锚索施工方案.docx
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锚索施工方案
一、编制依据
序号
名称
编号
1
业主提供的中国有色金属工业昆明勘察设计研究院设计的本工程基坑支护设计图纸
2
中冶沈勘秦皇岛设计研究院有限公司2017年03月提供的《三亚夏日体验广场基坑工程岩土工程勘察报告》
3
《建筑边坡工程技术规范》
GB50330-2002
4
《建筑建筑基坑支护技术规程》
JG120-2012
5
《高压喷射扩大头锚杆技术规程》
JGJ/T282-2012
6
《混凝土结构设计规范》
GB20010-2010
7
《混凝土用水标准》
JGJ63
8
《预应力混凝土用钢绞线》
GB/T5224
9
《预应力筋用锚具、夹具和连接器》
GB/T14370
10
《岩土工程勘察规范》
GB50021
11
《钢筋焊接及验收规程》
JGJ18-2012
12
《建设工程文件归档整理规范》
GB/T50328-2001
二、工程概况
2.1预应力锚索情况
本项目共分为6个剖切断面，锚索工作面长1093米，间距2.3米2.5米，沿高度方向设置为三至四层，总工程量约为50327延长米。
其中：
1-1剖面，工作面长137.9米，锚索设置为四层，间距2.3米，锚索240根，6360延长米；2-2剖面，工作面长421.4米，锚索设置为三层，间距2.3米，锚索549根，14823延长米；3-3剖面，作面长128.3米，锚索设置为四层，间距2.0米，锚索256根，6876延长米；4-4剖面，工作面长131.6米，锚索设置为四层，间距2.0米，锚索264根，7194延长米；5-5剖面，工作面长158.6米，锚索设置为四层，间距2.0米，锚索320根，8720延长米；6-6剖面，工作面长115.2米，锚索设置为四层，间距2.0米，锚索236根，6254延长米。
腰梁设置为2×25a工字钢。
2.2基坑平面布置图
2.3各区段剖面图
序号
区段
各区段剖面图
1
ABCD段
2
DE
段
3
EF
段
4
FG
段
5
GH
段
6
HA
段
2.4地质土层情况
2.4.1地层岩性
根据野外钻探取芯鉴别、原位测试成果和室内土工试验，本场地所揭露的地层自上至下分别为：
①杂填土、①1耕植土、②粉质粘土、②1中砂、③淤泥质粉质粘土、④粗砂、④1粗砂、⑤粉质粘土、⑥粗砂、⑥1细砂、⑦粉质粘土、⑧粗砂、⑨粉质粘土、⑩粗砂、⑩1粉质粘土、⑪粉质粘土、⑫粘土、⑬粗砂及⑭粘土。
各层岩性及埋藏分布特征分述如下：
序号
土层
岩性及分布特征
①
杂填土（Q4ml）
杂色，松散状，主要回填物质为混凝土块、碎砖块、碎石及少量粘性土，堆积年限少于1年，该层大部分钻孔有揭露，层厚0.30～6.40m，平均厚度为2.97m。
①1
耕植土（Q4pd）
灰色，湿~饱和，软塑状，主要由粘性土及中粗砂组成，含较多植物根系，该层仅少数钻孔揭露，层顶高程为2.15～6.11m，层顶埋深为0.00～2.50m，层厚0.50～2.00m，平均厚度为0.89m。
②
粉质粘土（Q4al+pl）
灰色，软塑~可塑状，以软塑状为主，含较多粉细砂，韧性中等，干强度中等，稍有光泽反应，无摇振反应，该层局部揭露，揭露厚度0.40～5.70m，平均厚度2.34m，层顶埋深0.90～6.10m，层顶高程2.61～6.97m。
②1
中砂（Q4al+pl）
灰、灰黄色，饱和，松散状，砂粒成分为石英，亚圆状，分选性一般，含少量淤泥，颗粒较均匀。
该层局部揭露，揭露厚度0.70～5.20m，平均厚度2.52m，层顶埋深2.30～8.90m，层顶高程0.06～5.22m。
③
淤泥质粉质粘土（Q4al+pl）
