三板溪锚索施工.docx

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三板溪锚索施工

7.预应力锚索施工

7.1工程概况

本合同为位于电站进水口右侧VI号冲沟上游大支沟内的崩塌堆积体治理工程，其中锚索工程是崩塌堆积体处理新增项目。

锚索为无粘结式预应力端头锚索，锚载力为1000KN，长度L=15~50m，共205束。

7.2施工准备

7.2.1供风、供电、供水

（1）供风布置

在施工现场就近摆放6台移动式空压机，供风能力为20m3/min，用φ50风管向各施工钻机供风。

（2）施工供电

施工用电在进水口底部高程405m平台的变电器搭火，根据用电需要选用相应规格的电缆为施工工作面输送电源。

（3）施工供水

拟在施工区上游高程482m处建一个5m×4m×2m（长×宽×高）水池蓄水池容量为40m3，于上游碾压混凝土围堰以上清水江内布置一浮动式泵站，直接抽水至482m蓄水池。

从482m水池直接引水至在405m现场施工场地，供混凝土搅拌站及制浆站用水。

7.2.2编锚平台

根据现场情况就近布置，布置的原则是便于钢绞线等编锚材料的运输、锚束的转运，下索及不妨碍其他标段工程施工交通。

编锚平台占地约5m×53m。

7.2.3施工平台搭设

锚索施工平台为承重脚手平台，施工平台承载能力不低于3t/m2。

排架平台宽度不小于4m，工作台面上铺设台板，其规格为：

长×宽×厚＝400cm×25cm×5cm，台板铺设间隙不大于5cm，钻机下面用方木加垫，方木规格：

长×宽×高＝400cm×14cm×16cm。

在各高程操作平台的临空面均需设置防护栏杆，排架竖管用地锚固定，确保施工人员的人身安全及钻孔精度。

排架搭设可参照《预应力锚索承重排架结构剖面示意图》（图号：

SBX/C46-T-05）。

（1）排架特性：

因锚索钻机重，加上钻杆、冲击器与操作人员，排架静载负荷大，且钻进时产生的较大的冲击反作用力，因此排架要求有很高的稳定性；另外钻机外型较大，下锚时锚索必须有足够的转弯半径，所以锚索施工所用排架搭设要求有足够的宽度。

（2）搭设材料：

排架采用Φ48mm脚手架钢管架设，其壁厚3~3.5mm，根据搭设的高度要求，选用不同长度的脚手架钢管，有严重锈蚀、弯曲、压扁或裂纹的不得使用，扣件应有出厂合格证明，发现脆裂、变形、滑丝的不得使用，承插式的管接头不小于8cm，脚手板绑扎采用合格的10#铁丝。

（3）主要技术要求

1）排架基本参数：

排架搭设宽度为4～5m，长度及高度根据孔位布置情况现场确定，立杆间距为1.2×1.2m，横杆垂直间距为1.5m，在承重工作面下层要求立杆顺坡向利用剪撑加密。

脚手架的两端、转角处应设剪刀撑及支杆，剪刀撑及支杆与地面角度不得大于60º。

2）作业程序

①脚手架钢管及扣件人工转运至施工边坡坡角处，根据排架高度要求，采用砂轮切割机下料，排架搭设前应仔细检查，对危险处存在的危石应处理掉或设专人警戒。

②锚筋孔造孔采用手风钻机造孔，孔径φ38mm，单孔深0.3m，下φ28mm螺纹钢至孔底后注入锚杆砂浆，要求外露端长度不少0.3m，待凝3天以上方可使用。

③根据排架搭设参数，逐层向上搭设，钢管立杆、大横杆、剪撑的接头应错开，搭接长度不小于0.5m，扣件连接牢固，拧紧螺栓，不得用铁丝绑扎，钢管脚手架的立杆，应垂直稳放在垫木上，禁止将承重排架搭设在虚碴或松动岩块上，如无法避开，应搭设扫地杆。

