锚索施工方案.docx

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锚索施工方案

唐山市曹妃甸伊泰广场项目

深基坑工程及桩基础工程

锚索施工方案

文件编号（HBJG/ZX/2012/001）

编制：

审核：

审批：

河北建工集团有限责任公司

HEBEICONSTRUCTIONGROUPCO.，LTD

二0一二年十一月

1、锚索施工工艺流程

预应力锚索采用无粘结工艺施工，无粘结预应力锚索施工工艺流程见图

2、施工安排

支护工程量大、施工项目繁多、技术复杂、施工质量要求高，场面狭窄。

因此，除合理配备施工设备外，还需设计合理的施工程序，优化施工方案，合理安排各工序施工，才能保证施工质量和工期。

预应力锚索钻孔、锚索制作、安装、帽梁混凝土浇筑/安装等工序，南侧土方开挖出施工作业面后进行。

预应力锚索后续工序，拟根据设计凝期要求滞后于相应部位施工。

待冒梁、连梁混凝土及锚索灌浆浆液强度达到设计张拉强度要求时，即可进行锚索张拉及后续工序施工。

3、施工方法

（1）锚孔编号定位

1）锚孔编号

锚索孔编号为YSi。

①Y代表伊泰广场基坑边坡。

②S代表锚索。

③i为行号，由高高程向低高程按自然序列递增，i=1,2,3,…。

2）锚孔测放定位

严格按照设计图纸要求测放孔位。

使用红油漆标定孔位，并标明孔号。

3）管架平台搭设

搭设的管架平台必须稳定牢固，满足施工承载要求。

（2）钻机就位

为保证锚孔质量，使锚孔在施工过程中及成孔后其轴线的倾角、方位角符合设计及规范要求，必须保证钻机（CY-80A）就位的准确性、稳固性。

（3）造孔

1）锚索孔造孔

①锚索孔基本技术参数

a孔径：

Φ200mm。

b钻孔角度：

下倾10°。

c锚固段长度：

24.5m。

d锚索孔深度：

31.5m。

②钻进方法

采用风动潜孔锤冲击回转钻进方法。

③造孔设备、机具

a设备：

CY-80钻。

b机具：

采用ZD110冲击器配套Ф220钎头。

④钻进工艺参数

a钻进压力：

开孔时，使钎头紧贴坡面低压冲击，平稳缓缓推进即可；正常钻进时Pf=2~4KN。

b转速：

开孔转速n=0；正常钻进转速n≯90r.p.m。

c风量：

Q风=10~12m3/min。

（4）破碎地层段的钻进措施

在钻孔过程中，如遇覆盖层、地质软弱孔壁易坍塌，对钻孔进行先固结灌浆，预应力锚束的锚固端应位于稳定的地层中，若孔深已达到预定施工图纸所示的深度，通过工艺试桩试验，看是否能达到锚索最终的抗拉强度。

（6）要求

在钻进过程中，认真做好钻孔记录，为分析判断孔内地质条件提供依据。

钻孔孔径、孔深均不得小于设计值，钻孔倾角、方位角符合设计要求。

其具体要求和允许误差如下：

1）开孔偏差不得大于10cm。

开孔时严格控制钻具的倾角及方位角，如遇障碍需要移位，应征得监理工程师的同意，并取得书面整改通知后方能实施。

2）开孔严格控制钻具的倾角及方位角，当钻进20～30cm后应校核角度，在钻进中及时测量孔斜及时纠偏，终孔孔轴偏差不得大于孔深的2%，方位角偏差不得大于2°。

3）终孔孔深应大于设计孔深40cm，终孔孔径不得小于设计孔径10mm。

4、清孔

钻孔完毕，用压缩风冲洗钻孔，直至孔口返出之风，手感无尘屑，延续5~10分钟，孔内沉渣不大于20cm。

5、钻孔检测

钻孔清孔完毕，验收合格后，做好孔口保护，进行下锚工作。

6、预应力锚索制作

预应力锚索主要设计参数

（1）钢绞线

选用符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-1995和ASTMA414-98标准要求的1860MPa高强度低松弛无粘结钢绞线。