深灰、灰黑色，饱和，流塑状，含中粗砂颗粒，稍具有腐臭味，土质污手，韧性较高，切面较光滑，具光泽反应，局部呈淤泥夹砂状，该层局部揭露，揭露厚度1.10～5.40m，平均厚度3.52m，层顶埋深2.00～8.30m，层顶高程-5.05～3.23m。
④
粗砂
（Q4al+pl）
灰色，饱和，松散状，砂粒成分为石英，亚圆状，分选性差，颗粒级配差，含较多淤泥，多呈粗砂夹淤泥状，该层局部揭露，揭露厚度1.50～7.50m，平均厚度4.08m，层顶埋深1.30～9.40m，层顶高程-3.85~6.32m。
④1
粗砂
（Q4al+pl）
灰白色，饱和，松散~稍密状，以稍密状为主，砂粒成分为石英，亚圆状，分选性一般，颗粒较均匀，含少量粘性土，该层局部揭露，揭露厚度1.20～7.40m，平均厚度4.22m，层顶埋深2.00~11.30m，层顶高程-5.75~5.98m。
⑤
粉质粘土（Q2al+pl）
灰黄色，可塑~硬塑~坚硬状，西北角呈可塑状，其余地段多呈硬塑状，含少量粉细砂，韧性较高，干强度较高，切面光滑，稍有光泽反应，无摇振反应，该层大部分区域有揭露，揭露厚度0.50～9.30m，平均厚度3.57m，层顶埋深2.90~15.00m，层顶高程-9.45~5.02m。
⑥
粗砂
（Q2al+pl）
灰黄、灰白、灰色，饱和，稍密~中密状，砂粒成分为石英，亚圆状，含较多粘性土，局部呈中细砂状，岩芯多呈土柱状，分选性较差，颗粒不均匀，呈粘土质砂状，该层局部有揭露，揭露厚度1.20～6.50m，平均厚度2.72m，层顶埋深10.50~19.50m，层顶高程-13.95~-2.26m。
⑥1
细砂
（Q2al+pl）
灰黄、灰白色，饱和，稍密状，砂粒成分为石英，含较多粘性土，分选性差，呈粘土质砂状，该层局部揭露，揭露厚度1.50～6.50m，平均厚度3.76m，层顶埋深8.50～18.00m，层顶高程-14.75~-1.79m。
⑦
粉质粘土（Q2al+pl）
灰黄色，硬塑~坚硬状，含少量石英颗粒，土质较均匀，干强度较高，切面较光滑，局部呈半成岩状，该层大部分区域揭露，厚度1.00～8.60m，平均厚度4.29m，层顶埋深4.00~26.00m，层顶高程-20.45~0.13m。
⑧
粗砂
（Q2al+pl）
灰黄、灰白色，饱和，稍密~中密状，以中密状为主，砂粒成分为石英，亚圆状，含较多粘性土，分选性一般，颗粒不均匀，该层局部揭露，揭露厚度2.60～7.90m，平均厚度5.33m，层顶埋深17.00～23.60m，层顶高程-18.44~-10.86m。
⑨
粉质粘土（Q1m）
灰、深灰色，可塑~硬塑~坚硬状，含少量石英颗粒，土质均匀，韧性中等，干强度较高，切面较光滑，无摇震反应，局部呈半成岩状，该层大部分区域揭露，厚度0.50～8.30m，平均厚度3.80m，层顶埋深9.00～31.50m，层顶高程-26.34~-4.26m。
⑩
粗砂（Q1m）
灰黄、灰白色，饱和，中密~密实状，砂粒成分为石英，亚圆状，含粘性土，局部含1~5cm椭圆形砾卵石及铁锰质结核物，分选性较差，颗粒级配较好，胶结性一般，该层层表分布薄层灰黄色粉细砂，该层大部分区域揭露，揭露厚度1.00～15.50m，平均厚度6.83m，层顶埋深13.30～33.00m，层顶高程-28.10～-9.08m。
⑩1
粉质粘土（Q1m）
灰黄、浅绿色，硬塑~坚硬状，以硬塑状为主，含较多石英颗粒，手捏砂感较重，韧性中等偏低，干强度较高，切面较粗糙，无摇震反应，该层大部分区域揭露，厚度1.20～12.70m，平均厚度4.08m，层顶埋深17.70～37.00m，层顶高程-32.55～-11.38m。
⑪
粉质粘土（Q1m）
