锚杆锚索框架梁施工方案.docx
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锚杆锚索框架梁施工方案
锚杆锚索框架梁施工方案
1．工程概况
绵竹至茂县公里绵竹段第二分部项目K41+811.75-K43+105段路基，共有锚杆锚索框架梁5段，分别是K41+880-K42+130段边坡采用刷方及锚固的工程措施，刷方后最大边坡高度53.46m。
第一级边坡坡率为1：
0.3，坡高15m，设锚杆框架加固，采用φ32mm砂浆锚杆，长L=12m，设计荷载120KN；第二级边坡坡率为1：
0.3，坡高15m，设锚索框架加固，锚索长度分别为24m、26m和28m，锚索框架加固范围外坡面采用锚杆框架加固，采用φ32mm砂浆锚杆，锚杆长L=12m，设计荷载120KN；第三级边坡坡率为1：
0.3，坡高15m，设锚索框架加固，锚索长度分别为30m、32m和35m;第四级边坡坡率为1：
0.3，坡高8.46m，设锚索锚墩，锚索长度分别为40m和40m，锚索长度40m。
锚索设计荷载均为700KN，预设锚固段长度均为10m。
K42+130-K42+265段边坡采用刷方及锚固的工程措施，刷方后边坡高度最高为33m。
第一级边坡坡率为1：
0.3，坡高15m，设锚杆框架加固，采用φ32mm砂浆锚杆，长L=12m，设计荷载120KN；第二级边坡坡率为1：
0.3，最大坡高18m，设锚索框架加固，锚索长度分别为26m、28m和30m，锚索设计荷载均为700KN，预设锚固段长度均为10m。
锚索框架加固范围外设锚杆框架加固，采用φ32mm砂浆锚杆，长L=12m，设计荷载120KN。
K42+265-K42-335段边坡采用刷方及锚固的工程措施，刷方后边坡高度最高为34m。
第一级边坡坡率为1：
0.3，坡高10m，设锚杆框架加固，采用φ32mm砂浆锚杆，长L=12m，设计荷载120KN；第二级边坡坡率为1：
0.3，坡高10m，设锚索框架加固，锚索长度分别为20m和24m；第三级边坡坡率为1：
0.3，最大坡高14m，设锚索框架加固，锚索长度分别为26m、30m和35m，未设锚索框架段落采用锚索锚墩，锚索长26m。
锚索设计荷载均为700KN，预设锚固段长度均为10m。
K42+520-K42+570段边坡采用刷方及锚固的工程措施，刷方后边坡高度最高为59m。
第一级边坡坡率为1：
0.3，坡高15m，设锚杆框架加固，采用φ32mm砂浆锚杆，长L=9m，设计荷载120KN；第二级边坡坡率为1：
0.3，坡高15m，设锚索框架加固，锚索长度分别为24m、26m和28m；第三级边坡坡率为1：
0.3，最大坡高15m，设锚索锚墩加固，锚索长度分别为28m、30m和32m；第四级边坡坡率为1：
0.3，坡高14m，设锚索锚墩加固，锚索长度分别为32m、34m和36m。
锚索设计荷载均为700KN，预设锚固段长度均为10m。
K42+570-K42+625边坡采用刷方及锚固的工程措施，刷方后边坡高度最高为45m。
第一级边坡坡率为1：
0.3，坡高10m，设锚杆框架加固，采用φ32mm砂浆锚杆，长L=9m，设计荷载120KN；第二级边坡坡率为1：
0.3，坡高15m，设锚索框架加固，锚索长度分别为18m、20m和22m；第三级边坡坡率为1：
0.3，最大坡高20m，设锚索框架加固，锚索长度分别为24m、26m和28m。
段边坡设有3孔锚索基本试验孔，单孔锚索长度20m，设计荷载为700KN。
锚索施工前，须选择有代表性地层进行锚索基本试验，提交锚索基本试验报告，并经设计验证确认后方可施工锚索工程孔。
由于边坡地表基岩出露，开挖后坡面坡率较陡，设置截排水沟困难，本段边坡不设排水措施。
边坡结构面顺层，倾角较缓，开挖坡率陡于结构面，边坡可能发生顺层坍滑破坏。
边坡开挖施工要求逐级开挖，逐级加固，开挖一级，加固一级，本级坡面加固工程起作用后，才能开挖下一级坡面。
边坡开挖要求采用光面爆破或预裂爆破等控制爆破措施，开挖近设计开挖面时，应减弱爆破强度，减轻爆破对开挖面的破坏程度，爆破后的设计开挖面应光滑平整。