无粘结钢绞线为防腐油脂敷裹并用PE套包裹，具有良好的防腐效果和可全孔一次注浆等优点。

高强度低松弛无粘结钢绞线性能指标见表

高强度低松弛无粘结钢绞线性能指标

强度级别

Mpa

公称直径

mm

截面积mm2

弹性模量

KN/mm2

极限

1%伸长最小载荷KN

延伸率

%

荷载KN

强度MPa

1860

15.24

140

19510

244

1900

244.4

≮4.5

（2）钢绞线强度利用系数≯70%。

（3）无粘结防腐型预应力锚索体制作

1）无粘结防腐型预应力锚索锚固体系，锚固段长度为24.5m，其基本组成为：

导向帽、约束环、隔离架、注浆管、高强低松弛无粘结钢绞线、防扭加强钢筋等。

无粘结防腐型预应力锚索结构示意图

2）下料：

用砂轮切割机切割。

严禁使用电弧或乙炔焰切割。

切口要求整齐无散头，下料长度应考虑到砼锚墩厚度、锚垫板厚度、千斤顶长度、工具锚和工作锚的厚度要求，并适当留有余度。

钢绞线在全长范围内不允许有接头或连接器。

每根钢绞线都应完整无损，没有裂隙、疤痕、伤痕和其他缺陷，且表面不能有油污、润滑剂、污垢和银屑。

自由张拉段钢绞线的PE护套不得有破损。

无粘结预应力锚索的钢绞线用防腐油脂敷裹后用专用PE套包裹，使钢绞线不与PE套外的水泥结石直接接触，免遭外界侵蚀。

钢绞线下料长度为：

L=锚固段长度Lm+自由段长度Ly+锚墩长度Ld+张拉长度Ll

3）组装

a将钢绞线和灌浆管平摊于工作台上，对不同灌浆管、钢绞线进行编号，并在进口段（外端）用不同的颜色区别。

b编制锚索体：

严格按设计图纸要求进行锚索体编制，内锚段和张拉段隔离架间距允许偏差不大于50cm，两隔离架中间用黑铁丝绑扎牢固，绑扎时应保证钢绞线平行，不得交叉。

锚固段内的进、出浆管应编入索体，靠近孔底的进浆管出口至锚索端部距离不宜大于200mm。

已安装的灌浆管应检查其通畅，不通畅者要更换。

要求管路系统耐压值不低于设计灌浆压力的1.5倍。

PVC灌浆管要平顺，不得弯曲、破损。

管道安装检查完毕，管口临时封闭，并挂牌编号。

c锚固段顶部安装导向帽。

导向帽按要求制作，与锚索体牢固可靠连接。

防扭钢筋在边侧必须固定结实。

d锚索制成并经检验合格后，进行编号挂牌，标明锚索编号、长度等。

合格锚索整齐、平顺地存放在距地面20cm以上的间距1.0m-1.5m的支架或垫木上，不叠压存放，并进行临时防护。

存放点要求严格防潮、防水、防污染。

隔离架、对中架、导向帽规格表

锚索

锚索孔径

隔离架

对中架

导向帽

防扭加强钢筋

备注

726KN

Ф200

Ф160

Ф160

Ф160

三级Ф16

（4）无粘结防腐型预应力锚索体制作注意事项

1）锚索在搬运和装卸时应谨慎操作，严防与硬质物体摩擦，以免损伤PE套管。

2）下锚方式：

锚索穿索采用人工辅以机械方法进行安装，锚索就位曲率半径不小于3m。

3）锚索孔道验收24h后，锚索安装前，应检查其通畅情况。

4）无粘结钢绞线若PE套管破损，必须修复合格后方能安装。

5）因为特殊的地质情况，采用先注浆后下锚工艺。

下锚时，必须绑扎通长三级Ф16加强防扭钢筋一根。