灰黄、灰白、棕红色，硬塑~坚硬状，该层上部土质较纯，中下部含较多中粗砂颗粒，呈粘土夹砂状，韧性偏低，干强度较高，局部呈半成岩状，受孔深控制，该层部分钻孔有揭露，揭露厚度2.00～12.30m，平均厚度5.48m，层顶埋深21.00～38.00m，层顶高程-32.00～-12.58m。
⑫
粘土（N2m）
深灰色，坚硬状，含少量石英颗粒，岩芯多呈半成岩状，最大柱长约0.80m，该层局部有揭露，揭露厚度2.10～9.40m，平均厚度5.88m，层顶埋深25.80～37.20m，层顶高程-33.49～-14.58m。
⑬
粗砂（N2m）
灰、灰白色，饱和，密实状，砂粒成分为石英，亚圆状，含1~5cm椭圆形砾卵石，层间含薄层坚硬状粘性土，分选性一般，颗粒级配较好，胶结性较好，该层局部揭露，揭露厚度1.10～10.60m，平均厚度4.23m，层顶埋深23.20～33.50m，层顶高程-26.48～-16.49m。
⑭
粘土（N2m）
深灰色，坚硬状，含少量石英颗粒，岩芯多呈半成岩状，层底临近花岗岩层。
该层局部揭露，未揭穿，揭露厚度2.10～12.70m，平均厚度6.53m，层顶埋深27.30～37.20m，层顶高程-31.41～-20.21m。
上述各岩土层的埋藏分布特征，详见附图3-1～3-10《工程地质剖面图》和附图4-1～4-58《钻孔柱状图》。
岩土层主要物理学参数表
层号
土类名称
重度
粘聚力
标准值
内摩擦角
标准值
标准贯入实验结果
γ
Ck
Φk
实测值/平均值
kN/m3
kPa
度
（击）
①
杂填土
18.5
5．0
25.0
②
粉质粘土
20.1
25.0
8.0
6.7
②1
中砂
19.6
3.0
30.0
8.6
③
淤泥质粉质粘土
18.1
12.0
6.0
2.5
④1
粗砂
20.0
5.0
35.0
9.7
⑤
粉质粘土
19.3
50.0
10.0
12.7
⑥
粗砂
19.3
10.0
40.0
15.2
⑥1
细砂
19.3
10.0
35.0
10.0
⑦
粉质粘土
19.1
52.0
18.0
13.8
⑧
粗砂
20.0
10.0
45.0
21.0
⑨
粉质粘土
18.7
40.0
12.0
14.8
⑩
粗砂
19.1
10.0
50.0
19.0
2.4.2地下水
场地潜水稳定水位埋深0.20～6.00m，相应高程为1.02~5.61m。
根据水位地质资料表明，该区域水位变幅约为1.00～1.50m，场地潜水随季节性变化较大，承压水随季节性变化较，本次勘察在钻探深度范围内揭露地下水主要为四层
第一层地下水为分布在②1中砂、④粗砂、④1粗砂、⑥粗砂和⑥1细砂层中孔隙性潜水，水量丰富性一般，垂直水力联系好，主要补给来源为大气降水地表渗透及地下径流，排泄方式主要为大气蒸发及向低洼地段排泄，其埋深较浅，季节变化较大；
第二层地下水为分布在⑧粗砂层中的微承压水，该层地下水主要补给来源为层间渗流，由于该砂层粘性土含量较高，层厚较薄，局部缺失，水量丰富性一般；
第三层地下水为分布在⑩粗砂层中的承压水，该层地下水主要补给来源为地段较高处的地下水及层间渗流，由于该砂层砂质较纯，层厚较大，水量丰富，埋深较深。
第四层地下水为分布在⑬粗砂层中的承压水，该层地下水主要补给来源为地段较高处的地下水及层间渗流，水量丰富，埋深较深。
三、施工难点
3.1统筹安排，紧密协调
锚索施工工期紧，基坑土方开挖和锚索施工交替进行，需要紧密配合，统筹安排，综合协调。
根据工作面的具体情况，合理安排施工机械、精心保养，保证机械的完好率。
施工人员也要根据工作量情况，做到当天任务当天完成，不能出现因施工机械、施工人员影响后续工作进行。
3.2持续降水