二、人员设备一览表
1、主要机械投入
主要施工机械设备表
序号
机械名称
数量
备注
1
钻孔机
2
2
砂浆搅拌机
1
3
砼搅拌机
1
4
空压机
1
5
发电机
1
2、主要施工人员的投入
工程主要人员表
序号
姓名
职务
备注
1
杨大伟
项目经理
2
周新
项目副总工
3
黄美林
质检科长
4
李宽
技术员
5
刘理
测量
6
普工
18人
三、施工准备
1、临时排水措施：
1、施工前开挖排水沟和截水沟,排水沟和截水沟组成临时排水系统，把山坡上的水流通过截水沟引入排水沟中，尽量避免水流冲刷边坡。
2、施工准备
1、试验准备：
锚杆材料性能试验、钢筋性能试验；粗、细集料性能试验；砂浆、砼配合比试验。
锚杆材料按规定逐批进行检验，锚杆要在工地加工车间制作，并试装配，以确保质量。
2、施工测量放样：
防护工程施工紧跟路堑开挖施工进行，根据路堑设计开挖坡面，放出边坡平台位置，根据设计要求和围岩情况，定出钻孔孔位，做出标记。
四、锚索框架梁施工
1锚索的工作原理
锚索就是高挖方路段为了减少对原状土的挖方数量，保护生态环境而设计的一种特殊挡防结构。
主要解决破裂面至土体临空面之间破裂土体的稳定。
其作用原理是：
依靠对锚索的张拉预应力，用锚具锁定在桩身上，锚索产生的反作用力通过桩身传递到破裂土体，使破裂土体在外力作用下稳定。
锚索预应力一头靠锚固段框架梁承受，另一头靠桩身承受，中间穿过破裂土体。
2、锚索框架梁的布置和结构形式
锚索长度18～36m，间距8m，锚固段长10m，锚孔直径为130mm，倾角70°,锚索体一束由2根Φ15.2钢绞线组成，单孔锚固力700KN。
锚梁采用C30钢筋混凝土现浇，截面0.6m*0.6m。
3、锚索框架梁施工工序
锚索框架梁施工工序:
测量定位→钻孔→清孔→锚索制作→锚索安装→注浆→框架梁施工→锚索张拉→补张拉及锁定→锚头封闭。
4、施工过程
（1）锚孔测放：
边坡施工边挖边加固，即开挖一级，防护一级，不得一次开挖到底。
用全站仪将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位误差不得超过±50ram。
如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，需经设计监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
（2）搭设脚手架：
采用￠5Omm钢管脚手架搭设作业平台，搭设脚手架必须满足相应的承载能力和稳固条件。
（3）安装钻机、钻孔：
根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，孔位误差不得超过±0.2m，钻孔倾角和方向符合设计要求,倾斜度偏差不得超过±2°。
钻孔要求干钻,禁止采用水钻，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。
钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。
钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。
如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1~0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。
钻孔孔径,孔深要求不得小于设计值。
为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。
为确保锚孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.2米以上。
（4）清孔：
钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻l~2min，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。
钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2~0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
除相对坚硬完整之岩体锚固外，不得采用高压水冲洗。
若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。
如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
（5）锚孔检验：
锚孔钻造结束后，须经现场监理检验合格，方可进行下道工序。
孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。
同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。
（6）锚索体制作及安装：
先调直、截取钢绞线，其长度为钻孔实际长度+外锚墩厚度+千斤顶长度+工具锚和工作锚的厚度+张拉操作预留量，另外还要考虑截长误差，即多截出50～100mm。
截取钢绞线宜用切割机，严禁用气焊和电弧焊切割。
将截好的钢绞线平顺摆放好，逐条进行质量检查，对合格者进行登记、挂牌、标记锚索编号（与孔号对应）。
按设计量出内锚固段和锚索长度并分别作出标记，在内锚固段范围内每隔1m穿一个对中隔离支架，两支架之间扎铁丝一道。
张拉段的钢绞线应放入塑料管内并注入黄油（防锈和形成自由）。
在锚索端安好导向帽后，平顺放好待用。
将组装好的锚索抬至孔位处（距离较远时可将锚索盘1.5～2.0m直径的圆盘，然后运输），经核对确认锚索与孔的编号一致后，先用高压风清孔，然后将锚索缓缓插入孔底，注浆管同锚索一起装入，管口与孔底要保持30～50cm的距离。
安装时要注意：
①要保持锚索顺直，放送用力要均匀，不要左右摆动；
②下锚索前，对每根锚索都要进行捆扎质量检查，确保无松动，无锈蚀等不良现象，并核对孔号，以免下错锚索。
钢绞线采用高强度低松弛无粘结预应钢绞线（￠=15.24mm）
（7）锚固段注浆：
采用一次常压注浆孔底返浆方式注浆，直至锚孔孔口溢出浆液或排气管停止排气且有稀水泥浆压出时，方可停止注浆。
注浆结束后应观察浆液的回落情况，若有回落应及时补浆。
液浆作业过程应做好注浆记录，同时，对每批次注浆采样进行浆体强度试验。
浆液为C40水泥浆，水灰比0.4～0.45，注浆压力按设计要求控制，设计无要求时控制在1.5～2.5Mpa。
（8）锚索框架梁施工:
锚索框架梁采用C30混凝土整体浇注。
框架梁施工前，要先将该部分边坡进行修整，并开挖框架梁槽。
清除基础表面松土，铺垫2~5cm砂浆调平层，然后进行钢筋制作安装，钢筋接头需错开，同一截面钢筋接头数不得超过钢筋总根数的一半，且有焊接接头的截面之间的距离不得小于lm。
安装钢筋时应注意锚索钢管的埋设和锚锭板及锚具的定位。
如锚索与竖梁箍筋相干扰，可局部调整箍筋的间距。
模板安装时应注意保护层的控制和模板的加固牢靠。
最后进行混凝土浇筑，混凝土浇筑时，尤其在锚孔周围，钢筋较密集，一定要仔细振捣，保证质量。
（9）锚索张拉施工:
框架梁预应力锚索防护工程主要受力构件是框架梁和预应力锚索，所以预应力锚索张拉的施工质量是高边坡防护工程成败的关键，其中预应力锚索的张拉是关键中的关键。
锚索张拉在外锚墩混凝土与锚固段砂浆强度达到设计强度70%以上时进行。
张拉前必须对张拉设备进行标定：
根据千斤顶与油表的标定方程作为张拉依据。
第一次张拉用20%设计拉力预张拉，以便索体各部位接触紧密，索体完全顺直。
第二次张拉按五级张拉，即预应力的25%，50%，75%，100%，除第一级需要稳定20～30分钟外，其余每一级需要稳定5分钟，并分别记录每一级钢铰线的伸长量。
张拉时锚索体受力要均匀，发现异常情况应分析原因，并及时处理解决。
（10）张拉段注浆：
注浆管从预留孔插入，直至管口到达距锚固段外端50cm为止，当预留孔有浆液溢出时，开始拉出注浆管（边注浆边拉管，以防有空隙产生）。
