预应力锚杆、锚索施工方案.doc
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1、 高速公路第 5 合同段 ( K148+400 148+600) 预应力锚固 施工技术方案 目 录 一、工程概况 二、编织依据 三、施工准备 1、施工组织机构 2、施工人员安排 3、机械设备、试验检测及测量仪器配置 4、施工临时场地建设 5、测量准备工作 6、施工详图 7、原材料准备 8、试验 9、技术交底 四、施工计划 1、施工总体安排 2、平面布置图 3、锚体图 五、施工阶段 1、施工程序 2、施工工艺 3、施工方法 六、工序报验 七、质量控制措施 八、安 全生产保证措施 九、环保措施 十、文明施工 十一、附录(检验申请表) 高 速 公 路 第 5 合 同 段 特 殊 路 基 边 坡 K1
2、48+400 K148+600 段锚固施工技术方案 一、工程概况 1、设计情况 148+400 148+600 特殊路基锚固边坡段,设四到六级边坡、每级坡高 10m。二、三、四级边坡为锚杆加固,五、六级边坡为锚索加固。每级边坡坡率均设为1 0.75。待每级边坡开挖至设计坡率后,锚杆加固采用 32 高强度精轧螺纹钢筋预应力锚杆框架护坡,每孔施加预应力为 250KN。锚索加固采用直径 j15.24无粘结钢绞线 ,强度为 1860Mpa( 270级),每孔施加预应力 1200KN。砼 框架内采用客土植被护坡。 2、主要工程数量见表 1主要工程数量表 表 1 主要工程数量表 工 程 分 类 j15.2
3、4无粘结钢绞线( kg) 32锚杆 ( kg) 级钢筋 ( kg) 级钢筋 (kg) C25 混 凝土 (m3) M7.5 浆砌片石 (m3) 预应力锚索 预应力锚杆 3、工程地质情况 本挖方边坡主要分布在三叠系嘉陵江组薄层夹中厚层灰岩中,岩层 倾 角方向与路基边坡方向相同, 岩层倾向与坡面倾向小 角度相交(约 15度),岩层倾角(约36 度)小于边坡角,边坡属于硬岩中倾顺向坡。边坡表层为强风化破碎层。 岩层间存在较软弱的岩层面或夹层,在路基切挖坡角后,在降雨(尤其是在长时间连续降雨)的作用下,雨水的大量渗入,会大大降低软弱夹层岩土的力学强度,使边坡岩体沿软弱夹层面顺层向下滑动,导致边坡失稳。
4、 在 K148+380 K148+440 段有部分风化严重的泥质灰岩出露,并沿路线前进方向深入到 K148+500 处。该类岩石其岩性软弱,岩质松软,耐风化及耐水能力差,岩体风化层厚度较大,力学强度低。在自然状态下易成散体状, 自然边坡坡体稳定性较差,遇水易软化或泥化而构成软弱面,在路基开挖(边坡形态的改变、工程荷载、振动等)后导致路堑边坡失稳。 二、编制依据 1、 (K148+400 K1148+600)边坡设计图,边坡锚固防护设计图; 2、监理实施细则; 3、施工组织设计; 4、技术规范质评标准:公路工程质量检验评定标准( JTG F80/1-2004);混凝土结构设计规范 (GBJ10-
5、89);混凝土结构工程施工及验收规范( GB50204-92) ;土层锚杆设计与施工规范( CECS22:90) ;水利水电工程预 应力锚索施工技术规范( DL/T5083-2004); 锚杆喷射混凝土支护技术规范( GB50086-2001) ; 预应力混凝土用钢绞线 GB5224-85。 三、 施工 准备 1、施工组织机构 结合本段边坡工点地质条件复杂的特点,为了优质、高效地完成预应力锚固边坡的施工任务,按照精干管理层,强化作业层的原则,成立 5 标三工区,负责完成该段边坡锚固施工任务。工区 主要职能是按照合同规定及业主、监理工程师的指示,按计划进行有序地组织边坡施工。横向负责对外与业主、
