右坝肩预应力锚索施工.docx

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右坝肩预应力锚索施工

洪家渡水电站右坝肩开挖边坡预应力锚索

施工组织设计

批准：

潘空元

审核：

何元兴

校核：

李定忠

编写：

罗朝文

贵州宏建水电工程联营体第三项目部

二○○一年三月四日

一、工程概述

根据《关于右坝肩1137m高程开挖边坡裂缝紧急处理措施的函》［洪设代函字（2001）第031号］，右坝肩1137m高程开挖坡面产生裂缝，其走向为N350W，缝宽0.5-1.0cm，平面上从1130马道上游端向下游延伸约23m、距离1130马道内边线2.5~4.0m；结合观测资料分析认为该裂缝发育较深，加之风化、裂隙及开挖后二次卸荷影响，该部位边坡岩体可能失稳；经研究采取避险处理措施，在1115m~1131m高程之间，设置3排锚索孔。

作为应急措施，优先施工1131m高程的锚索孔，其它2排的施工，待稳定分析后再进行。

1131m高程的预应力锚索设计布置在桩号为纵上0+045~0+085米段，锚索间距为5m，共9束。

Q型、S型粘着锚根式锚索交叉布置，其中Q型4束，孔深36.0m，锚固段长为7.5m，张拉段长为28.5m；S型5束，孔深44.0m，锚固段为7.5m，张拉段长36.5m。