④高排架搭设时，排架高度达到3.0m以上时，其下必须系挂安全防护网，安全网随排架高度上升应及时上移；排架高度达到3.0m以后，每隔3.0m排架钢管必须与边坡锚筋孔连接，以确保其稳定性。

⑤高排架搭设过程中，必须同时搭设人行爬梯，铺设临时走道板，严禁架子工在排架攀爬。

⑥排架上升至设计高程以后，应及时铺设脚手板，脚手板采用5cm厚以上的木板，脚手板应铺满整个操作平台，离边坡面不得大于20cm，不得有空隙和探头板，铺设应平稳，采用铁丝绑牢，脚手板搭接长度不小于20cm，并钉18cm高挡脚板。

⑦排架临空面必须搭设防护拦杆，拦杆高度不得少于1.05m。

⑧排架拆除时，必须先将所有施工设备、材料及电源拆除，然后按顺序自上而下进行，严禁上下层同时拆除或自下而上进行；拆下的材料，禁止往下抛掷，应用绳索捆牢，慢慢下放，集中至指定堆放地点。

（4）其它要求

1）排架作业应满足国家及相关规范要求。

2）架子工必须经过专业培训，安全技术教育，必须熟悉各种架子基本技术知识，持证上岗，必须严格遵守“高处作业安全规定”进行工作。

3）绑架时，上、下层人员应相互照应，所用材料、工具不准随便向下扔，上层人员如必须向下扔东西应和下层人员打招呼，在1.5m以上搭设脚手架应戴好安全带并挂安全绳并绑裹脚，所用工具应放在工具袋内。

4）搭设时，应尽量减少夜间工作量，如需夜间操作，应有足够的照明。

5）排架搭设完成后，需经安全监理验收合格后方可投入使用，验收合格的排架，未经相关人员同意，不得任意改变脚手架的结构和拆除部分杆子。

6）排架搭设或拆除区域内，无关人员禁止逗留和通过，在交通要道应专人警示。

7.2.4临时制浆站

拟在业主指定的临时生产设施布置区内布置一个制浆站。

制浆站采用φ40钢管篷布搭设，布设简易贮灰台和倒灰平台，采用ZJ400型高速搅拌机拌制浆液，1m3储浆桶贮浆，TTB100/100型泥浆泵通过φ32中高压输浆管路输送至工作面使用。

制浆站占地面积约100m2。

7.2.5生产性试验

在预应力锚索加固实施前7天，进行相应的锚索生产性试验，以验证设计参数，确定、优化施工工艺，试验程序及张拉步骤严格按施工图示或监理工程师指示进行。

并向监理工程师提交所有的试验数据。

锚索施工前，按要求向监理工程师提交锚索及全部附件的产品样本、特性参数、标准、施工方法、施工设备及其规格性能等资料，在监理工程师批准后使用。

预应力锚索施工前，先选择3根试验性锚索进行试验，以验证预应力锚索提供的锚固力和设计选定的参数。

7.3锚索材料

（1）预应力锚索采用高强度、低松弛无粘结钢绞线，其力学性质符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB5224-1995）的规定。