6、监理工程师及地方政府保持联系,建立良好的关系,保证创造一 个良好的外部施工条件,服务于生产;纵向对生产各小组成员进行有效和及时的调度和协调,以确保对工程进度、工程质量和工程成本进行有效地控制。 三工区组织机构见图 1组织机构图。 2、施工人员安排 根据施工现场具体情况,我工区组织专业施工班组进行施工,施工班组和施工人员安排详见表 2施工投入人员一览表。 3、 机械设备、试验检测及测量仪器配置情况 主要机械设备已全部到场,机械设备已全面检修与保养,可正式投入生产。 试验检测及测量仪器、仪表在使用前均已通过计量、检验单位标定。试验检测及测量仪器、机械设备配置情况见表 3主要施工机械设备表。 图 1
7、 组 织 机 构 图 表 2 施工投入人员一览表 5 标三工区 工区长 副工区长 技术负责人 综合办公室 技 术 组 财 务 组 安 机 组 后 勤 组 钻 孔 班 压 浆 班 砼 班 维 修 班 钢 筋 班 模 板 班 杂 工 班 序号 施工队伍 人员数量 施工任务 备注 1 钻孔班 10 负责锚固孔钻孔施工 2 钢筋班 8 负责锚杆、锚索、框架 钢筋加工安装 3 压浆班 4 负责锚固压浆施工 4 模板班 5 负责钢管支架搭设、框架砼 模板安装施工 5 砼 班 7 负 责框架砼施工 6 杂工班 8 负责原材料、设备的运输 及其他杂项工作 7 维修班 4 负责机械设备的维修与保养工作 表 3.
8、1主要施工机械设备表 表 3.2主要仪器设备 序号 设 备 名 称 型 号 单 位 数 量 1 全站仪 索佳 SET2130R 台 1 2 水准仪 DS3 台 1 3 测斜仪 台 2 4 标定仪 套 1 5 穿心千斤顶 YCW-100-200 套 1 6 穿心千斤顶 YDC240Q 套 1 7 油泵 ZB4-500 套 1 8 压力表 个 2 9 磅秤 台 2 备注 :投入设备根据工期要求和进展情况进行调整 序号 设 备 名 称 型 号 单 位 数 量 1 潜孔钻机 HB-100 台套 1 2 钻机 XJ-100 台套 1 3 对焊机、电焊机 套 2 4 注浆机 HB80/10 台套 2 5
9、切割机 台 2 6 空压机 蚌埠离心式 7M3、 9M3 套 2 7 抽水机 B-100 台 3 8 混凝土搅拌机 JDY350D 台 2 9 发电机 30kw 台 1 10 插入式振动器 套 3 11 钢管 50mm 6m 吨 10 12 钢模板 0.5x2.2 110 13 试压模 150x150mm 组 6 14 试压模 70.7x70.7mm 组 6 备注:投入设备可根据工期要求和进展情况随时调整 4、施工临时场地建设 队伍进场后,施工队伍对周边环境进行了调查,工棚搭建完成,场地已按要求进行了统一布设,施工便道也已全部拉通,各种原材料及施工机具可达现场。 施工用电主要采用高速公路 10
10、KV 专用线路供电,同时自备一套发电机组防止停电,由于 当地水源缺乏,从 3km外的水源架设自来水管道输送到在路基下方建设的临时水池,以解决本工程的施工用水问题。 5、测量准备工作 水准点、导线点加密复测工作已全部完成,并已正式上报告高监办审批。轴线及控制点放样已完成,水准点、边坡变形监控点布设工作已完成,已报测量监理工程师复核。 6、施工详图审批 施工放样图已绘制完成。 7、原材料准备 原材料料源通过试验已确定,砼施工配合比已上报高监办同意使用。施工所需原材料将根据施工进度分批进场 。首批材料进场见表 4。 表 4 首批材料进场计划表 序号 材料名称 单位 数量 备注 1 P.O425 水泥
