锚索施工方案最终.docx

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锚索施工方案最终

广州市轨道交通六号线

【东湖站～东山口站～区庄站～黄花岗站】土建工程

盾构始发井（兼轨排井）

预应力锚索施工方案

编制：

审核：

审批：

一、编制依据

1、本标段地质详勘报告；

2、本场地管线调查资料；

3、建筑地基基础设计规范；

4、广州地区建筑基坑支护技术规定（GJB02-98）；

5、建筑基坑支护技术规程（DBJ/T15-20-97）；

6、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）；

7、建筑桩基技术规范（JBJ94-94）；

8、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）；

9、岩土锚杆（索）技术规程（CECS22：

2005）

10、本工程基坑设计图纸；

11、我单位现有的管理、技术水平；

12、设备及其他资源投入情况；

13、以往类似工程的施工经验；

14、业主的相关管理文件及本单位的投标承诺。

二、编制原则

1、确保施工方案安全可靠，针对性强、操作性强，设备选型合理；

2、坚持技术先进性，科学合理性，经济适用性与实事求是相结合；

3、确保工期、安全、质量等指标，确保全面履约。

三、工程概况：

广州地铁六号线盾构5标段【东湖站～黄花岗站盾构区间】位于广州市越秀区，由东湖盾构始发井（兼轨排井）、【东湖站～东山口站】、【东山口站～区庄站】和【区庄站～黄花岗站】区间构成。

东湖站盾构始发井（轨排井）右线里程YDK13+580.590～YDK13+628.844，左线里程ZDK13+580.590～ZDK13+627.597，采用明挖法施工，总长约46.0m，始发井和轨排井分别位于R=300m的圆曲线及缓和曲线上。

其中盾构始发井基坑尺寸为长约15.0m，宽25.9m，深度为29.89m；轨排井长约31.0m，宽约21.0m，深度为27.95m。

本段围护结构采用厚1000mm的地下连续墙+预应力锚索，连续墙底位于微风化地层。

始发井地下连续墙墙底高程-25.19m，嵌入基底深度为2.5～3.07m；轨排井墙底高程-23.3m，嵌入基底深度为2.487～2.55m。

盾构井端头采用φ600mm@450mm的密排搅拌桩加固，基坑周边连续墙两侧各采用两排φ600mm@450mm的搅拌桩加固。

盾构吊入孔设置2层内支撑。

始发井及轨排井段采用7道预应力锚索作为永久支护（吊入孔处除外），锚索长度11～38.5m，锚索锚固段长6～17.5m，第一～五道锚索水平间距1.5m，第六、七道锚索水平间距3m，锚索竖向间距3～5.5m不等。

盾构始发井（兼轨排井）锚索平面及立面图分别如图1、图2、图3所示。

四、预应力锚索工程施工方案

4.1预应力锚索概况及施工流程

本工程锚索按永久锚索设计，共计11716m，第一～第五道水平间距1.5m,第六、第七道水平间距为3.0m和1.5m，竖向间距3.0m～5.5m，盾构始发井段沿基坑深度方向设置5道锚索，轨排井段沿深度方向设置7道锚索，除东山口站方向第五道倾角为15º外，其余倾角均为20º（北面一列锚索倾角为22º）。

锚索采用φs15.2的钢绞线，锚具采用OVM15锚具，锚索成孔直径150mm（第一道锚索部分调整为200mm）。

轨排井段布置如下：

第一道锚索设计为3根Φ15.24钢绞线，P=340KN，Py=200KN，L=33.5m，Lf=16.0m，La＝17.5m；第二道锚索设计为4根Φ15.24钢绞线，P=530KN，Py=300KN，L=28.0m，Lf=14.5m，La＝13.5m；第三道锚索设计为4根Φ15.24钢绞线，P=650KN，Py=400KN，L=24.5m，Lf=12.5m，La＝12.0m；第四道锚索设计为4根Φ15.24钢绞线，P=640KN，Py=400KN，L=21.0m，Lf=10.5m，La＝10.5m；第五道锚索设计为4根Φ15.24钢绞线，P=620KN，Py=400KN，L=17.0m，Lf=8.5m，La＝8.5m；第六道锚索设计为4根Φ15.24钢绞线，P=520KN，Py=350KN，L=14.0m，Lf=6.5m，La=7.5m；第七道锚索设计为4根Φ15.24钢绞线，P=460KN，Py=350KN，L=11.0m，Lf=5.0m，La＝6.0m；其中东湖站方向第一～第五道为13列，第六、第七道为7列。