钢绞线的有关指标见表7-1。

表7-1锚索钢绞线指标表

设计锚载力（KN）

钢绞线（7φ5）

设计应力强度系数

使用标准

级别

直径（mm）

根数

1000

ASTM416-87a

1860

15.24

7

0．6

（2）钢绞线运输及存放时应防止磨损，未镀锌的钢绞线采取防腐措施，不允许使用锈蚀或缺损的钢绞线和锚头。

所有上述材料应有材质出厂合格证书和标牌，经监理工程师检查验收后方可使用。

（3）导向帽、止浆环、气囊、充气管、钢套管、锚垫板及锚具要求施工图纸加工与装配，隔离架采用d20mm硬质塑料板。

灌浆管为φ20塑料管，进浆管和止浆环充气管耐压值不低于0.5MPa。

（4）锚具选用OVM15-7型夹片式锚固体系。

（5）锚孔灌浆使用的水、水泥、砂和外加剂均应满足施工图纸及设计文件的有关规定。

7.4预应力锚索施工

7.4.1钻孔

（1）钻孔孔位

锚索孔按设计图纸要求或监理工程师指定的位置进行钻孔，开孔偏差不大于2cm。

（2）钻孔方法

预应力岩锚孔拟采用YG-80型锚固钻机配偏心或同心钻具跟管钻进。

钢套管进入较完好基岩的长度不小于1m，之后改换成全断面钻进至终孔。

终孔后在跟管段下入外径为φ130mm的普通钢管，并用拔管机拔出套管，φ130mm普通钢管留在孔内作为锚索永久结构外壁。

岩石预应力锚索施工工艺流程如图7-1。

（3）钻孔孔径

崩塌堆积体至伸入完好基岩1m为跟管钻进段，钻孔直径φ168mm，锚固段孔径φ130mm。

（4）钻孔孔深

钻孔孔深按设计图纸要求或监理工程师指示执行，确保锚固段置于稳定岩体内。

孔深不允许欠深，超深不得大于20cm，若孔深虽已达到设计深度，但仍未穿透破碎带或断层等软弱岩层时，则延长孔深，直至监理工程师认可为止。

（5）孔斜控制

开孔前将钻机固定平稳，并用罗盘校准角度，方位角可使用经纬仪精确定位。

钻孔采用粗径钻杆加设平衡器和扶正器，并在施工过程中，用BUZ-D型钻孔测斜仪对钻孔进行分段检测孔斜，崩塌堆积体内或岩体极为松散破碎的地段，每钻进3m，测斜一次；岩体较完整的地段，每钻进5m测斜一次；钻孔完毕再进行一次全孔测斜，确保孔斜偏差不大于孔深的2%，钻孔方位的允许角偏差为2°。

（6）钻孔记录

钻孔过程中，严格遵守操作规程，密切注意孔内情况，如进尺快慢、返气返渣量、是否塌孔、掉块等，发现异常情况及时处理，并详细认真做好现场施工记录。

图7-1无粘结式预应力锚索施工工艺流程图

（7）钻孔冲洗

钻孔过程中，用高压风加发泡剂增加排渣能力。

钻孔完毕，采用高压风冲洗钻孔，直至孔内岩屑清洗干净为止。

（8）钻孔保护

钻孔完毕，检查验收孔深、孔斜、洗孔，合格后，孔口加盖保护。

7.4.2锚索的制作与安装

7.4.2.1预应力锚索的制作

（1）拟在现场编锚平台上按设计结构图组装制作锚索，组装锚索用的附件如导向帽、隔离支架、止浆环、定位钢套管、锚垫板、灌浆管、绑扎铁丝等按施工图纸要求在后方车间统一加工或购买。

