锚杆工程施工专项方案

中铁七局第三工程有限公司高边坡施工专项方案高边坡防护施工专项方案编制：审核：批准：中铁七局集团第三工程有限公司沈海复线高速公路莆田段A4合同段项目经理部高边坡防护施工专项方案工程概况1.1工程概述沈海复线仙游（福州界）至南安金淘高速公路莆田段路基土建工程A4标段路线起点位于仙游县钟山镇上板村，起点桩号YK85+000；终点位于仙游县榜头镇高唐村，终点桩号YK91+500，路线全长6.5km。本标段路基挖土石方约166.8万m3，路基防护及排水工程形式主要有边沟、截水沟、急流槽、护坡、挡土墙等，特殊路基处理主要有高填深挖路基、锚杆框架梁、锚索框架梁、锚杆与TBS镀锌网及填挖交界处理。边坡设计参数要求如下：1、路堤边坡要求：填土路基边坡采用台阶式，每8米为一台阶，边坡从上到下第一台阶1：1.5，第二台阶及以下1：1.75~1：2.。每个台阶之间设置不小于2米宽的护坡道，护坡道向外4%倾斜，同时路基宽度在两侧各加宽填筑50cm，使其压实有效宽度大于路堤设计宽度，以保证路堤边缘的压实度，削坡后有效的断面尺寸应符合设计宽度。2、路堑边坡：土质路堑边坡高度不大于20米时，边坡坡率不宜陡于下表土的类别边坡坡率粘土、粉质粘土、塑性指数大于3的粉土1：1中密以上的中沙、粗砂、砾啥1：1.5软石土、碎石土、圆砾土、角砾土胶结和密实1：0.75中密1：1.1土质挖方边坡高度大于20米以及不良地质、特殊岩土地段的挖方边坡，应进行个别勘察、通过稳定分析计算设计。岩质路堑边坡高度不大于30米时，边坡坡率如下表控制边坡岩体类型风化程度边坡坡率H<15m15m<H<30mⅠ类未风化微风化1：0.1~1：0.31：0.1~1：0.3弱风化1：0.3~1：0.31：0.3~1：0.5Ⅱ类未风化微风化1：0.1~1：0.31：0.3~1：0.5弱风化1：0.3~1：0.51：0.5~1：0.75Ⅲ类未风化微风化1：0.3~1：0.5弱风化1：0.5~1：0.75Ⅳ类弱风化1：0.5~1：1弱风化1：0.75~1：1边坡稳定前提下对单级或末级挖方边坡高度小于12米的采用一坡到顶设计。1.2工程地形地质条件1.2.1地质构造路线走廊带地形在公路工程上属山岭重丘区。岩性由熔结凝灰岩、凝灰熔岩、花岗斑岩脉构成。路堑、边坡处地质:沿线岩石普遍分化厚度较大，加上构造作用，表层岩石多破碎，常有不均匀风化岩核，地貌上多呈低山、丘陵地区。1.2.2气候特征本项目区域属属亚热带海洋性季风气候区、受季风影响，温和潮湿。本区多年降水量为1382～1538mm，多年平均气温为19.1℃～9.2℃，最高气温41.3℃；极端最低气温为-2.7℃，雨季主要集中在3～9月，10月至次年3月为旱季。主要灾害性气候有季节性洪水、冰雹和霜冻、大雾。二、k88+000~k91+500高边坡防护主要工程项目及数量工程项目单位数量备注锚杆工程Ф32预应力锚杆m9088Ф20系统锚杆m1510C25混凝土框架梁m31278M7.5浆砌片石m3768.2M7.5浆砌块石m3297.5HPB235钢筋Kg1681HRB335钢筋Kg25541三、机械设备序号设备名称规格型号数量国别产地制造年份额定功率(KW)生产能力用于施工部位1潜孔钻（湿式凿装置）ROC742HC-118瑞典2009200湿式凿岩64mm～102mm石质路堑开挖2发电机（功率＞30KW）120GF6上海2005120120kW电力供应3空压机（路基，20m3PES7208上海20065012m路基4打锚索设备HT-150B3武汉200644H≤31D:40～80cm边坡防护5打锚杆设备SJ-303瑞安200730H≤22m，D≤0.8m6锚索张拉机具MSY-1802开封2010180KN7千斤顶YDC250QX-2002柳州2009250T8灰浆搅拌机JW1802柳州201055m3/h9压浆机UB3C2柳州20094输送量3m3/h10高压油泵（ZB50）ZB504柳州2008132×211电动油泵（ZB4-50）ZB4-504柳州2008112×2四、施工方法及工艺4.1锚杆框架（1）锚杆孔测量放样按设计立面图要求，将锚杆孔位置准确测量放线在坡面上，孔位误差不得超过±50mm.竖勒的具体长度可根据实际边坡高度确定,但锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样,其间距可适当调整.如遇有刷坡方面不平顺或特殊困难场地时需经设计监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位.(2)钻孔设备钻孔机具的选择,根据锚固地层的类别、锚杆孔径、锚杆深度、以及施工场地条件等选择钻孔设备。岩层中采用MG-50锚杆钻机钻孔成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。（3）钻机就位利用脚手架杆搭设平台，平台用锚杆与坡面固定，钻杆用三脚支架提升到平台上。锚杆孔钻进施工，搭设满足相应承载能力和稳定条件的脚手架，根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚杆孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得大于±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差为±1°，方位允许误差±2°。