高压旋喷大直径预应力锚索施工方案未审核图文.docx

目 录第1章 编制说明及依据11.1 编制说明11.2 编制依据11.2.1 文件依据11.2.2 相关规范、规程1第2章 工程概况12.1 锚索施工概况12.2 锚索工法特点22.3 地质条件2第3章 施工部署43.1 施工部署总体思路43.1.1 D区施工43.1.2 C区施工43.2 施工准备53.2.1 施工技术准备53.2.2 资源准备5第4章 施工平面布置74.1 现场工况74.1.1 基坑目前现状74.1.2 锚索施工时基坑工况74.2 施工平面布置思路84.2.1 施工临时道路规划84.2.2 锚索及锚具堆场84.2.3 水泥、沙堆场94.3 施工平面布置图9第5章 施工工艺及方法105.1 工作原理105.2 施工工艺流程115.3 施工方法115.3.1 锚索造孔115.3.2 锚索体制作135.3.3 高压水扩孔135.3.4 高压旋喷135.3.5 高压旋喷扫孔135.3.6 锚索安装135.3.7 制浆145.3.8 锚固段注浆145.3.9 锚索张拉锁定145.3.10 锚索张拉段灌浆155.3.11 锚头封堵混凝土浇筑15第6章 锚索施工基本实验156.1 试验锚索选点156.2 试验要求166.3 异常情况处理16第7章 质量控制177.1 材料和设备要求177.2 钻孔177.3 下锚、制锚177.4 注浆187.5 张拉18第8章 安全措施18第1章 编制说明及依据1.1 编制说明本方案为天津高新区软件和服务外包基地综合配套区中央商务区一期D区及C区南侧预应力锚索施工专项方案，旨在防止C、D区交界处及C区南侧地连墙、土方产生过大变形、水平移位，使地下室工程的施工质量控制、安全保证、组织安排得到有效控制。1.2 编制依据1.2.1 文件依据1、中华人民共和国天津市高新区软件及服务外包基地综合配套区第一期中央商务区地库部分土建承包工程招标文件及清单。2、华东院锚索初步方案华东建筑设计研究院有限公司2011年。3、岩土工程勘察报告（工程编号：2008技108）北京勘察设计研究院有限公司。1.2.2 相关规范、规程中华人民共和国、行业和天津市政府颁布的有关法律、法规及规定；主要国家标准一览表序号标准名称标准编号1建设工程项目管理规范GB/T50326-20012工程测量规范及条文说明GB50026-933建筑工程施工质量验收统一标准GB50030-20014建筑边坡工程技术规范GB50330-20025建筑地基基础设计规范GB50007-20026建筑地基基础施工质量验收规范GB50202-20027锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-20018建设工程施工现场供电安全规范GB50194-93第2章 工程概况2.1 锚索施工概况天津市高新区软件及服务外包基地综合配套区第一期中央商务区地库部分土建承包工程地下室结构共有3层+1夹层，C区南侧宽度为315m，开挖深度为19.65m，D区宽100m，长100m，开挖深度为-26.65m（其中+0.000=大沽高程3.450m），基础底板厚度较厚，达8m，相对C区落深约7m，该7m的落差拟采用增设地连墙锚索结合留土放坡的形式给予解决。2.2 锚索工法特点1、预应力锚索施工快捷灵活、施工进度快、工期短、施工安全。2、经济型好，与内支撑相比节省大量工程材料，同时可以与地连墙组合，改善其受力状态，减少大量建筑垃圾，具有显著经济效益。3、预应力锚索具有一定的柔性，可以深层加固，同时能够主动控制土体变形，调整土体应力状态，有利于土体的稳定。2.3 地质条件1、拟建场地属于华北平原东部滨海平原地貌，属海相与陆相交互沉积地层。