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昆明市第十污水处理厂基坑支护及地基处理工程试验锚索专项方案云南建工集团有限公司二零一一年九月五日昆明市第十污水处理厂基坑支护及地基处理工程试验锚索专项方案审定：审核：编制：云南建工集团有限公司二〇一一年九月五日-1-昆明市第十污水处理厂基坑支护及地基处理工程试验锚索专项方案1试验目的（1）验证在③圆砾、④粉质粘土的粘结锚固强度，从而确定锚索在本地层中锚固性能的可行与否，作为验证本设计的依据；（2）确定在本场地中所选用的锚索施工钻孔工艺、注浆工艺、张拉锁定工艺及本工程地层中锚索极限抗拔力的大小；（3）通过试验结果分析来确定锚索的锚固安全系数,检验锚索设计荷载是否能满足锚固基坑的需要。2试验依据《昆明市污水处理厂基坑支护工程及地基处理分册》-施工招标图广州市政工程设计院—2011年08月15日；《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120－99)；《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22:2005)。3试验区域选取及实验分组根据现场情况，并结合工程地质勘察报告及基坑支护设计方案，分别在基坑四边施工4颗实验锚索，其中极限抗拔与蠕变实验各2颗，主要锚固土层为④粉质粘土与③圆砾层，锚索施工角度竖向与地面成20°，试验锚索的施工高程为1886—1887之间，具体施工位置参考地勘报告及现场的实际情况做适当调整，试验锚索分组如下表：试验锚索分组表组别锚索编号根数锚固段长自由段长全长（m）角度试验内容、位置试验土层第一组S12S36920极限抗拔实验圆砾③第二组S22S3212420极限抗拔实验粉质粘土④第三组S42S36920蠕变实验圆砾③第四组S52S3212420蠕变实验粉质粘土④4试验锚索施工4.1工艺流程施工工艺流程如下：锚索编制、验收施工准备（人员、材料、设备）→定位→钻孔→成孔检查→锚索安装→锚索注浆→浇筑钢筋混凝土锚墩→锚索张拉→数据统计及分析→锚索实验结果报告。4.2试验主材钢绞线：采用符合GB/T5224-95标准的1860Mpa级、φ15.24低松弛钢绞线；锚具及架线环：均为定型产品。水泥：采用符合国家GB175标准规定的32.5矿渣硅酸盐水泥；外加剂：采用符合国家GB076-97标准规定的三乙醇胺早强剂。4.3试验机具主要机械设备配置表设备名称规格型号数量(台、套)用途锚索钻机MDL120型1锚索钻孔张拉千斤顶YCW150型1锚索张拉电动油泵ZB4-5001锚索张拉注浆机BP-3201锚索注浆二次浆液搅拌机200L1制水泥浆电焊机400A1制安钢筋切割机3.5KW1制锚索、制安钢筋4.4人力配置人力配置表工种名称数量（人）职务备注专业工长1现场管理专业技术员1技术负责钻机机长1锚索钻孔专业技工6锚索施工注浆手2锚索注浆电工1维护电路合计124.5锚索钻孔采用专用锚索钻机进行钻孔，直径为150㎜。钻孔时配专人（技术员）在一旁做详细的钻孔记录，根据钻孔的返渣情况对钻孔-2-所处的土层及厚度进行追踪记录。4.6锚索制安（1）锚索制作锚索制作在现场严格按规范要求制作，定长下料；在锚固段范围内，每隔1.0m安装一个架线环，且经过架线环的每根钢绞线均须用无锌铁丝绑扎牢固，绑扎时保证钢绞线与注浆管平行，不得有交叉现象，并做好导向帽。在锚固段范围内，杆体上不得有可能影响与注浆体有效粘结或者影响锚索使用寿命的有害物质。（2）锚索安装锚索验收合格后采用人工安装，各支点间距离不大于2.0m，转弯半径不小于3米，加工完好的锚索在存储、安放及搬运时，避免机械损失或污染。