编制好后的锚索挂牌标示，在锚索下入孔内之前用彩条雨布遮盖，以做临时防护。

锚索结构见《1000KN级无粘结式预应力端头锚索结构图》（图号：

SBX/C46-T-06）

（2）下料：

按设计施工图纸要求的尺寸或实际钻孔深度下料，采用砂轮片切割机切割下料，实际切割下料长度等于有效钻孔深度加张拉机具所需预留长度之和，下料长度组成为：

L=L固+L张拉+L墩+L余

其中L---锚索的总长度（m）；

L固---内锚固段长度（m）；

L张拉---张拉段长度（m）；

L墩---张拉墩座长度（m）；

L余---外露余长（m）；

下料前注意检查钢铰线的表面，没有损伤的钢铰线才能下料。

（3）除去内锚固段范围内钢铰线外的PE塑料管并清除干净钢铰线上的油脂。

将处理过的钢绞线按不同孔深分组顺直排列在制作平台上。

按设计锚索结构图编制锚索，沿锚束的轴线方向张拉段每隔2m设置一个内隔离支架，锚固段每隔1m设置一个，中间用无镀锌铁丝捆扎。

在锚索的底部端头套上导向帽。

在内锚固段和张拉段间安装止浆环，环内用环氧砂浆封填密实，最后在锚索端头上装上导向帽。

止浆环安装前必须进行密封性检查。

顺直安装I、II期灌浆管和内锚固段排气管，I期进浆管安装在锚束底部，II期进浆管距内锚固段止浆环0.2～0.5m，内锚固段排气管穿过止浆环0.1m。

锚固段长度为7.0m，每隔1.0m穿一对中支架，两对中支架间绑扎无锌铅丝一道，张拉段每隔2.0m穿一对中支架，两对中支架间绑扎无锌铅丝一道，绑扎时保证钢绞线不得交叉。

（4）锚索制作完毕，经检查满足要求后，对锚索按锚孔登记挂牌，标明锚束长度、编号，并对灌浆管、排气管编号标识，将锚索置于通风良好、离地面1.0m以上的平台上，支点间距2m，存放点必须具备防潮、防水、防锈、防污染等条件。

7.4.2.2锚索安装

（1）下锚前报请监理工程师验收，并填写《锚索编制检查表》，采用人工水平运输，各支点间距不得大于2.0m，转弯半径不得小于5.0m，运输过程中对锚索结构不得有损坏。

（2）下索前检查锚索的牌号与孔号是否一致，检查完成后，人工将锚索推送下入孔内，必要时可采用人工与机械卷扬相结合的方法。

人工推送时，对位要准确，用力要均匀，不得使锚索体转动，防止在推送过程中损伤锚索配件。

对无法下入的锚索，须退出，检查处理后重新下索。

（3）锚索下到设计孔深后，检查排气管与灌浆管是否畅通，如若不通时就拔出锚索体处理畅通后重新安放。

管路畅通后，准备锚固段灌浆。

7.4.3锚固段灌浆

（1）锚固段灌浆工作开始前，通过灌浆管送入压缩空气，将钻孔孔道的积水排干。

（2）锚索孔采用纯水泥浆进行灌注，所用水泥为强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥。

浆液的配比经试验确定并经监理工程师批准后方可使用，其水灰比取0.38～0.40，按设计要求，浆液中可掺入一定数量的膨胀剂和早强剂，保确其结石抗压强度等级不低于35MPa。

（3）内锚固段灌浆在锚索入孔后24h内完成，首先进行止浆环充气，充气压力为0.3MPa，使止浆环与孔壁紧密接触，在内锚段灌浆完成8h后方可卸压；灌浆压力为0.2MPa，待回浆管返出浓浆，浆液比重等于进浆比重时，屏浆20min后灌浆结束。

