预应力锚索施工方案

PAGE18-批准：PAGE9-目录TOC\o"1-2"\h\z\u1、概述 -1-2、施工准备 -1-2.1施工临时便路布置 -2-2.2风、水、电系统 -2-3、施工工序及工艺流程 -2-4、施工方法说明 -4-4.1锚索制作 -4-4.2搭建施工平台 -5-4.3造孔 -5-4.4固壁灌浆 -7-4.5锚索安装 -7-4.6锚墩浇筑 -7-4.5全孔灌浆 -8-4.6张拉锁定 -8-4.7封孔回填灌浆 -10-4.8外锚头保护 -10-4.9监测锚索施工 -10-4.10质量检查和验收 -11-5、施工质量保证措施 -11-6、施工安全保证措施 -12-7、雨季施工保证措施 -13-8、工期保证措施 -14-9、资源配备 -14-10、工程进度安排 -16-1、概述我部承建的右岸坝顶公路Ⅱ合同段预应力锚索施工主要集中在右岸坝肩EL.841.5～EL.861.5高程。右岸坝肩开挖及支护范围为从右岸坝顶高程EL821.50到EL1041.50左右，总高差约220m，平均宽度约130m。开挖坡比以1:1.2为主，EL861.50以下开挖坡度为1:0.8。支护方式根据岩性不同而有所区别：强风化岩体边坡采用喷锚支护，全风化边坡采用钢筋混凝土网格梁及锚杆支护。开挖区内的自然地面坡度在1:1左右。右岸坝肩坡面设计为150°槽形断面，自坝顶高程向上共设10个马道，其宽度为5m和3m两种，马道长度由高到低逐渐加长，马道间高差为20m，分别设在：EL821.50m（坝顶高程）、EL841.50、EL861.50、EL881.50、EL901.50、EL921.50、EL941.50、EL961.50、EL981.50、EL1001.50和EL1021.50。右岸坝肩开挖区以下存在6条主要断层。主要岩体为全风化及强风化花岗岩，水平深度和垂直深度均大于50m，其下的弱风化深度大于100m。EL841.50～EL861.50高程段属强风化的Ⅳb类围岩，为保持边坡稳定，此段边坡需进行锚索加固处理。预应力锚索设计吨位为1000KN级，共计80束，7φ15.24mm/束，孔深60m，锚固段长为8m，张拉段52m，设计张拉力1000KN，超张拉力1150KN。锚索孔径140mm，锚孔轴线方位为NW56°34/00//为监测锚索的受力情况，在锚索A851.50-3、A855.50-14、A859.50-24安装锚索测力计。锚固段及张拉段水泥砂浆强度为M40，锚索张拉承压台座（锚墩）钢筋混凝土为C30。右岸坝肩锚索具体设计参数见下表：右岸坝肩锚索主要设计参数表锚索编号级别(KN)高程（m）长度(m)数量(根)A859.501～261000859.506026A855.501～271000855.506027A851.501～271000851.506027本部分的预应力锚索施工，按《云南省澜沧江糯扎渡水电站工程边坡预应力锚索施工技术要求》执行，主要支持性技术规范包括：《水工预应力锚固设计规范》SL212—98；《水工预应力锚固施工规范》SL46—94；《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224—1995；《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370—2000；《无粘结预应力筋用防腐润滑脂》JG3006—93；《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148—2001。