锚杆与水平面的交角控制在20°。（4）钻进方式钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚杆施工不至于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。（5）钻进过程钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况做好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1~0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。（6）孔径孔深钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚杆直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚杆孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。（7）锚杆孔清理钻进达到设计深度后，不得立即停钻，要求稳钻3~5分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉渣及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2~0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外，不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。（8）锚杆孔检验锚杆孔钻孔结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或者抖动，钻具验送长度满足设计锚杆孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅沉渣及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。（9）锚杆体制作及安装锚杆杆体采用螺纹钢筋，沿锚杆轴线方向每隔一定的距离设置一组钢筋托架，保证锚杆的保护层厚度。锚筋尾端防腐采用刷漆、涂油等防腐措施处理。锚杆端头应与框架梁钢筋焊接，如与框架钢筋、箍筋相干扰，可局部调整钢筋、箍筋的间距，竖、横主筋交叉点必须绑扎牢固。安装前，要确保每根钢筋顺直，除锈、除油污，经检验合格后，方可运输至相应孔位进行安装。水平运输时，各支点间距不小于2m，且转弯半径不宜太小；垂直运输时，除主吊点外，其它吊点应使锚筋体快速安全脱钩。锚筋体安装时应按设计倾角和方位平顺推进，严禁抖动、扭转和串动。安装完成后，不得随意敲击锚筋或悬挂重物，其安装的过程必须在监理旁站的条件下进行。（10）锚固注浆锚杆注浆采用水灰比0.4~0.5的纯水泥浆，其中锚固段遇土质或砂土状强风化岩层且富水时应采用二次高压劈裂注浆法来提高地层锚固力。注浆材料要求严格按照经试验合格的配比备料，注浆浆液应严格按照配合比搅拌均匀，随拌随用，浆体强度不低于40MPa。锚孔注浆必须采用孔底返浆方法，直至孔口溢出新鲜浆液，严禁抽拔注浆管及孔口注浆；如发现孔口浆面回落，应在30分钟内进行孔底压注补浆2~3次，确保孔口浆体充满。在注浆作业开始和中途停止较长时间再作业时，应用水或水泥稀浆润滑注浆泵及注浆管路。注浆过程应认真做好现场施工记录，每批次注浆都应进行浆体强度试验，试件不得小于两组。浆体未达到设计强度的70%时，不得在锚筋体端头悬挂重物和拉绑碰撞。锚孔钻造完成后应及时进行锚筋体安装和锚孔注浆，原则不得超过24小时。当采用二次劈裂注浆提高地层锚固力，以浆体强度控制开始劈注时间，需在二次注浆管的锚固段内设花孔和封塞，二次注浆的高压注浆管应采用镀锌铁管或钢管。注浆材料加入聚丙烯腈纤维（PAN），掺入量为每方1.8~2.0kg（纤维抗拉强度不小于700MPa），其技术指标详见下表。对锚孔注浆施工，应严格执行有关施工规范和设计要求，监理应全过程旁站，确保锚固工程质量。（11）框架制作框架采用C25混凝土浇筑，框架嵌入坡面30cm，用人工开挖，石质地段使用风镐开凿，超挖部分采用C25混凝土调整至设计坡面。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数的1/2，且焊接接头的截面之间距离不得小于1m。若锚杆与箍筋相干扰可局部调整箍筋间距。框架分片施工，两相邻框架接触处留2cm宽伸缩缝，用浸沥青木板填塞，填塞深度10cm。（12）锚筋张拉锁定在注浆浆体与台座混凝土强度达到设计强度80%以上时，方可进行张拉锁定作业。如为选定验收试验的锚孔，应在达到设计强度的条件下，待验收试验结束并经验收合格后在进行。锚斜托台座的承压面应平整，并与锚筋的轴线方向垂直，锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶轴线与锚孔及锚筋体同轴一线，确保承载力均匀，锚筋的张拉必须采用专用设备，设备在张拉作业前应进行标定，锚具、夹片等检验合格后方可使用。4.2锚索框架(1)锚孔测放边坡施工边挖便加固，即开挖一级，防护一级，不得一次开挖到底。根据各点工程立面图，按设计要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位误差不得超过±50mm。