设计张拉力为1500KN，超张拉力为1725KN。

每束由10φ15.24L36m、44m组成，OVM15-10锚固体系。

锚索孔孔径130mm，锚孔轴线方位为S25°W，倾角为

20°，在S型锚索上设置测力计。

锚固段水泥砂浆强度为M35、张拉段为M30，锚索张拉承压台座钢筋砼C30。

二、施工组织设计原则

（1）本施工组织设计对资源配置只考虑EL1131m的9束锚索施工，以后施工的资源配置，待设计确定后再另行编制。

（2）为了尽快落实紧急避险处理措施，锚索施工应立即组织执行。

（3）资源配置以工程量、工期和施工难度并结合劳动生产率的实际水平而定。

（4）协调好开挖、锚喷支护与锚索施工间的关系，避免相互干扰。

三、施工阶段的划分及工期安排

根据开挖施工进度安排，预应力锚索自上而下分层施工，可分为二个阶段：

第一阶段：

完成EL.1131m的锚索施工，工程量为54600t·m，施工时段2001.3.6～2001.5.10，施工强度28200t·m/月。

第二阶段：

完成EL.1115.0m~1131.0m之间的锚索施工，具体工程量及工期待设计确定后再定。

洪家渡右坝肩EL1115m以上边坡预应力锚索施工进度计划表

表1

施工阶段

施工部位

工程量（t·m）

施工强度（t·m/月）

施工时段

第一

EL.1131.0m

54600

28200

2001.3.6～2001.5.10

第二

EL.1115.0m~1131.0m

待定

待定

待定

四、施工工艺及方法说明

4.1施工布置

4.1.1供电与照明系统

施工用电由右坝肩约EL1110.0m进场公路的变压器引至预应力锚索施工部位，总功率为80KW。

4.1.2供水系统

由右坝肩约EL1110.0m进场公路供水池，采用水泵输送到锚索施工部位。

在水池供水量无法保证正常施工的情况下，考虑从其它地方取水。

4.1.4锚索制作车间

布置在右坝肩约EL1110.0m进场公路上游边坡处，走向与公路上游方向约成

50°夹角。

规格为45m×0.8m（长×宽），采用φ11/2〃钢管脚手架搭建骨架，木板铺设，彩色雨布遮挡。

4.1.5生活设施

为施工方便，加快施工进度，在施工工地附近搭建临时工棚。

4.2施工工艺与方法说明

承包人遵从发包条款有关技术要求和特殊情况处理的规定，按照《水工预应力锚固施工规范》（SL62-94）严格执行，做好预应力锚索施工的各项工作。

4.2.1施工工艺流程（工艺流程图见图1）

补偿性

N

图1锚索施工工艺流程

4.2.2搭建施工平台

先采用φ11/2″钢管搭建脚手架，用[10搭设悬臂支架，与锚喷支护的锚杆焊接相连，臂长3.0m，即搭成每孔位处平台为3.0m×3.0m（宽×长）。

4.2.3造孔

造孔工序：

孔位测放→钻机固定→开孔控制→钻进→特殊情况的处理→终孔→清孔与锚孔孔口保护→验收。

（1）孔位测放。

根据监理工程师指示的控制点，按施工图纸要求测放锚索孔位，并用红色油漆标注。

（2）钻机固定。

钻机应进行支撑、调整、焊接加固确保不会移位。

（3）开孔控制。

根据锚索的孔位、方位角、倾角、孔径对钻机立轴钻杆进行校正，准确无误后开孔钻进。

将钻孔的开孔偏差控制在10cm以内。

（4）钻进。

采用SGZ—ⅢA地质钻机，钻具φ130mm、钻杆φ50mm、金钢石钻头，清水冲洗，回转钻进。

控制钻孔孔斜误差不大于孔深的3%，钻孔孔径不小于施工图纸和厂家产品说明书的要求。

（5）锚固段的7.5m钻进必须取芯并装箱编号，岩芯采取率不得低于90%。

（6）特殊情况的处理

a、钻孔过程中出现掉钻、卡钻、烧钻等应采用钻探专门技术进行处理；

b、孔壁垮塌。

渗漏严重无回水，应采用0.5:

