锚索施工技术及安全交底
一、预应力锚索构造
锚杆采用fptk=1860的预应力钢绞线,锚索由锚固段、自由段和紧固头三部分构成,紧固头由钢围檩、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)。
锚固段长度主要考虑地质条件等因素对锚固力的影响而确定,在理论计算和经验类比的基础上,确定锚固段长度及自由段长度。锚固段直径均为0.15m,水平倾角均为20°/15°,钢绞线为4×7Фs15.2、6×7Фs15。2两种规格,砂浆均为M30型号。锚索自由段是拉力集中型锚索的满负荷段,通过抗滑力分析确定锚固路径最有效的布置方向为沿水平方向下倾20°,锚孔直径为Ф200mm。锚索采用高强度低松弛预应力7Фs钢丝组成的直径为15。2mm钢绞线,各排锚索竖向间距为4m,每道锚索设置在桩间,采用一桩一锚的布置形式,强度为1860MPa。 二、预应力锚索布设及设计参数
按高程设置四道锚索,共计166根锚索.四道锚索形式:在同一纵断面间距为2。5-4.3m,横向间距为1。6m,纵断面共设置4-5道,每道锚索设计参数如下表所示.其中MG-1到MG-5锚索设计参数视现场实际报设计单位确认后确定。 详见8—8段:
自由 锚固 段长 段长 锚固段直径 水平 倾角 砂浆 拉力设计值 400 670 拉力锁定值 300 500 序号 锚杆长 钢筋/钢绞线 MG-1 MG—2 23.0 13。0 10。0 0.30 20.0/15。0 4×7Фs15。2 M20 0.30 20。0/15。0 20。0/15。0 6×7Фs15。2 M20 24。0 11。0 13.0 MG—3 MG-4 MG—5 备注 22.0 18.5 15.5 9。0 13。0 0。30 7.0 7.5 6×7Фs15.2 6×7Фs15.2 M20 M20 815 803 550 500 500 400 11.5 0。30 20.0/15。0 8。0 0。30 20。0/15。0 4×7Фs15。2 M20 表中所注长度值以“m\"计,角度以“°”计,力以“KN”计. 具体详见下图所示。
三、围护承载钻孔桩布设
基坑开挖深度为15。1~19m,排桩采用直径1000mm间距为1600mm的旋挖钻孔桩,桩采用水下桩C30钢筋混凝土作为围护结构的支撑体系. 四、施工工艺 1、顶部土体注浆加固
顶部在锚索施工前应对土体进行水平注浆加固,加固措施拟采用Ф48注浆导管,横向在围护桩间打2排,竖向间距500mm,单液水泥浆。加固范围自冠梁顶面起至基坑底面下2m。 2、锚索施工流程
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.开挖土方至每道锚索段钢围檩位置下50cm后,现场人员报测量人员,放出锚索孔位,经质检人员验收后,方可进行相对应锚索钻孔、注浆、安装锚索段钢围檩、张拉锚固施工。 3、锚索施工工艺流程
预应力锚索施工由锚孔、束体、注浆、钢围檩及张拉五个基本组成构件,在锚索支护体系中有机组合成为一体。施工顺序为施钻锚固孔、制作束体并将其放入锚固孔、固定束体下端、进行注浆、安装钢围檩及钢锚垫板、张拉及锁定,使束体产生预应力与钢围檩、钻孔桩连接成整体。 具体见《锚杆施工流程图》。
锚杆施工流程图
张拉锁定 继续土方开挖 养护 上锚具及钢围檩 土方开挖至设计标高 定 孔 位 拉杆制作 检验拉杆质量 机械成孔 下入拉杆 一次注浆 二次劈裂注浆 配制水泥浆 复测孔位及钻孔角度 五、钻孔
锚索钻孔主要内容有:设备就位、施工放线、钻进、检测、注浆、扫孔和终孔验收等.按设计图对锚固孔位置放样,并安装钻机,施钻过程中,孔口坐标的偏差≤100mm,孔位高程误差±50mm,锚固孔倾角值设定为15°~20°,孔径150mm;对孔位、孔距、偏角进行复查准确后开钻;钻孔过程中要达到“准、平、稳”的要求,确保机钻孔不发生移位和摆动,按孔深对返水量及地质情况做好记录,锚固孔的倾斜率≤3。0%,发现问题及时进行纠偏调整。
针对某市普遍为中粗砂及砂卵石的地质条件,个别地段采用套管跟进钻孔,套管孔径为250mm,长度〈6m,终孔时钻孔深度不小于设计值,超钻深度控制≤40cm. 六、锚索束作与安装
预应力锚索是用7Ф5钢丝组成的15.2mm钢绞线,下料长度按孔深+钢围檩(0。234m)+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。在锚固段范围内对每孔三束以上的锚索每隔1。0m设一个架线环或中支架,自由段钢绞线外包塑料波纹管。
锚索的安放:针对中粗砂及砂卵石的特殊地层,采用锚索与钻杆(注浆管)随二次钻进一同放人钻孔中,钻孔完毕对钻孔质量检验合格后,在保持钻机原有钻孔角度不变的情况下,确保钻杆放入锚索的角度与钻孔角度保持一致,钻杆钻进放送要均匀,不要左右摇摆,以保证不相互交叠和防止张拉时受力不均匀。入孔就位后,应检查锚束是否扭曲、弯曲,并保证自由段波纹管不受损伤。 七、注浆锚固
锚索安设完毕,对锚孔及钢绞线验收合格后进行注浆,采用JBW150/40压浆泵,水泥浆水灰比为0。50,强度≥15MPa。施工包括水泥浆制备和注浆两道关键工序.浆体搅拌时间≥2min,制备好在储浆桶中的浆体应不停地搅拌,防止沉淀.利用钻杆作为注浆管,注浆采用从孔底到孔中返浆式注浆,注浆压力控制在0。6~0.8MPa,锚固段内注浆一次连续完成。针对中粗砂地层容易出现充满砂石空隙,造成注浆外流,采用浆液中掺减水剂或速凝剂及间歇式反复注浆的办法,控制浆液向周边流动,直至注浆压力达到设计压力为止。锚固段注浆必须按设计压力控制进行注浆,对自由段必须能够保证锚孔周边的岩体稳定为前堤,防止过量注浆.
