预应力锚索专项施工方案设计.docx
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预应力锚索专项施工方案设计
新建铁路北京至沈阳铁路客运专线辽宁段TJ-8标
预应力锚索专项施工方案
中铁十七局集团
京沈客专辽宁段TJ-8标项目经理部
2016年5月辽宁•阜新
TJ-8标锚索施工专项方案
1、编制依据及范围
1.1编制依据
⑴京沈客专辽宁段TJ-8标大金沟隧道相关设计文件；
⑵《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；
⑶《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）；
⑷《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）；
⑸《爆破安全规程》（GB6722-2003）；
⑹《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》（TZ231-2007）；
⑺《高速铁路路基工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；
（8）《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2010）；
（9）《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；
（8）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）；
京沈客专路联（2015）（辽宁）036。
1.2编制范围
京沈客专辽宁段TJ-8标大金沟隧道进口（DK511+300～DK511+324,长24m）右侧设置5根2.0×2.5的锚固桩，间距为6m，锚固桩桩顶下1.5米处各设置一道预应力锚索，单孔设计拉力600KN，锚索长度20米。
锚固段长度10米，钻孔直径150mm，锚孔向下俯斜25°。
2、工程概况
大金沟隧道位于阜新市阜新蒙古自治县清河村大金沟组北100m，隧道起讫里程DK511+300~DK512+180，全长880m，为单洞双线隧道，线间距5m，隧道最大埋深66.04m。
隧道位于剥蚀丘陵区，地表为荒山及耕地，地形起伏较大，隧道所经山脉海拔最高高程为315.2m，最高点里程DK511+830.65。
隧道洞身范围地层主要为侏罗第中统（J2）凝灰质砂岩，地层较简单，进出口为第四系全新统坡残积层（Q4dl+el）粉质黏土。
隧道区域地表水不发育，地下水主要为微量基岩裂隙水。
主要由大气降水和地下水径流补给。
地下水无侵蚀性。
3、锚索施工方案
3.1锚索施工工艺流程
图3-1锚索施工工艺流程图
3.2钻孔
在操作平台上铺设木楞及模板，作为钻机的安装平台，模板与脚手架间要可靠稳固，模板在脚手架上不得滑动。
预应力锚索采用GY-01型钻机造孔，钻孔的孔位、孔深、倾斜度应按设计要求进行严格控制，在锚索部位搭设施工脚手架，按孔位、孔向架设钻机，开孔时力求精确，钻机设计孔位倾角和方位准确就位，采用测角量具控制角度，设计角度向下倾斜25°。
空口坐标误差不得大于10mm，孔的角度误差不得大于设计角度的3%。
钻孔孔径150mm，钻孔孔深20m，并超钻50cm，钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻3至5分钟，防止孔底尖灭。
锚索成孔后禁止带水钻进，以确保施工不恶化边坡地质条件。
钻进过程中应对每孔地层情况（岩粉情况）、进尺速度（钻速、钻压等）潮湿程度，以及一些特殊情况做现场记录。
如遇塌孔，应采用套管跟进组合钻具作业或注水泥砂浆处理。
同时确保置于稳定岩层内的锚固长度满足设计要求。
下锚前，采用高压风（风压不小于0.4MPa）反复清孔，以免降低水泥砂浆与孔壁的粘接强度，并用一根聚乙烯管复核孔深，待孔内粉尘吹净且孔深不小于锚索的设计长度20m时，拔出聚乙烯管，将孔口塞好备用。
3.3锚索制安
预应力锚索采用7根直径15.2mm，标准强度1860Mpa的普通高强度低松弛钢绞线，要求顺直，无损伤，无死弯。
锚固必须除锈除油，锚固段端头安装导向
图3-2钢隔离架