1浓浆进行固结灌注，压力大小应请示设计及监理工程师确定。

为缩短凝期，浆液中还应加入速凝剂，16小时后扫孔重新钻进。

（7）终孔的确定

a、达到设计深度；

b、钻孔取芯，确认锚固段已处于完整坚硬的基岩上；

c、对锚固段采用栓塞封闭式压水检查，检查不合格应采取灌浆处理，灌浆的有关参数由设计及监理工程师确定后执行，灌浆处理后进行扫孔。

（8）记录

a、钻孔记录。

对钻孔施工中的孔深、孔径、回水情况、钻进速度和岩芯记录等数据全面如实地记录。

b、事故处理记录。

对钻孔中出现的各种异常情况，以及采取包括灌浆处理等方法的内容作好详细记录。

（9）清孔和孔口保护。

采用沉砂筒打捞孔底岩粉，然后以风水联合清洗，确保孔壁干净，孔底无积水，用盖板堵挡孔口，以防异物掉入。

（10）验孔。

锚孔自检合格后，请监理工程师进行工序验收并签认。

4.2.4锚索制作

制作工序为：

制作通知单→下料→清洁→制索→签证→存库。

（1）锚索制作前由项目工程师向制索组发出制作通知单，制作人员根据通知单进行索体制作。

通知单应写明锚索孔号、下料长度、下料根数和组装的质量要求。

（2）制作前应使锚索的钢绞线清洁，确保无锈、无油污、无损伤痕迹。

（3）按照制作通知单和设计图纸的要求，对钢绞线进行编号。

精心组装，确保索体平顺，钢绞线与锚固段的灌浆管、张拉段的灌浆管平行无交错现象。

导向帽，架线环（或对中支架）、隔离架和止浆环均符合设计要求。

（4）沿锚束的轴线方向锚固段每隔1m设置架线环，张拉段每隔2m设置隔离架。

（5）锚束的钢绞线应按一定规律编排并用铅丝绑扎成束。

（6）钢绞线两端与锚头嵌固端应牢固联结，两嵌固端之间的每根钢丝或钢绞线长度应一致。

（7）锚索组装完成后，按照锚索孔编号挂牌标识，注明完成日期，进行初检，填写检查表格，再由现场监理工程师验收，合格后进行验收签证。

（8）合格的锚索，收入存库。

锚束捆扎完毕，采取保护措施防止钢绞线锈蚀；运输过程中应防止锚束发生弯曲、扭转和损伤。

4.2.5锚索安装

工序为：

锚索安装通知单→运输→检查→入孔安装。

（1）锚孔和锚索经验收合格后，由项目工程师签发安装锚索通知单，安装人员凭通知单领取索体，库房保管按通知单发放。

（2）锚索运输采用人工水平运输，每距离1米1人，转弯半径以不改变锚索的组装结构为限。

（3）检查

a、孔口杂物和孔内清理干净；

b、锚索孔号牌与锚孔孔号相同，并核对孔深与索体长度是否相同，否则，应设法处理确保一致。

c、锚索无明显弯曲、扭弯现象。

d、锚索涂层无损伤，否则应予以修复。

e、锚索中的第一、二次灌浆管必须畅通，止浆环完好。

（4）锚索入孔安装以人工为主，入孔时应保持平顺，均匀推进；严禁旋转锚索以防损坏索体结构，造成返工。

（5）锚索安装好后，应及时对外露索体采用防水花油布包裹保护。

（6）锚索安装时，应通知监理工程师旁站监理。

4.2.6锚固段灌浆

（1）锚固段灌浆必须在8小时内完成。

（2）灌浆浆液为纯水泥浆，水灰比为0.4:

1，浆液中还应掺加早强剂、膨胀剂。

具体配合比由试验室经试验后报送监理工程师批准后执行。

（3）灌浆压力按设计要求进行。

（4）浆液灌注量以理论吸浆量加上管路的占浆损耗总和为准。

（5）灌浆作业人员应作好灌浆记录。

（6）通知监理工程师旁站监理。

4.2.7承压垫座浇筑

承压垫座浇筑工序为：

基础清理→打锚杆→钢筋与定位垫板制作→立模→验收→砼浇筑→养护。

（1）垫座的基础必须清理干净，务使基底座落在基岩上。

（2）根据设计配筋图进行钢筋制作安装。

（3）模板内侧上需涂脱模剂，模板与岩石面接触处不准漏浆。

（4）仓内进行验收，监理签发合格证后进行砼浇筑。

砼必须振捣密实。

（5）定位锚垫板上的导管应与锚孔之间完全匹配，使其中心轴线与锚孔中心

轴线重合。

4.2.8张拉

锚索张拉工序为：

张拉准备→工作锚具安装→预紧→整体张拉千斤顶安装

分级张拉→达到设计张拉力→稳压锁定。

应力观测（安装传感器孔　）

→　　　　　　

（1）张拉准备：

a、张拉前编制和报送张拉工艺说明书，包括张拉工艺、程序、机具标定与质量控制，锚固段浆液的结石强度资料，承压台座砼强度资料，监理工程师批准后签发张拉许可证。

b、机具标定。

先分别对千斤顶、油泵和压力表进行校验，合格后再将它们进行配套标定。

标定后绘制出“压力读数～张拉力关系曲线”以指导现场张拉施工。

机具的标定应经监理工程师审定批准。

c、配套标定的机具和仪表，由专人保管，并定期维护和标定。

d、标定间隔期超过6个月，张拉设备经拆卸检修，压力表受到强烈撞击的，都必须重新标定。

e、标定的成果经监理审校批准后，才可用于张拉施工。

（2）工作锚具的安装

a、根据钢绞线的编号将工作锚具依次穿入孔内，使其座落在锚垫板的对位止口上；止口、钢绞线和垫板都必须清理干净。

b、安装测力计的部位，应先安装测力计，再安装工作锚具。

（3）预紧。

采用单股钢铰线对称和分级循环方式张拉。

（4）整体张拉千斤顶的安装。

a、预紧结束后，进行整体张拉千斤顶的安装；

b、先安装限位板（或限位顶压器），再安装千斤顶，最后安装工具锚板。

工具锚夹片上要涂抹退锚灵，以使退锚方便。

（5）张拉

a、张拉分级。

锚索张拉力分为三级，第一、二级的张拉力为600KN，第三级为525KN。

b、每级张拉荷载下，应持荷5min，锚索锁定后，当预应力损失超过设计张拉力的10%时，应进行补偿张拉，此时应在锁定值基础上一次张拉至超张拉荷载，补偿张拉最多进行两次。

