锚杆锚索格梁首件工程施工方案.docx
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锚杆锚索格梁首件工程施工方案
广东省龙川至怀集公路TJ17合同段
（K127+524.155～K141+000）
锚杆、锚索框格梁
首件工程施工方案
编制：
复核：
审核：
中国铁建港航局集团有限公司
广东省龙川至怀集公路TJ17合同段项目经理部
2016年7月
第一章、编制依据
1、《广东省龙川至怀集公路TJ17合同段工程招标文件》及施工合同；
2、广东省龙川至怀集公路TJ17合同《两阶段施工图设计》；
3、广东省龙川至怀集公路TJ17合同段工程地质详细勘察报告；
4、交通运输部《高速公路路堑高边坡工程施工安全风险评估技术指南》（交安监发〔2014〕266号）；
5、《公路工程施工安全技术规范》（JTGF90-2015）；
6、《公路工程质量检验评定标准（JTGF80/1-2004）》;
7、《广东省高速公路建设标准化管理规定》；
8、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；
9、《建筑施工土石方工程安全技术规范》（JGJ/T180-2009）；
10、《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）；
11、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）；
12、《钢筋混凝土用钢第2部分：
热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）；
13、《钢筋砼用热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2007）
14、《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）；
15、《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85-2010）；
16、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）；
17、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；
18、广东省龙川至怀集公路连平至英德段工程建设标准化管理指南；
19、连英管理处《深路堑施工管理办法》；
20、广东省龙川至怀集公路TJ17－TJ22合同段路堑高边坡施工安全总体风险评估报告和专项风险评估报告；
21、TJ17合同段《实施性施工组织设计》；
22、TJ17合同段路堑高边坡施工安全专项风险评估报告；
23、我公司积累的成熟技术、科技成果、同类工程施工经验及可调用到本项目的各类资源及现场踏勘调查获取的资料。
第二章、工程概况
本标段主线采用四车道高速公路标准，设计速度100km/h，路基宽度为26.0m。
起始桩号为K127+524.155～K141+000，里程全长13.476公里，其中路基长度约为11.56Km，占路线长度的83.8%。
本项目土石方工程中挖方306.82万方，其中挖土方170.52万方、挖石136.3万方；填方224.81万方，填筑利用土102.53万方、利用石方122.28万方，弃土80.71万方。
其中高边坡25处，最高边坡达到7级。
路堑边坡加固防护类型有喷播植草、CF生态网植草、挂网客土喷播、人字形骨架、锚杆、锚索及钢筋砼格梁。
第3章、K128+882～K129+140段
锚杆、锚索框格梁首件工程概况
一、开展锚杆、锚索框格梁首件施工的目的
1、根据《公路路基施工技术规范》、广东省“双标”管理、项目业主、总监办等相关文件精神，为指导大规模的锚杆（索）框梁施工，结合现场实际情况，选择地层岩性、地质构造具有代表性的段落进行首件工程施工。