孔中的空气由外锚墩的预留气孔排出。
（11）补张拉：
对钢绞线松弛和地层的徐变等因素造成的预应力损失进行补张拉。
据试验，预应力损失的90%以上是在张拉后3～5天发生的，我们在张拉后的6～10内天进行补张拉，然后锁定。
（12）补浆和封锚
补偿张拉后立即补注浆、注浆方法同上。
补浆后立即封锚。
从锚具量起留50mm钢铰线，其余截掉，然后在其外采用覆盖厚度为60mm的水泥砂浆保护层。
五、边坡监测锚索计的运用
1、锚索测力计安装埋设
SDM系列锚索测力计安装埋设时，按规范的要求，测力计和各垫板的接触面平整，不允许有焊疤、焊渣和其它异物存在，达到所有垫板平整光滑，与测力计的接触面紧密。
保证测力计和各垫板与埋设孔的轴线垂直，其倾斜度和偏心值应按有关规范和设计要求控制。
锚索施工时，监测锚索应在对其有影响的周围其它锚索张拉之前进行张拉加荷。
当承压垫座混凝土与锚索的锚固段混凝土的承载强度达到设计要求后，依次将内垫板、锚索测力计、外垫板与锚板安装在承压垫座的孔口锚垫板上，进行预拉，此时，应将频率计和传感器连接监测拉力。
张拉全过程中均按规范或设计要求进行，在预紧过程中注意对所有组件调整对中，以满足设计要求。
下图为锚索测力计安装埋设示意图。
2、张拉
预紧检验合格后，连接张拉机具，加荷张拉前，应准确测量其初始值和环境温度，连续测三次，当三次读数的最大值与最小值之差满足设计要求后，取其平均值作为监测的基准值。
然后按设计技术要求分级加荷张拉，一般每级荷载应测读一次，最后一级荷载应进行稳定监测，连续测读三次，三次读数的最大平均值与最小平均值之差应满足设计要求。
3、安装锁定
张拉荷载稳定满足设计要求后锁定卸载之后及时测读锁定荷载。
然后进行锁定后的稳定监测，监测时间的间隔根据荷载变化速率确定，满足设计要求后，引出电缆浇筑二期混凝土，进入正常监测。
4、测读方法
锚索测力计安装埋设后，根据测点锚头的固定方式确定基准值。
机械锚头锚固后即可确定基准值，水泥砂浆锚固的锚头，在注浆后24小时以上可确定基准值。
一般需进行三次测试，三次测试的差值小于1％F.S时的平均值即可确定为基准值。
5、结果计算
锚固力用下式计算：
式中：
P─张拉力（KN）；K─灵敏系数（MPa/
）；A─修正系数；
─频率平方差（
）；
─X时刻的频率值；
─初始频率值；
六、锚杆框架梁施工工艺
1、锚杆施工工艺
路堑边坡按设计要求清理好后，开始进行锚杆施工作业。
1、定位：
孔位允许偏差为±15mm；锚杆孔距误差不超过150mm。
2、钻孔：
锚杆采用风枪打眼，锚杆轴线于岩体主体结构面或滑移面成大角
度相交，钻孔要符合以下要求：
钻孔圆而直，钻孔方向尽量与岩层主要结构面垂
直；锚杆孔径要大于杆体直径15mm。
钻孔深度要满足下列要求：
锚杆孔深允许
偏差为±50mm；钻孔质量和锚杆材料质量是锚杆施工质量的基础，确保每一根锚
杆都能发挥支护的作用。
3、清孔：
用高压风管将孔内粉尘和杂物吹出。
4、砂浆制备：
采用不低于42.5级且具有抵抗水侵蚀的化学稳定性的普通硅
酸盐水泥，按施工配合比在拌合站统一拌合锚杆用砂浆。
5、锚杆准备：
按设计要求截取杆体，并整直、除绣和除油。
6、注浆：
孔深、孔径验收合格后灌注水泥砂浆，普通水泥砂浆锚杆的施工
要求如下：
砂浆拌和均匀，随拌随用，一次拌和的砂浆要在初凝前用完。
砂浆质量是确保粘结力和锚固力的核心，必须充分注意，严格控制在初凝前
用完，并要遵守以下规定：
（1）、注浆开始或中途暂停超过30分钟时，要用水润滑注浆罐及其管路。
（2）、注浆孔口压力控制在0.4～0.6Mpa之间；。
（3）、注浆管要插至距离孔底5～10cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，
直到注满为止。
7、插锚杆：
注浆结束后随即迅速将锚杆体插入，锚杆杆体插入孔内的长度
不得短于设计长度的95%。
若孔口无砂浆流出，必须将锚杆体拔出重新注浆。
2、钢筋砼方格骨架施工工艺
钢筋砼方格骨架施工在锚杆施工完成后进行。
1、测量放样：