2、施工准备2.1施工临时便路布置为保证锚索施工顺利进行，本工程的施工交通以右岸坝顶公路、火烧寨沟左侧出渣公路、1#临时便道、3#临时便道、9#临时便道、10#临时便道、11#临时便道作为场内临时道路，满足施工机械设备、材料运输需要。具体布置见《右岸坝肩预应力锚索施工平面总布置图》。2.2风、水、电系统2.2.1供电系统施工用电采用右岸坝肩9#临时弃渣道路K1+230处1000KVA变压器（1#变压器）引至各预应力锚索施工部位，其用电总功率为850KW。具体布置见《右岸坝肩预应力锚索施工平面总布置图》。2.22供水系统施工供水采用采用右岸坝肩9#临时弃渣道路K1+230处50m3水池接支管引至各施工场面具体布置见《右岸坝肩预应力锚索施工平面总布置图》。2.2.3供风系统施工用风主要采用移动式空压机进行供风，架设φ3″风管至施工作业面。2.2.4锚索制作车间布置在右岸坝肩EL881.50马道，规格为65m×3.0m（长×宽），采用竹板搭铺，以石具体布置见《右岸坝肩预应力锚索施工平面总布置图》。2.2.5生活设施结合现场实际情况，右岸坝肩9#临时弃渣道路K1+000处平台位置，修建350m2施工住房和50m2库房。具体布置见《右岸坝肩预应力锚索施工平面总布置图》。3、施工工序及工艺流程锚束制作→造孔→检验→固壁灌浆→扫孔→锚墩浇筑→全孔灌浆→张拉、锁定→外锚墩保护3.2施工工艺流程施工工艺流程图如下：锚索施工工艺流程图NN施工平台搭建锚索制作锚索安装锚墩砼浇筑全孔灌浆砼及锚固段养护张拉观测应力封孔回填灌浆及外锚头保护验收补偿性待凝后扫孔全孔分段固结灌浆钻孔锁定Y4、施工方法说明4.1锚索制作4.1.1材质要求制作锚索的钢绞线要求符合美国标准ADTMA416/A416M-98，公称直径为d=15.24mm(7对运达工地的每批钢绞线作100％外观检查和10％抽样拉力试验，抽样结果及出厂产品质量证书、标志、说明书等报监理工程师批准后使用。4.1.1加工制作锚索制作工序为：制作通知单→下料→清洁→制索→签证→存库。⑴锚索制作前由项目工程管理科向制索组发出制作通知单，制作人员根据通知单进行索体制作。通知单应写明锚索孔号、下料长度、下料根数和组装的质量要求。⑵制作前应使锚索的钢绞线清洁，确保无锈、无损伤痕迹。⑶按照制作通知单和设计图纸的要求，对钢绞线进行编号。精心组装，确保索体平顺，钢绞线与进浆管、回浆管和排气管平行无交错现象。导向帽，架线环（或对中支架）、隔离架和止浆环均符合设计要求。⑷钢绞线按要求下料后，按锚固段长度剥离钢绞线PE套，并清除油脂。⑸沿锚束的轴线方向每隔1～2m设置隔离架或内芯管，内锚固段每隔1m设置架线环，张拉段每隔2m设置隔离板。⑹锚束的钢丝或钢绞线应按一定规律编排并绑扎成束，不得使用镀锌铁丝作捆绑材料。⑺钢丝或钢绞线两端与锚头嵌固端应牢固联结，两嵌固端之间的每根钢丝或钢绞线长度应一致。⑻锚索组装完成后，按照锚索孔编号挂牌标识，注明完成日期，进行初检，填写检查表格，再由现场监理工程师验收，合格后进行验收签证。⑼合格的锚索，收入存库。锚束捆扎完毕，采取保护措施防止钢丝或钢绞线锈蚀；运输过程中应防止锚束发生弯曲、扭转和损伤。锚束加工示意见下图：无粘结预应力钢绞线隔离支架灌浆管Φ25张拉段钢绞线（去PE套）无粘结预应力钢绞线隔离支架灌浆管Φ25张拉段钢绞线（去PE套）灌浆管Φ25内锚段4.2搭建施工平台采用φ11/2″钢管在右岸坝肩EL841.5～EL861.5高程段搭建脚手架，横杆间距为1.7m，立杆间距1.5m，双排搭设。在EL858.5、EL854.5、EL850.5形成为5.0m宽施工平台。为确保施工安全，应在排架结点及钻孔平台处布置锚杆与排架焊接相连，并且钻孔部位的脚手架应加固。