2、通过开展锚杆、锚索框格梁首件施工，优化人、机、材配置；梳理钢筋制安、模板安装及混凝土浇筑各工序之间的合理衔接，优化施工组织方案及施工工艺。
3、在首件施工过程中严格按设计、规范实施锚索张拉、孔道压浆等相关作业，以理论伸长值为依据，采取张拉力和伸长量双控，校正测力系统，控制张拉、压浆等关键工序的施工质量，为后续大规模施工提供质量管理方面的经验。
二、锚杆、锚索框格梁首件工程概况
1、该段内的锚杆、锚索及钢筋砼框梁施工由锚杆（索）框梁一队负责施工，起讫桩号为K128+882～K129+140，长258m，最大坡高为21.50m。
该段路基内的锚杆、锚索及框梁设计一览表如下：
序号
起迄桩号
位置
挖方高度
边坡级数
加固防护类型
加固
长度（m）
m
共n级
第n级
1
K128+929.9
～
K129+073.9
右侧
8.0
共3级
第2级
锚杆格梁防护
144.0
K128+945.0
～
K129+055.6
右侧
8.0
第3级
锚索框梁防护
110.6
2、该边坡加固防护具体措施：
第一级边坡：
K128+882～K129+140段采用I型脚墙防护，墙高1.5m。
第二级边坡：
K128+929.9~K129+073.9段采用3排锚杆格梁加固，锚杆长11.0m，间距3×3m，格梁CF生态网植草防护；其余坡面采用CF生态网植草防护。
第三级边坡：
K128+945~K129+055.6段采用采用3排预应力锚索框梁加固，锚索长30m，锚固段长10m，间距3×3m。
框梁内CF生态网植草防护；其余坡面采用CF生态网植草防护。
平面图
平面图
3、锚杆、锚索框格梁主要工程量：
锚杆格梁防护
加固面积
m2
1629.2
锚索格梁防护
加固面积
m2
1416.4
格梁
挖基
m3
74.1
挖基
挖土（石）
m3
192.5
C25混凝土
m3
88.9
锚墩
C25混凝土锚墩
m3
3.6
HPB300钢筋
kg
1978.6
HPB300钢筋
kg
210.5
HRB400钢筋
kg
8472.8
HRB400钢筋
kg
700.4
M10肋条砂浆
m3
1.1
梁身
C25混凝土
m3
192.5
锚杆
φ32HRB400钢筋（锚杆）
kg
10667.1
HPB300钢筋
kg
9902.7
HPB300钢筋（定位）
kg
278.7
HRB400钢筋
kg
23132.8
HRB400钢筋（锁定）
kg
927.6
M10肋条砂浆
m3
0.8
φ130mm钻孔
m
1690.5
导向帽（φ60钢管）
kg
93.2
M30水泥浆
m3
21.1
钢套管（φ76mm）
m
55.5
φ22mm注浆PVC管
m
1690.5
锚索
φ150mm钻孔
m
3385.5
φ15.24钢绞线
m
16650
OVM15-4（5）锚具
套
111
注浆PVC管φ22mm
m
3330
二次注浆钢管
m
3330
孔内注M30水泥浆
m3
59.8
第四章、地质、水文状况
1、地形地貌
K128+882～K129+140场区位于韶关市翁源县张屋村北约700米处，地势起伏较大，属剥蚀丘陵地貌单元，地表鱼塘较多。
场区雨季地表径流较多，地下水由上部土层孔隙潜水、深部基岩裂隙水及岩溶水组成，含水量较大，其补给来源主要靠大气降水的入渗补给，该区夏季易受暴雨侵蚀。
本次勘察期间，钻孔深度内测得地下水位埋深13.10~13.70m之间。
2、地层岩性
根据该区钻探结果以及结合区域地质资料分析，该区揭露深度内的地层覆盖层薄，表层为第四系坡积（Q3+4dl）的粉质黏土，下伏泥盆系帽子峰组（D3m）泥质砂岩及石灰岩。
本场区勘察深度范围内，地基土自上而下为：
2-2层粉质黏土：
棕褐色，可塑-硬塑，干强度中等，韧性中等，稍有光泽，混有少量砂粒及碎石。