4.7锚索注浆锚孔注浆采用二次高压注浆技术，注浆材料为水泥素浆，采用P.S32.5矿渣硅酸盐水泥，水灰比0.45-0.55，外加水泥用量0.05%三乙醇胺早强剂，首次注浆压力0.1-0.2MPa，二次高压注浆压力为1.2-2.0MPa.注浆过程中保护浆体的密实性，应:①尽量延长浆体的拌和时问，采用高速搅拌机进行充分搅拌，搅拌时间不少于3min，使浆体达到最佳拌和效果；②从孔底返浆，待浆液溢出孔口、且返浆比重与原浆液一致后，进行封口稳压屏浆，然后再拨注浆管，拨出速度应缓慢，并根据情况适当补浆，保持注浆口饱满；③控制注浆压力，保持注浆压力稳定。4.8锚墩浇筑锚索注浆完毕后锚墩砼（1.5m*1.5m*0.5m）浇筑，混凝土C30,内配Φ16双层双向钢筋。4.9锚索张拉1.机具的检定为保证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”对应关系的检定。张拉试验采用YCW150型千斤顶(行程20cm)和ZB4-500型电动油泵施加张拉荷载单根预紧采用YDC250型千斤顶。使用前，张拉机具须配套率定，率定成果作为正式张拉依据，并报监理备案。2、锚索张拉前检查如下事项：锚头台座的承压面应平整，并与锚杆轴向方向垂直；锚索浆体强度经留置试块实验确定其强度达到设计80%后开始张拉。本次试验中,基本试验最大的试验荷载按设计方案要求取fptk=60KN,具体步骤如下。锚索张拉采用分级循环加载，加载等级和位移观测时间如下表锚杆极限抗拔试验的加荷等级和观测时间加荷增量Afptk初始荷载——————10——————第一循环10————30————10第二循环1030——40——3010第三循环10304050403010第四循环10305060503010第五循环10306070603010第六循环10306080603010观测时间55510555注：每级加荷载等级观测时间内，测读位移不少于三次；在每级加荷载等级时间内，锚头位移增量小于0.1mm时，可施加下一级荷载，否则应延长观测时间，直至锚头位移增量在2小时内小于2mm时，方可进行下一级张拉。锚索蠕变试验数据通过安装锚索应力计测出锚索的蠕变量，其蠕变试验的加荷等级和观测时间如下表加荷等级观测时间（min）0.5Nt100.75Nt301.00Nt601.20Nt901.50Nt120在每级荷载下按时间间隔1、2、3、4、5、10、20、30、45、60、75、90、120记录蠕变量。1.试验结果记录表（样表）见附表一：2.根据详细的张拉数据绘制锚索荷载位移、弹性位移曲线；-3-3、根据详细的蠕变量数据绘制蠕变量-时间对数（s-lgt）曲线。5试验结果的分析及结论5.1试验数据记录表格破坏荷载及锚索安全系数K0=Ru/Nt,K0为锚索安全系数,Nt为锚索设计荷载,Ru为破坏荷载的95%。破坏荷载由试验得到。5.2试验数据分析1.试验记录中提供了试验过程中的循环荷载(荷载及油压表读数),相应荷载下的锚头位移读数,锚墩位移读数。锚头位移应将锚墩所产生的位移影响清除,锚索荷载/位移曲线。在加载过程中采用循环加载,位移与荷载的变化一一相对应,锚索荷载/位移曲线中细实线为锚索荷载-位移(Q-S)曲线。循环加载时,随着每一循环最大荷载的施加,位移也随之增大,每一循环最大荷载对应的位移点的连线即为锚索荷载-弹性位移(Q-Se)曲线。2.锚索伸长量的计算钢铰线弹性模量E=1.95×105MPa,截面面积根据实际计算,由伸长量公式：△L=P*L/E*A可算出钢铰线的伸长量。5.3结论判定依据锚索在试验过程中出现以下其中之一情况均视为锚索已破坏:①后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增量的两倍；②锚头位移不稳定；③锚索索体拉断。