如遇有刷坡方面不平顺或特殊困难场地时需经设计监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位.(2)钻孔设备钻孔机具的选择,根据锚固地层的类别、锚杆孔径、锚杆深度、以及施工场地条件等选择钻孔设备。岩层中采用MG-50锚杆钻机钻孔成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。(3)钻机就位锚孔钻进施工，搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得大于±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差为±1°，方位允许误差±2°。(4)钻进方式钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚杆施工不至于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。(5)钻进过程钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况做好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1~0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。(6)孔径孔深钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚杆直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚杆孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。(7)锚杆孔清理钻进达到设计深度后，不得立即停钻，要求稳钻3~5分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉渣及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2~0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外，不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。（8）锚杆孔检验锚孔钻造结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或者抖动，钻具验送长度满足设计锚杆孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘渣及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。（9）锚索体制作及安装设计预应力锚索为压力分散型锚索，其锚筋材料采用无粘结高强度低松弛钢绞线，对钢绞线不同单元和钢筋锚接头进行醒目可靠的标记。下料还应注意各单元锚索长度是不同的，钢绞线一律采用机械切割下料。挤压头的组装，挤压套、挤压簧安装准确，挤压顶推进应均匀充分，施工中严格控制钢绞线挤压套挤压工艺，并抽样3%进行检测，确保单根挤压强度不低于200KN。组装承载体时应定位准确，挤压套通过螺栓在承载体和限位片之间栓接牢固。架线环间距为1.0~1.5m，应准确定位、绑接牢固，锚孔孔口位置必须设置一个架线环。注浆管穿索安装准确定位，绑扎结实牢固，应深入导向帽5~10cm。导向帽可点焊固定于最前端承载板上，并应留有溢浆孔，保证孔底返浆。所有的钢质部分均应均匀涂刷防锈油漆。锚筋体摆放顺直，不扭不叉，排列均匀。锚筋体经检验合格后，方可运输至相应孔位进行安装。水平运输时，各支点间距不小于2m，且转弯半径不宜太小；垂直运输时，除主吊点应使锚筋体快速安全脱钩。锚筋体安装时应按设计倾角和方位平顺推进，严禁抖动、扭转和串动，防止中途散束和卡阻。安装完成后，不得随意敲击锚筋或悬挂重物。锚筋体的安装，必须在现场监理旁站的条件下进行。（10）锚固注浆注浆采用水灰比=0.4~0.5的纯水泥浆，对于锚固段位于水量较大、土质或砂土状强风化岩层应采用二次劈裂注浆工艺，锚固段二次劈裂注浆在已注浆体初凝时进行，采用水灰比=0.4~0.5纯水泥浆，应确保浆体灌注密实；注浆管端头到孔底距离宜为15~20cm，管底在注浆前应临时密封；二次注浆管沿管身每米螺旋型钻6~7个注浆孔，孔外用透明胶带密封。（11）框架梁制作框架梁采用C25混凝土整体浇注。基础先铺垫2cm砂浆调平层，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1/2，且焊接接头的截面之间的距离不得小于1m。如锚索与竖梁箍筋相干扰，可局部调整箍筋的间距。混凝土浇筑，尤其在锚孔周围，钢筋较密集，一定要仔细振捣，保证质量。（12）锚索张拉及锁定、封锚通过现场张拉试验，确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行，严格按照操作规程执行。补偿张拉后，从锚具量起，留出长5~10cm的钢绞线，其余部分截去，须用机械切割，严禁电弧烧割。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，然后对锚头采用