灌浆过程中及时准确作好灌浆记录，以便备查。

7.4.4张拉台座砼浇筑

内锚段灌浆后即可浇筑垫座砼，其标号为C40，其配合比试验结果确定。

浇筑前将孔口松动岩块凿除，将台座基面清洗干净，与钻孔同轴预埋钢套管、钢垫板、钢筋、二期灌浆管及设计图纸要求的其它埋件。

垫座结构与具体规格施工图纸要求执行。

7.4.5锚索的张拉

（1）锚索张拉在内锚段浆体及张拉台座砼达到设计强度后进行，张拉设备为YC-20Q、YCW150千斤顶、ZB4-500电动油泵，HVM15-7夹片式锚固体系。

（2）采用单根预紧张拉然后整体张拉，预紧张拉由中心向外逐层对称张拉，使各根钢绞线应力值一致。

预紧张拉采用YC-20Q型千斤顶进行，预张拉力均为50KN。

预张拉后使用YCW-150型千斤顶对锚索进行整束张拉。

（3）为保证张拉控制应力的准确，在锚索张拉前，对张拉设备包括千斤顶、油泵、压力表、高压油管须进行“油压值—张拉力”标定，绘制出压力表读数与系统出力关系。

压力表的精度不低于1.5级，压力表使用范围不超过表量程的75%。

如果张拉设备发生下列情况之一时，应对张拉设备重新标定：

千斤顶经过折卸、维修或存放时间超过6个月；压力表受到碰撞或出现失灵；更换压力表；张拉中钢绞线出现多根拉断或伸长值误差大；标定值与理论计算值相差大于3%。

（4）张拉锚固的过程为：

整束张拉

稳压5min

稳压10min

稳压5min

单根预紧张拉

050KN500KN750KN1000KN1150KN

（5）张拉时千斤顶的安装轴线必须与锚索轴线一致，锚环夹片和锚索体接触部位不得有泥砂、锈蚀或其他污物，张拉分级加载按设计要求控制，加载速率要平缓，卸载速率也要平缓。

（6）张拉过程中，每级张拉荷载下持压稳定5min，达到安装吨位后持压稳定10min即可锁定。

锁定时，通过缓慢卸荷放张，将张拉力由工具锚传递给工作锚。

锁定后的48h内，若锚索应力下降到设计值以下时应进行补偿张拉。

（7）每级荷载下都要测量锚束伸长值，以理论伸长值校核，锚束伸长值误差控制在-5%～+10%范围内。

伸长值误差大于+10%，要进行原因分析，确定无误后方可继续张拉，若误差低于-5%，则立即停止张拉，会同有关部门检查偏小的原因，采取措施纠正。

（8）张拉达至控制压力，未发生断丝或滑丝现象，且实际伸长量未超过允许伸长值，视为合格；张拉达至控制压力，发生断丝或滑丝，但油压下降不超过5%，伸长量未超过允许伸长值，视为合格，否则为不合格。

（9）每次张拉均应及时进行准确记录，张拉中，凡预应力区预埋或安装的一切仪器均须配合进行观测，并及时整理好观测资料备查。

7.4.6张拉段封孔灌浆

张拉完成报监理检查后，立即进行张拉段灌浆封孔，其灌浆水灰比、灌浆压力、结束标准、屏浆时间等要求同内锚段灌浆，灌浆结束后闭浆，并在浆液凝固前补浆两次，确保封孔密实饱满。

7.4.7锚头保护

灌浆完成后，割除超长的钢绞线（留5cm）、灌浆管，并对钢绞线与锚具进行除锈，然后按施工图纸要求用混凝土封闭保护，混凝土保护的厚度不小于15cm。

混凝土的标号为C35。

7.4.8特殊情况处理措施

（1）为保证钻孔、锚索安装的顺利进行，当钻孔过程中出现塌孔、掉块及渗水量大等情况时，则立即停钻，根据监理工程师指示进行固壁灌浆处理或下入套管护壁。

（2）对于钻进过程中明显穿过破碎带或清孔时漏气量较大的孔段，可根据监理指示对局部孔段先进行固结灌浆，然后扫孔钻进。

固结灌浆按DL/T5148—2001的规定进行，固结灌浆采用纯压式、浓浆单孔灌注，灌浆压力0.3～0.5MPa，当注入率不大于0.4L/min、在设计压力下持续30分钟后，即可结束灌浆。

若遇到注浆量特大等特殊情况，及时报知监理工程师共同研究处理措施。

（3）钻孔过程中对遇到的地质情况作详细记录。

锚索的内锚段位于中等风化或更好的岩体内。

若在设计终孔深度处，仍为强风化或地质缺陷部位，可进行固结灌浆处理或按设计、监理的意见调整孔深或按其它措施处理。

（4）对于下锚困难的孔段，应仔细分析原因，不强行蛮干，以免造成孔内事故，如果由于掉块等原因，应退出锚索扫孔或清孔直到顺利下锚。

（5）在锚索灌浆过程中如发生停电时间过长，很可能发生堵管，应立即注水将进回浆管路冲洗干净，并尽量将孔内已灌浆液冲洗干净，以便下次再灌。

（6）对比较破碎的锚固段进行灌浆时，应预先下入一进水管至止浆环处，当实际注入量超过理论注入量较多时，应立即通水，如果发现孔口回水中含有水泥浆，说明止浆环漏浆或浆液绕渗，这时浆液配制宜加大速凝剂掺量，进浆总量应以锚固段理论占浆为主要依据决定是否结束灌浆，在灌浆过程中应一直冲水将渗漏至张拉段的浆液冲走，以便对张拉段不造成影响。

