预应力锚索支护施工方案.doc

1、广州市轨道交通六号线施工 13 标【长湴站及存车线】土建工程 锚索支护专项施工方案中 铁 二 局 股 份 有 限 公 司 1目 录第一章 工程概况和编制依据 .21.1 工程概况 .21.2 编制依据 .2第二章 预应力锚索支护设计要求 .2第三章 施工部署 .43.1 施工准备 .43.2 资源配置 .43.3 工期计划 .5第四章 施工方案 .54.1 工艺流程 .54.2 施工方法及主要技术措施 .74.2.1 钻孔成孔 .74.2.2 锚索制作与安装 .74.2.3 注浆 .84.2.4 围檩施工 .84.2.5 张拉锁定 .104.3 锚索试验与监测 .114.3.1 试验 .114

2、.3.2 监测 .114.4 常见异常情况处理 .11第五章 质量保证措施 .125.1 完善现场质量管理 .125.2 施工质量控制要点 .125.3 工序质量控制 .125.3.1 造孔 .125.3.2 锚索制作 .135.3.3 注浆 .13第六章 安全环保措施 .136.1 安全措施 .136.2 环保措施 .14广州市轨道交通六号线施工 13 标【长湴站及存车线】土建工程 锚索支护专项施工方案中 铁 二 局 股 份 有 限 公 司 2第一章 工程概况和编制依据1.1 工程概况长湴站及存车线（含存车线）为地下两层岛式车站，位于广汕公路（天源路）长湴村附近，起点里程 YDK23+971

3、.106，终点里程 YDK24+322.006，外包总长 350.9m，中间隔墙里程 YDK24+121.606。车站主体建筑面积为 13988.29 m2，车站标准段跨度 19.7m 高 13.15 m，基底埋深约 18m，顶板覆土厚度 35m；主要地质为洪积土层（3.57.0m）、花岗岩残积土层（7.014.5m）、强风化带（4.06.0m）；附属结构包括、号出入口、A、B、C 端风亭和紧急疏散通道。车站轨排井位置长约 30 米采用地下连续墙+普通预应力锚索的基坑支护体系，其他采用地下连续墙+砼支撑、钢支撑体系。1.2 编制依据在本施工方案的编制过程中，主要以以下几项为依据：1、广州市轨道

4、交通六号线施工 13 标长湴站主体围护结构施工图2、广州市轨道交通六号线工程元岗站详细勘察阶段岩土工程勘察报告(广东省重工建筑设计院 2006 年 8 月）； 3、现行国家有关规范、规程和标准：水电水利工程预应力锚索施工规范(DL/T 5083-2004)建筑基坑工程技术规范YB9258-97；建筑基坑支护技术规程JGJ120-99；广州地区建筑基坑支护技术规定 GJB02-98；预应力混凝土用钢绞线 （GB/T5224-2003）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 （SL62-94）第二章 预应力锚索支护设计要求本站存车线的轨排井范围内采用 800 厚地下连续墙+普通预应力锚索的基坑支护体系，东

5、西两侧由上而下设置五道普通预应力锚索，共计 150 根锚索，具体参数见表 1、表 2。根据设计要求，锚索采用材料：钢绞线 fy=1320N/mm，锚孔灌水泥砂浆 M20。广州市轨道交通六号线施工 13 标【长湴站及存车线】土建工程 锚索支护专项施工方案中 铁 二 局 股 份 有 限 公 司 3预应力锚索具体结构参数表 表 1东侧锚索 型 号总长度L（mm）锚固长度La（mm）孔径（mm）间距（mm）预加力（KN）设计力（KN）根数（75）第一道 3S15.2 36000 24000 150 3000 280 400 11第二道 4S15.2 40000 30000 150 2000 400 6