11、 t 30 2 中(粗 ) 砂 m 60 3 碎石 m 100 4 钢筋 t 30 5 60PVC 管 m 200 6 锚具 套 100 8、试验 锚体施工应进行锚固试验,锚固试验可分为前期的抗拔试验(基本试验)和张拉试验,以及后期的验收试验。 8.1.1为了确定锚杆的极限承载力,验证锚杆(索)设计参数和施工工艺的合理性,施工前应进行锚杆(索)的基本试验。 基本试验的目的是确 定锚杆(索)的极限承载力,掌握锚杆(索)抵抗破坏的安全程度,揭示锚杆在使用过程中在可能影响其承载力的缺陷以便在使用锚杆(索)前调整锚杆(索)结构参数或改进锚杆(索)制作工艺。 8.1.2一般要求 千斤顶、油泵的额定压力必
12、须大于试验压力;反力装置在最大荷载作用下应保持足够的强度和刚度;本工程的锚固试验,应当在锚固体抗压强度达到设计80%后才能进行试验相应的混凝土传力装置也应达到设计强度 80%后方可进行。 8.1.3试验方法 用作基本试验的锚杆参数、材料、施工工艺等应与工程锚杆相同,而且锚固段的地层必须与工程锚 杆相同,最大试验荷载 Qmax不应超过标准强度的 0.75倍。 8.1.4锚杆破坏标准 后一级荷载产生的锚头位移量达到或超过前一级荷载产生的位移增量的 2倍;锚头位移不收敛;锚头总位移超过设计允许位移值。出现上述三种情况中的任何一种时,即认为达到破坏。 8.1.5试验结果整的整理与分析 整理相应的 Q
13、S、 Q Sc曲线图;锚杆极限承载力 Ru取破坏荷载值的 95%,按下式计算锚杆的安全系系数 Ko: Ko=Ru/Nt Nt-锚杆设计拉力值。 8.1.6试验 方案 作基本试验的锚杆(索)数量一般为 3 根,锚杆为 32精轧螺纹钢筋,(锚索为 j15.24无粘结型钢绞线)。锚杆锚孔为 90mm,(锚索锚孔为 130mm)。锚固端用浆为 M40水泥砂浆,锚固段长度根据设计确定。 8.2 为了验证预应力锚杆(索),检验施工工艺,指导安全性施工,在锚固工程施工初期,应进行锚杆拉拔试验。拉拔试验数量按工作量的 3控制通过拉拔试验可以熟悉与优化施工工艺,验证设计参数检验锚索锚固力是否达到设计要求。 原则
14、上张拉试验与实际使用的锚固施工一致,以设计锚固力的 1.2 1.3 倍的荷载为最大张 拉试验荷载。为了论证锚固设计的可靠性通过荷载变形特性关系来确定。 8.3验收试验是为了验证实际使用的锚固荷载是否达到设计锚固力并全面进行的试验。数量为工程锚杆张拉试验以外的均进行。 9、技术交底 认真执行质量管理制度,把施工图纸审签、技术交底、质量自检、隐蔽工程检查、安全质量评比、验工计价质量签证、分项工程质量评比、质量事故报告处理等制度做到行之有较,贯穿于施工全过程,使工程质量始终处于受控状态。 四、施工计划 1、施工总体安排 锚杆(索)框架梁施工主要受土石方开挖的控制同时考虑到本合同段全部工程的总体计 划
