预应力锚索综合项目施工关键技术专项方案

目录一、编制依据…………………2TOC\o"1-2"\h\z\u二、工程概况…………………21、预应力锚索分布情况…………………22、工程地质和水文地质情况……………2三、施工布署…………………31、施工管理机构图………………………32、施工布署………………33、人员、机械配置情况…………………44、风、水、电部署………………………55、施工进度计划…………5四、预应力锚索施工…………51、总体方案………………52、预应力锚索施工方案…………………7五、质量确保方法……………141、质量确保方法………………………142、施工质量确保方法…………………15六、安全确保方法……………181、机械设备安全方法…………………182、施工安全预防方法…………………183、高边坡施工安全应急方法…………19七、环境保护方法……………19附图………………………201、施工布署预应力锚索工程施工是一项地质条件改变复杂、工作量大、工序复杂、施工技术难度较大特殊施工作业。其关键施工内容有：坡面修刷、地质调查和处理、锚索孔定位及钻孔(含不良地质段固结灌浆处理)、锚索加工编制、清孔下锚、锚固段注浆（含二次劈裂注浆）、锚索格梁及锚斜托浇筑、锚索张拉、补充注浆及封锚等工作；该区域关键由开关站场地一期开挖支护施工分队负责施工。2、关键劳动力及机械设备投入情况1)、关键劳动力投入情况预应力锚索施工配置关键劳动力投入情况以下所表示序号施工班组人员数量备注1钻孔班12负责锚固孔钻孔施工2钢筋班6负责锚杆、锚索、钢筋加工安装3压浆班6负责锚固压浆施工4模板班4负责锚墩、钢管排架搭设施工5砼班7负责框架砼施工6测量班3负责测量锚索孔位7杂工班6负责原材料、设备运输及其它杂项工作8维修班2负责机械设备维修及保养工作累计462)、关键机械设备预应力锚索施工进场关键机械设备投入情况以下所表示序号机械名称规格型号单位数量1潜孔钻机HB100型台套22钻机XJ-100台套13空压机13/20m³台2/15发电机250KW1套备用6制浆机强制式1套含不良地质段处理7砂浆拌和机强制式1套8穿心式液压千斤顶YCD-2002套9混凝土施工设备1套10材料运输车5T2辆11其它设备据需要配置锚索辅助施工二、预应力锚索施工1总体方案预应力锚索施工和高边坡施工同时进行，严格遵照“随开挖、随支护”标准，上层边坡支护施工完成，立即进行预应力锚索施工，完成边坡防护，降低边坡暴露时间。1)、做好预应力锚索施工前各项准备工作，机具配置质量和数量，人员配置数量和结构等必需和预应力锚索施工相适应，满足施工需要；完成原材料进场及试验检测；完成施工技术方案、开工汇报等技术资料编写、上报和审批，技术交底资料下发学习。2)、锚索施工按从上到下（可依据现场情况合适调整）分序加密标准进行施工，尽可能避免锚孔间串浆，影响施工效果。杜绝上下操作产生安全问题，同时降低各锚孔施工之间相互干扰，在成孔后立即进行锚孔固结灌浆，以确保成孔和锚索施工整体质量，然后立即进行后续各工序施工。3)、预应力锚索施工在修整边坡同时进行，先按设计位置测设锚孔位置，依据边坡地质检验情况进行合适调整，满足预应力锚索施工地质要求时，钻孔施工，钻孔深度须满足设计规范要求。锚索钻孔完成后，随即进行清孔，插入预应力锚索，进行一次注浆，坡面地质不满足要求时必需做对应处理，必需时可增设孔口锚杆。4)、预应力锚索注浆施工完成后，立即进行锚墩施工，混凝土锚墩达成一定强度，进行锚索张拉锁定后封锚。