c、升荷速率每分钟不能超过控制张拉吨位的10%。

d、张拉过程中，若邻近锚索产生应力松弛的幅度超过设计张拉力的10%时，应补偿张拉。

e张拉记录应及时，张拉应力以油泵张拉压力表控制，伸长值校核。

（6）张拉锁定采用锚索回缩式锁定，以限位板限制夹片的退出量。

4.2.9封孔灌浆和外锚头保护

（1）封孔灌浆，应待相邻锚索张拉完毕，确定是否需要进行补偿张拉之后进行。

（2）封孔灌浆浆液配比和灌浆压力按照监理工程师的要求进行。

封孔回填灌浆由锚具系统中的灌浆管施灌，灌浆管伸至锚固端顶面，灌浆自下而上连续进行，压力以监理工程师的指示为准。

（3）为保证所有空隙都被浆液回填密实，在浆液初凝前必须进行不少于2次补灌，当浆液未凝固且自孔中回流出来之前，应保持不小于0.4MPa的压力进行屏浆。

（4）灌浆完成后，锚具外的钢绞束除留存20cm外，其余部分应切除。

（5）封孔灌浆结束后，外锚具或钢绞束端头，按施工图纸要求进行立模，砼浇筑封闭保护，保护层厚度不小于10cm。

4.2.10锚索锚固力非破坏性实验

（1）锚索正式施工之前，应进行锚索锚固力非破坏性试验。

（2）锚索锚固力非破坏性试验应在S型锚索孔位上进行。

（3）试验安装：

基础锚垫板→传感器下垫板→传感器→传感器上垫板→工作锚板，以限位槽匹配、同轴、保持各自的清洁。

（4）传感器应与张拉机具的标定台座、仪表和加载方式应相同。

（5）应力观测。

根据张拉程序进行张拉，同时进行张拉力和应力损失观测。

观测强度根据钢绞线的力学性能特点进行安排，经监理工程师批准。

（6）提交试验报告。

（7）《仪器埋设考证表》。

仪器埋设完成后，填写《仪器埋设考证表》经技术负责审查无误后，报送监理工程师签认。

4.2.11质量检查和验收。

（1）材料检查验收。

水泥、钢筋、钢绞线、锚具、夹片、锚索构件、定位锚垫板等均应提供材质试验结果，制作件的合格证，报送监理审批同意后方可使用。

（2）机具检查验收。

张拉油泵、压力表、应力传感器、钻孔机具、制浆机、压浆机均应性能良好，经校验合格，方可投入使用。

（3）工序验收。

钻孔、锚索制作安装、锚固段灌浆、张拉承压台座、张拉锁定、锚索试验、封孔灌浆和外锚头保护均应通过监理工程师的签认，合格后，进行单元质量评定。

根据要求，每束锚索为一个单元，单元评定后，再进行分部工程验收和评定。

4.3资源配置

4.3.1劳动力配置

劳　动　力　配　置　表

表2

序号

工　程　名　称

工　作　内　容

人数

备注

1

钻孔灌浆工

锚索造孔、灌浆、协助锚索安装

20

2

锚索制作工

锚索索体制作、安装

5

3

砼浇筑工

承压台座浇筑

2

4

锚索张拉工

张拉安装、张拉操作、应力观测

5

5

电工

施工机械设备现场用电搭接操作、用电维护等

1

6

焊工

施工钻机平台、钢筋等焊接作业

2

7

车、钳工

锚索索体构件加工

2

8

机长

本机组机械维修、生产进度、人员管理

2

9

技术人员、质检员

全过程技术指导、质检

2

10

材料员

材料管理、发放

1

11

项目管理

对整个生产经营、质量等负全责

2

12

合　　计

4.3.2机械设备配置

机械　设　备　配　置　表

表2

序号

机械设备名称

规格型号

性状

单位

数量

备注

1

地质钻机

SGZ－ⅢA

良好

台

4

2

岩石电钻

YDX-40

良好

台

2

3

砂浆泵

C232（100/15）

良好

台

1

序号

机械设备名称

规格型号