φ25锚杆插入基岩2.5m深，外露50cm，每一个锚孔部位布置4.3造孔造孔工序：孔位测放→钻机固定→开孔控制→钻进→全孔分段固结灌浆→初凝后扫孔→终孔→清孔与锚孔孔口保护→验收。4.3.1孔位测放根据糯扎渡电站三级控制网施测，按施工图纸要求测放锚索孔位，并用红色油漆标注。测量放样采用托普康GPT-3002型全站仪进行，钻孔倾角采用水准仪控制。4.3.2钻机固定钻机应进行支撑、调整、焊接加固确保不会移位。4.3.3开孔控制根据锚索的孔位、方位角、倾角、孔径对钻机立轴钻杆进行校正，准确无误后开孔钻进。将钻孔的开孔孔位偏差控制在10cm以内。4.3.4钻进本分部工程的施工选择采用YG—80型钻机进行施工。该型钻机主要由动力系统及油箱、动力头、操纵台、桅杆及下滑轨、机架及支撑杆等五大部分组成，该类钻机整体性能稳定、可靠，分体性好搬运、安装迅速方便，可远较距离操纵。钻机基本性能如下：YG-80液压锚固钻机主要技术参数最大钻孔直径（mm）Ф209备注最大钻进深度（m）80钻孔倾角（）0~120动力头输出转速（r/min）5~180最大扭矩（N.m）3500额定提升力（KN）45额定给进力（KN）30给进行程（mm）1800桅杆滑移行程（mm）500主机外形尺寸340010001500mm动力（电动机KW）30重量（T）1.5T主机600kg、液压泵站450kg、操纵台100kg钻杆直径为Φ89mm，钎头采用英格索兰Φ125mm合金钎头。控制钻孔孔斜误差不大于孔深的3%，即1.8m。4.3.5特殊情况的处理⑴钻孔过程中出现掉钻、卡钻、烧钻等应采用钻探专门技术进行处理；⑵钻孔结束后，对全孔（即锚固段和张拉段）进行固结灌浆，以确保孔壁不垮塌。4.3.6⑴达到设计深度；⑵钻孔取芯，确认锚固段已处于完整坚硬的基岩上；⑶锚固段存在渗漏现象时，应采取灌浆处理，灌浆的有关参数由设计及监理工程师确定后执行，灌浆处理后进行扫孔。4.2.7记录⑴钻孔记录对钻孔施工中的孔深、孔径、回水情况、钻进速度和岩芯记录等数据全面如实地记录。⑵事故处理记录对钻孔中出现的各种异常情况，以及采取包括灌浆处理等方法的内容作好详细记录。4.3.8清孔和孔口保护采用沉砂筒打捞孔底岩粉，然后以风水联合清洗，确保孔壁干净，孔底无积水，用盖板堵挡孔口，以防异物掉入。4.2.9验孔锚孔自检合格后，请监理工程师进行工序验收并签认。4.4固壁灌浆为控制灌浆液损失，保证锚索的锚固质量，对一次成孔的锚索孔在验收合格后进行固壁灌浆处理。⑴固壁灌浆采用自下而上高压泵送浆液的注浆方式进行。⑵灌浆浆液水灰比控制在0.35～0.4：1之间。⑶锚索孔灌浆采用单孔单灌，严格控制灌浆压力。⑷扫孔在固壁灌浆结束后1～3d后进行。4.5锚索安装锚索的安装工序为：锚索安装通知单→运输→检查→入孔安装。⑴锚孔和锚索经验收合格后，由项目工程管理科签发安装锚索通知单，安装人员凭通知单领取索体，库房保管按通知单发放。⑵锚索运输采用卷扬机配合人工水平运输，每距离1米1人，转弯半径以不改变锚索的组装结构为限。⑶将孔口杂物和孔内清理干净；检查锚索孔号牌与锚孔孔号是否相同；锚索无明显弯曲，扭弯现象。锚索涂层无损伤，否则应予以修复。检查锚索中的进浆、回浆管、排气管必须畅通，止浆环完好。⑷锚索入孔安装以人工为主，入孔时应保持平顺，均匀推进；严禁旋转锚索以防损坏索体结构，造成返工。⑸锚索安装好后，应及时对外露索体进行保护。⑹锚索安装时，应通知监理工程师旁站监理。4.6锚墩浇筑锚墩浇筑工序为：基础清理→地基承载力试验→打锚杆→钢筋与定位垫板制作→立模→验收→C30混凝土浇筑→养护。