场区普遍分布，厚度：
3.20～11.40m，平均6.80m；层底标高：
180.56～192.23m，平均184.89m；层底埋深：
3.20～11.40m，平均6.80m。
17-4-1层全风化泥质砂岩：
黄褐色，原岩结构、构造已不清，岩心风化为砂土状及土块状。
场区普遍分布，厚度：
5.20～12.80m，平均9.00m；层底标高：
179.43～180.51m，平均179.97m；层底埋深：
9.40～16.00m，平均12.70m。
17-1-3-2层中风化石灰岩：
青灰色，细晶结构，层状构造，节理、裂隙较发育，为方解石充填，岩心呈短柱状，少量碎块状，柱长5-45cm，岩心采取率75-85%，RQD=19-38%。
该层未穿透。
附工程地质断面图见下页。
3、水文地质
K128+882～K129+140场区位于丘陵地貌区，地表无长年性水流，仅在雨季有短暂地表径流；地下水由上部土层孔隙潜水和碎屑岩类孔隙裂隙水组成，含水量均较小，其补给来源主要靠大气降水的入渗补给，但该区夏季易受暴雨侵袭。
本次勘察期间，钻孔深度内未测得地下水位埋深。
第五章、施工总体布置
1、施工布置
5.1.1施工准备：
人员设备进场→三通一平→临时设施施工→阅读、学习设计文件及招标文件→编制实施性施工组织设计→测量复核控制点→恢复路线中桩及红线→各项试验准备→锚杆、锚索框格梁首件施工方案编制→开工报告→开工令。
5.1.2施工顺序：
由上向下，依次展开，逐级开挖，逐级防护，防护采取“动态设计”，开挖一级，防护一级。
2、材料准备
5.2.1砼材料：
①水泥：
选用42.5硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其氯化物和硫酸盐的含量应严格控制，以免对锚杆锚索的腐蚀。
使用前必须查明其品种、强度等级，应具有出厂质量证明，到场后应分批见证取样，复试合格后才准使用；严禁使用快硬水泥浇筑水下混凝土。
水泥在运输过程中必须用防水篷布或其他有效的防水覆盖物加以覆盖。
水泥库应通风良好，室内干燥，有有效防雨潮措施。
存放高度应高于地面0.3m。
不同种类水泥应贮存于不同库房；不同批水泥，其贮存方式应便于进货先后时间使用。
水泥在进货后应及时使用，使用时应为松散的流动体，不应有结块。
散装水泥运输车辆的贮料斗和筒仓，不应残留不同类型不同级别的水泥。
水泥应，贮存足够数量，以满足混凝土浇注要求。
任何时候不能因水泥供应而中断混凝土施工。
②粗集料：
本项目采用质地坚硬的碎石，碎石粒径5-20mm。
③细集料：
选用质地坚硬、洁净的河砂，砂的含泥量不大于3%，无垃圾、草根、泥块等杂物。
④拌和用水：
不应含有影响混凝土正常凝结硬化及对钢筋有腐蚀作用的有害物质；污水、泥水、ph值小于4 的酸性水等，均不得用于混凝土拌合；经试验，水质符合要求。
5.2.2锚索及锚具管材：
①每束锚索采用股Φ15.24的高强度低松弛预应力钢绞线，公称直径15.2mm，标准强度为1860Mpa，符合冶金工业部现行的《预应力混凝土用钢绞线》国家标准GB5224-2003的规定。
②通过现场抽检钢绞线的强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬度确定是否符合规定，对不合格产品严禁使用。
③要求钢绞线必须保证粘结力，无油污及泥土等物质沾污，及无腐蚀砸伤和死弯等;钢绞线运抵后应放置在室内并防止锈蚀。
④锚固端锚具采用OVM圆形锚具，四、五束锚索采用φ76钢套管配套，六束锚索采用φ90钢套管配套。
。
5.2.3锚杆：
采用符合《钢筋砼用热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）国家标准的II级钢筋，HRB400的φ32钢筋制作。
5.2.4钢筋：