2、拟建场区整体地形基本平坦，局部有小型冲沟及堆土。根据勘察报告，拟建场地原分布有鱼。塘，深度一般34m左右，勘察期间已回填完成。填土以建筑垃圾、混凝土块为主。3、各孔孔口标高介于1.03.0m之间，平均为2.50m左右。在场区中部有东西向横贯场区的市政道路。4、基地范围内的土层分布情况如下表所示：5、场地浅层分布有2、3、2等多层渗透性较强的粉土或粉砂层，与粉质粘土层交替分布，尤其是1、1粉质粘土层厚度变化较大，1局部位置厚度仅有1.0m左右，1层在南北侧分布较为普遍，在东西侧大部分区域缺失，浅层粉土、粉砂层之间存在一定的水力联系。6、锚索穿越图层为粉土及粉质粘土。第3章 施工部署3.1 施工部署总体思路3.1.1 D区施工根据现场作业面及工期条件，拟将D区基坑东、南、西、北四面按顺时针方向同时进行锚索施工。不影响C区周边土方开挖，锚索施工完成，移交作业面后，进行D区最底层土方开挖。锚索施工顺序见下图：锚索施工顺序图3.1.2 C区施工根据现场作业面及工期条件，拟将C区南侧锚索按从中间向两边的顺序施工。锚索施工完成，移交作业面后，进行C区南侧第二层土方开挖。锚索施工顺序见下图：3.2 施工准备3.2.1 施工技术准备3.2.1.1 施工图设计技术交底及图纸会审施工前，项目部技术负责人组织现场施工管理人员和技术人员看图，提出施工图中的表达不清、错误之处或设计存在的问题。3.2.1.2 图纸、规范、标准、图集等准备本工程所需的规范、标准、图集等技术资料并确定其为有效。3.2.1.3 设备及器具锚索施工所配置的计量、测量、检测、试验等所用器具、仪器、仪表，及与本工程规模相应的办公设备等，见下表。仪器、器具、设备配备计划表序号名称型号单位数量用途1全站仪索佳台2控制轴线测量、异形结构放线及复核2水准仪DZS3-1台4施工过程中的标高控制3铝合金塔尺5m把4抄测标高、测设及抄平4对讲机Motorola对4测量放线指挥5钢尺50m把4日常测量放线说明：所有测量仪器均是经过有鉴定资质的单位鉴定合格且在有效期内。3.2.2 资源准备3.2.2.1 主要材料1、钢绞线根据图纸设计要求，D区普遍区域锚索水平间距1.5m，长度22m，锚固段长度16m，锚索采用2s15.2钢绞线，强度标准值为1860N/mm2；基坑东侧、西侧及南侧局部区域结构桩基较密区域锚索水平间距约3m（具体数值见平面图），长度33m，锚固段长度27m，锚索采用3s15.2钢绞线。C区南侧锚索水平间距2m，长度20m，锚固长度10m，锚索采用2s15.2钢绞线，强度标准值为1860N/mm2。2、锚具采用15-1型锚具，见下图：3、注浆材料注浆材料为水灰比0.45的水泥浆，注浆体抗压强度不小于20MPa，水泥采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥。3.2.2.2 劳动力需用量及进场计划D区主要劳动力计划表序号工种人数（人）进场时间1钻孔8根据工程进度适时组织进场2编索163穿索164制浆165注浆86张拉167机操工14（说明：C区南侧主要劳动力计划为D区的一半）3.2.2.3 机械设备需用量进场计划主要机械设备投入计划表序号主要机械设备名称型号数量（台）进场时间1锚杆钻机MD-504根据工程进度适时组织进场2高压旋喷机43空压机W0.9/12.5044泥浆泵WB250/5045搅拌机TTJ-20046钢筋切断机GQ-4047张拉设备4套8照明镝灯3.5kW4盏（说明：C区南侧主要机械设备投入计划为D区的一半）搅拌机采用TTJ-200液浆搅拌机，其主要技术参数如下： 型号形式TTJ-200公积容积（L）200搅拌转速（r/min）35出口直径（mm）64功率（kW）1.5重量（kg）300外形尺寸（长宽高）（mm）8508501900第4章 施工平面布置4.1 现场工况4.1.1 基坑目前现状目前基坑完成C+D区工程桩，正在进行第二层土方开挖。