6、00 16第三道 6S15.2 37000 29000 150 2000 550 900 16第四道 7S15.2 32000 26000 150 2000 700 1100 16第五道 5S15.2 23000 17000 150 2000 450 750 16预应力锚索具体结构参数表 表 2西侧锚索 型 号总长度L（mm）锚固长度La（mm）孔径（mm）间距（mm）预加力（KN）设计力（KN）根数（75）第一道 3S15.2 36000 24000 150 3000 280 400 11第二道 4S15.2 35000 25000 150 2000 400 600 16第三道 6S15.2

7、 32000 23000 150 2000 550 900 16第四道 7S15.2 26000 19500 150 2000 700 1050 16第五道 5S15.2 17500 11500 150 2000 450 800 16预应力锚索采用拉力集中型粘结式预应力锚索体系，锚索由锚固段、自由段和紧固头三部分构成，紧固头由腰梁（第一道为冠梁）、钢垫板和锚具组成。锚索长度包括锚固段、自由段、张拉段三部分(见图 1)。广州市轨道交通六号线施工 13 标【长湴站及存车线】土建工程 锚索支护专项施工方案中 铁 二 局 股 份 有 限 公 司 4图 1 锚索结构配装示意图第三章 施工部署3.1 施工

8、准备根据明挖基坑的工程地质、水文地质情况及施工工期要求，锚索施工采用地质钻孔机，合金钻头冲水钻进，孔径为 150mm。现场做好排水措施。锚索施工紧接基坑土方开挖进行，基坑土方开挖采取分层开挖，当每层土方开挖至锚索孔位下 0.5m 高程时，平整开挖面后进行锚索施工。根据地质钻机的特点，钻机的工作面宽度不小于 7m，施工时东西两侧各设置两台钻机同时施钻。施工用电采用交流电，功率 80kW，施工用水使用自来水，用 100mm 水管分两个 50mir 阀门通向基坑。锚索制作场地设置在基坑东侧，利用人工进行运输安装。3.2 资源配置我部配置好管理人员，以及施工前机械设备材料进场到位。广州市轨道交通六号线

9、施工 13 标【长湴站及存车线】土建工程 锚索支护专项施工方案中 铁 二 局 股 份 有 限 公 司 5机械设备配置表 表 3序号 名称 型号 数量 备注1 地质钻机 XY-1A-4 42 注浆泵 BW-150 23 液压千斤顶 YDCW1000-200 14 高压油泵 TBZ2-50 1人员配置表 表 4序号 职务 人数 序号 职务 人数1 管理员 3 3 作业人员 122 专业技术员 13.3 工期计划本站锚索施工进度快慢关系到基坑土方开挖进度，因而合理配置施工工序和机械人员投入为关键，故根据现场实际情况计划于 2010 年 6 月 10 日开始施工，至 2010 年 9 月 20 日完成

10、，工期为 100 天。第四章 施工方案4.1 工艺流程遵循“分段分层、由上而下、先锚固、后开挖”的原则进行锚索施工及基坑开挖。开挖土方至每道腰梁位置后,进行相对应锚索钻孔、注浆、安装砼腰梁、张拉锚固施工。广州市轨道交通六号线施工 13 标【长湴站及存车线】土建工程 锚索支护专项施工方案中 铁 二 局 股 份 有 限 公 司 6见下页预应力锚索施工工艺流程图二次灌浆养 护张拉锁定单锚施工结束钻 孔锚索安装一次灌浆成孔深度检查测定浆液流动度取样锚索质量检查材料设备品质检验锚孔定位锚索加工制作钻机就位确定锚索位置锚固角机械材料进场造孔设备检验砼围檩施工广州市轨道交通六号线施工 13 标【长湴站及存车