⑴锚墩施工在锚索下索后即可进行；⑵锚墩基础必须清理干净，基底座落在基岩上，清除松动岩块；⑶进行地基承载力试验，要求地基承载力试验达到0.8MPa以上，若达不到设计值及时通知现场监理工程师会同设计人员采取有效措施进行解决；⑷根据设计配筋图进行钢筋制作安装；⑸锚墩混凝土在系统拌和站集中拌制，混凝土搅拌运输车拉运至EL861.5高程，人工架子车倒运，铁皮溜筒入仓。⑹模板内侧上涂刷脱模剂，模板与岩石面接触处不准漏浆；⑺混凝土浇筑前需预埋定位锚垫板、上定位锚垫板的导管应与锚孔之间匹配，使其中心轴线与锚孔中心轴线重合并深入钻孔内100cm；⑻进行仓内验收，监理签发合格证后进行混凝土浇筑。混凝土必须振捣密实，并及时养护。4.5全孔灌浆⑴锚索全孔的灌浆在外锚墩浇筑完成后并达到一定强度后随即进行。⑵锚索灌浆采用孔底返浆法，压力随砂浆的上升逐渐加大，灌浆压力在0.3～0.5MPa之间。排气管回浓液后即以0.5MPa压力闭浆，闭浆时间为15min。⑶灌浆浆液为M40的水泥砂浆，水灰比为0.4～0.5:1，浆液中掺加早强剂、膨胀剂。具体配合比由试验室经试验后报送监理工程师批准后执行。⑷浆液灌注量按理论吸浆量加上管路的占浆损耗为准。⑸灌浆作业人员应作好灌浆记录。⑹对不同一批次及时间段注浆的浆液取样作抗压强度试验。4.6张拉锁定锚索张拉工序为：张拉准备→机具率定→分级理论值确定→工作锚具安装→锚索预紧→分级张拉分级张拉→锁定→签证应力观测（安装传感器孔）整体张拉千斤顶安装→4.6.1张拉准备⑴当灌浆和锚墩混凝土的强度均达到设计强度75％以上后，即可张拉锚索，张拉前应对张拉设备进行认真检查和标定。⑵张拉设备必须配套标定，并绘制压力表读数—张拉关系曲线，以指导现场作业。⑶施工测量用的压力表精度不低于1.5级，配套标定张拉设备用的测力装置及压力试验机具误差不得大于±2%，压力表常用读数不宜超过表盘刻度的75%。⑶预应力锚固用的张拉机具、设备和仪表，应由人保管、使用，并定期维护和标定，未经标定或标定不合格者不得使用。⑷张拉设备的标定间隔不宜超过六个月。经拆卸检修的设备或经受强烈撞击的压力表都必须重新标定。4.6.1锚具安装⑴锚具安装前必须先清理彻底钢绞线、锚板。⑵依次安装锚板、夹片和限位板，钢绞线按相应位置和编号穿过工作锚板，工作锚板与锚墩垫板对中并吻合。⑶依次安装液压顶压器、千斤顶、在千斤顶尾部安装锚板。⑷锚板外表涂刷1mm退锚灵。4.6.2张拉⑴本工程预应力锚索采用超张拉法施工，设计安装吨位为1000KN，考虑混凝土垫墩、地基、垫板及锚具的回缩而产生的预应力损失，超张拉吨位为1150KN。⑵张拉程序应由零逐级到超张拉力，并经持荷稳压后才可卸荷到设计张拉力进行安装。张拉程序应遵循下列规定：①采用先单根张拉后整体张拉的方法。单根钢绞线的最大预张拉力不大于设计预应力的10%。预张拉按两级进行，每级一个循环，共两个循环。②锚索的整体张拉力分五级施加，第一张拉力为500KN，第二级张拉力为750KN，第三级张拉力为1000KN，第四级张拉力为1100KN，第五级张拉力为1150KN。张拉程序如下图所示：0KN0KN30KN还原30KN值还原顶单股钢绞线线拉程序预紧500KN750KN1000KN1100KN1150KN定持荷时间不少于5min持荷时间不少于30min整体张拉程序持荷时间不少于5min③张拉各级加载稳压前后，应测量钢绞线的伸长值，若实测伸长值与理论伸长值相差超过10％或小于5％，需停止张拉，待查找出原因后再进行张拉。④如若锚索锁定后预应力损失超过设计的10%，进行补偿张拉。此时应在锁定值的基础上一次张拉至超张拉荷载。补偿张拉不能超过两次。