可回收锚索施工方案.doc

广州市某工程预应力可回收锚索施工方案1、概述1.1本站概况：广州市某工程位于广州市海珠区某路与某路交汇处，北接某路，东接某立交，西接某南。车站为某线延长段和某线交汇站。其中：某线起讫里程为YDK9+849.140YDK10+006.890。车站总长157.75m，标准段基坑深度25.3m、宽21.3m，扩大段基坑深度26.3m，基坑总面积约3645m2，土方总开挖量约9.14万m3；某线车站起讫里程某线YDK29+329.75YDK29+475.950，车站总长146.20m,标准段基坑深度约16.3m、长144m、宽20.7m，扩大段基坑深度17.4m，基坑总面积约3994m2，土方总开挖量约6.5万m3。 车站总建筑面积21543,涉及车站主体结构，7个出入口和3个风亭。其中：某线车站建筑面积12532（主体10365，附属2167），南北走向，地下三层双柱三跨整体式现浇钢筋混凝土框架结构。某线车站建筑面积9011（主体6712，附属2299），东西走向，地下二层双柱三跨整体式现浇钢筋混凝土框架结构。本站用锚索支护共为四处，某线、某线各两处，共设有锚索125条，其中某线止水墙位置40条、某线左线37条（含对锚5条）、某线左线30条，某线右线18条（含对锚2条），锚索施工总长度为3312.7延长米，其中一期工程1328延长米。1.2岩土分层及其特性某站的地层和岩层自上而下共分为九层：1人工填土；2淤泥质砂；3淤泥或淤泥质土、中、细砂；4冲洪积粉质粘土层；5残积层；6基岩全风化；7强风化：8中风化岩；9微风化岩。本次锚索施工涉及的是2-9层、淤泥质砂微风化岩。各土层特性具体如下：1杂填土、素填土：杂色、棕红色、黄绿色、灰褐色、灰白色，松散-稍密，湿-稍湿。素填土的组成物重要为人工堆积的粉质粘土和中细砂碎石垫层；杂填土混杂瓦片、砖块和混凝土碎块等建筑垃圾，0.00.3m多为砼、沥青路面，以下多为粘性土，局部耕植土。整个场地内钻孔普遍有揭露。层面标高7.288.36m，厚度0.508.60m,平均厚度3.40m。大部欠压实稍压实。2-1层淤泥质土层，重要为淤泥质土及淤泥，灰黑色，流塑，饱和，海陆交互相沉积。由粘粒及有机质组成，有臭味，局部夹薄层粉、细砂，见朽木。整个场地钻孔普遍有揭露，层面标高-4.056.85m，厚度为0.50m4.80m，平均厚度为1.86m。2-2层淤泥质砂层，重要为淤泥质粉砂及淤泥质细砂，灰黑色，松散稍密，局部中密，饱和。海陆交互相沉积。局部夹薄层淤泥质土。层面标高-1.896.97m，厚度为0.903.80m，平均厚度为1.98m。3-1层冲积-洪积砂层(Q3al+pl)：由冲积、洪积作用而形成，重要为细砂，另一方面为中砂、粗砂、砾砂，灰白色、灰色、浅黄色，松散中密，饱和，局部含砾石，含粘粒，粒径较均匀，级配差。分布不连续，大多呈透镜体状，层面标高为-2.392.28m，厚度0.906.50m,平均厚度2.52m。4-1粉质粘土：黄褐色、棕红色、灰白色，可塑，局部硬塑。冲积-洪积而成，以粘粒为主，质较纯，为中档压缩性土层。局部含砾砂。在局部为稍密状粉土，层面标高为-6.294.04m，厚度0.507.40m,平均厚度2.11m。4-2河湖相沉积淤泥质土层(Q3al)：灰黑色、深灰色，软塑-流塑，饱和。河湖相沉积，含腐植物（有机质、朽木），味臭。以粉粘粒为主，质较纯，局部含少量细、中砂，间夹薄层中细砂。