11、线】土建工程 锚索支护专项施工方案中 铁 二 局 股 份 有 限 公 司 7图 2 预应力锚索施工工艺流程图4.2 施工方法及主要技术措施4.2.1 钻孔成孔a 锚索钻孔主要内容有：施工放线、钻机就位、钻进、扫孔和终孔验收等，采用锚杆钻机跟管钻进方式成孔，合金钻头冲水钻进，孔径 150mm。b 钻机就位对中，调对入射角度（30 0），定位复查无误后，启动钻机钻进，钻孔过程中要到达“准、平、稳”要求；钻进深度要求比设计深度增大 0.4m，供无法返出的残渣沉积，以确保锚杆深度达到设计要求。C 锚索钻孔时，孔间水平方向允许偏差为10mm，垂直方向允许偏差为50mm，钻孔倾斜允许偏差为 3，终孔孔深宜

12、大于设计孔深 40cm，终孔后清孔要彻底，施工现场利用清水循环冲洗；并在检查验收合格后插入锚索进行灌浆施工。d 当钻孔到入岩时，根据地质情况，经设计验算受力情况确定入岩深度。4.2.2 锚索制作与安装锚索 S15.2 是用 75 钢丝组成的 15.2mm 钢绞线，钢绞线 fy=1320N/mm。1.锚索制作过程中应满足以下技术要求：下料长度按设计孔深+腰梁(0.50m)+钢垫板(0.057m)+千斤顶工作长度(0.4m)+0.30m，每股长度偏差控制 50mm 以内，采用冷切割下料。钢丝必须经过严格质量检验、校直、除油和除锈；锚束中各钢丝要求平顺，不能相互交叠，以防止张拉过程中受力不均匀，应力

13、集中产生钢丝拉断破坏；锚束沿轴线方向每隔 3m 设置一束线环（定位器），锚固段两束线环中间设一隔离架，张拉段用塑料套管包裹，与锚固段相交处的管口应密封并用铁丝捆扎牢固；保证钢丝间有一定间隙，以保证灌浆后锚束内空隙填实充分，钢丝和杆体得到充分的握裹和保护；注浆管采用塑胶管，插入束线环或隔离架的中央；锚束必须捆扎牢固，防止在运输、吊装、安装过程中散束；在编排钢铰线时，同时安放 2 根注浆管，分别供第 1 次、第 2 次注浆使广州市轨道交通六号线施工 13 标【长湴站及存车线】土建工程 锚索支护专项施工方案中 铁 二 局 股 份 有 限 公 司 8用，供第 2 次注浆使用的注浆管，在锚固段，每隔 0

14、.5m 打一对穿 6 小孔，连同出浆口，一并用胶布包好。2.锚索安装与运输在钢铰线组合成索和钻孔完成后及时进行，安装前先清洗孔壁，确定孔壁无粘附泥浆并复查钢铰线材料型号、规格、各部位质量是否满足设计要求无误后，将锚索抬起徐徐放入孔内至设计深度。放入过程中，严禁上下抖动、来回扭转和撞动，防止中途散束和卡阻，造成安装失败。锚索制作完成后，利用人工运输。运输过程中防止发生磨损，弯曲半径不宜小于 3m；同时运输过程中防止发生磨损，穿束后锚索外露部分应用胶布包裹防止生锈。4.2.3 注浆锚索安设完，对锚孔及钢绞线验收合格后进行注浆，采用 JBW150/40 压浆泵。1. 第 1 次灌浆锚索和钢绞线同时放

15、入孔底，管口距孔底 150mm，以利出浆。浆液规格采用灰砂比 0.51.0、水灰比为 0.380.45 的水泥砂浆，水泥采用 425 号普通硅酸盐水泥。灌浆前对输管道的检查无阻塞后方可进行注浆，注浆速度控制在100L/min 左右，注浆压力控制在 0.51.5MPa，待到孔内的泥浆和杂质均由水泥浆体所置换溢出孔口，即完成第 1 次灌浆。2. 第 2 次灌浆待第 1 次灌浆浆液达到初凝强度后，进行第 2 次灌浆，注浆浆液采用水灰比 0.450.50 的纯水泥浆。必要时并掺入适量早强剂（如三乙醇胺）。第 2 次注浆终止标准为：a.注浆压力达到 2.03.0Mpa 之间，并稳定 10min 以上；b