在锚杆施工完成后立即进行，根据路堑设计开挖坡面放出基
坑开挖边线和边坡平台位置。
2、基坑开挖：
因基坑断面较小，只有采用人工开挖的方法进行，开挖时注
意要使开挖断面垂直于路堑边坡坡面。
3、模板加工和安装：
模板采用钢模板和木模板相结合，在制作厂加工和拼
装好后运到现场安装。
4、钢筋绑扎：
钢筋在制作场地制作好后运到现场绑扎。
钢筋绑扎前锚杆按
要求进行拉拔试验，合格后才能进行下步工序。
5、基坑、钢筋、模板检查：
检查项目按照验标规定执行。
6、混凝土制备和浇筑：
混凝土在拌合站集中拌合，混凝土输送车运输，使
用插入式振动棒进行振捣。
7、养护：
砼的养护在砼浇筑12～24小时后进行，养护时间不得少于7天。
七、施工安全和质量保证措施
1、施工安全措施
1、施工中，定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全。
2、喷射机、水箱、风包、注浆罐等应进行密封性能和耐压试验，合格后方
可使用。
3、注浆施工作业中，要经常检查出料弯头、输料管、注浆管和管路接头等
有无磨薄、击穿或松脱现象，发现问题，应及时处理。
4、处理机械故障时，必须使设备断电、停风。
向施工设备送电、送风前，
应通知有关人员。
5、向锚杆孔注浆时，注浆罐内应保持一定数量的砂浆，以防罐体放空，砂
浆喷出伤人。
6、非操作人员不得进入正进行施工的作业区。
施工中，喷头和注浆管前方
严禁站人。
7、施工操作人员的皮肤应避免与速凝剂、树脂胶泥直接接触，严禁树脂卷
接触明火。
施工过程中指定专人加强观察，定期检查锚杆抗拔力，确保安全。
8、锚杆安设后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物，在砂浆凝固前，
确实作好锚杆防护工作，防止敲击、碰撞、拉拔杆体和在加固下方开挖；粘结锚
杆锚杆粘结用水泥砂浆强度达到80%以上后，才能进行锚杆外端部弯折施工。
2、锚杆锚索施工质量保证措施
1、应认真做好各项工程施工组织计划，充分考虑当地季节性气候对施工工艺的影响，尽量避免安排在雨季施工，施工前做好边坡排水措施。
必须采取随挖随支护的施工方法，严禁一次开挖到底，应开挖一级，支护一级。
1、锚杆锚索材质检查：
确保每批锚杆材料均附有生产厂商的质量证明书，并按施工图纸规定的材质标准以及监理人指示抽检锚杆性能；
2、注浆密实度试验：
选取与现场锚杆的锚杆直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆，采用与现场注浆相同的材料和配合比拌制的砂浆，并按与现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护7天后剖管检查其密实度。
3、锚索张拉前应对张拉设备进行标定，作为张拉依据、张拉应在砂浆和框架梁强度达到70%以上进行。
4、拉拔力试验：
按设计要求对边坡支护锚杆，按作业分区在每300根锚杆中抽查三根进行拉拔力试验；如锚杆抗拔力达不到设计值，采用扩大钻孔直径，增大早强砂浆与围岩接触面积加以解决。
5、施工过程中，对锚杆、锚索孔的钻孔规格（孔位、孔径、孔深和倾斜度）进行自检，作好记录。
并配合监理人员进行抽验；
5、在监理人现场参加各项试验和检查，并将各项试验记录和成果以及验收报告经监理人验收，在签认合格后作为支护工程完工验收的资料。
7、施工中做好安全防护措施，保证施工安全。
3、砼质量控制措施
1、砼配合比控制
砼配合比严格按设计要求进行施工前的试验工作，水泥、砂石料及施工用水
均进行试验，确保砼的质量。
2、砼的拌制、运输及浇筑
为了严格控制砼质量，设立砼拌合站，集中搅拌，砼输送车运输，混凝土输
送泵灌注。
3、质量控制程序：
为确保砼的配合比、拌制、运输、浇筑、养护、拆模满足设计和规范要求，建立砼工程质量控制程序。
八、工期计划
本工程计划于2014年1月10日开工，2014年7月10日。
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