15、,故在以上前提下进行该段路基边坡防护的施工进度计划编制。 根据总体施工计划和现场的实际情况,本施工段锚固边坡施工计划见图 2。 图 2 施工进度横道图 序号 施工工序 2005年 6月 2005年 7月 2005年 8月 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 上旬 中旬 下旬 1 施工准备 2 锚杆(索)施工 3 砼框架施工 4 锚杆(索)张拉 施工设备必须配套,并有充分的备件,确保施工机械处于高效工作状态。所有设备进场前 均应进行认真的检修和保养工作以确保在本项目施工中正常运行。 各施工班组的技术工种,均由经验丰富的熟练技术工人上岗,注 重抓好施工质量管理,减少和避免因返工造成工期延误。为确保
16、工期,减少施工干扰,拟采取下述措施: 保证足够的人员和设备,进行 24小时作业;将钻孔设备与压浆设备分别配套,保证每项工作的顺利进行;保证材料供应。 2、平面布置图:(见图 3) 3、锚体图: (见图 4、图 5) 五、施工阶段 1、施工程序 根据该段边坡锚固工程的实际情况并综合考虑其他因素编制以下施工程序。1.1主体工程施工顺序 图 6 施工顺序图 序号 阶段 主要工作内容 1 1.补测控制性横断面,精确测放堑顶刷坡线。 2.对已开挖的暴露面进行测绘,坡面上的危石和潜在危石进行标记并派专人对山体、开挖坡面稳定性设点进行监测。 3.锚杆(索)的基本试验。 4.其他。 2 1.由实测堑顶线按 1
17、: 0.75 分三次与锚索施工交叉进行边坡修刷,并搭接工作平台。 2.每次修刷到每层锚孔孔位水平线下 0.5m。 3.锚孔孔位放样和施工。 4.框架放样和施工。 5.锚索的张拉、封锚。 6.客土植被护坡。 3 1.由五级坡平台外缘按 1: 0.75 的坡率向下分三次与锚杆施工交叉进边坡修刷,并搭工作平台。 2.每次修刷到每层锚孔孔位下 0.5m。 3.锚孔孔位的放样和施工 4.框架的放样和施工。锚杆的张拉、封锚。 5.客土植被护坡。 4 第二级边坡施工同 3。 5 1.工程修整 2.工程竣工 3.山体、锚固体稳定性监测点移交 6 搜集反馈改进和完善勘察、设计、施工监测 施工准备 第五级边坡 第
18、四级边坡 第二级边坡 后期工作 第六级边坡 第三级边坡 1.2锚杆(索)施工顺序 图 7 锚杆(索)施工顺序流程图 搭 工 作 平 台 数 量 的 确 定 钻机组装 钻机的其它配套设备 钻机对位 位置、角度的确认 放样钻孔 孔径、孔深度检查 锚杆插入 钻 机 移 位 注 浆 框 架 制 模 框架浇筑混凝土 养 生 锚杆尺寸及组装检查 锚 体 加 工 坡面支补调平或基槽开挖 框架钢筋制安检查 张 拉 锁 定 封 锚 混凝土强度的确认 模板混凝土 配合比检查 注浆量配合比的检查 框架坡面支护 工 序 验 收 张 拉 检 查 验收检查 清 孔 搭 工 作 平 台数 量 的 确 定2、施工工艺 2.1
19、锚杆张拉 工艺流程 图 8 锚杆张拉工艺流程图 安装锚具 安装千斤顶 安装油泵 安装工作锚 分级加荷至超张拉荷载 锁定螺帽 拆缷千斤 48 小时后对有预应力 损失的进行补偿张拉 记录补偿荷 载变形量 量测变形量 记录荷载值变形量 封锚 报监理 工程师 报监理工程师 混凝土养护达到设计强度 预张拉 缷荷 拆除临时防护 拆缷千斤顶 安装千斤顶 安装工作锚 缷荷 补浆 2.2锚索张拉工艺流程 图 9 锚索张拉工艺流程图安装锚具 安装千斤顶 安装油泵 安装工作锚 分级加荷张拉至设计荷载一半 拆缷千斤 48 小时后对有预应力 损失进行补偿张拉 记录补偿荷 载变形量 量测变形量 记录荷载值变形量 封锚 报
