抗浮锚杆施工方案.doc

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抗浮锚杆施工方案

 抗浮锚杆施工方案目录

第一章 施工条件

一、工程概况

二、编制依据

第二章 抗浮桩（锚杆）设计与基本试验

一、抗浮锚杆结构设计主要参数

二、抗浮锚杆拉力设计参数

三、抗浮锚杆基本试验

第三章 施工组织和措施

一、施工准备

二、施工进度安排

三、抗浮桩锚杆施工工艺流程、技术参数

四、排污措施

五、应急措施

六、成品保护措施

七、施工组织措施

第四章 工程施工质量保证措施

一、质量控制措施

二、质量保证具体内容

三、材料质量要求及节约措施

第五章 文明施工与安全措施

一、安全生产、文明施工

二、安全保证体系及措施

三、环保文明施工保证体系及措施

第六章 冬季施工措施

第一章 施工条件

一、工程概况

  本工程是高层多功能主体大楼地下室锚杆，主结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构，外围纯地下建筑为框架结构，基础板厚1000mm～1100mm，采用抗浮锚桩设计方案对建筑物整体抗浮，保证建筑物的稳定和正常使用。

目前基坑内已施工。

二、编制依据

1、《鼓楼北极阁风貌区一期地下工程岩土工程勘察报告》

2、鼓楼北极阁风貌区一期地下工程锚杆竣工图

3、鼓楼北极阁风貌区一期地下工程改造图景观标高图

第二章 抗浮桩（锚杆）设计与基本试验

  本工程设计的抗浮桩为永久性预应力锚杆，完整的抗浮桩（锚杆）是在基础底板下土层内形成有效直径150mm

一、抗浮锚杆结构设计主要参数

 1、钻孔体：

锚孔直径150mm。

入中风化粉砂岩大于12m,入中分化石英岩大于9m

 2、固结体：

强度等级C40，杆体保护层厚度不小于20mm。

 4、锚 杆：

直径36HRB335。

二、抗浮锚杆拉力设计参数

   1、锚杆设计拉力：

350KN

   2、通过基本试验，确定最终的设计承载力。

   3、锚杆验收抽样数为锚杆总数的5%，且不少于6根

4、其他有关施工及试验要求按中国工程建设标准化协会标准《土层锚杆设计与施工规范》CECS22-90执行。

三、抗浮锚杆基本试验

锚杆基本试验是为设计者确定锚杆极限承载力等设计参数的重要依据，地质条件的复杂性、施工手段和技术水平的差异、本工程的重要性，尤其本工程采用类比法设计，在施工前，会同建设方、监理方、设计方共同在现场选取合适位置，在三方的共同监督下施打试验锚杆，以确定锚杆的极限承载力等参数。

1、钻孔施工工艺

本工程锚杆成孔施工的难点对地板进行钻孔。

根据本工程锚杆设计、成孔地质条件和以往成功的工程经验，基本可确定2种锚杆钻孔成孔工艺。

（1）地质钻机泥浆护壁成孔工艺

利用履带式钻机带动小型组合合金钻破中分化粉岩、中分化石英砂岩地层，通过人工配置的优质砂浆，且采用二次注浆。

成孔工艺中最重要的是泥浆的配比，根据实际情况，在钻孔前在实验室内要做好配比试验。

根据以往的工程经验，采用类似工程使用的钻孔泥浆配比。

   在钻进过程中，泥浆性能会因钻孔情况的变化而发生变化。

如钻到粘土层时，泥浆会变稠，粘度、切力增大，糊钻、泥包钻头的情况增多；钻到砂层时，大量砂粒会混入泥浆中，使含砂量增加、泥皮松散、失水量与比重加大，这不但使护壁性能降低，加速水泵磨损，严重时还可能造成由于泥皮塌落而发生孔内事故；在遇到承压水层时，地下水会大量侵入孔内使泥浆稀释、性能被破坏等等。

这时应及时调整泥浆的性能，否则就难以维持正常的钻进。

（2）泥浆配比设计

   泥浆配比设计是确定泥浆各组分在泥浆中所占比例的过程，目的在于使所配泥浆的性能符合钻进的需要。

例如，在流砂层或砂层中，要使泥浆具有足够大的比重，较小的失水量，薄而坚韧的泥皮；在细砂层，由于地表循环系统除砂较困难，需要更严格地控制泥浆的含砂量；在粘性土层中钻进，由于粘性土有自身造浆的特点，为此要设法控制泥浆粘度不断增大的趋势；如果遇到水敏膨胀性地层就应在泥浆中加入适量的防坍剂；钻进风化层、砾石层，要减少泥浆的比重，加大粘度等。