轨排井段左侧第一～第五道为19列，第六、第七道为10列。

轨排井段右侧第一～第五道为20列，第六、第七道为11列。

盾构始发井段，左侧、右侧和东山口站方向相同布置如下，第一道锚索设计为3根Φ15.24钢绞线，P=510KN，Py=350KN，L=38.5m，Lf=17.5m，La＝21.0m；第二道锚索设计为5根Φ15.24钢绞线，P=700KN，Py=450KN，L=33.5m，Lf=16.0m，La＝17.5m；第三道锚索设计6根Φ15.24钢绞线，P=840KN，Py=500KN，L=28.5m，Lf=14.0m，La＝14.5m；第四道锚索设计为6根Φ15.24钢绞线，P=940KN，Py=500KN，L=25.5m，Lf=12.0m，La＝13.5m；第五道锚索设计为6根Φ15.24钢绞线，P=970KN，Py=500KN，L=21.5m，Lf=10.0m，La＝11.5m；左侧、右侧第一～第五道均为9列，东山口站方向第一～第五道设计16列。

（以上锚索标注中：

P-设计值，Py-预加力，L-锚索长度，Lf-自由段长度，La-锚固段长度。

）

锚索平面及纵面位置分别如图1、图2、图3所示，施工工艺流程如图5所示。

4.2预应力锚索施工顺序

1）成孔

首先根据设计锚索位置，测量放样，锚索编号标识在地下连续墙上，以北面为A面,顺时针方向其它几个面B、C、D，为编号为：

面号------道号----锚索序号，例如北面第一道第10根为A-1-10。

钻机基底用方木或木板支撑垫平，孔位要求水平方向误差不大于50mm，垂直方向孔距误差不大于100mm。

由于本基坑上部三道锚索为<1>、<4-2>、<3-1>、及<6>号地层，下部四道锚索为<7>、<8>、<9>号地层，因此需采用两种钻机成孔。

对于上部土（砂）层及全风化岩层的成孔，采用MK—3型钻机长螺旋钻具或三翼钻头成孔，根据成孔情况采用不同工艺，必要时可采用套管跟进，保证成孔顺利不塌孔，成孔深度比设计的锚索长1m。

对于下部岩层段的成孔，采用潜孔冲击式钻机成孔，钻孔深度超出锚索设计长度0.5m，以防因碎渣落入孔底而造成孔深不够。

2）清孔

钻进终孔后，孔内有残留的钻渣和泥皮，采用高压泵送清水+高压风清孔，保证孔内干净。

3）锚索制作

锚索采用s=15.2mm高强度低松弛预应力钢绞线编制，钢绞线强度标准值1860Mpa，强度设计值1320Mpa。

先把整卷的钢绞线用钢管架固定好，再拆捆放线，切割长度为锚索长度加0.7m（千斤顶工作长度），平直排列，除油除锈，锚头焊于Φ50钢管制作的锥形锚头上，锚固段间隔1.5m放置一个定位扩张环并扎紧在钢绞线上，扩张环之间用箍筋扎紧，使锚固段呈梭形，扩张环用定型的塑料产品或自行加工，自由段涂黄油，套装塑料管，二根注浆管平行穿于中间用扎丝扎紧。

锚索编制要求锚头焊接对称，不歪不斜，锚索平直，捆扎牢固，注浆管采用Φ25或Φ20硬塑料管，自由段用Φ20塑料螺纹管，编制完的锚索平直摆放一边。

4）下锚

由于锚索较长、较重、基坑较深，锚索入孔要慢，在孔内平直不扭，锚索在扩张环支撑下居中，下锚过程中如遇塌孔，应拔出扫孔后再下入，为预防下锚过程中注浆管被土堵塞，可联接注浆泵，开小水，边下锚边送水，锚索入孔深度不得小于设计长度的95％。

5）注浆

锚索锚固段采用二次注浆法。

一次注浆采用水泥砂浆，水泥采用42.5＃早强型普通硅酸盐水泥，注浆压力0.4～0.6Mpa，水泥砂浆的水灰比为0.45～0.5，灰砂比为1：

0.5～1：

1，注浆体强度不小于20Mpa（岩层中的锚杆注浆体强度不小于25Mpa）。

第一次待浆液从孔口流出后停止注浆，待一次注浆初凝后和一次注浆体强度达到5.0Mpa后进行二次注浆。

二次注浆为劈裂注浆，注浆浆液采用纯水泥浆，注浆压力一般为2.5～3.0Mpa，水灰比为0.45～0.5，要稳压两分钟。

为了使二次注浆达到设计的效果，在一次注浆时必须将锚固段完全注满浆。

锚索下入孔中后，用清水洗孔，待孔中水清砂净后立即注浆，注浆采用BW－250型泥浆泵，注浆材料采用425＃早强型普通硅酸盐水泥，水灰比为0.45—0.5的纯水泥浆，为缩短施工工期，在浆液中加1％的早强剂及6‰的减水剂，水泥浆过筛放入注浆桶中开始注浆，待浆液从孔口流出时，结束第一次注浆。