基坑目前现状4.1.2 锚索施工时基坑工况D区第三层土方开挖完成，提供D区地连墙内侧场地作业面，C区第三层土方开挖正在进行。D区锚索施工时基坑工况C区南侧锚索施工时基坑工况4.2 施工平面布置思路4.2.1 施工临时道路规划D区沿地连墙内侧设置环形施工道路，道路宽度为4m，材料运输车等机械设备按顺时针方向进出场。C区沿南侧地连墙设置东西向贯通施工道路，道路宽度为4m，材料运输车等机械设备按从西向东方向行驶。道路硬化：浇筑200mm厚C20混凝土。4.2.2 锚索及锚具堆场锚索长度为20m、22m、33m，因此材料堆场的尺寸定制为35m10m。堆场硬化：浇筑200mm厚C20混凝土。4.2.3 水泥、沙堆场根据场地及工期要求，水泥堆场的尺定制为5m6m。堆场硬化：浇筑200mm厚C20混凝土。4.3 施工平面布置图D区锚索施工平面布置图C区南侧锚索施工平面布置图第5章 施工工艺及方法5.1 工作原理本工程预应力锚索是通过对锚索施加张拉力以加固地连墙使其达到稳定状态或改善内部应力状况的支挡结构，锚索是主要承受压力的杆状构件，它是通过钻孔及注浆体将钢绞线固定于深部稳定地层中，在地连墙表面对钢绞线张拉力产生预应力，从而达到使地连墙稳定或限制其变形的目的。5.2 施工工艺流程工艺流程图5.3 施工方法5.3.1 锚索造孔锚索孔定位采用全站仪及经纬仪测量，在地连墙上标出孔位，并确定造孔方位，孔位误差控制在10cm以内，造孔前必须符合该孔附近工程桩是否发生过移位，因工程桩移位、地质缺陷、废孔重造等原因调孔位，在0.5m内需经监理工程师同意，超过0.5m需经设计认可。在钻孔过程中采用分段测孔斜，进行及时纠偏的措施。验孔采用全站仪及经纬仪测量，将引导光源至于孔内，经纬仪架设于孔口，照准测定孔底位置的方向角、竖角，同时记录孔深；对穿锚索采用全站仪测量开孔点、终孔点坐标，计算孔位偏差，孔深及孔斜，与锚索设计孔斜误差要不大于2%。造孔采用MD-50型锚杆钻机,配硬质合金螺旋钻头。据现场地质条件，为避免局部塌孔。施工过程中采用泥浆护壁钻进,确保一次成孔，孔深超过设计长度0.5m，孔径150mm。钻空定位见下图：D区钻孔定位C区南侧钻孔定位5.3.2 锚索体制作1、材料检验：钢绞线等材料进场后,进行外观检查,钢材无锈蚀、扭结、划伤刻痕等，按要求见证取样送检，报监理人审批同意后进行锚索加工。2、下料：考虑锚具、张拉等因素影响，锚索下料长度比设计孔深长1.2m。在加工平台上准确测量钢绞线长度，用砂轮切割机进行切断。3、隔离架安装、导向头制安及张拉段PVC管套装：锚固段隔离架间距为1m，张拉段隔离架间距为2m，编束时钢绞线不允许交叉，锚固段端头安装导向头，用水泥砂浆粘牢，张拉段用直径20mmPVC管套装，以防锚固段注浆时张拉段索体与水泥浆液形成绞结影响张拉。编束完成进行外观检查，合格后，填写锚索制作原始记录，编号挂牌标识等，报监理验收合格，分类堆放在干燥、通风处并做防锈保护。5.3.3 高压水扩孔造孔完成后用30MPa高压清水由外向里对锚固段进行旋喷扩孔，扩孔后其有效直径可达400mm以上，旋喷扩孔喷杆给进速度为10cm/min。5.3.4 高压旋喷在锚固段高压旋喷扩孔完成后由里向外进行旋喷注浆，水灰比0.45：1的纯水泥浆液，喷射压力为30MPa。喷杆采用螺旋钻杆，在旋喷时尽可能多的将孔内的残渣排出孔外，为顺利安装锚索体创造条件。旋喷喷杆提升速度为10cm/min。