⑤张拉过程中，如邻近锚索产生应力松弛，预应力损失超过设计的10%，进行补偿张拉。⑥操作过程中注意：千斤顶加荷时应平稳、均匀、徐缓；卸荷降压时，应缓慢地打开回油阀，使压力表指针平稳下降。⑶在每一张拉过程结束后应测量钢绞线伸长值并按要求的工程表格做好记录，并与钢绞线理论计算伸长值进行对比，分析钢绞线的张拉结果。钢绞线理论计算伸长值按式4.4.5-1进行计算。÷12式中：L——钢绞线理论计算伸长值，mm；P——施加于钢绞线的载荷，为锚索总荷载除以钢绞线根数，KN；E——钢绞线弹性模量，KN/mm2；A——钢绞线截面积，mm2；L——钢绞线计算长度，m；拉力型锚索钢绞线L＝张拉段长度+锚墩长度+工作锚板长度+限位板长度。4.7封孔回填灌浆⑴封孔回填灌浆在相邻锚索张拉完毕后进行，由监理人监测锚索回缩值，确认锚束应力已达到稳定的设计值之后进行。⑵封孔灌浆浆液配比和灌浆压力按照监理工程师的要求进行。封孔回填灌浆采用锚束中的灌浆管，从锚具系统中的灌浆管施灌，灌浆自下而上连续进行，灌浆压力随M40砂浆的上升而逐渐增大，最大压力不超过0.5MPa。4.8外锚头保护⑴灌浆完成后，锚具外的钢绞束除留存15cm外，其余部分应切除。⑵封孔灌浆结束后，外锚具或钢绞束端头，按施工图纸要求进行立模，混凝土浇筑封闭保护，保护层厚度不小于10cm。4.9监测锚索施工锚索测力计的安装工序：基础锚垫板→传感器下垫板→传感器→传感器上垫板→工作锚板，以限位槽匹配、同轴、保持各自的清洁。⑴传感器应与张拉机具的标定台座、仪表和加载方式应相同。⑵应力观测与张拉量测同步进行，张拉结束后跟踪观测，观测强度根据钢绞线的力学性能特点进行安排，由施工单位报监理工程师批准。⑶仪器埋设完成后，由施工单位填写《仪器埋设考证表》经技术负责审查无误后，报送监理工程师签认。注：此部分施工不属于NZD/CJ-03/02合同范围之列。4.10质量检查和验收4.10.1材料检查验收水泥、钢筋、钢绞线、锚具、夹片、锚索构件、定位锚垫板等均应提供材质试验结果，制作件的合格证，报送监理审批同意后方可使用。（2）机具检查验收张拉油泵、压力表、应力传感器、钻孔机具、制浆机、压浆机均应性能良好，经校验合格，方可投入使用。（3）工序验收钻孔、锚索制作安装、锚固段灌浆、张拉承压台座、张拉锁定、锚索试验、封孔灌浆和外锚头保护均应通过监理工程师的签认，合格后，进行单元质量评定。根据要求，每束锚索为一个单元，单元评定后，再进行分部工程验收和评定。5、施工质量保证措施⑴开展质量教育，增强职工质量服务意识和服务水平开工前和施工过程中，对职工进行质量责任教育和质量管理意识教育，牢固树立“百年大计、质量第一”的观念，然后针对本工程的实际，加强对各级人员的培训工作，对主要工种进行技术业务培训和再培训，使职工具有保证作业质量的技术业务知识和能力，并要求质量检验人员和特殊工种作业人员持证上岗。⑵实行工程质量岗位责任制、严格执行质量奖惩制度按科学化、标准化、程序化作业，实行定人、定点、定岗施工，做到奖优罚劣，确保一次达标，对不按施工程序和设计标准施工的班组和个人追究责任，并予以经济惩罚。⑶采用标准工法，实行规范化和标准化作业本工程整个施工作业过程中，贯穿工前交底、工中检查、工后验收的“一条龙”操作管理方法，推进施工工序作业程序化、标准化、规范化，把新技术、新工艺、新材料动用到各项施工生产中去，切实保证标准化作业质量。⑷开展全面质量管理活动按照程序文件中《文件和资料控制程序》、《质量记录控制程序》和《内部质量审核程序》的要求，认真做好工程的施工记录、资料收集整理，每月写出质量报表，对施工质量进行质量统计分析，找出质量缺陷原因，及时提出改正措施，从而确保质量目标的实现。