因此，泥浆的性能设计须经初选—应用—改性—再应用直至基本达到要求这样一个过程。

2、锚杆基本试验

（1）基本试验锚杆经不少于总数的5%且不少于6根施工完成后，应进行抗拔试验，数量为不少于总数5%且6根，用作基坑试验的锚杆参数、材料及施工工艺和工程锚杆相同。

（2）试验后由项目技术部撰写试验报告，其内容包括：

试验位置、日期、参加人员、土层情况、注浆材料及配合比、注浆压力、锚杆参数、施工工艺、试验荷载等，根据试验中得出的荷载、位移值绘制P～S曲线。

并对设计参数及施工质量进行评价。

第三章 施工组织和措施

一、施工准备

（一）施工前准备工作内容

1.完成施工现场的平面布置；

2.水电引入施工现场；

3.完成钻机、泥浆泵、管线和排浆池的设置；

4.安排人员作好现场保卫工作；

5.机具、人员进场；

6.所需材料－水泥及外掺剂进场；

7.设备调试和检验；

8.开工前进行施工技术交底和安全教育。

（二）施工场地安排

   根据现场的实际情况，为保证主楼的施工的进度，抗浮锚杆的施工应根据现场实际情况进行施工。

为了保证主楼施工不间断，在抗浮锚杆基本试验灌浆完成以后，载荷试验未进行之前，正式施工根据设计图纸和施工图立即组织进行。

正式施工时，套管跟进和泥浆护壁两种施工工艺将同时进行。

但在施工过程中，必须详细的做好施工记录。

（三）施工机具配置及施工场地布置

1.施工机具配置

根据锚索工程量、现场配电容量、浆场地大小、机械设备施工效率和工期要求，决定安排若干套钻孔施工设备，主要机具配置如下:

序号    机具名称  型号    数量    备注

1    锚杆机      MC-302    常州

2    锚杆机      土炮    2    

3    注浆泵      BW250/402    

4    排污泵      3PNL   3    

5    锚杆张拉机    1000KN     1    

6    电气焊      15KW  2    

7    空压机             2    电动和柴动

2.施工场地布置

为了避免在锚杆施工过程中排出的水浸泡基槽和机械施工过程中扰动地基土层，在施工抗浮锚杆时，须预留至少0.5米厚土方。

钻孔施工设备及辅助设施的布置应根据材料运距短，便于运输和存放，水电接头方便，机具设备集中，便于指挥。

输浆管距离一般不超过20m～30m，管线太长压力损失加大，设备管线移动方便，冒浆易于处理等原则进行。

据此把各组钻机及相应的泥浆泵布置在基坑底部各区工作面不同位置；水泥库、一次压浆泵及其它辅助设施等组成施工后台放置在基坑上面东侧；而二次高压注浆泵及其它辅助设施等布置在基坑底部，与施工场地相对集中的地方，减少因管路过长，带来的压力损失和材料损失。

基坑排水是施工中的重要环节之一。

目前Klemm套管钻机的用水量较大，因此将该机安排在场地外侧施工，这样可以在无锚杆场地设置集水坑。

其他地质钻机可在钻机施工的附近无锚杆的地方设置小泥浆池，使用后就地处理。

详细安排可见附图。

（四）劳动力配置

1、地质钻机钻孔施工人员配制

根据本工程的特点，施工实行每天2班工作制，每班工作时间12小时。

4台套地质钻机设备的劳动力配备如下:

职名工   作    内    容人数备   注

队长全面组织管理劳动力协调各种关系1四台套设备1人  

技术员掌握技术，控制质量，整理资料1四台套设备1人

班长全面掌握施工、质量和安全1×2每班每套设备人

主机手操作钻机、钻孔、移位4×2四台套人数

机修工设备维修保养         14台套设备1人

电 工设备和照明用电装修，安全用电1

共      计 16

2、套管钻机人员配置

共计：

5人

3、锚杆制作和灌浆人员配置

职名工   作    内    容人数备   注

泵工操作压浆泵2×1

搅灌工操作搅灌机，灰浆泵，测灰浆比重2×1

普工倒运水泥2

共      计6

4、施工人员配置共计27人。

二、施工进度安排

  施工进度计划的编制原则是尽量与主体施工交叉施工，少占用绝对工期。

   首先是锚杆钻孔工艺试验，这一部分安排在正式开工前四天；

在完成了锚杆钻孔工艺试验后，立即需要进行主楼基础底板下抗浮锚杆的施工。

为保证工期，将配置4台套（其中1台套备用）以上的钻孔设备，以保证每天不少于完成20根的工程量。

在主楼土方和抗浮锚杆施工期间，同时安排基本试验锚杆的载荷试验。

最后是锚杆的检验和张拉、锁定及CGM灌注，为了避免影响总工期，将安排在地下室底板施工完成后的地下室结构施工中交叉完成。

三、抗浮桩锚杆施工工艺流程、技术参数

（一）施工工艺流程

 锚孔定位编号→钻机就位→钻孔→下锚→注浆拔管→二次注浆→张拉→封锚

（二）施工工艺

  1、放线定位

   1）按施工桩位平面布置图放线定桩位，做好标记和预检；

   2）桩位误差控制在规范要求之内。

  2、地质钻机锚孔钻进方法

    1）安装锚孔钻机、调平、调立、稳固；

    2）锚孔孔径150mm，孔径偏差不大于2cm，深度偏差不大于设计深度1%，成孔深度达到设计要求；

   3）粘土地层选用146mm前导式三翼钻头正循环清水钻进，卵石地层选用组合牙轮钻头；

   4）锚孔钻进经常检查钻头尺寸，保证钻孔孔径；

   5）掌握锚孔中心度，防止锚孔偏斜，跑斜后应采取措施，重新成孔。

 3、套管钻机钻进方法

   1）安装锚孔钻机、调平、调立、稳固；

   2）钻孔套管外径133mm，孔径偏差不大于2cm，深度偏差不大于设计深度1%，成孔深度达到设计要求；

   3）选用146mm前导式三翼钻头正循环清水钻进，卵石地层采用冲击跟进的方法；

   4）掌握锚孔中心度，防止锚孔偏斜，跑斜后应采取措施，重新成孔。

 4、洗孔

   1）锚孔成孔后，将联接空压机的洗井管置入孔内，由上往下，再由下往上反复冲洗，同时不断补充立到孔内泥浆比重小于等于1.05，沉渣小于等于30cm；

   2）做好孔口维护，防止泥浆流入孔内。

 5、注浆

   1）浆液配制：

   水灰比：

0.4~0.5，水泥：

P.O.42.5（普硅525R）

   2）水泥浆搅拌均匀，具有可靠性，低泌浆性；

   3）注浆前先泵送清水至孔口返水以疏通管路，后采用常压泵送方法注浆，注浆前不得拔出注浆管，以保证锚杆底端注浆充实；

   4）采用水下混凝土灌注法，首次注浆量以注满孔为准，充盈系数达1.2以上；

   5）注浆作业连续，注浆管要边注边拔，拔管高度不超出孔内浆液面；

 6）待一次注浆体初凝强度达5.0MPa后，即可用高压注浆管进行二次高压注浆，注浆材料采用纯水泥浆（水灰比为0.45~0.5）。

二次注浆时间可根据注浆工艺通过试验确定。

为了提高浆体的早期强度，可以考虑加入适量的外掺剂，起到早强和膨胀的作用；在做配合比实验时，同时做掺加外加剂和不掺加外加剂的两组水泥浆的配合比。

根据实验结果进行比较之后，根据实际需要再决定水泥浆是否掺加外加剂。

7）锚固段注浆采用孔底返浆法，将注浆管插入到距孔底50cm处，用压浆机（泵）将水泥（砂）浆通入注浆管注入孔底，水泥（砂）浆从钻孔底口向外依次充满并将孔内空气压出，而水泥浆则由孔眼处挤出并冲破第一次注浆体。

8）试块制作，除见证取样外，每天或每20根（锚）桩做3组，规格70.7mm×70.7mm×70.7mm，取28d抗压强度值；基本试验则取同条件养护下试块强度；

   9）补浆：

待孔内素浆初凝后，开动注浆泵先用清水冲