2预应力锚索施工方案1)、关键设计参数依据协议文件，本施工区域预应力锚索依据受力条件不一样，关键有压力分散型和拉力集中型两种，预应力锚索形式为含内锚段无粘结锚索，单根锚索设计张拉力最大为450KN（具体数据以相关图纸为准），锚索有5根7Φ5和4根7Φ5钢绞线组成,单根锚索长34m、32m、28m、25m和20m，内锚固段长1.6m（钢绞线不带PE套并清除油脂），自由张拉段长32.4m、31.4m、26.4m、23.4m和18.4m（钢绞线带PE套）。锚索孔径Φ180mm；自由张拉段钢绞线带PE套,每隔1.5m设30mm厚隔离架；锚固段内钢绞线不带PE套并清除油脂，锚索内端头设有导向帽，呈漏斗状，帽内用环氧砂浆填充（穿索前完成）。锚墩下钢垫板尺寸200×200×20，上钢垫板尺寸30cm×30cm×4cm，数量和锚索相匹配，锚索灌浆后，从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，多出部分截去，然后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，最终用保护钢罩对锚头采取保护，预防锈蚀和兼顾美观，预应力锚索分布示意图以下：预应力锚索分布示意图2)、施工工艺步骤以下所表示锚索施工工艺步骤图地质较差地质较差修坡、测孔位坡面调查锚索编制锚索安装注浆封孔注浆浇筑锚墩、锚具安装张拉、锁定、补浆C25砼封锚孔口缺点处理定孔位、钻孔地质破碎固结灌浆锚索加工保护钢罩安装3)、关键施工方法(1)、坡面修整锚索施工前，首先用人工立即根据从上而下分层修坡即开挖一级，严格控制超挖，直至开外至下级平台，然后锚索施工作业，完成每层坡面开挖后，若为土质坡，立即用彩条布覆盖，预防雨水冲刷边坡。(2)、施作锚孔①锚孔测放依据实际坡面，先按设计部署要求，将锚孔位置正确测放在坡面上，并用红油漆在现场施工部位标明锚索开孔位置。锚孔位置偏差不得超出±20mm。如遇现有坡面不平顺或特殊困难场地时，须经设计、监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全前提下，合适放宽定位精度或调整锚孔定位，但调整后测放精度，尽可能小于100mm。对测放并验收合格锚孔位置进行编号，并用油漆标示在现场坡面上，该编号作为锚索制作编号依据。②钻孔设备钻孔施工是锚索施工中控制工期关键工序。为提升钻孔效率和确保钻孔质量，钻孔机具选择，依据锚固地层类别、锚孔孔径、锚孔深度、和施工场地条件等来选择钻孔设备，岩层中采取YQ-100型电空潜孔锚索钻机，潜孔冲击成孔。在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻地层中，采取跟管钻进技术，确保成孔质量和施工进度。③钻机就位锚孔钻进施工，搭设满足钻孔、下锚和注浆施工所需承载能力和稳固条件脚手架，依据坡面正确测放锚索孔位，正确安装固定钻机，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出±50mm，高程误差不得超出±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角许可误差位±1.0°，方位许可误差±2.0°。④钻进方法锚孔钻进采取干钻，以确保锚固工程施工不至于恶化边坡岩土工程地质条件和确保孔壁粘结性能，难以钻进时方可采取水钻。钻孔速度依据使用钻机性能和锚固地层严格控制，预防钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。⑤钻进过程锚索钻孔施工要加强钻机导向作用，立即检测孔斜误差，合理采取纠偏方法，确保锚索钻孔满足设计及规范要求。钻进过程中对每个孔地层改变，钻进状态(钻压、钻速)、地下水及部分特殊情况作好现场施工统计。