5.3.5 高压旋喷扫孔当高压旋喷完成锚固段后，为保证下锚的顺利进行，进行二次排渣的扫孔作业。同时为防止孔内水泥浆因扫孔而过多流失，出现孔壁失压而导致局部塌孔。在扫孔时继续采用0.45：1的纯水泥浆液以高压旋喷的方式，喷射压力为30MPa，喷杆提升速度为50cm/min。5.3.6 锚索安装锚索安装前进行孔道、锚索核对检查：1、核对孔号与锚索的编号；2、检查索体的钢绞线顺直性，如有扭曲须经调整；3、检查灌浆管的位置和通畅情况。经检查合格后，进行锚索体安装，采用人工把锚索推人孔内。锚索钢绞线转弯半径不小于2m。每排锚索以统一基准面准确测量外留长度为1.2米,完成下锚施工。5.3.7 制浆采用上下双桶式搅拌机搅拌，拌制水灰比0.45：1水泥浆。水泥采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥。5.3.8 锚固段注浆锚索体安装完毕后，检查灌浆管是否通畅，用WB250/50泥浆泵进行浆液灌注。采用二次注浆成锚工艺，第一次采用常压注浆，第二次注浆压力为2.03.0MPa，二次注浆时间间隔可根据现场试验确定。注浆后72小时内应对锚索进行保护，禁止扰动。每批锚索孔注浆，取灌浆料试块3组，分别进行7、14、28天龄期抗压试验。5.3.9 锚索张拉锁定本工程锚索锁定在台座上，承压面与锚孔轴线保持垂直，其误差小于0.50。台座施工完成，经验收合格后，锚索浆体强度达到设计强度的80%、台座取样混凝土试块强度达到70%及以上，进行张拉施工。工艺流程：准备工作预紧张拉锁定。锚固体大样见下图：锚固体大样1、准备工作：选定合格张拉人员，对千斤顶、张拉油泵、压力表等进行完好率、标定有效期检查，确保张拉施工符合要求。2、预紧：正式张拉前，对锚索先进行分股预紧，使在锚孔内每根钢绞线受力一致，确保应力分布一致。3、张拉：锚索张拉力逐级加荷，分阶段控制拉力值。张拉过程中达到每一级的张拉力后按要求稳压才进行下一级的张拉，最后一级张拉力稳压后即可锁定；张拉时升荷速度每分钟不宜超过设计应力的1/10；卸荷速度每分钟不宜超过设计应力的1/5；当钢绞线伸长值大于理论计算值10%或小于5%时，暂停张拉，查明原因并采取相应措施调整后，才可继续张拉。锚索张拉分3级进行，每级张拉后稳压5分钟，再进行下一级张拉，最后一级张拉，即超张拉后稳压10-20分钟后锁定。具体步骤：预紧(稳压5min)第一阶段(稳压5min测量千斤顶伸长量)第二阶段(稳压5min测量千斤顶伸长量)第三阶段(稳压5min测量千斤顶伸长量锁定。5.3.10 锚索张拉段灌浆锚索在张拉锁定后即进行张拉段灌浆。灌浆压力不小于0.60.8MPa。结束标准：实际耗浆量大于理论耗浆量，回浆比重不小于进浆比重，且孔内不再好浆。对比进、回浆比重，回浆比重达到进浆比重开始计算进浆时间，检查核实耗浆量，确认灌浆结束前孔内不再耗浆，对于灌浆过程中出现的裂隙漏浆，持续耗浆等于异常情况，采取封堵裂隙、延长进浆时间进行处理，直至符合要求。5.3.11 锚头封堵混凝土浇筑外锚头保护是锚索施工最后一道工序，锚索在张拉锁定，并完成封孔灌浆后，将锚索外露钢绞线预留50mm长度，其余采用手持砂轮切割机切去。钢绞线进行清洗，台座混凝土凿毛处理后，用细骨料混凝土封闭保护锚头。第6章 锚索施工基本实验现阶段锚索的长度等设计参数依据勘察单位提供的相关设计参数由计算确定，在正式施工之前，应对锚索进行试验，通过相关试验确定锚索的施工参数及锚索的承载力，以及对环境的影响。6.1 试验锚索选点按照图纸设计要求，锚索正式施工前应选取3根锚索进行非原位基本试验，试验锚索选点见下图：试验锚索选点图6.2 试验要求1、用作基本试验的锚索参数、材料及施工工艺必须和工程锚索相同。