性状

单位

数量

备注

4

浆液拌制机

JJS－2B

良好

台

2

5

运输车

5t

良好

辆

1

6

轻便或交流

电焊机

BX3－500

良好

台

1

7

电动砂轮切割机　

J3G－400

良好

台

1

8

张拉油泵

ZB2X2－500

良好

台

2

9

千斤顶

YCW200　

良好

台

2

10

千斤顶

YKD18

良好

台

2

11

应力测力计

优良

台

5

由承担观测单位提供

12

空气压缩机

4m3

良好

台

1

13

插入式振捣器

良好

台

2

4.3.3材料计划

材　　料　　计　　划　　表　

表3

序号

材　　料　　名　　称

规格与型号

单位

数量

1

普通硅酸盐水泥

R525

t

25.0

2

高强度低松驰钢绞线

φ25

φ15.24

t

4.3

4

钢筋

t

1.2

5

钢筋

φ16　　

kg

83

6

定位锚垫板

套

9

7

导向帽

个

9

8

架线环

个

72

9

隔离架

个

148

10

工作锚板

OVM15-10

套

9

11

聚乙烯灌浆管

φ20mm

m

370

12

M35水泥砂浆

m3

1.1

13

M30水泥砂浆

m3

4.6

14

C30混凝土

m3

3

14

钢管

φ11/2″

t

30.0

15

铅丝

12″

kg

40.0

16

钻杆

φ50mm

m

150.0

五、质量保证

5.1质量保证体系（见图二）

项目经理

总工程师

项目副经理

工程技术科

质量安全科

设备物资科

财务工资科

工程队

机班组

质量保证体系图二

5.2质量保证文件

根据工程技术规范和设计要求，依据ISO9002质量体系认证的体系文件，有效地全过程运行，贯穿锚索工程施工的每一个环节。

5.3行政措施

把质量目标交待给每一个职工，并明确各自承担的相应职责，奖惩分明，严格把握。

六、工期保证措施

（1）作好平行流水作业，实现锚索施工中各工序的紧密搭接。

（2）实行内部承包，使职工对工期、质量、安全、进度自觉地承担相应责任，使其收入与劳动量挂钩，变压力为动力。

（3）施工管理人员作好各种施工所需的机具、材料的提前配置。

（4）在保证质量的前提下，采用新技术、新工艺以提高施工效率。

（5）同一工程部位的施工应作好其它相关项目的施工协调工作，避免相互耽误。

（6）安排24小时施工作业。

七、安全保证措施

（1）建立以项目经理为首的全员安全管理体制，以严格控制不安全因素。

（2）遵守国家的安全生产的法律法规，执行本单位的安全目标责任制与奖惩制度等管理办法。

（3）张拉操作人员必须经过培训考核合格后方可持证上岗。

（4）输电线路要清理平顺架设好，配电箱的设置要符合有关要求，确保用电安全。

（5）由于施工场面处于陡峭边坡上，因而在施工过程中要预防高处坠落、物体打击和其它的安全事故的发生。

为此在施工场面上，必须设置安全防护栏，张挂安全网。

（6）施工作业人员，必须严格遵照操作规程进行施工操作。

（7）锚索安装过程中，严禁其它工种与之交叉作业。

（8）锚索张拉时，张拉千斤顶出力方向的作业区严禁人员进入。

（9）施工作业平台必须牢固可靠，经验收合格后方可

（10）施工作业区内受开挖、爆破作业的影响，相应的安全问题应引起注意。

（11）其它的未涉及到的安全内容，施工人员根据具体情况采取相应的措施给予解决。