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，立即进行孔道固壁灌浆处理(灌浆压力0.1～0.3MPa)，待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。a、渗水及塌孔处理孔内有渗水时，在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时，从孔中吹出全部是部分小石粒和团粒而无粉尘，岩粉多贴附于孔壁。当锚孔深度已满足要求，则以高压风吹净，直至吹出清水；若孔深不够，虽冲击器工作，仍有进尺，也必需立即停钻，拔出钻具，洗孔后再继续钻进，如此循环，直至结束。有时孔内渗水量大，有积水，吹出是泥浆和碎石，这种情况岩粉不会糊住孔壁，只要冲击器工作，就可继续钻。假如渗水量太大，以致淹没了冲击器，冲击器会自动停止工作，拔出钻具进行压力注浆进行孔道固结处理。b、塌孔、卡钻处理。当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时，往往发生塌孔。塌孔关键标志是从孔中吹出黄色岩粉，夹杂部分原状(非钻头击碎、非新鲜、无光泽)石块，出现这类现象，不管钻进深度怎样，全部要立即停止钻进，拔出钻具，进行固壁注浆，浆液为水泥砂浆,24h后重新钻孔。雨天施工时，常常顺岩体破碎带向孔内渗流泥浆,固壁注浆前，必需用水和风把泥浆洗出(塌入钻孔内石块无须清除)，不然，不仅固壁注浆效果差,还轻易造成假象。⑥孔径、孔深钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值（设计孔径130mm，孔深25m）,为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径,终孔有效孔深不得欠深，且小于设计深度40cm，终孔孔径不得小于设计孔径10mm。对穿锚索孔斜误差不得大于孔深1%,当遇特殊地质情况时，可合适增加超钻深度，但不可超出0.5m。⑦锚孔清理钻进达成设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，预防孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必需清理洁净，在钻孔完成后，使用高压风(风压0.2～0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆和孔壁岩土体粘结强度。除相对坚硬完整岩体锚固外，余均不得采取高压水冲洗锚孔。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可安装锚索和注浆，必需时在周围合适部位设置排水孔处理。假如要求处理锚孔内部积聚水体，通常采取灌浆封堵二次钻进等方法处理。⑧锚孔检验锚孔钻孔结束后，须经监理工程师检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检验通常采取设计孔径、钻头（硬质合金钢钻头或金刚石钻头）和标准钻杆在监理工程师旁站下进行，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存显著飞溅尘碴及水表现象。然后用一根聚乙烯管复核孔深，并以高压风吹孔，待孔内粉尘吹洁净，且孔深不少于锚索设计长度时，拔出聚乙烯管，以织物或水泥袋塞好保护锚孔口待用。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。(3)、锚索体制作及安装锚索单根索体在编索车间生产，编索车间部署在至开关站公路路基（AK0+346~AK0+398）路基内侧。