20、监理 工程师 报监理工程师 混凝土养护达到设计强度 预张拉 缷荷 松开临时防护 拆缷千斤顶 安装千斤顶 安装工作锚 缷荷 锁定 六根循环张拉作业 第二循环至超张拉荷载锁定 循环预 张两次 2.3锚杆锚体制作工艺流程 图 10锚杆锚体制作工艺流程图 2.4锚索锚体制作工艺流程 按锚杆的设计长度切割钢筋 锚杆设置定中件 锚体安装 PVC 管 锚杆安放入孔 锚杆头部连 LM32 型螺丝端杆锚 报监理工程师 短钢筋用连接器接长 PVC 管设置定中件 PVC 与锚杆间灌注防腐油脂 钢筋材料试验 报监理工程师 图 11锚索锚体制作工艺流程图 原材料试验检查 钢绞线按每孔编号设计切割 钢绞线理顺平直摆放在工
21、作平台 报监理工程师 张拉段安置隔离环 索体锚固 段头部安 置导向帽 锚固段安 置承载体 锚固段安 置挤压头 锚固段安 置隔离环 制作导向 帽隔离环 张拉段安装 PVC套管 钢绞线剥皮洗油 索体中部安置注浆管 PVC 外设置隔离架 报监理工程师 锚体安置入孔 2.5框架支护流程 图 12框架支护流程图 测量放样 开挖支补坡面垫层 钢筋制安 立模 报监理工程师 浇注混凝土 锚头制安 水泥、砂、块料钢筋试验 混凝土配合比设计 报监理工程师 报监理工程师 混凝土强度确认 养护 砼拌和 3、施工方法 3.1测量放样 根据控制点和设计施工立面图用全站仪精确测放锚孔孔位以及框架横竖梁的位置、堑顶刷坡线,并
22、对各工点钻孔位编号、作醒目标志。经自检以后,申报监理认可方再进行下一道工序。并派专人对山体、开挖坡面的稳定性设点进行监测。 3.1.1边坡开挖至交工过验收前,对坡顶隔 3至 5天进行调查一次,看表层土体有无裂缝发生 ,有裂缝及时记录裂缝产生的时间、深度、连通性、通水状况等发展变化情况;边坡开挖过程中对开挖断面的地质剖面,观测坡面岩层产状,节理发育状况及地下水出露情况进行记录。若有结构面组合不利于边坡稳定,地下水涌出等情况应及时现场讨论研究边坡稳定性及应急措施。 3.1.2对挖方边坡高度大于 30m的边坡设桩点用光电测距仪和水平仪进行动态观测,派人作专项记录。 3.2搭接工作平台 用脚手架按坡面
23、锚孔横排位置,搭接两米宽锚杆框架施工的工作平台。要求爬杆不得和竖梁锚孔交错,平台应低于横排锚孔 0.5m。平台铺上厚度 25mm 木板 ,平台外边设栏杆,平台用垂直水平面地锚桩锚牢,保证钻机施工时的稳定及施工的安全性。 3.3设备安装就位 平台搭好后在坡底将钻机分解,用人工将潜孔钻机搬运至坡面工作平台组装,将钻机的钻头、冲击器、钻杆安装好后,将钻机底盘螺丝松开,调整钻机底盘将钻头对准孔位,然后用测斜仪量测钻机的底盘或钻杆,将钻机的倾角调好,定位组装架设,并用脚手架、扣件和连接器将钻机固定在平台的钢管上。必要时需在钻孔位置对平台增加地锚桩加固平台。 3.4钻孔 3.4.1钻孔倾角 钻孔的倾角为
24、25 ,开孔时要用钻头来回多次对孔口进行钻进,导正 开孔的倾角和孔位,并在开孔钻进前一米时,用测斜仪多次量测钻机的底盘或钻杆,随时调整钻机,保证在开孔时由地层软硬或坡面不平整引起钻机对孔位偏移的误差,在钻进中毎钻进 3-5m用测斜仪量测一次钻孔孔斜,及时调整钻孔孔斜误差。锚孔 倾 角、水平角允许误差点在内 1,成孔后,孔斜不得超过 3%。 3.4.2钻机参数的调整控制 在钻进中应根据岩层的岩性软硬来调整钻机的参数。当岩性较硬时应低压低转速钻进,当岩性较软时应高压高转速钻进。当钻孔越深时应用较高的风压,当钻孔越浅时可适当降低钻机的风压。钻机钻进参数控制用钻机的操作阀 来调节。 3.4.3钻孔中
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