预应力锚索安全专项施工方案

贵州省从江至贯洞一级公路工程预应力锚索安全专项施工方案-1-预应力锚索安全专项施工方案1、工程概况1.1、工程简介拟建的S202从江至贯洞公路位于贵州省从江县境内东北部，项目起于从江县城东北面的高增乡银良村，接正在修建中的从江县城銮里大道。途经平求、高增、关拦坳、弄登、荣塘等地，止于贯洞镇德刷寨，路线全长13.263公里。项目工程主要有路基、路面、桥梁、隧道、安全设施及交通工程等。S202从江至贯洞公路设计等级为一级，设计车速为60km/h，设计路基宽21m，双向四车道。计划工期：计划开工日期2011年7月，计划交工日期2014年6月，总工期约36个月。边坡防护工程的结构形式主要有锚索框架梁、锚杆框架梁、菱形骨架、拱形骨架、重力式挡土墙等。1.2、地质情况项目所在地地表水系发育，属珠江流域都柳江水系，主要有都柳江一级支流高增河及其小溪、冲沟等，属于雨源型溪流，常年流水，流水冲沟洪枯水位变幅大，涨落迅速。水质对砼无腐蚀性。路线处于北部地势突降的云贵高原，广西丘陵过度地带，位于贵州省东南边缘从江县，受地质构造条件控制，全线无宽阔河谷平坝，路线地貌类型为构造剥蚀低山沟谷地貌，高差相差较大，覆盖层为残坡积粘土、含碎石粘土。植被为季性农作物及灌木森林。项目所在地场区地处黔东南，属中亚热带类型，常年高温多雨，年均气温18.4℃，最热7月，平均气温29.6℃，最冷1月，平均气温7.8℃。一年雨季期有5个月。1.3、主要工程数量表1主要工程量表序号项目单位数量备注1混凝土锚索m1356772锚具套14143C30砼m33756贵州省从江至贯洞一级公路工程预应力锚索安全专项施工方案-2-4M35注浆m3233、施工组织3.1、施工进度计划预应力锚索分布于全管段范围13.269公里，主要集中与3级以上边坡防护工程。隧道出口段锚索施工预计2011.11.1日开工，2012.11.1结束。3.2、劳力配置劳力配置具体见下表：施工现场人员配备表序号职务人数备注1队长12技术员23安全员14施工员25电工16钻孔班157注浆班68张拉班12小计403.3、主要施工机械配置施工配备机械见下表施工主要机械表机械名称规格型号指标数量（台）计划进场时间潜孔钻机32011.11空压机DVFY-13/732011.11注浆机BW15022011.11液压张拉机MT/T972-200622011.11砂轮切割机32011.11贵州省从江至贯洞一级公路工程预应力锚索安全专项施工方案-3-4、预应力锚索施工4.1、预应力锚索构造预应力锚索采用拉力集中型粘结式预应力锚索体系，锚索由锚头、自由段和锚固段组成，如图所示。1-框架梁；2-承压垫块；3-锚具；4-波纹管；5-对中支架；6-钢绞线；7-注浆体；Lr-自由段；La-锚固段锚固段长度主要考虑地质条件等因素对锚固力的影响而确定。锚索自由段是拉力集中型锚索的满负荷段，通过抗滑力分析确定锚固路径最有效的布置方向为沿水平方向下倾斜25°，锚孔直径为Ф130mm。锚索采用高强度低松弛预应力1*6型钢绞线组成的直径为15.2mm钢绞线。根据围岩情况在第四级、五级及以上边坡防护采用锚索防护施工形式，锚索间距400cmX400cm。贵州省从江至贯洞一级公路工程预应力锚索安全专项施工方案-4-4.2、预应力锚索施工工艺4.2.1、锚索施工流程遵循“分段分层、由上而下、先锚固、后开挖”的原则进行锚索施工及土方开挖。开挖土（石）方至每级边坡平台后，进行相对应锚索钻孔、注浆、施工框架梁、张拉锚固施工。防护护体系有机组合成为一体。施工顺序为施钻锚固孔、制作束体并将其放入锚固孔、固定束体下端、进行注浆、施工腰梁、张拉及锁定，使束体产生预应力与框架梁连成整体，使之发挥效应形成防护体系。4.2.2、锚索施工工艺流程4.2.3、锚索施工方法1、锚孔预留：按照设计图纸位置，在边坡上测量放线定出孔位。