施工现场组装完成，其制作程序为：下料→编索→组装导向帽及波纹管→验索→存放。使用钢绞线之前，要检验钢绞线出厂证、质保书，并检验其外观和直径，有锈蚀、缺损不得使用。灌浆管和排气管均采取PE塑料管，其质量要满足设计要求。锚索下料长度应按锚索实际孔深、锚具厚度、张拉设备长度、锚索测力计厚度和调整长度总和考虑，钢绞线采取砂轮切割机切割。在平坦开阔工作平台上下料，下料前将不一样孔深锚索材料编制成下料单，按下料单中各孔钢绞线所需长度，用钢卷尺丈量，其误差在5mm以内。锚索下料长度按下式计算：其中：L---预应力钢绞线下料长度ls---锚束实际孔深（含承压垫座厚度）lm---锚具厚度lf---测力装置厚度ld---张拉设备厚度---调整长度（含张拉设备以外外露长度）内锚段钢绞线需剥离聚乙烯塑料套，并剥除钢绞线表层保护油脂，以后应按次序分别使用柴油、高温清洗液和热水清洗洁净，直到手感无油腻且表面乌黑发亮为止。锚束内各钢绞线内锚段长度应一致，不然将影响张拉效果。单根钢绞线根部采取挤压器安装挤压套，锚固段顶部安装导向帽，方便顺利下锚。锚束钢丝或钢绞线应按一定规律编排并绑扎成束，内隔离支架和外对中支架均采取PE塑料按设计尺寸加工，钢绞线采取无锌铅丝绑扎，不得使用镀锌铁丝作捆绑材料。绑扎位置在隔离支架两侧，绑扎必需牢靠，以免隔离支架窜动，但绑扎不得损害钢绞线外保护层，沿锚索轴线方向每隔1~2m设置对中隔离支架或内芯管。锚固段小于1m。对中隔离支架宜选择成品塑料隔离架，并固定牢，预防锚索安装时滑动。对于无黏结锚索，还应满足以下要求：除去内锚固段范围内钢绞线外PE塑料保护管和清洗油脂；将钢绞线和灌浆管(上仰锚索为排气管)捆扎成一束，钢绞线和塑料管之间用硬质塑料支架分离，支架间距在内锚固段为0.75m，自由段内为2.0m；在内锚固段和自由张拉段相连部位，钢绞线PE套管用胶带缠封，以免灌浆时浆液浸入。拉力分散型锚索要求：内锚固段应依据需要按不一样长度(亦即，锚索张拉段长度不一样)将钢绞线防腐层剥除清洗洁净，其它和无黏结锚索制作工艺相同。压力分散型锚索要求：内锚固段应按厂家要求安装专门制作锚板、托板等配件，锚索安装前内锚固段压力锚固结构应在加工厂安装完成。(4)、锚固注浆锚索注浆以形成锚固段和为锚索体提供防腐蚀保护层，注浆是锚索施工关键工序之一，其效果好坏将直接影响到锚索锚固性能和永久性。=1\*GB3①钻孔结束后，用压力风水将孔道内钻孔岩屑和泥沙冲洗洁净，直到回水变清；=2\*GB3②锚固段采取水泥砂浆和纯水泥浆进行灌注，浆液配比应经试验确定，试验结果应提交监理人。若采取纯水泥浆灌注锚固段，其水灰比宜为0.3~0.4；采取水泥砂浆灌注，水灰比宜为0.4~0.5，流动度为120mm~170mm，3h泌水率小于2%。浆液中应掺入一定数量膨胀剂和早强剂，其28天结石强度应不低于施工图纸要求值；=3\*GB3③灌浆过程中，应观察出浆管排水、排浆情况，当排液比重和灌浆比重相同时，方可进行屏浆，屏浆压力宜为0.3~0.4MPa，屏浆时间宜为20~30min；=4\*GB3④锚固段灌浆长度应符合施工图纸要求，阻塞器位置应正确，在有压注浆时，不得产生滑移和串浆现象。灌浆可自下而上一次施灌，进浆必需连续；=5\*GB3⑤对于无黏结锚索在下索后、外锚墩混凝土浇筑之前在孔口封闭进行全孔一次注浆，锚索张拉检验合格后再进行封孔回填注浆；=6\*GB3⑥承包人应按监理人指示检验浆体水泥结石强度，以确定锚索张拉时间。单孔灌浆时，每孔应取一组浆液试件；群孔灌浆时，天天应取最少2组浆液试件；(5)、锚墩浇筑、锚具安装锚墩采取C30钢筋混凝土浇筑，锚墩内埋设插筋：水平向Φ16@200，竖直向Φ20@200，L=3m，锚索下垫板上，设有锚筋4Φ25，L=3m,外露60cm；锚板采取OVM15-7型，孔径Φ135,厚60mm。