2、最大试验荷载（Qmax）不应超过钢丝、钢绞线、钢筋强度标准值的0.8倍。3、锚索各加荷等级的观测时间见下表：3、在每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移不少于3次。4、荷载等级小于Afptk的50%时，每分钟加荷不宜大于20kN；荷载等级大于Afptk的50%时，每分钟加荷不宜大于10kN。5、当加断等级为fptk的0.6和0.8倍时，锚头位移增量在观测时间内2h小于2mm，才可施加下一级荷载。6、锚索破坏标准：（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2倍。（2）锚头位移不收敛。（3）锚头总位移超过设计允许位移值。7、基本试验所得的总弹性位移应超过张拉段长度理论弹性伸长的80%，且小于张拉段长度与1/2锚固长度之和的理论弹性伸长。6.3 异常情况处理1、塌孔与卡钻处理解决此问题主要采取双套管的钻进技术。由于双管同步推进，钻具外应有保护管，可以有效地防止因孔壁坍塌而造成的卡钻事故。由于双管钻进，高风以正循环的方式从内管进入，由内管外管之间的环形空间排出，大大减少了沿地层裂隙“跑风”现象，加上反向排风清孔器，可完全清除孔内滞留的岩渣，确保锚固段孔壁干净清洁，孔内不滞留岩渣。2、端头锚索二次进泵管堵塞对二次进泵管已堵的锚索采取补设回浆管，利用原回浆管灌浆，提高压力灌浆等处理，对于其中的重要部位，设计采取了增补锚索、锚杆等措施。补打锚索的施工，在张拉段灌浆前先检查二次进泵管，若不能保证通畅，则将锚索卸荷，另穿入15mm钢管至孔底代替灌浆管，再重新张拉，从而保证了因处理二次进泵管堵塞而补打的锚索灌浆通畅。3、锚索张拉伸长值超标出现伸长值异常的原因包括：锚固段裂隙串浆使张拉段缩短、地质裂隙受压闭合等。处理方法包括：确认为地质原因造成伸长值异常而保留使用，整束锚索返工等。4、锚索夹片滑动或锁定回缩量超标出现异常的原因包括：个别批次的锚具夹片加工缺陷，钢绞线被粉尘沾染等。处理方法包括：卸荷后更换夹片重新张拉、单根钢绞线补偿张拉等。5、锚索张拉段灌浆异常情况在灌浆过程会经常遇到裂隙漏浆、堵管等异常情况，分别进行封堵裂隙、延长泵浆时间等处理。第7章 质量控制7.1 材料和设备要求锚索施工所需的水泥、预应力钢绞线及锚具等各类材料必须具有出场检验合格证，并符合国家标准。使用前需对各种材料做必要的物理力学实验，提供材料检验合格证书等资料。预应力锚索试验使用的千斤顶、压力表等使用前必须进行标定或检验。7.2 钻孔锚索钻孔必须采用空气无水钻进工艺进行成孔，造孔精度符合如下要求：1、孔位误差：水平偏差不超过5cm，垂直偏差不超过10cm。2、孔斜误差：成孔后，用测斜仪测量，孔斜不超过3%。3、钻孔倾角水平误差：与设计锚固轴线的倾角、水平角误差在1内。4、孔深：超过设计长度0.5m。7.3 下锚、制锚锚索长度必须符合设计要求，在防护管与内锚固段钢绞线的交界处必须用胶布将端口密封牢固，防止水泥浆渗入管内。下锚索过程应防止锚索扭曲。7.4 注浆砂浆配合比强度，注浆管的插入深度，注浆压力的控制等等必须符合先关规范要求。在砂浆未完全固化前，不得拉拔和移动锚索。7.5 张拉浆体和外锚砼强度达到设计强度后，才能进行张拉。张拉前要计算锚索钢绞线的理论伸长值，张拉需分级循环张拉。张拉时应记录每一级荷载钢绞线的伸长值和稳定过程的伸长值，且与理论伸长值进行比较，实测伸长值不得大于理论伸长值10%，也不得小于理论伸长值的5%，否则应查明原因并作相应处理。第8章 安全措施1、钢绞线截取时，先把钢绞线整件固定，然后截取。2、张拉时禁止施工人员站立千斤顶前方。3、施工过程严格遵守高空作业等安全规定。