干燥收缩,分布较广。层面标高为-4.861.88m，厚度0.505.70m,平均厚度2.27m。5-1可塑状态的粉质粘土以及呈稍密状的粉土：棕红色，以粘粒为主，含较多粉细砂及少量亚圆状的中粗砂，层面标高为-7.311.13m，厚度0.503.90m,平均厚度2.25m。5-2硬塑坚硬状态的粉质粘土以及呈中密密实状的粉土：棕红色, 以粘粒为主，含较多粉细砂及亚圆状的少量中粗砂。该层偶夹全风化或强风化岩块。层面标高为-9.160.08m，厚度0.5010.80m,平均厚度3.07m。6全风化泥质粉砂岩、粉砂岩、泥灰岩：棕红色、深红色、深灰色；岩石已风化成土柱状或土块状，呈坚硬状；岩石组织结构已基本破坏，但结构尚可辨认；岩石碎屑物重要为泥质、粉砂质，局部夹强风化岩块。岩石全风化带在可挖性方面属于土层。层面标高为-13.14-4.40m，厚度0.605.70m,平均厚度2.58m。7强风化泥质粉砂岩、粉砂岩、泥灰岩：棕红色或褐红色，岩石组织结构已大部分破坏，但原岩结构尚可清新辨认，矿物成分已显著变化；风化裂隙很发育，岩体破碎；泥胶结为主，岩芯破碎，呈半岩半土状，局部呈短柱状及碎块状；岩质软，锤击声沉；夹全风化、中档风化或微风化薄层。层面标高为-17.89-0.62m，厚度0.5013.10m,平均厚度3.07m。8中档风化的泥质粉砂岩、粉砂岩、泥灰岩：棕红色或褐红色成，泥质状、粉粒状结构，中厚层状构造；岩石组织结构部分破坏，矿物成分基本未变化，见裂隙多被方解石脉充填胶结；泥质、钙质胶结，胶结一般，岩芯较完整，以短柱状-块状为主；岩质稍硬；岩石完整性指标(RQD)一般70%。该层强风化及微风化夹层较多。层面标高为-24.04-4.17m，厚度0.507.10m,平均厚度2.51m。9微风化泥质粉砂岩、粉砂岩、泥灰岩：棕红色或褐红色，泥质、粉粒状结构，块状构造；岩石组织结构基本未变化，见少量风化裂隙，被灰白色方解石脉充填胶结；铁质、钙质胶结为主，胶结良好，岩芯完整，以长柱状为主(节长1030cm，部分可达35100cm)；岩质致密、坚硬，锤击声响；微风化岩层局部夹强、中档风化岩层。岩石完整性指标(RQD)为90%。层面标高为-25.34-4.87m，厚度0.8517.60m,平均厚度5.65m。1.3重要工程数量： 部位工程数量一期工程二期工程止水墙北某线左线某线左线某线右线钻孔长度1328m887.4m1109.4580.8m锚索12.71.53t-0.3815.75.49t4.756.54t2.74总计钻孔长度：3312.7m锚索重量：18.52t1.4关键工期规定：总工期（关门工期）：2023年12月28日阶段工期：为满足盾构始发井的需要及设计变更后工期调整，某线南端80米主体要在2023年8月28日前完毕，并回填移交场地，比投标工期延长两个月。某线及剩余某线主体结构在2023年4月28日前完毕，并回填恢复路面。附属结构及竣工验收于2023年12月28日前完毕。1.5当前工程进展情况:目前，一期工程范围的地下连续墙已施工完毕，实现一期工程基坑围护结构封闭，进入基坑土方开挖、支撑架设施工阶段，土方施工方面：端头井范围已开挖至第四道支撑标高位置，标准段挖至第二道支撑标高位置，靠止水墙段尚未开挖，待锚索施工完毕后方可进行止水墙位置的土方开挖。