操作人员要协调一致，用力均匀，锚索入孔时，不得过多的来回抽动锚索体，且送入孔道的速度应均匀，为防止损坏锚索体和使锚索体整体扭转，。

穿索中不得损坏锚索结构，否则应予更换。

6）锚索安装完毕后，应对外露钢绞线进行临时防护。

7）钢垫板安装：

钢垫板厚度应符合设计图纸要求，加工后棱角应圆滑，不带毛刺；导向管与钢垫板应垂直焊接牢固，钢管内不得留有焊渣。

钢垫板牢固焊接在钢筋骨架上，其预留孔的中心位置置于锚孔轴线上，平面上与锚孔轴线正交。

（8）导向管由壁厚2.5mm，直径160mm钢管加工而成。

钢管外表面靠岩体端60cm长范围内粘贴止水材料。

7、锚索注浆

（1）注浆方式

采用全孔二次注浆工艺。

（2）制浆

①设备：

NJ400制浆机。

②材料

a水泥：

新鲜普通硅酸盐水泥P.O42.5。

b水：

符合拌制水工混凝土用水。

③浆液配比：

采用1：

0.5浆液水灰比，一次注浆压力不得低于0.5MPa,待锚固体强度达到5Mpa后方可进行二次注浆，注浆压力不得低于2MPa。

④锚固体28天抗压强度不得低于20MPa，锚固体强度大于15MPa后方可进行张拉。

（3）锚索孔灌注

①锚固注浆前，应检查制浆设备、灌浆泵是否正常；检查送浆及注浆管路是否畅通无阻，确保灌浆过程顺利，避免因中断情况影响锚固注浆质量。

②无粘结防腐型预应力锚索注浆

a采用3SNS泵灌注。

b灌注前先压入水，检查管道畅通情况。

c灌注方法：

采用孔口封闭灌注，灌浆自动记录仪记录。

d注浆结束标准：

注浆压力为0.3MPa，排出的浆液浓度与灌入的浆液浓度相同，吸浆率<0.4L/min时，再屏浆30min即可结束。

③锚固注浆设备清洗

a制浆结束后，应立即清洗干净制浆机、送浆管路等，以免浆液沉积堵塞。

b注浆结束后，应立即清洗干净注浆设备、管路等。

8、预应力锚索张拉

（1）锚索张拉应在锚固注浆结石体抗压强度达到15MPa及帽梁混凝土等的承载强度达到施工图纸规定值后进行。

（2）张拉程序

①锚索张拉按分级加载程序进行，即由0.1~0.2倍轴向拉力值进行与张拉，逐级加载到超1倍轴向拉力设计值，保持15分钟，而后卸荷到锁定荷载设计值进行锁定。

②张拉工艺流程

穿锚→初始载荷（钢绞线调直）→分级整体张拉至设计工作荷载→锁定荷载

（3）锚索张拉方式

无粘结防腐型预应力锚索采用单根张拉千斤顶调直，整体张拉千斤顶分级张拉，直至设计工作荷载。

（4）张拉设备仪器

①电动油泵：

ZB4-500S。

②千斤顶：

YDC240Q、ZD250B、ZD350B。

（5）锚夹具

1000KN级锚索由7束钢绞线编成，锚具选用ESM15-7。

（6）张拉锚具20厚钢板焊接成楔型角度调整垫板。

（7）张拉注意事项

①加载速率：

每分钟不宜超过设计应力的10%。

②卸荷速率：

每分钟不宜超过设计应力的20%。

③预应力的施加：

向张拉油缸加油使油表指针读数升至张拉系统标定曲线上预应力指示的相应油表压力值。

④钢绞线伸长值：

分级测量钢绞线伸长值并按要求做好记录。

钢绞线调直时的伸长值不计入钢绞线实际伸长值。

（7）穿锚

①清理干净锚具、工作夹片及钢绞线表面，夹片及锚具锥孔无泥砂等杂物。