钢材采用I、II级钢筋，符合《钢筋砼用热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2007）及《钢筋砼用热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）标准。
5.2.5砼：
框格梁砼采用C25混凝土，框架表面须平顺美观。
5.2.6砂浆：
①锚索灌注水泥砂浆采用的配比依据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）的规定，浆体强度≥30Mpa，必须为生产日期在3个月内的42.5新鲜硅酸盐水泥配制的水泥砂浆，必要时适当增加早强剂。
②锚杆灌浆用水泥砂浆采用的配比依据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）的规定，采用M30水泥砂浆。
灌浆水泥采用生产日期在3个月内的42.5新鲜普通硅酸盐，其氯化物和硫酸盐的含量应从严控制，以防对锚杆钢筋腐蚀，可适当掺入对锚杆无腐蚀作用的膨胀剂。
③水泥砌筑用水泥砂浆采用M7.5普通砌筑砂浆。
3、施工工期计划
本项目开工日期：
2015年12月8日，计划交工日期：
2017年11月26日，计划工期720日历天。
在K128+882～K129+140锚杆、锚索框格梁首件施工中严格控制阶段工期，具体工期安排如下：
5.3.1路堑开挖：
（第三级边坡已开挖完成）2016.06.01~2016.08.03
5.3.2锚杆（索）施工准备：
2016.06.18~2016.07.15
5.3.3锚杆、锚索框格梁施工：
2016.07.16~2016.09.09
第六章、施工组织安排
1、组织机构
龙怀17标项目领导班子、各部门负责人及各专业工程技术人员已全部到位。
本着安全、优质、高效完成锚杆、锚索框格梁首件施工，按照“集中领导、职责明确、提高效率、有利协调”的原则，项目部拟定施工管理人员如下，
序号
职务
人员
职责
1
项目经理
许永青
负责全面管理
2
项目负责人
吴景润
负责全面工作
2
副经理
欧阳松龙
负责生产组织、安全管理
3
项目总工
吴清云
负责技术及质量
4
项目副总工
熊燕文
负责现场技术质量管理
5
工程部部长
张剑
负责现场施工管理
6
施工段长
吴尚雪松
现场施工管理人员
7
施工技术员
王阔
现场技术管理人员
8
测量工程师
黄伟勇
负责测量工作
9
试验室主任
郑绪国
负责试验工作
10
质检工程师
郑开锦
负责质检工作
11
安全主任
蔡能红
负责安全工作
2、组织分工
在“锚杆、锚索框格梁首件施工领导小组”的领导下，各组员及项目部各部门各司其职，精心组织、合理安排，部门的组织分工如下：
6.2.1工程技术部：
负责各路基段内现场锚杆、锚索框格梁首件施工的人员、机械设备、资源的调配管理工作。
6.2.2质检部：
负责锚杆、锚索框格梁首件施工技术交底工作，以及施工现场的技术、质量的管理工作。
6.2.3工地试验室：
负责钢筋、砼等原材料的检验与审报，现场施工中试验数据的收集、整理。
6.2.4安全管理部：
负责首件施工现场安全交底、设立各类的安全及文明工作标志标牌，负责施工过程各环节安全控制。
6.2.5锚杆（索）框梁施工一队：
负责K128+882～K129+140锚杆锚索及框格梁的首件施工。
3、施工组织机构图
4、机械设备
根据锚杆、锚索框格梁施工所需配置要求，我部组织抽调性能好的机械设备进场，并随时按业主和监理工程师要求增加设备。
使用前进行机械设备的检查、验证、维修、保养，以确保可以正常施工作业。
锚杆、锚索框格梁施工拟定机械设备配置如下：
序号
机械名称
型号与规格
数量
检验状态
进场时间
1
挖掘机
1.0m3
2
良好
2016.5
2
装载机
1.0m3
1
良好
2016.5
3
自卸车辆
20m3
3
良好
2016.5
4
推土机
D60
1
良好