支撑施工方面，一期工程范围的第一道混凝土支撑及冠梁已所有施工完毕，端头井部位腰梁已施工至第四道，钢支撑目前总共架设二十根（含小角撑），为了保证2023年8月28日完毕某线南段80米范围结构施工的阶段性工期规定，目前已经采用措施，加快端头部分土方开挖及支撑的架设等工作，目前一期工程止水墙锚索已具有施工条件，项目正在积极组织人员设备争取早日进行锚索施工。2、可回收锚索施工2.1施工准备在锚索施工前三天锚索施工相关人员、设备进场，进行必要的水、电管线布设、泥浆池及泥浆沟的制作及机械设备的组装调试等前期准备工作，对锚索施工所需的材料如钢绞线、垫块及锚头等材料提前制作加工，对施工所需材料进场后立即进行相关的检查工作，保障施工中使用合格的货源，提前做好用于张拉千斤顶标定工作。并做好施工人员的安全教育工作。2.2锚索施工技术参数 （1）、一线（某线左线） 第一排冠梁上水平对锚为5束钢绞线，共5根，锚索长度分别为22.1m、19.1m、16.1m、13.1m、lO1m。锚索无需注浆，张拉锚定即可，设计轴向力575KN，施加预应力345KN。 第二排锚索距地面42m，5束钢绞线，锚索长度29.1m。锚固段20.1m，非锚固段9m，水平夹角300，设计轴向力649KN，施加预应力390KN，其抗拔力平均每米3.2吨。 第三排锚索距地面77m，5束钢绞线，锚索长度26m。锚固段18m，非锚固段8m，水平夹角300，设计轴向力775KN，施加预应力465KN，其抗拔力平均每米4.3吨。 第四排锚索距地面105m，水平夹角300，5束钢绞线，锚索长度20.2m。锚固段15m，非锚固段5.2m，设计轴向力622KN，施加预应力373KN，其抗拔力平均每米4.2吨。 第五排锚索距地面13m，水平夹角300，5束钢绞线，锚索长度15.5m。锚固段10.1m，非锚固段4.4m，设计轴向力762KN，施加预应力457KN，其抗拔力平均每米7.5吨。 （2）、一线（止水墙位置）第一排锚索距地面15m，水平夹角300，5束钢绞线，锚索长度39.5m。锚固段长度31.4m，非锚固段长度8.1m。设计轴向力448KN，施加预应力269KN，平均每米抗拔力14吨。 第二排锚索距地面4.2米，水平夹角300，5束钢绞线，锚索长度37.7m。锚固段30m，非锚固段7.7m。设计轴向力720KN，施加预应力432KN，平均每米抗拔力24吨。 第三排锚索距地面77m，水平夹角300，5束钢绞线锚索长度32m。锚固段23m，非锚固段9m，设计轴向力594KN，施加预应力356KN，平均每米抗拔力26吨。第四排锚索距地面lO5m，水平夹角300，5束钢绞线，锚索长度23.5m。锚固段17m，非锚固段6.5m，设计轴向力560KN，施加预应力336KN，平均每米抗拔力3.3吨。（3）、- 线（某线左、右线）第一排锚索距地面15m，分为某线左线、右线，左线为冠梁上水平5束对锚，共2根，锚索长度分别为10.2m、8.2m，锚索无需注浆，张拉锚定即可;右线第一排与水平夹角为300，锚索长度48.7m，锚固段38.7m，非锚固段长度10m，5束钢绞线。设计轴向力686KN，施加预应力412KN，平均每米抗拔力1.8吨。第二排锚索距地面4.2m，水平夹角300，5束钢纹线，锚索长度43.3m。锚固段33.3m，非锚固段10m。设计轴向力616KN，施加预应力370KN，平均每米抗拔力1.85吨。第三排锚索距地面7.7m，5柬钢绞线，锚索长度37.1m。