八、张拉锁定
张拉锁定是预应力锚固的关键工序,主要包括张拉设备配套标定、设备组装、张拉和锁定荷载等内容。张拉设备采用预应力穿心式液压YDCW1000—200型千斤顶和用于事故处理配备的小吨位前卡式YCQ20型千斤顶,锚具采用主YLM15—2、YLM15-3、YLM15—5系列锚具,提供动力来源YBZ2-50高压油泵。 锚索张拉:锚索张拉前,应对张拉设备进行标定,注浆体强度通过试验达到≥15MPa,方能组织张拉作业.张拉方式采用整体张拉法,张拉过程由预张拉和正式张拉两部分组成。取设计值的15%进行预张拉,使其各部分接触紧密,锚索束体完全伸直,使预应力钢绞线初始受力趋于一致.张拉过程要分级进行,每级荷载分别为设计值的30%、75%、100%、110%,每级张拉稳定持荷≥5min,并记录钢绞线的伸长量,检测指标合格后及时进行锁定.
对锚索张拉的质量采用控制张拉力和伸长量双项指标控制,锚索拉力用钢弦式锚索应力计测量,对每一级张拉进行钢绞线伸长量的记录,保证理论伸长量和实际伸长量之差≤40mm。张拉锁定经验收合格后,将张拉段多余束体切除。对于钢纹线的松弛、地层土的徐变、伸长量超标等因素造成的预应力损失和质量问题,应校正千斤顶并重新张拉或在张拉后进行补张拉然后锁定。 九、锚索控制要点
1、沿锚杆轴线方向每隔1.5~2。0m宜设置一个定位支架。
2、锚杆杆体采用Ⅱ级防腐保护构造,锚杆外露锚具和承压板可涂防腐油脂保护. 3、锚杆使用前须进行基本试验,试验锚杆每层不少于3根,试验用锚杆参数及施工工艺与工程锚杆相同。
4、锚杆的质量检验,除常规材料检验外,还应进行浆体强度检验和锚杆验收试验。
锚杆质量检验标准
项 目 主控项目 序 号 1 2 一般项目 1 检查项目 锚杆长度 锚杆锁定力 锚杆位置 充许偏差或允许值 ±30mm 设计要求 水平方向±50mm 垂直方向±100mm 检查方法 用钢尺量 现场实测 全站仪 2 3 4
十、施工安全技术措施 1、安全技术措施
钻孔倾斜度 不大于锚杆长度的3% 钻孔孔深 注浆量 不应小于设计长度,且不大于设计长度的1% 大于理论量 测钻机倾角 测钻机钻入深度 检查计量数据 (1)安全员、电焊工、电工及司机等特殊工种须持证上岗,杜绝无证操作。 (2)现场电缆线架空布置,各种电器设备控制须设漏电保护装置. (3)电器线路及电制动运转的施工机械修理须断电进行,并设警示牌。 (4)严格遵守相关安全规定和法规,认真落实岗位责任制,杜绝违章作业,违章指挥和违反劳动纪律。
(5)严格禁止与施工无关人员进入现场。施工人员进入现场应戴好安全帽,并接受入场教育,现场各种机电设备由专人负责,非操作人员不得擅动设备。
(6)现场交叉作业要注意相互配合,听从指挥,发现问题及时解决。 (7)距基坑边1.00m搭设1.20m高防护栏,设二道水平栏杆,护栏刷红白相间警示色,夜间设红色警示灯。
(8)成孔时如遇地下管线,不得继续成孔,将位置调整后再成孔. 2、机械操作注意事项
(1)钻机安放平稳、牢固,各部分位置正确.
(2)钻机使用前,熟悉掌握其构造及操作要求,做到定人、定机、定岗位安全操作。
(3)经常检查各部分螺丝有无松动,防护罩是否完好,声响及发热是否正常,一旦发现问题及时处理。
(4)检查减变速箱、磨擦离合器,操作控制手把性能是否稳定可靠。 (5)钻机运转时,必须有专人管理,严禁在无人看管下运转,停机时必须切断电源。
技术负责人 施工员 班组长