认真做好降水工作，持续不间断的进行，保证各工作面有正常的施工条件，通过降水适当减少地下承压水的压力，为锚索施工提供前提保障。
3.3保证钻孔质量
锚索施工前要根据锚索的设计要求，准确确定锚索的水平间距和上下排距，在挖出地面的地下连续墙上做出明显标记，选用钻孔机械，进行成孔作业。
钻孔作业是要严格控制钻孔位置、孔距、孔径以及孔的角度，保证锚索施工达到设计标准。
四、人工、材料、机械配置
4.1锚索人员配备表
序号
工种
单位
数量
备注
1
钢筋制作加工
人数
7
2
钻孔、注浆等
人数
24
3
张拉
人数
12
5
运输清理
人数
10
6
其他
人数
6
根据需要配置
7
计
人数
59
4.2锚索施工配备主要机械设备表
机械名称
规格型号
数量
备注
锚索钻机
YQ100型电空潜孔钻机
6台
注浆设备
液压
4套
含不良地质段处理
空压机
20m3
2台
空压机
12m3柴油
2台
备用
电焊机
3台
备用
制浆机
强制式
3台
含不良地质段处理
砂浆拌和机
强制式
3台
液压张拉设备
4套
挖掘机
3台
材料运输车
5T
2辆
其他设备
据需要配置
锚索辅助施工
4.3主要材料
序号
材料名称
单位
数量
备注
1
钢绞线
万米
22.00
按单根延长米计。
2
水泥
吨
9000
4.4主要测量、试验、质检、监测仪器设备表
序号
设备名称
厂牌及规格型号
数量
备注
1
全站仪
索佳CX-52
1
锚孔定位
2
水准仪
南方DS-201
3
3
50m钢尺
3
5
磨光机
2
6
切割机
1
7
砂浆稠度仪
1
8
其它仪器
根据需要配置
4.5施工计划
任务名称
工期（天）
起止时间
备注
进场准备
5
2017.9.1～2017.9.6
锚索施工
45
2017.9.6～2017.10.20
五锚索施工工艺
本工程的锚索是通过外端固定于地下连续墙面，另一端锚固在滑动面以内的稳定土体中。
穿过边坡滑动面的预应力锚索（钢绞线），直接在滑面上产生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使结构面处于压紧状态，以提高地下连续墙的整体性、稳定性，有效地控制周边土体滑移变形，促使其连续墙和周边土体稳定，满足正常施工的要求。
5.1施工准备
5.1.1锚索施工区段的钢筋混凝土地下连续墙施工完成，待地下连续墙达到一定强度后，分段进行施工。
5.1.2用挖掘机将操作面开挖平整，达到施工操作要求。
5.1.3锚索材料、注浆管、水泥等材料准备就位。
5.1.4机械设备及劳动力准备到位。
5.2工艺性试验
整体工程正式开始施工前，按照设计要求，综合考虑现场情况，结合建设单位、监理单位的意见，在现场有代表性的位置，先进行锚索工艺性试验，数量暂定为3～5根。
待各种参数达到设计标准，经建设单位、设计单位、监理单位确认后，才能开始正式施工。
5.3张拉要求
严格按照设计要求实施。
正式张拉前先用20%锁定荷载张拉二次，再以50%、100%锁定荷载分级张拉，然后超张拉至110%锁定荷载，在该状态下保持10分钟，观测锚头无滑移现象后，再按锁定荷载锁定。
5.4工艺及流程
锚索工艺流程图
5.5锚索成孔
钻孔是锚索施工中控制工期的关键工序。
为确保钻孔效率和保证钻孔质量，采用全套管锚索钻机，钻头直径为200mm。
钻机钻孔时，按锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐，钻杆用完，孔深也恰好到位。
1）锚孔测放
先按设计布置要求，结合现场情况，将锚孔位置准确测放在连续墙上，并用红油漆在现场施工部位标明锚索开孔位置，锚杆水平，垂直方向的孔距误差不应大于100mm。