2、钻孔设备钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层中采用潜孔冲击成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。3、搭设工作平台坡面上锚索施工采用φ48mm、壁厚δ=3.5mm的钢管立柱，搭设工作平台，排架否施工准备锚孔位置放样钻进测孔深度锚孔清理锚孔检验锚索体制作安装锚固注浆框架梁施工锚索张拉及锁定、封锚张拉设备标定设计深度是搭设施工平台贵州省从江至贯洞一级公路工程预应力锚索安全专项施工方案-5-离墙60cm，立杆间距1.5m，横杆间距2.0m，排架间距2.0m，纵横杆贯穿固定在每一根立杆上；根据每排锚索的施工高度进行调整，工作平台搭设宽度要求3m，长度根据施工需要确定；工作平台上铺满竹跳板，作为钻机及人员操作平台，竹跳板与脚手架用8号铁丝可靠绑扎连接，竹跳板在脚手架上不得滑动；外侧设高1.5m的栏杆，施工期排架外侧布设安全网。在一级边坡开挖成型后搭设钢管脚手架施工锚索框架梁。4、钻机就位锚孔钻进施工，根据图纸测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±100mm，高程误差不得超过±50mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位±1.0°，方位允许误差±2.0°。5、钻进方式及过程钻孔要求干钻，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0.6～0.8MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。6、孔径孔深钻孔孔径、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0.2m以上。7、锚孔清理钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底坍塌、达不到设计长度。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，使用高压风（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。8、锚孔检验锚孔成孔后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一贵州省从江至贯洞一级公路工程预应力锚索安全专项施工方案-6-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。9、锚索体制作及安装锚索的制作应在有防雨设施的加工厂完成，钢绞线下料前，将钢绞线放在平坦干净的水泥地面上，摊开理直，根据实际钻孔深度及锚具长度用钢尺丈量，砂轮切割，严禁电弧切割。下料切口两侧用8号铁丝绑扎，以免切割后切口松散(下料误差：-0，+10cm)。锚索体的长度等于锚头以里的长度加外露长度。外露长度包括撑脚高度、张拉千斤顶高度、工具锚板及工作锚板厚度与预留长度（一般为200mm）。对观测锚索尚应加上测力计高度。编束时一定要把钢绞线理顺后再进行绑扎。钢绞线下料或编束后如搁置时间较长，应采取临时防锈措施。量出锚固段的长度并作出标记，在此范围内穿对中隔离架，两对中隔离架之间扎铅丝一道。张拉段每隔2.4m设置一道对中支架。对中支架应保证其所在位置处锚索体的注浆厚度大于10mm，对中支架之间扎铁丝一道，锚索入孔前应逐段剪去铁丝。自由段钢绞线外包塑料波纹管。钢绞线成束后，要检查其长度，进行验收后，合格者方可使用。对合格的锚索要登记挂牌，标明锚索编号、锚索长度，以防装错孔位。锚索的安放：针对中粗砂及砾砂的特殊地层，采用锚索与钻杆(注浆管)随二次钻进一同放人钻孔中，钻孔完毕对钻孔质量检验合格后，在保持钻机原有钻孔角度不变的情况下，确保钻杆放入锚索的角度与钻孔角度保持一致，钻杆钻进放送要均匀，不要左右摇摆，以保证不相互交叠和防止张拉时受力不均匀。