16、.注浆量达到水泥 30kg/m；c.水泥浆从临近孔或裂缝中溢出。4.2.4 围檩施工注浆完毕后，进行施工砼腰梁，将钢垫块固定于腰梁上,并保证钢垫块的上表面与锚索垂直。在开挖基坑面适当设置垫木或支架确保腰梁的稳定。钢垫板广州市轨道交通六号线施工 13 标【长湴站及存车线】土建工程 锚索支护专项施工方案中 铁 二 局 股 份 有 限 公 司 9的平面位置与高程和锚索的布设走向相一致，张拉前进行固定与验收。1、围檩施工围檩采用 C30 砼浇筑，横梁嵌入连续墙面 10cm，采用人工风镐开凿，基底先采用 5cm 水泥砂浆调平，再进行钢筋制作安装，钢筋接头需错开，同一截面钢筋接头数不得超过钢筋总根数的 1

17、/2，且有焊接接头的截面之间的距离不得小于 1m。模板采用小块钢模板，在锚孔周围，钢筋较密集，一定要仔细振捣，保证质量。2、锚头的施工锚头施工应遵循以下规定：锚具、垫板应与锚索体同轴安装，锚索体锁定后其轴线角度偏差应5 o应确保垫板与垫墩接触面无任何空隙。切割锚头多余的锚索体采用冷切割的方法，锚具外保留长度5cm。当需要补偿张拉时，应考虑保留张拉长度。锚头的防腐处理应符合规定。3、垫板锚索用垫板的材料一般为普通钢板，外形为方形，其尺寸大小和厚度应由锚固力的大小确定，为了确保垫板平面与锚索的轴线垂直和提高垫墩的承载力，一般使用与钻孔直径相匹配的钢管焊接成套筒垫板，用垫板的几何尺寸见表。 图 3

18、套筒垫板右示意图锚索的锚固力与垫板尺寸 表 5锚固力 尺寸（mm） 锚固力（kN） 尺寸（mm）广州市轨道交通六号线施工 13 标【长湴站及存车线】土建工程 锚索支护专项施工方案中 铁 二 局 股 份 有 限 公 司 10（kN） 边 长 厚 度 边 长 厚 度600 200 25 25003000 330350 45506001000 200220 2530 30004000 350440 505510001500 220250 3035 40005000 440460 556015002000 250300 3540 50006000 460510 606520002500 300330

19、40454.2.5 张拉锁定在锚索注浆及围檩施工完后，养护 23 天后（水泥强度达到 90%以上），可进行张拉锁定作业，作业须满足以下工艺质量要求：a.张拉前整平承压板支撑构件面，安装承压板（砼腰梁）、垫板、锚具，并保持与锚杆轴线方向垂直，安装千斤顶时千斤顶轴线应与锚索轴线尽量保持重合；b.安装前应对千斤顶和高压油泵进行标定，按标定的数据进行张拉，事前检查高压油泵的工作情况、油管的畅通情况，以免在张拉时油泵工作不正常而造成张拉失败；c.张拉按一定程序进行，锚索张拉顺序应考虑对临近锚索、土钉的相互影响确定；d.正式张拉前对锚索进行预张拉 2 次，张拉力为设计荷载的 0.10.2 倍，以保证锚索各部位接触紧密、杆体平直，消除杆体的隐蔽变形量。拉直后再进行张拉时，其变形量起点以此状态为零点起记；e.张拉控制应力控制在 0.650.75 倍锚索强度标准值范围内；f.张拉荷载分级逐步施加，张拉荷载分级及观测时间见下表所示。最后一次张拉将荷载增加到 1.05 倍设计荷载，持荷观测 1015min，如果变形无变化，锚索保持原状，油泵上压力表指针无返回现象，方可卸载到设计荷载，进行锁定作业；锚索张拉荷载分级及观测时间表 表 6 观测时间 （min）张拉荷载分级全、强风化粗粒花岗岩 粘 性 土（残积土）