第一次注浆强度达到5Mpa后进行二次注浆，注浆压力太小造成孔壁与砂浆体之间未充满，摩阻力较小，抗拔力不高，位移较大，当压力太大时，由于土体强度不高导致土体破坏而使浆液从孔壁或邻近孔流失，也影响锚索的抗拔力，威胁基坑稳定，因此，二次注浆压力应严格按照设计要求的2.5～3.0MPa进行。

6）腰梁制作

锚索注浆结束后，立即进行锁口腰梁制作，腰梁制作时把锚索用PVC管套装，以免钢筋混凝土与钢绞线粘结。

7）张拉锚固

在对张拉设备进行标定的基础上，在水泥浆强度达到要求的15MPa后，及时对锚索进行张拉锁定，张拉设备OVM油泵及YCW千斤顶，钢垫板采用30cm×30cm×2cm钢板，中心挖孔直径6cm。

当锚固体的强度大于15Mpa，且锚固体与腰梁砼强度达到设计强度的75％时才能进行锚索张拉锁定作业。

锚索张拉前应对张拉设备进行标定，张拉顺序应考虑邻近锚索的相互影响。

锚索正式张拉前，取0.1～0.2倍的轴向拉力设计值对锚索预张拉1～2次，使锚索完全平直和各部位接触紧密，产生初剪。

锚索张拉至1.05～1.10倍轴向拉力设计值并保持15分钟，然后卸荷至零，再重新张拉至锁定荷载进行锁定，锁定荷载为0.75～0.9倍的轴向拉力设计值。

预应力张拉分级加载，张拉分级加载依0.10～0.20、0.50、0.75、1.00、1.05～1.10倍的锚杆轴向拉力设计值进行，每级持续5分钟，分级记录预应力伸长值。

锚索腰梁采用钢筋混凝土锁口腰梁加钢垫板。

为避免相邻锚索张拉后的应力损失，采用“跳张法”即隔一拉一的方法进行锚索张拉施工，并及时填写土层锚杆张拉与锁定施工记录表并完成相应检验批。

。

8）特殊情况的处理

渗水：

吹孔时吹出的都是一些大颗粒而无粉尘，说明孔内有渗水，岩粉已贴附于孔壁。

这时若孔深已够，则注入清水用高压风洗孔，洗净孔壁。

若孔深不够，为防止岩粉堵塞钻杆，应立即停钻，并拔出钻杆，洗孔后再钻。

有时孔内渗水量大，吹出的是泥浆和碎石，只要冲击器工作，可以继续钻，如果冲击器受淹不工作，应采取压力注浆堵水后再钻。

坍孔：

钻孔遇强风化岩层或岩体破碎带时，常发生坍孔，坍孔的标志是孔中吹出岩粉夹杂原状的，非钻头击碎的、非新鲜的、无光泽的石块，这时应立即停钻，拔出钻具，压浆固壁。

注浆前用清水和高压风将孔内泥浆洗出，注浆压力取0.4MPa浆液为水泥玻璃双液注浆，24小时后重钻。

9）补浆

锚索张拉完成后，通过锚具补浆孔进行补注浆，注浆材料同锚固段。

10）封锚

锚索张拉锁定完成后，切去多余的钢绞线，浇筑C25细石混凝土包住锚头，保证锚头净保护层不小于50mm作为永久防锈措施。

五、施工计划

5.1工期安排原则

确保施工安全和工程质量，避免顾此失彼；合理进行工序安排，最大限度地减少工程施工的相互干扰；尽可能开展平行作业，以减少施工投入、缩短施工工期；尽量做到各主要工序的均衡生产。

5.2计划开工、完工日期（暂定时间）

2006年10月1日开工，2007年1月5日完工，总工期计划安排97天。

六、资源配置

6.1劳动力配置

（1）根据本工程的特点及施工要求，施工生产人员配备如下：

序号

工种（岗位名称）

人员配