锚固段30.5m，非锚固段6.6米，设计轴向力735KN，施加预应力441，平均每米抗拔力2.4吨。 第四排锚索距地面10.5m，水平夹角300，5束钢绞线，锚索长度31.1m。锚固段25.5m，非锚同段5.6m，设计轴向力680KN，施加预应力408KN，平均每米抗拔力2.7吨。第五排锚索距地面24.5m，水平夹角300，5束钢绞线，锚索长度24.5m。锚固段18m，非锚固段6.5m，设计轴向力475KN，施加预应力285KN，平均每米抗拔力2.6吨。2.3、施工工艺、流程l、钻机就位根据设计图纸及相关规范的规定，基坑土方挖至锚索标高以下500mm时，应立即停止继续开挖，平整作业面范围场地，吊入钻机就位，钻机下面应垫枕木，保证其平整度。采用罗盘测量钻秆角度，控制误差在2度以内。钻机安装规定牢固，施工中不得产生移位现象。2、钻孔、清孔 锚索钻孔设备采用XY-300专业锚杆机，钻孔位置、孔深、孔径及钻孔倾角均应满足设计规定，成孔直径为150mm，在局部含砂地段用钢套管跟进至穿过砂层102Om处，以防塌孔。在无砂层地段套管跟进至l3米，起定位、导向作用，锚索实际钻孔深度应比设计深度长05m以保证锚索推送到位，钻孔采用回转钻进方式，钻进时采用泥浆循环护孔，反复循环，对孔口流出的泥浆不断清除残渣。遇含砂层地段应加大泥浆比重，以防塌孔，钻孔达成设计深度后，继续超钻2030mm，钻孔完毕后，反复用泥浆循环清孔，以清除孔内泥渣等残留物。当遇有严重塌孔，以致锚索送不进去，应拔出锚索，二次钻进、清孔，切不可强行插入，或若孔内渗水量较大或者钻孔穿过砂层时，拨去钻杆，改用套管钻孔，成孔后应立即进行注浆。针对本工程地质特点和锚索较长，采用三翼钻头配备高压泥浆泵水循环钻进工艺。开挖工作面预应力锚索成孔循环泥浆清孔 锚索制安清水清孔浆液制备注 浆钢腰梁制作张拉、锁定 达成75%设计强度 施工下一条 可回收锚索施工工艺流程 3、锚索制作 可回收锚索是采购钢绞线进行现场制作的，钢绞线的下料长度=锚索设计长度+锚头(腰梁)厚度0.8米长度。锚索组装在组装架上进行，组装前应仔细检查钢绞线是否平直、完整，剔去带锈和具有齿痕的钢绞线。锚索组装结构采用枣核形，依次为导向帽，架线环(对中支架)、束线环(内锚固段)；隔离波纹管，对中支架(自由段)，注浆管沿全长设立，因设计规定采用二次注浆法，二次高压注浆管应设立在锚索中间(一次性使用，不回收)，为保证锚索在钻孔内居中，保证一定厚度的砂浆保护层(不小于20CM)。4、安放锚索锚索在向孔内安装就位前，要重新检查钻孔是否符合设计规定，检查锚索各部的位置是否对的，捆扎是否牢固，经检查合格的锚索即可向孔内安装，安装过程还要观测锚索送入孔内是否畅通，假如发现锚索送入钻孔内困难，必须将锚索取出重新钻孔安装。安放锚索时，应防止扭曲压弯，注浆管随锚杆一同放入孔内，管端距孔底为50100mm，杆体放入角度与钻孔倾角保持一致，且插入孔内深度不应小于锚索长度的95，安放好后杆体始终处在钻孔中心。下锚时在注浆管与锚头齐平处作一标记，下锚时抓住锚索和注浆管一齐下，以防止注浆管脱落，下锚完毕，再次检查注浆管与锚头是否齐平，如发现注浆管拉出，应拨出锚索，重新下锚。5、再次清孔 下锚完毕后，改用大泵量清水清孔，置换出孔内泥浆，直至孔口流出清水为止。 6、锚索注浆锚索注浆是锚索施工的关键技术之一，注浆质量决定了锚索的拉拨力。清孔完毕后，连接好注浆泵和预埋的注浆管，同时按设计规定制备好水泥浆，进行注浆。