2016.5
5
电焊机
BX1-500
2
良好
2016.6
6
锚杆钻机
MG-50
2
良好
2016.7
7
空压机
VY-12
2
良好
2016.7
8
注浆机
QB152
1
良好
2016.7
9
轻型张拉穿心式
千斤顶
YCW60B
3
良好
2016.7
10
张拉油泵
ZB4-500
3
良好
2016.7
11
砂轮切割机
400型
2
良好
2016.7
12
插入式振捣棒
良好
2016.7
13
施工吊篮及配套器具
良好
2016.7
14
风动凿岩机
良好
2016.7
15
柴油发电机
30KW
1
良好
2016.7
16
砂浆搅拌机
良好
2016.7
第七章、锚杆、锚索框格梁施工方案
一、路堑开挖施工方法及工艺
1、路堑开挖
施工工艺流程图如下：
不合格
合格
不合格
合格
土方路堑施工工艺框图
2、边坡开挖技术控制要点
①、路堑开挖除要求符合土石方开挖的要求外，在施工前应详细复查设计图纸所确定的路堑地段及路堑边坡的工程地质资料。
②、由于深挖路堑的边坡较高不易控制坡率，因此在施工前必须在坡口位置，先测量放样出坡口桩，以防施工中边坡错位。
③、根据现场的地形，采用以下两种开挖方案：
a、当挖方地段沿路线纵向地形相对较缓，则采用自卸汽车配合挖掘机直接开挖。
沿路线方向开施工便道，便道纵坡应保证自卸汽车空车在正常情况下能顺利爬到坡顶，为施工安全，在路线左右幅各开一条施工便道，上下汽车分道行驶。
挖掘机从高至低分层开挖，每层开挖深度控制在3～4m，每幅宽度控制在8～10m。
b、当挖方地段沿路线纵向地形相对较陡，汽车无法抵达时，则利用推土机将山顶降低5～6m，再利用挖掘机开挖；在汽车可以抵达的位置处设一工作平台，用推土机将山顶的土推至平台处，挖掘机或装载机装车。
挖至挖掘机能够装车的位置后，再用第一种方法施工。
无论采用那种方法，施工都必须严格控制边坡坡率，边坡修整时预留0.2m用人工修整。
每降低一层重新测量放样。
在开挖过程发现土质变化较大时，及时报告监理工程师是否进行地质补勘或修改边坡坡率。
路堑开挖纵向顺序图
路堑开挖横向顺序图
④、挖至土石分界线时，经监理工程师现场确定后，按石方爆破施工。
a、边坡石方开挖采取自上而下的开挖方式，同时应作好边坡开口线上下一定范围内的锁口和锚固工作。
对于需要支护的边坡，采用边开挖边支护的方法，永久支护中的系统锚杆和喷混凝土与开挖工作面的高差不大于一个梯段高度，永久支护中的预应力锚索与开挖工作面的高差不大于两个梯段高度。
b、边坡开挖时，不得采用对坡面产生破坏的爆破方法。
①先进行主体石方开挖爆破，可在坡面3－5米以内预留保护层；再进行坡面预裂爆破，即采取小的爆破参数进行的剥离控制爆破，力求做到岩石原地龟裂松动即可，清除表土后，利用薄层剥离使之逐步形成坡面。
②小台阶法即浅孔台阶松动爆破法，是自上而下逐步形成台阶进行松动控制爆破的开挖方法，每级台阶高2.5m，台阶宽2.2m（沿线路方向）。
c、对于边坡易风化破碎或不稳定的岩体，应先做好施工安全防护，边开挖边支护。
在有断层和裂隙发育等地质缺陷的部位，应在支护作业完成后才能进行下一层的开挖。
d、在开挖面靠近平台设计高程时，平台预留1.5～2m的保护层，保护层开挖严格按照保护层开挖技术要求进行，并在平台外侧设置护栏及其它挡渣措施，以免石渣滑落。
e、边坡开挖的分层厚度应根据地形地质条件、两平台间的高差、钻孔设备和装载机械的技术参数等因素确定。
当挖到边坡平台位置时，采用机械整平后，测放下一级边坡开挖线，根据测放的开挖线往下一级继续开挖。
⑤、路堑路基施工遇到雨季时，对已开挖的边坡及时用防水材料覆盖，并修建一部分临时排水设施，防止边坡被冲刷。
二、锚杆、锚索框架格子梁施工方法及工艺
㈠、锚杆、锚索框架格梁施工工序
1、锚杆格子梁施工工艺
边坡开挖→测量放线→搭设脚手架→钻孔→清孔→安装锚杆（与注浆管一起）→注浆→补浆（根据实际情况而定）→施工框架梁。