对测放并验收合格的锚孔位置进行编号，并用油漆标示在现场坡面上，该编号作为锚索制作编号的依据。
2）钻机就位
锚孔钻进施工，开挖满足现场钻孔施工的作业平台，根据各施工段确测放锚索孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整锚索钻孔前按施工图放线确定位置，做上标记；钻孔定位误差小于50mm，孔斜误差小于3°，桩径偏差不超过2cm，并严格按照设计桩长施工。
3）钻进方式
锚孔钻进采用干钻，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保证孔壁的粘结性能，难以钻进时方可采用水钻。
钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。
4）钻进过程
锚索钻孔施工要加强钻机的导向作用，及时检测孔斜误差，合理采用纠偏措施，确保锚索钻孔满足设计及规范要求。
钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。
如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行孔道固壁处理。
5）锚孔清理
钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底尖灭、达不到设计孔径，钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，锚孔钻孔结束后，须经监理检验合格后，方可进行下道工序。
5.6地下水影响的处理
在钻孔过程中或钻孔结束后，若出现钻孔向外涌水或渗水，说明作业面受地下承压水、周边其他情况的影响。
此现象发生后，应立即停止施工，及时与建设单位和设计单位联系、反映情况，待设计单位针对现状拿出方案后，再按方案进行施工。
切忌不能盲目冒进，以免造成不必要的损失。
5.7锚索制作
锚索使用的材料必须按照程序报验、取样、送检，各项指标均需要符合国家标准和设计要求的材料，钢绞线不得采用电焊等高温方式熔断。
钢绞线的力学性能对表面的机械损伤非常敏感，应避免擦刮、碰撞、锤击等，在现场严格按照设计和规范要求进行制作，在安装前经过自检合格后，报监理进行检查验收合格后，才能安装。
5.8锚索安装
锚索孔装索前，要核对锚索编号是否与孔号一致，确认无误后，再认真清孔一次，确认成孔符合设计要求，方可安装锚索。
5.9锚索一次注浆
第一次采用重力或低压（0.4~0.6MPa）灌浆，采用底部灌浆方式，导管底端插入孔底（距孔底宜为50～100mm），浆液自下而上连续灌注，在灌浆同时，将导管缓慢的以匀速撤出，导管的出浆口应始终处于孔中浆体的表面以下，保证孔中气体能全部逸出,当孔口有水泥浆液流出时，说明注浆已满，停止注浆。
5.10锚索二次注浆
第二次采用高压注浆（2~5MPa），孔口设止浆塞，在首次灌浆初凝后2~4小时内向孔中二次灌注水泥净浆，注满后保持压力5~8分钟，二次灌浆管的边壁带孔且与钻孔等长，在首次灌浆前与锚索同时送入孔中。
5.11锚索腰梁
锚索腰梁的作用是把荷载集中，传递到受力面和调整受力面的受力方向。
（1）腰梁采用2×25a热轧工字钢，牌号Q235。
（2）工字钢与若干缀板焊接，形成双肢组合型钢，腰梁对焊连接时，两根工字钢之间的连接焊缝间距不小于2.0m。
（3）型钢腰梁安装后，腰梁与连续墙的间隙利用C20细石混凝土填充密实。
5.12锚索的张拉
张拉锚索前需对张拉设备进行维护、检测、标定。
标定时，将千斤顶、油管、压力表和高压油泵联好，在压力机上用千斤顶主动出力的方法反复试验三次，取平均值，绘出千斤顶出力（KN）和压力表指示的压强（MPa）曲线，作为锚索张拉时的依据。