帽（图3-3），并依次安装隔离架（图3-2）、钢束环（图3-3）。
隔离架与钢束环的间距为1米，交替安装。
自由段除锈后涂抹黄油并安装对中支架（图3-4），对中支架的间距为2m。
立即外套塑料管两头用铁丝扎紧，并用高压胶布缠封。
锚索下料采用机械或者砂轮切割机切割，切割下料时下料长度比设计长度多2米，即下料长度22米。
图3-3钢束环、导向帽
图3-4对中支架
锚索下料采用机械或者砂轮切割机切割，严禁电焊切割钢绞线，切割下料时应严格按照设计长度一次性切割，不得采用焊接。
锚索组装完成后，进行人工安装。
锚索结构如图3-5所示：
3.4注浆
锚索安装完成后进行注浆。
锚孔内注浆材料采用M40水泥砂浆，水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，沙子采用石英质中细沙，水灰比：
0.4-0.45.采用从孔底到空口返浆式注浆，注浆管口距离孔底30cm-50cm，注浆压力不小于0.6-0.8MPa，确保孔内注浆饱满。
砂浆未完全固化前不得拉拔和移动锚索，待砂浆达到设计强度的70%后，方可进行锚索张拉。
3.5张拉
锚具必须有厂家的合格证书，并且经过规定的试验验收程序方可使用，锚具表面的防锈油脂使用前一定要清洗干净，不得有油污、铁屑、泥沙等杂物。
锚具各组件按次序安装好，锚垫板与锚板应对中并相吻合。
张拉锚具底座顶面应与钻孔轴线垂直，确保锚索张拉时千斤顶张拉力与锚索在同一轴线上，单孔设计拉力为600KN。
锚索张拉作业前，必须对张拉设备进行校定，以确保设计锁定预应力值，正式张拉前对锚索进行预张拉，荷载为0.1倍的设计拉力。
锚索正式张拉分五级进行，每级荷载分别为设计张拉力的25%、50%、75%、100%和110%，除最后一级需要稳定10-20分钟外，其余每级需要稳定5分钟，并分别记录每级钢绞线的伸长量。
在每级的稳定时间内必须读锚头位移3次。
当最后一级荷载且变形稳定后，卸荷至锁定荷载锁定锚具。
锚索锁定后，按要求切除多余钢绞线，并将锚头部分涂防腐剂，锚头采用C35混凝土及时封闭，保护层厚度不小于5cm，如图3-6所示：
图3-6锚头封堵示意图
4、劳动力组织、设备及机具
4.1机械配备表
序号
名称
数量
备注
1
钢筋切割机
1
2
注浆机
1
3
钻孔机
1
4
高压风枪
1
4.2人员配置表
序号
名称
数量（个）
备注
1
技术主管
1
2
安全员
1
3
钻孔工
4
4
注浆工
4
5
力工
2
6
工班长
1
5、质量控制措施
（1）钻孔的孔位、孔深、倾斜度应按设计要求进行严格控制，其孔距偏差允许为±10cm，倾斜度及方位角允许偏差为±2°，有效孔深的超深不大于50cm，且每钻进5m，用测斜仪校正一次，保证孔位达到设计和规范要求。
（2）严格执行“三检”制，作好班组自检，必须作好各工序的施工记录，施工中上道工序不合格或未经监理工程师验收签证的预应力锚索阶段产品，不得进入下一道工序施工。
（3）认真做好施工记录，各道工序施工人员必须经培训并经考核合格后方可上岗作业，严禁违章操作。
（4）工具锚夹片与工作锚夹片两者不可混用，工具锚夹片使用一般不宜超过10次。
工作锚板、对中支架、钢隔离架和钢束环之间的钢绞线一定要保持顺直，不能相互扭结，以保证张拉的顺利进行。
（5）锚固段和自由段交界处的止浆环必须能承受大于0.5MPa的注浆压力，且不漏浆，止浆环处钢绞线与止浆环之间必须密封好。
（8）对于张拉合格并锁定后的锚索，在相隔24h至72h时间内，按5%的比例随机抽检锁定吨位。
（9）在锚索张拉注浆体强度达到70%以前，其20m范围内不得进行爆破作业。
6、锚索验收试验
（1）应对工作锚索总数的3%且不少于5根，进行验收试验。
（2）验收试验的锚索应随机抽样，试验荷载为设计荷载的1.1倍，前三级荷载可按试验荷载的20%施加，以后按10%施加，达到试验荷载后观测10min，然后卸载到试验荷载的0.1倍并测出锚头位移。
试验完成后应绘制荷载-位移曲图。
（3）满足下列条件时试验锚索为合格：
a加载到设计荷载后变形稳定。
b锚索弹性变形不应小于自由段长度的变形计算值的80%，且不应大于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值。
（4）当验收锚索不合格时，应按锚索总数的30%重新抽检；若再有不合格时，应全数进行检验。