入孔就位后，应检查锚束是否扭曲、弯曲，并保证自由段波纹管不受损伤。10、锚固注浆锚固段灌浆所用水泥浆以高强、早强、微膨胀、可灌性好，对钢绞线不产生锈蚀和应力腐蚀为宜。锚索安设完毕，对锚孔及钢绞线验收合格后进行注浆，采用M35水泥砂浆，水泥浆水灰比为1.4~0.8。施工包括水泥浆制备和注浆两道关键工序。浆体搅拌时间≥2min，制备好在储浆桶中的浆体应不停地搅拌，防止沉淀。注浆采用从孔底到孔中返浆式注浆，注浆压力控制在0.6～0.8MPa，锚固段内注浆一次连续完成。针对中粗贵州省从江至贯洞一级公路工程预应力锚索安全专项施工方案-7-砂地层容易出现充满砂石空隙，造成注浆外流，采用浆液中掺减水剂及间歇式反复注浆的办法，控制浆液向周边流动，直至注浆压力达到设计压力为止。锚固段注浆必须按设计压力控制进行注浆，对自由段应能够保证锚孔周边的岩体稳定为前提，防止过量注浆。待首次注浆抗压强度达到5MPa时，开始第二次注浆。注浆压力为2.5～10MPa并维持压力0～30分钟。11、框架梁施工a、框架梁为0.6m*0.7m井字框架结构，14Φ22主筋、φ8箍筋及Φ6锚筋组成，采用C30混凝土现浇成型，砼垫块与锚索垂直。垫块的平面位置与高程和锚索的布设走向相一致，与框架梁一起现浇成型。b、框架梁施工：施工钢筋砼框架梁。框架梁采用组合木模板，现场绑扎钢筋，C30混凝土运至现场浇筑，插入式振捣器捣固密实，洒水养护。1)施工技术措施：①坡面基槽开挖成型结构尺寸符合设计要求。②按设计要求和构造要求绑扎钢筋。注意要预埋筋与主筋焊接长度按规范要求焊接。③侧模采用组合木模板，支撑体系采用120mm×150mm方木、Φ48钢管。模板在安装前要涂隔离剂，以利脱模。④混凝土一次浇筑完成，洒水养护的时间不少于7d。2)钢筋绑扎工艺流程：①、确定框架梁箍筋间距→放箍筋→穿梁底层纵筋→穿梁上层纵向架立筋→按箍筋间距绑扎。②、在框架梁底模板上画出箍筋间距，摆放箍筋。③、穿梁的下部纵向受力钢筋，将箍筋按已画好的间距逐个分开；隔一定间距将架立筋与箍筋绑扎牢固，调整箍筋间距使间距符合设计要求，绑架立筋，再绑主筋。④、梁上部纵向钢筋应贯穿中间节点，梁下部纵向钢筋伸入中间节点锚固长度及伸过中心线的长度要符合要求。梁纵向钢筋在端节点内的锚固长度也要符合设计要求。⑤、梁上部纵向筋的箍筋，用套扣法绑扎。⑥、箍筋在叠合处的弯钩，在梁中应交错绑扎，箍筋弯钩为135度，平直部分长度为10d。贵州省从江至贯洞一级公路工程预应力锚索安全专项施工方案-8-⑦、在梁受力筋下均应垫垫块，保证保护层的厚度。⑧、梁筋的搭接：梁的受力钢筋采用焊接接头。3）、混凝土浇筑施工工艺①、工艺流程作业准备→混凝土搅拌→混凝土运输→梁混凝土浇筑与振捣→养护②、作业准备：浇筑前应将模板内的垃圾、泥土等杂物及钢筋上的油污清除干净，并检查钢筋的水泥砂浆垫块是否垫好。③、混凝土运输：混凝土自搅拌机中卸出后，应及时送到浇筑地点，在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。如混凝土运到浇筑地点有离析现象时，必须在浇筑前进行二次拌合。④、浇注注意事项：从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过规定时间。混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不得超过2m。浇筑混凝土时应分段分层连续进行，浇筑层高度应根据结构特点、钢筋疏密决定，一般为振捣器作用部分长度的1.25倍，最大不超过50cm。使用插入式振捣器应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍(一般为30～40cm)。振捣上一层时应插入下层5cm，以消除