根据工程技术规范和设计要求，依据ISO9002质量体系认证的体系文件，有效地全过程运行，贯穿锚索工程施工的每一个环节。现场质量检查应按下列规定进行：a、预应力钢材抽样标准：在使用前按来料盘数的10%随机抽样检查。b、锚夹具抽样标准：每批外观检查10%，硬度检查5%，静载试验3套，硬度检查要求同一部件应不少于三点。c、锚束及其附件出厂前应全部逐束检查，除应符合设计要求外，必须校验锚束长度及孔号牌与实际孔号、孔深是否相符。d、当发现不合格产品时，应加倍扩检。放束前，质检人员应对锚孔、锚索进行复检。张拉前，按复检结果签发张拉许可证。锚束张拉过程中，监理工程师、施工单位质检人员应跟班检查。当发现施工工艺不符合规范及设计要求，违章作业或有人身安全时，监理工程师有权暂停施工。设计张拉力的控制与检查，应以压力表读数为准，同时校验其伸长值。封孔灌浆的沉缩部分复灌后不留有脱空现象。监测锚索的孔口保护装置必须完好，不得损伤。长期监测系统必须符合设计要求，并应与锚固工程同步完成。6、施工安全保证措施⑴建立由项目经理直接领导的安全管理体系，项目经理为安全第一负责人，负责全面管理本项目范围内的施工安全、交通安全、防火防盗等工作。认真贯彻执行“安全第一、预防为主”的方针。⑵健全安全组织，强化安全机构，充实安检人员，完善工作制度，安监人员每天巡视各施工面，检查施工现场的安全情况及是否有违章作业情况，一旦发现及时制止，把事故消灭在萌芽状态中。⑶坚决贯彻执行国家有关安全生产的法规、法令，执行建设单位与地方政府对安全生产发出的有关规定和指令，建立安全岗位责任制，明确分工，责任到人，奖惩分明。⑷遵照《水利水电建筑安全技术工作手册》制定各工作面、各工序的安全生产规程，经常组织作业人员进行安全学习，尤其对新进场的职工与民工要坚持先进行安全生产基本常识的教育后才允许上岗的制度，在安全知识的教育中，重点加强“三防”知识的教育，即防止自己伤害自己、防止他人伤害自己、防止自己伤害他人，施工人员必须佩戴安全帽。⑸在主要交通通道口及施工工程区内设置标准的道路信号、报警信号、危险信号、控制信号、安全信号和指示信号等安全告示牌，确保交通和施工安全。⑹严格执行“布置生产任务的同时布置安全工作，检查生产工作的同时检查安全情况，总结生产的同时总结安全工作”的“三同时”制度。按月评定安全工作的状况，实行重奖重罚的制度。严格执行建设部制定的安全事故报告制度，按照要求及时报送安全报表和事故调查报告书。⑺本工程在糯扎渡右坝肩施工，地势险要，属特级高处作业，施工人员必须配挂安全绳，才能上脚手架施工。主要施工安全要求如下：①张拉操作人员未经考核不得上岗，张拉时必须按规定的操作程序进行，严禁违章操作。②锚索吊装放束的作区，严禁其他工种立体交叉作业。③各类锚具在张拉和锚固过程中，不得敲击或猛烈震动，以防锚具失效而飞出伤人。④张拉时，千斤顶受力方向的作业区，严禁人员进入。⑤供钻孔、放束、张拉操作的脚手平台，必须牢固可靠，并经检查验收方可使用。7、雨季施工保证措施右岸坝肩预应力锚索施工集中在7～8月，恰逢糯扎渡雨季，为确保雨季施工顺利进行，要求做到以下几点：⑴施工前完善锚索施工区域的过排水系统，截水天沟、马道排水沟及时疏通，确保排水通畅。⑵机电设备做好防雨措施。⑶注意天气变化情况，雷、暴雨来临前人员机械设备及时撤离。⑷高边坡未支护部分施工前清除危石、浮渣。8、工期保证措施⑴作好平行流水作业，实现锚索施工中各工序的紧密搭接。⑵施工管理人员作好各种施工所需的机具、材料的提前配置。⑶在保证质量的前提下，采用新技术、新工艺以提高施工效率。⑷同一工程部位的施工应作好其