灌浆过程中的所有异常情况均应作详细原始记录。

7.4.9质量检查和验收

（1）预应力锚索施工过程中，进行以下项目的质量检查和检验：

①每批钢丝和钢绞线到货后的材质检验；

②预应力锚索安装前，每个锚索孔钻孔规格的检测和清孔质量的检查；

③预应力锚索安装入孔前，每根锚索制作质量的检查；

④锚索孔灌浆前，抽样检验浆液试验成果和对现场灌浆工艺进行逐项检查；

⑤预应力锚索张拉工作结束后，对每根锚索的张拉应力和补偿张拉的效果进行检查。

上述的每项质量检验和检查均作好现场记录，并经监理工程师签认合格后，才能进行后续工序的施工。

（2）验收试验和抽样检查

①预应力锚索验收试验：

预应力锚索施工中，按施工图纸和监理工程师指示随机抽样进行验收试验，抽样数量不小于3束，并在张拉后及时进行。

②完工抽样检查：

完工抽样检查的合格标准，以应力控制为准，实测值不得大于施工图纸规定值的5％，并不得小于规定值的3％。

当验收试验与完工抽样检查合并进行时，其试验数量为锚索总数量的5％。

当完工抽样检查的锚索中有一束不合格时，加倍扩检，扩检不合格的按监理工程师指示进行处理。

7.5安全施工措施

7.5.1建立健全安全生产保证体系，落实安全生产责任制

（1）成立以项目经理为组长的安全生产领导小组，全面负责并领导本项目的安全生产工作。

（2）实行逐级安全技术交底制，凡参加安全技术交底的人员要履行签字手续，并保存资料，项目部安全员对安全技术的执行情况进行监督检查，并做好记录。

（3）加强施工现场安全教育，坚持班前5分钟安全讲话，针对本工程特点对所有从事管理和生产的人员，施工前进行较全面的安全教育，未经安全教育的施工管理人员和生产人员，不准上岗。

（4）认真执行安全检查制度。

施工准备前、施工危险性大、采取新工艺、节假日前后等要进行检查，并有项目领导值班。

对检查中发现的安全问题，按照“三不放过”的原则立即制定整改措施，定人限期进行整改，保证“管生产必须管安全”的原则落实。

7.5.2安全技术措施

（1）施工现场实施机械安全管理及安装验收制度，机械安装要按照规定的安全技术标准进行检测。

所有操作人员要持证上岗。

使用期间定机定人，保证设备完好率。

（2）各类脚手架、便桥的搭设要有图纸，搭设完成验收合格后方可使用，使用中定人定期检查，现场安全通道与照明设施必须做好，确保夜间施工安全。

（3）施工现场安全设施主要包括安全网、围护、防护罩等，各种限制装置必须齐全、有效，不得擅自移动。

（4）排架搭设时，必须有专职的安全人员经常性检查存在的安全隐患及问题，进行全程监控。

7.5.3下锚、张拉安全措施

（1）下锚及张拉施工必须符合有关安全操作规程；

（2）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；

（3）锚索吊装、下索的作业区，严禁其它工种立体交叉作业；

（4）各类锚具在张拉和锚固过程中，不得敲击或猛烈震动，严防锚具失效而飞出伤人；

（5）张拉时，千斤顶出力方向作业区，严禁人员进入；

（6）为保证安全，锚索运输、下锚及张拉工作一律安排在白天施工；

（7）供钻孔、放索、张拉操作的脚手架平台，必须牢固可靠，并经检查验收后方可使用。