mm。
（2）处于腐蚀环境中的锚索采用I级防护构造，锚固段应采用全长波型管防护，且与自由段搭接长度不小于200mm，锚固段水泥浆保护层厚度不小于20mm。
（3）锚索的自由段应采用I级防护构造，护管采用φ22mm聚乙烯塑料护管，管内应充满防腐油脂，并采取专门措施将防腐油脂滞留于护管内，护管应延伸至过渡管内至少100mm.
（4）锚索的防腐材料采用专用防腐油脂，并满足《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》（JG/T3007）的技术要求。
8.设备机具配置
表8.1预应力锚索施工主要机具设备表
序号
名称
单位
数量
备注
1
空压机
台
1
2
千斤顶
台
2
3
油泵
台
2
4
发电机
台
1
5
卷扬机
台
2
6
潜孔式钻机
台
2
7
液压砂浆泵
台
2
8
砂浆搅拌机
台
2
9
砂轮切割机
台
2
10
电焊机
台
2
9.质量控制及检验
9.1质量控制
（1）钻孔
锚孔孔位应按设计要求准确测放在坡面上，钻进过程中保持下倾角稳定，孔位误差不得超过±0.2m,锚孔的孔斜度误差不超过±2°，实际钻孔深度应比设计孔深大0.2m。
钻孔采用风动干钻施工法，并不断用高压风清孔，保持钻孔清洁，孔壁无污染物。
（2）锚索制作
检查钢绞线是否作防锈处理，并无缠绞及扭麻花现象。
锚固段锚索束必须进行清污、除锈处理；自由段锚索束应涂防腐剂，外套塑料管；张拉段锚索束应涂防腐剂。
预应力钢绞线的制作按图纸要求和技术规范的有关规定执行。
（3）下锚、注浆
以孔为单元，锚索放入孔内（下锚）与注浆各工序连续完成，砂浆强度等级符合图纸要求。
注浆分二次进行，首先以0.6～0.8Mpa压力注浆塞满，待水泥砂浆凝固收缩后，孔口再进行补浆。
锚索孔注浆应采用孔底注浆法，一次注满锚固段和自由段，要求以浆排水，不搅动浆液。
（4）浇筑锚梁和垫块
钢筋混凝土锚梁和混凝土垫块按图纸要求浇筑，其浇筑施工工艺要求按技术规范的有关规定执行。
锚梁混凝土强度达到设计强度的70％后，方进行预应力张拉。
（5）张拉
锚索分两次张拉，第一次张拉在锚索固定端注浆达到设计强度70%后开始，第一次张拉值为总张拉力的70%，两次张拉的间隔时间不宜少于3～5天。
9.2质量检验
（1）预应力锚索施工前按照工作锚索的3%做锚固试验，且不少于3根。
（2）锚索的布置形式、间距、孔径及孔深应符合设计要求。
表9.1预应力锚索的检查项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法
1
混凝土、砂浆强度（Mpa）
在合格标准内
JTJ071－98附录D、F检查
2
锚孔间距（mm）
±30
抽查钢尺量
3
位置（mm）
±100
查放样记录
4
锚孔倾斜度（％）
±1
查灌前记录
5
锚孔深度
符合图纸要求
查锚孔记录
6
预应力张拉值
符合图纸要求
查锚索张拉锚固时记录
10.安全、环保措施
10.1安全措施
（1）施工前进行技术安全交底，施工中应明确分工，统一指挥。
（2）各种机械机具应处于完好可靠状态。
（3）上岗前要做好完全检查工作，由班组长负责，责任到人，互相督促检查，施工人员进入现场应戴好安全帽，操作人员应集中精神，遵守有关安全操作规程。
（4）机械、电器设备应专人操作。
（5）电气（焊）操作员应持有操作证。
（6）边坡加固工程钻孔通常是在脚手架上作业的，为确保脚手架绝对安全稳定，采用双排方式，立杆间距为1.2到1.3m，层高宜为1.2m，重力集中处增加斜向及横向支撑，并设置短锚桩，将脚手架锚固在稳定的岩壁上。
（7）高空作业应设安全防护措施，在既有线附近作业，应设置行车安全防护。
（8）风动钻机管路连接应牢靠，避免脱开甩出伤人。
（9）切割钢绞线使用的砂轮切割机要设安全护罩，以免断片伤人。
（10）注浆管路应畅通无阻，避免浆液突然喷出伤人，注浆管路不使用时要及时注压清水冲洗干净。
（11）张拉机具各部件应牢靠，特别是高压油管的连接点，以免突然断裂，脱口喷出致伤；在张拉过程中，千斤顶前不能站人，以防锚索断裂造成事故。
（12）多工种交叉作业时，要组织安排好先后顺序。
10.2环保措施
（1）钻孔干钻过程中必须有吸尘装置，避免尘土飞扬。
（2）锚索加工过程中，及时清理废料、废碴，同时加强油料管理，避免油料渗露，污染环境。
（3）封孔注浆前，应先根据钻孔判断其地质情况，了解是否有溶洞，暗河，注浆严格控制注浆量，在保证施工质量的同时，防止浆液污染地下水源及涌出地表的现象发生。
（4）现场材料集中堆放，施工设备由专人负责管理，防水、排水设施提前修砌，保证现场文明施工的正常进行。
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