5.13封孔注浆
补偿张拉后，立即进行封孔注浆。
对于下倾锚索，注浆管从预留孔插入，直至管口进到锚固段顶面约50cm；孔中的空气经由设在定位止浆环处的排气管排出。
5.14外部保护
封孔注浆后，从锚具量起留700钢绞线，其余的部分截去，在其外部包覆厚度不小于50mm的水泥砂浆保护层。
5.15锚索施工技术要求
5.15.1锚索孔距允许偏差不大于50mm，钻孔轴线与设计轴线的偏差不大于3%；
5.15.2锚孔深度不小于设计深度，也不大于设计长度的1%，锚孔的孔径不小于设计的孔径；
5.15.3锚索钻孔应超出钢绞线末端500mm，成孔前应对孔位标识；
5.15.4锚索施工前应编制好分项组织设计，挖土方作业必须与锚索施工配合，每层挖土方作业面应在锚索孔标高500mm处，严禁超挖，并平整好锚索安装范围内场地，以方便锚索施工；
5.15.5锚固段的浆体强度达到设计强度的80%时，可进行张拉，具体时间根据实验确定（不加早强剂的待二次注浆完成后7天）；
5.15.6考虑对邻近锚索的影响，张拉顺序应采取隔一拉一；
5.15.7锚索正式张拉前，取20%的设计张拉荷载，对其预张拉1～2次，使其与钢绞线接触紧密，钢绞线完全平直；
5.15.8钢绞索分级张拉至设计施加预应力的1.1倍后，观测10分钟，无异常后再锁定。
5.15.9搭设脚手架，为了施工安全、方便，又能保证工程质量，在工作面高度超过1.2米时，应当按照操作规范的要求，搭设双排脚手架和操作平台。
5.15.10锚索工程质量验收标准如下：
（详见《高压喷射扩大头锚杆技术规程》JGJ/T282-2012）：
六、安全措施保证
6.1机械设备安全措施
1）、机械设备的布局要合理，操作者严格遵守安全操作规程，操作前对设备进行安全检查，机械设备严禁带故障运行。
2）、车辆要经常检修，保持完好，动力机械必须由考试合格并持有合格证的司机上岗。
严禁非司机开车，严禁酒后开车。
3）、电器设备的安全措施：
对电器设备的外壳要进行防护性的接地，防护性接零或绝缘；派转人负责电器的安全工作；进行用电安全教育，定期检修电器设备。
6.2施工安全预防措施
1）、锚索施工前，完成其上各级边坡的开挖防护清理工作，确保施工安全。
2）、避免安排在雨季施工，无法避免时开挖前必须做好基坑临时排水系统。
3）、加密勘察钻探地质资料，按照地质情况开挖断面并按设计坡率进行施工放线。
4）、凡进入现场的人员，均要服从值班员指挥，遵守各项安全生产管理制度，正确使用个人防护用品。
操作人员必须佩带安全帽，无安全帽者不得进入施工现场进行施工。
禁止穿拖鞋、高跟鞋或光脚进入施工现场。
5）、抓好现场管理，搞好文明施工，经常保持现场管理整齐。
要做到灯明、路平、无积水。
易燃品仓库设专人防守，危险区要设有栏杆和标志，备齐消防器材，并能防盗。
6）、非作业人员不得进入锚索张拉作业区，张拉时千斤顶出力方向45°内严禁站人。
。
7）、锚索施工期间，注意对上下平台埋设的高边坡监测装置的保护，保证监测数据采集的连续性，准确反映边坡变形规律，对潜在危险能及时预警。
8）、同一横断面的锚索的施工必须合理安排，避免上下垂直操作，产生危险。
七、环境保护文明施工
1、安全设施有专人按规定统一设置，其他人不得随意拆动。
因工作需要须拆动时，要经过有关人员允许，事后要及时恢复，安全员要认真检查。
2、注浆、喷浆等人员必须带有关防护用具。
3、场地严禁积水，坑内积水应及时用水泵抽走。
4、现场电线、电缆均应绝缘良好；现场用电设备均应安装保护接地。
安全用电，电线接拆必须经过电工。
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