2、预应力锚索格子梁施工工艺
边坡开挖→测量放线→搭设脚手架→钻孔→清孔→下锚（与注浆管一起）→注浆→施工锚梁→张拉→锁定。
锚杆框架格梁施工流程图
㈡、搭设施工脚手架验算
1、脚手架搭设
脚手架钢管采用φ48x3.5mm钢管，钢管横向、纵向及竖直方向间距均为1．5m。
坡脚第一根立杆顶入排水沟沟底，沿坡面的每根立杆及水平杆，都将其打入山坡土层或岩层内固定；顺坡面斜杆搭设三层，在架体下部作为斜撑，斜撑撑在水平地面上。
锚杆在施工作业层铺设脚手板，以便于放置锚杆施工机械及施工，用钢管搭设专用上下梯道供工人上下行。
脚手架搭设形式见下图：
脚手架搭设形式
2、搭设要求
①、在脚手架搭设前，须先放出锚杆和框格梁的位置，以免与脚手架发生冲突。
②、脚手架严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）的要求进行搭设。
③、脚手架所用钢管质量要好，无破损和变形现象，上下对齐。
④、此工程属于高边坡工程，搭设施工平台采用竹跳板满铺，故搭设过程中注意施工安全、扣件间的螺丝松紧程度、跳板两端应牢牢固定在脚手架上，禁止搭“瞎子跳、悬挑跳”。
⑤、根据现场地形情况看地基均属于砂岩，采用人工对基底松动部分进行彻底清理并在地基上凿开凹槽，确保施工脚手架基础坚固。
⑥、脚手架及平台搭设要稳固，具有抗冲击、振动能力。
3、脚手架验算
⑴、材料参数：
钢管支架为
=0.0384kN/m，Q235钢抗拉、抗压、抗弯强度设计值205N/mm2，弹性模量E=2.06×108N/mm2。
惯性矩
，截面抵抗矩
，截面积
，圆管回旋半径为
；
每延米重为3.841kg/m；脚手板0.4kN/m2；
、荷载分析
、永久荷载（恒荷载）
施工中的恒荷载包括脚手架结构自重。
包括脚手架的组成构件：
包括立杆、纵向、横向水平杆，支撑构件及连接他们的扣件重。
双排架的立柱，纵、横向水平杆及扣件重
脚手架自重计算简图
根据建筑施工脚手架4.7.2表4-14柱距1.5m，步距1.5m，折合到面荷载为0.279kN/m2，结构自重23.7kN。
、活荷载
施工荷载，包括作业层上的人员、器具和材料的自重、风荷载。
、人群荷载取2kN/m2；
、机械设备单台YXZ70A钻机主机重8.5kN，单层计算荷载按照3跨内布置1台YXZ70A钻机，则机械均布荷载为1.3kN/m2。
、风荷载：
垂直于架体的风荷载应按下式进行计算
（
：
风压高度变化系数为3.12；
：
脚手架风荷载体型系数0.095；
：
基本风压0.25kN/m2）。
、脚手架搭设计算
脚手架为施工荷载由横向水平杆传至立柱，这纵向、横向水平杆内力、变形计算按《建筑脚手架施工手册》表4-33计算。
、纵向水平横杆验算
强度验算
荷载分析：
对于强度验算作用于水平横杆的荷载：
弯矩计算：
双排架
应力验算：
＜205N/mm2
满足规范要求。
刚度验算
满足规范要求
、横向水平杆验算
、强度验算
纵向水平横杆作用于横向水平横杆集中力为
、刚度验算
、扣件抗滑移计算内力
满足设计要求。
扣件螺栓拧紧扭力不下于40N.m，不大于65N.m确定。
、立杆稳定性验算
1）
立杆长细比
＜150，满足规范要求。
、基底及扶墙承载力验算
基底及扶墙承载力验算，受力模型对整个架体及模型进行整体受力分析。
支座最大反力为16kN,地板铺设Q235钢板为垫板尺寸为40cm×40cm,则地基承载力需满足：
普通粘土经过碾压处理可到达此基底承载力，满足施工要求。
垫板设置详见附图边坡防护脚手架设计图。
㈢、人工凿除坡面松散岩石
1、进场后采用人工，从上往下清除坡面杂物和松动岩石，凿掉小块松动、悬浮岩石，达到施工面平整。
2、对大块岩石采用人工配合机
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