(6)、张拉、锁定、补浆=1\*GB3①锚固段固结灌浆浆液、承压垫座混凝土、混凝土柱状锚头等未达成施工图纸要求承载强度时，不得进行张拉。=2\*GB3②当浆体达成设计强度80%后进行张拉。张拉采取“双控法”进行质量控制，即以控制油表读数为准，用伸长两进行校核，在锚索张拉前，先施加0.2P（为P设计张拉值，分摊到每股钢绞线为P/9）预紧荷载，对钢绞线进行逐根对称张拉，使每根钢绞线受力均匀，并起到调直对中作用。=3\*GB3③在设计张拉完成后，适时进行一次赔偿张拉，赔偿张拉应在锁定值基础上一次张拉至1.0P，卸载速率每分钟不应超出0.2P，然后加以锁定荷载，最终一次要求静载连续30min外，前四次加载时间均为5min。=4\*GB3④千斤顶选择必需和锚索等级相匹配，出力应满足超张拉要求，通常宜大于设计超张拉力500kN~1000kN。=5\*GB3⑤锚索张拉尽可能采取整体张拉，当千斤顶不能满足整体张拉要求时，经过试验后，可采取分组或单股张拉。张拉前，优异行单束预紧，使锚索各股预应力钢绞线应力均匀，预紧根据先中间、后周围、对称均衡张拉标准，总体预紧力0.1P（P为设计荷载）。=6\*GB3⑥锚索整体张拉程序：预紧→0.25P→0.5P→0.75P→1.0P→稳压锁定荷载P’(P为设计荷载，P’为锁定荷载)。除最终一次连续30min外，其它四次加载连续时间均为5min。考虑洞室开挖后围岩变形趋势，锚索锁定荷载位P’取设计荷载70~80%，具体数值以施工图纸为准。=7\*GB3⑦保持设计荷载30min，并测量30min内锚索徐变位移量，若徐变值不超出1mm，则认为锚索合格；不然需要再稳压45min，若锚索弹性变形在下述两个限值之内认为锚索合格，不然为不合格，应停机检验，待查明原因并采取对应方法后，方可恢复张拉。a、上限对应锚索伸长值为自由段长度弹性伸长值加50%锚固段长度弹性伸长值；b、下限对应于锚索伸长值为80%自由段长度弹性伸长值。=8\*GB3⑧拉（压）力分散型锚索张拉时，应确保每股钢绞线受力均匀，不一样张拉段长度钢绞线应采取不一样预紧值。=9\*GB3⑨拉（压）力分散型锚索钢绞线长度不等，可采取以下张拉程序：a、优异行单根预应力钢绞线预紧，总体预紧应力为0.1P；以最短钢绞线为基准，计算出每种较长钢绞线多出理论伸长量，采取单根张拉方法，将每根钢绞线多出伸长量张拉到位；进行整体张拉，张拉程序参考锚索整体张拉程序。b、优异行单根预应力钢绞线预紧，总体预紧应力为0.1P；依据锚索设计荷载，计算每根钢绞线应力，进行单根张拉，张拉加载程序参考锚索整体张拉。单根张拉应采取对称循环方法进行，每根钢绞线均作出明确标识，注明长度、张拉力等信息，预防犯错。=10\*GB3⑩锁定后48h内，若锚索应力下降到设计值以下10%时应进行赔偿张拉。=9\*GB3⑩张拉过程中应测量锚索伸长值，其误差控制在－5%~+10%内，伸长值大于+10%，应分析原因，确定无误后方可继续张拉。误差低于－5%，应立即停止张拉，并采取方法纠正。=10\*GB3⑩加荷、卸荷速率应缓慢平稳。张拉时，升荷速率每分钟不宜超出设计荷载10％；卸荷速率每分钟不宜超出设计荷载20％。=10\*GB3⑩锚索张拉锁定后夹片错牙不应大于2mm，不然应退锚重新张拉。=10\*GB3⑩长度超出24m对穿锚索宜采取两端同时张拉，在特殊情况下或设计要求采取一端张拉时，应制订具体操作规程，并经过试验完善工艺后方可实施。(7)、封锚=1\*GB3①锚索灌浆结束二十四小时后，开始锚墩浇筑施工，在混凝土浇筑准备工作全部完成后，经自检合格，报请监理工程师检验验收签证后，方可开始浇筑施工。