7、安全保证措施
（1）建立强有力的安全保证体系，成立安全生产领导小组，各级生产机构配齐专职安全员，实行岗位责任制，把安全生产纳入竞争机制，纳入承包内容，逐级签订包保责任状。
明确分工，责任到人，作到齐抓共管。
抓管理，抓制度，抓队伍素质，盯住现场，跟班作业，抓住关键。
（2）安全生产的再教育，进一步提高全员的安全生产意识。
增强全员主人翁的责任感，牢固树立安全第一的思想；针对本工程的特点，进行岗位培训，对职工进行安全知识和技能教育，遵章守纪和标准化作业的教育，并认真学习技术安全规则，经考核合格持证上岗。
（3）开展安全标准工地建设，施工现场作到布局合理，施工规范，防护严密，工地作到管线齐全，灯明路平；标志醒目，防护设施齐全；在施工现场悬挂有关施工安全标语，设立醒目警示牌，高空作业配带安全帽，安全带，配置安全网。
土石方机械施工时，设专人现场指挥，确定合理的车辆机械走行线路。
并设立明显安全标志。
（4）操作平台搭设的安全技术措施及防护措施：
1）搭设前，应当组织有关技术人员和专职安全员对作业班组进行作业前技术、安全交底。
架子工必须具备国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》的条件，经过培训、考核、取得安全操作证并经体检合格后方可从事脚手架操作台的安装作业。
2）架子工应熟悉现场具体情况，了解技术交底意图和施工操作方法，并将符合要求的钢管、扣件等材料运至现场，分类存放，搭设前清除障碍物。
3）架子工作业时，必须佩带好安全帽、系好安全带，严禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底带钉易滑鞋作业，工具及零件应放在工具包内，服从指挥，集中思想、相互配合，不准在脚手架上打闹、嬉笑。
4）凡遭遇雷雨天气时，不得进行作业。
雨后作业应待脚手架上雨吹干后进行，防止滑落。
5）操作平台荷载应符合设计要求，不得超载。
6）坚决杜绝盲目指挥操作，根据架子工有关技术及规范进行施工搭设，发现隐患应及时处理。
7）操作平台使用期间，严禁拆除下列杆件：
主节点处的纵、横向水平杆、纵横向扫地杆、连墙拉杆、顶墙杆。
8）操作平台搭设完成后，派安全员、施工员进行检查及验收签证，合格才能交付使用。
（5）预应力张拉操作必须严格遵守操作规程，操作时应有专人负责千斤顶受力方向危险区内不得有人穿行或停留。
张拉过程中应防止以下情况：
a夹片脱落和飞出；b内锚头突然失效；c断丝与滑丝。
（6）锚具在张拉、锚固过程中，不得敲击或猛烈震动，严防“飞锚”伤人。
（7）预应力张拉区域标示明显的安全标志，禁止非操作人员进入。
张拉锚索的端头设置档板。
档板距所张拉钢筋的端部2m，其宽度距张拉钢筋两外侧各不小于1m。
8.安全及环保要求
8.1安全要求
（1）开工前，对各工种施工人员进行必要的安全教育和技术培训，牢记“安全第一”的宗旨，每班设专职安全员一名，负责现场施工的安全。
（2）制定安全作业规章制度，在施工中做到各项工作有章可循。
严格按标准化作规程进行施工，杜绝违章指挥与违章操作。
（3）各种设备均设置岗位安全操作规程牌及“安全操作、小心触电”等提示牌；所有电气设备、配电箱、开关箱加锁，并设置接地装置。
（4）施工时，应加强施工区段照明，施工区段设慢行限速标志，两侧专人指挥交通。
现场值班负责人员每天应同安全质检人员对开挖面地质以及各部支护情况进行一次检查。
8.2环保要求
（1）建立健全文明施工的各项规章制度，对员工进行定期的文明施工教育及文明施工交底，开展争创文明工地竞赛活动。
（2）作业现场保持清洁整齐；对现场管材及土工布等建筑材料进行集中有序堆放，在运输和卸运时洒水防止扬尘。
（3）施工废水、生活污水和生活垃圾不得随意丢弃，并在生活区、生产区内及洞门口设置污水处理池，生活污水或生产及洞内废水必须经过污水处理池处理后排放到或倒置指定地点。
（4）做好集排水管沟、集水井及淀浆池，严禁水漫流浸泡基础。
8.3文明施工
（1）现场施工制造的施工垃圾严禁倒入深埋中心水沟内。
（2）施工完成后将所产生的施工垃圾倾到在弃渣场，产生的施工废水经沉淀后排入排水沟内。
（3）施工完成后施工现场做
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