采用底部注浆工艺，压力灌入水灰比为0.45的42.5R普通硅酸盐水泥净浆，注浆压力为051.0MPa。水泥浆过筛，整个灌浆过程必须连续。一边灌浆一边拨出灌浆管，拨管过程中必须保证灌浆管始终埋在水泥浆内，一直到孔口流出水泥浆为止，方可终止注浆。为提高水泥初期强度，可加入3的三乙醇胺。灌浆完毕后，拨出注浆管。灌浆完毕，应立即清洗灌浆设备。 7、张拉与锁定：预应力锚索在注浆lO天后可进行张拉，分5级张拉至设计值并锁定。张拉腰梁的承压面应平整，并与锚索的轴线方向垂直。锚索张拉之前，须对千斤顶，油压表和高压油泵进行系统标定，采用整体张拉方式。2.4工期安排保障关键工期的规定按照总体施工组织的安排，一期工程止水墙处锚索计划 于2023年5月20日前完毕，二期工程范围锚索施工时间待定3、可回收锚索的实验、质量控制 3.1实验 回收锚施工前在实地有代表性地层中作一、二组实验，实验方法采用循环加、卸荷载法。 实验程序严格按广州地区建筑基坑支护技术规定(GJB02-98)进行，加荷等级与锚头位移测读间隔时间按下表拟定。锚杆正式张拉前，取O1倍的设计轴向力预先张拉，使其各部位紧密接触。张拉荷载按设计荷载的01F一025F050FO75Fl_OF12F逐级加荷(F为设计轴向力)，每级荷载的观测时间不少于5分钟，并应等变形稳定后，方可进行下一级荷载的张拉。 待孔内水泥锚固体强度达成75设计强度后方可进行张拉作业，一般在锚杆注浆10天后进行； 采用循环加荷，初始荷载为锚杆设计拉力的O1倍，最大实验荷载不超过锚杆杆体承载力标准值的09倍； 在每级加荷等级观测时间内，锚头位移量不大于O1mm时可施加下一级荷载，否则要延长观测时间，直至锚头位移增量在2h内小于2Omm时再施加下一级荷载；在每级的观测时间内测读锚头位移三次，并作好具体记录。 3.2质量控制 l、在钻机成孔时，锚孔端部来回扩孔成倒锥形，做到底部比上部大；钻机安装稳固并在施工中随时校正，保证锚杆孔的倾角与设计相符，并且钻孔保证平直。锚索水平方向孔距误差不应大于100mm. 2、清孔、洗孔要干净彻底，直至孔中流中清水为止，以保证锚孔孔壁与锚固水泥体的充足粘结。 3、锚索的非锚固段要用塑料管包裹好，防止锚索直接与水泥浆接触，失去非锚固段作用；4、水泥浆应搅拌均匀，随用随搅，水泥浆应在初凝前用完，同时应过筛，防止石块、杂物混入浆液；施工中严格按水灰比制浆，实际灌浆量应大于理论灌入量，灌浆压力为051OMpa；为不改变水泥浆的水灰比而增强其可泵性，可在浆液中加入3的减水剂；5、工程所用的重要材料及锚索锚具、夹片等必须经质检部门检查合格，并有出厂合格证证明书方可使用； 6、预应力锚杆张拉前应对张拉设备进行标定。张拉时应先小吨位将杆体拉紧，使其每根索体受力均匀，再一级一级加至设计锁定力。张拉的顺序应考虑锚杆间的互相影响，采用跳拉的方式进行。锚杆锁定后，若发现有明显的应力损失时，应进行补偿张拉； 7、施工过程中，要有专职技术人员在现场做好质量验收和有关现场指导，发现问题及时解决。4、施工部署、劳动力、设备配置计划 4.1施工部署 l、场地准备 （1）锚索钻孔前应仔细探明地下管线的准确位置，保证地下管线安全。 （2）施工前须整平施工场地，止水墙位置第一层锚索施工时将机械架设在混凝土支撑梁上，并做好布孔工作。 2、技术准备 技术准备工作在开工前完毕，由工程技术负责人组织实行，涉及资料收集、图纸会审、施工组织编写与审核、施工图表制作、等项工作。 (1)资料收集 a. 场地工程地质勘察报告； b施工平面图； c桩位布置图； d地下管道等障碍物分布图。 (2)施工前应准备足够的施工记录报表、施工工程量汇总表及开工、竣工与验收的签证单等与工程有关资料。 施工前由公司总工程师向项目技术负责人交底，项目技术负责向全体工作人员进行技术交底。内容涉及：工程概况、设计规定、施工技术参数和工艺参数、保证质量的措施及旋工安全管理制度。 4.2施工组织管理 l、管理架构项目经理部 后勤保障生产部质安部技术组机修电工材料供应张拉班注浆组成孔班锚索制安组2、部门职责 项目经理部 项目经理一名，负责全面工作，技术管理上实行主任工程师负责制，全面负责生产技术和质量管理工作。值班工程技术人员一名，具体负责解决生产施工中的技术质量和安全问题。施工员一名，按设计图纸指导生产班组完毕施工任务。质检员、安全员各一名，在项目经理的领导和协调下，分管工程施工验收、质量检查、安全检查等工作。质检员、安全员分别是质量检查组、安全检查组的骨干力量，与各施工班组密切协作，贯彻施工质量、安全管理措施的实行。 生产班组 钻孔班：负责锚孔的定位、钻进施工、清孔等工作； 制安班：负责锚索的进场验收与现场制作的部分，另需协助下锚： 注浆班：负责水泥浆液的搅拌和灌注工作 张拉锁定班：负责锚索锚、夹具的安装及预应力施加。 后勤保障 设材料供应、机修、电工各一名，负责工程材料和设备的供应和检修，电工应配合安全员对机电设备的用电安全检查。材料供应由专人负责，加固料由对口厂家供应，所用的钢材、水泥的生产厂家要有市建委颁发的认证书，并有材料出厂合格证，所有材料经复检合格后方可使用。 4.3劳动力配置计划本工程计划投入的劳动力见下表： 项目 岗位名称 人数管理项目经理1技术负责1技术员1施工员1质安员2施工班组成孔班6制安班4注浆班4张拉锁定班3后保勤障材料供应1机修、电工1合计254.4施工设备配置计划本工程计划投入的重要机械设备见下表：序号名 称单位 数量存放地点状态1XY一300地质钻机台 2广州良好2水泥浆搅拌机台 2广州良好3注浆泵台 2广州良好4焊机台l广州良好5切割机台l广州良好6千斤顶台1广州良好7油泵车台l广州良好5、安全生产、文明施工 5.1安全生产 1、成立以项目经理为组长、技术负责人为副组长的安全文明施工领导小组，制订本工程的安全生产，文明施工制度。 2、施工现场实行三相五线制，保证施工用电安全。 3、本工程设立专职安全员，督促各工种严格按照本工种的安全操作规程执行。施工中每一道工序都必须作好施工安全措施交底，明确安全施工重点，克服盲目施工。 4、机电设备必须由专职人员操作，按规定作好维修保养。5、坚持特种工种持证上岗，严禁非操作人员代岗。 5.2文明施工 l、泥浆排放：施工中循环泥浆沿泥浆沟流动流入泥浆池，对于废弃泥浆经沉淀后排放，待一定期间泥浆沉淀干涸后再行解决。 2、现场必须按照文明施工的标准和具体规定组织施工，采用分班组包干，责任到人的办法，使文明施工现场管理工作形整天天有人抓，事事有人抓，一抓到底的文明机制。 3、施工现场周边要保持环境卫生，不准乱倒垃圾、渣土，不准扔废弃物，不准乱排污水。 4、做好饮食卫生工作，防止流行病毒的传播，积极采用防止措施，添置防护用品；食堂不购买变质食物：保证职工有一个良好的生活、工作环境。 5、搞好文明施工教育，加强消防、保安工作。