=2\*GB3②赔偿张拉后，从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，其它部分截去，然后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，最终对锚头采取混凝土进行封锚，预防锈蚀和兼顾美观。=3\*GB3③无粘结预应力锚索外锚头防护，采取Q235C钢罩，保护钢罩和锚垫板点焊（内填M20砂浆，防护罩加注防腐油脂。五、质量确保方法1、预应力锚索施工过程中，承包人应会同监理人进行以下项目标质量检验和检验：2、锚固段灌浆前，抽样检验浆液试验结果，并对现场灌浆工艺进行逐项检验；3、预应力锚索张拉工作结束后，应对每根锚索张拉应力和赔偿张拉效果进行检验。上述每项质量检验和检验，均应由承包人作好统计，由监理人签认。4、预应力锚索施工中，应按施工图纸和监理人指示随机抽样进行验收试验，抽样数量不应小于三束，对高边坡预应力锚索验收试验必需在张拉后立即进行。5、按协议要求组织施工设备进场，运至施工现场多种机械设备、仪器仪表，必需经过检验、标定，并报请经监理工程师检验认证合格。6、施工用多种原材料(包含锚索、水泥、砂石骨料及外加剂等)均须含有产品合格证及其对应试验汇报等质量证实资料和使用说明，并按协议文件及规范要求进行抽样试验，报送总监办中心试验室平行审查。7、锚索材料含有出场所格证及其对应试验检验资料和产品说明书，严禁使用不合格材料。多种半成品构配件，自检合格后，报请监理工程师检验合格并得到使用同意。8、施工过程中按报经同意施工方法计划和规范、协议要求作业、文明施工，加强质量和安全控制，并做好原始资料统计、整理和工程总结工作，当发觉作业效果不符合设计、协议及施工技术规范、规程要求时，立即修订施工方法计划，报监理同意后实施。9、锚索施工前，施工平台及通道搭建必需满足安全需要，并留有足够施工空间。10、锚索孔钻孔前，对施工边坡进行危岩清理及地质缺点处理，如有需要经各方研究后进行锚杆加固处理。由各方联合对锚索孔口部位进行地质判定，并提出缺点处理要求，并按要求进行处理，处理完成后填写预应力锚索孔地质缺点检验及处理统计表，自检合格立即报请监理工程师验收合格后方可开钻。孔口地质缺点处理符合设计要求，预防压陷或垫座剪切破坏，处理方法采取加大垫座受力面积，必需时采取岩面锚杆及抗滑筋。11、钻孔过程中，必需常常检验钻机定位情况，确保钻机定位精度。12、随时了解钻孔孔内情况，尤其是锚索内锚固段，如发觉有特殊地质情况，立即和监理及设计单位联络，研究处理方案，并做好统计。13、钻孔完成后，根据三检制要求，预应力锚索孔造孔质量检验验收表，报请监理工程师检验，并依据检验情况签署验收意见，不合格孔，封填后重新施工。14、孔内地质缺点，关键是孔内锚固段存在裂隙破碎带，岩石强度低，并可能产生相邻孔串漏，从而影响锚固段灌浆效果；或孔深不穿过破碎带，内锚头围岩质量不高。孔内地质缺点通常可采取全孔道一次固结灌浆方法处理，固结灌浆后3～7天，按钻孔要求进行孔道清理。对于破碎带或渗水量较大锚孔，安装锚索前，按要求对锚索孔进行二次高压劈裂注浆方法进行固结灌浆处理。15、锚索加工和编制符合设计、施工规范及协议要求，编制完成后，在三检制基础上，填报预应力锚索编制质量检验验收表，报请监理工程师验收，查对各项检验内容并签证。锚索下料长度和制作工艺，均满足设计要求，严禁采取不妥下料方法。钢绞线平顺，不能打绞，钢绞线下料只能采取机械设备切割，要确保切口平整，无散头现象。六、安全确保方法1机械设备安全方法1)、机械设备布局要合理，操作者严格遵守安全操作规程，操作前对设备进行安全检验，机械设备严禁带故障运行。2)、车辆要常常检修，保持完好，