②将钢绞线按周边序和中心序顺序理出，穿入锚具，套上夹片。

③推锚具与楔型13钢垫板平面接触。

④用尖嘴钳、改刀及榔头调整夹片间隙，使其对称。

（8）初始载荷（钢绞线调直）

①初始载荷：

为设计工作荷载的0.1~0.2倍轴向拉力值

②用单根张拉千斤顶YDC240Q将钢绞线逐根拉直调直。

9、外锚头保护方式

（1）锚索补偿张拉完毕，卸下工具锚及千斤顶后从工作锚具外端量起，留150mm钢绞线，其余部分用砂轮切割机截去，锚头作永久的防锈处理。

（2）锚索防护除采用PE套管外，其张拉段采用水泥浆或水泥砂浆进行全孔封闭灌浆，浆液的强度和性能满足设计要求。

10、成果资料

1）原材料、锚夹具的出厂合格证；

2）混凝土、水泥、水泥静浆强度试验报告；

3）施工记录；

4）预应力锚索张拉试验成果；

5）预应力锚索竣工报告。

11、锚索质量控制要点及通病防治措施

①孔位的准确定位及对安装帽梁、受力整体性的影响

采用测量班放出的水平控制点及起点锚索位置，用钢尺依次放出所有锚索位置，并采用桩位固定于土体上，一般水平误差不超过50mm，垂直误差不超过10mm。

如果孔位误差过大，将会对帽梁的安装产生较大的困难和受力的整体性影响很大。

②成孔的控制及塌孔的预防

根据本工程的地质情况，合理选用钻机和施工工艺，确保钻进过程中不塌孔，成孔深度采用钻杆长度来控制，倾斜角度采用罗盘仪来确定，确保锚索底部尺寸不超过3%。

如果遇到易塌孔地层采取套管跟进措施保证成孔质量，防止塌孔。

③锚索制作、安装控制要点及避免应力损失

采用合格的钢绞线，按照图纸要求分批次集中下料，严格控制同束锚索的长度误差。

然后按照图纸要求的锚固段，自由锻制作方法进行制作，准确的安装封闭止浆装置，并固定牢固。

制作好的锚索放于干燥通风处防止生锈。

锚索放入孔内时应该均匀用力，防止锚索刮蹭导致塌孔。

下料时采用砂轮机切割，严令禁止采用电焊、气焊烧割钢绞线，避免应力损失。

④锚索注浆控制要点及空洞的预防措施

注浆采用两次注浆法，第一次采用规定配合比的水泥砂浆由通到锚固段底部的注浆管注入，在第一次注浆初凝后便采用第二个注浆管（锚固段为花管）高压注入纯的水泥浆，保证水泥浆充满孔内。

在注浆开始前必须检查透气管的畅通性，如果不通畅的话不可以注浆，防止出现部分空洞。

出现此类问题应该拔出锚索。

对透气管进行重新安装，确保气畅通性。

⑤锚索张拉控制要点及超拉、欠拉的预防措施

锚索的张拉必须在试验试块强度满足设计要求后方可进行，锚索的张拉要考虑对与其相邻的锚索的影响。

严格按照设计进行分级张拉，严禁超张拉，防止张拉力过大导致锚索变形过大。

当然也要张拉力不能太小，锚索不能起到设计效果。

⑥锚索的防腐处理控制

为了防止锚索外漏的部分发生腐蚀，影响锚索的受力，在张拉结束后切掉多余的部分，对外漏的头子需按照图纸要求进行防腐处理。

12、第二层锚索制安工艺及材料

（1）锚索施工工艺与上层一致。

（2）但需放置通长40a工字钢做为锚索抗张拉支坐。

（3）工字钢上钻孔用一级Φ20元钢制作抱箍固定在支护桩上。

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