锚索施工专项方案.docx
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锚索施工专项方案
锚索施工专项方案
（K***+***～K***+***）
1、工程概况
本段共有3处锚索结构：
⑴、ZK132+715~ZK132+810段边坡第4、5级为锚索框架梁，其中第5级边坡锚索长26m，锚固段10m，共20孔；第4级边坡锚索长24m，锚固段10m，共28孔，倾角20°，允许偏差±1°。
⑵、ZK133+099~ZK133+111段为抗滑桩、锚索、挡土板组合支挡结构。
锚索长24m，锚固段10m，共5孔；锚索长22m，锚固段10m，共9孔，倾角35°，允许偏差±1°。
⑶、ZK132+866~ZK132+944段，为抗滑桩、锚索、挡土板组合支挡结构。
锚索长24m，锚固段10m，共5孔，倾角35°，允许偏差±1°。
地质情况：
主要为全、强风化变质砂岩、变质泥岩；强风化层厚，节理裂隙发育，多被切割成碎块状，岩体破碎，地面横破陡峻，岩层产状有利于边坡的稳定。
设计采用压力分散型锚索施工，采用6束无粘结钢绞线，设计拉力750KN。
钢绞线Ryb=1860N/mm2，公称直径￠15.24mm，OVM15-6锚具（包括配套的锚垫板、夹片、螺旋筋）；锚孔灌注材料：
水泥砂浆或水泥浆，终凝强度M35；注浆方式为孔底返浆，注浆压力不小于0.6Mpa；孔径￠150mm，钻孔要求干钻，禁止用水钻。
2、编制依据
本施工方案的编制主要依据：
⑴、**高速公路工程两阶段施工设计图纸；
⑵、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；
⑶、《岩土锚杆（锚索）技术规程》（CECS22：
2005）；
⑷、《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）；
⑸、《施工现场临时用电安全规范》（JGJ462005）；
3、施工部署
3.1、施工准备
⑴、人员已全部到位，队部主任工程师已组织质检人员、测量人员、安全人员、现场施工各班组进行了施工技术、质量、安全、环保交底工作。
⑵、施工便道已完工，能满足施工要求，边坡开挖完毕后并进行了边坡修整；测量施样，先人工开挖横向框架沟槽，后纵向框架沟槽。
⑶、搭设钢管扣件支架施工平台，宽度不小于3m，悬挂安全网。
⑷、施工用电采用自备发电机100KW发电；施工用水现场配置钢板水箱；现场采用JZC-350型搅拌机生产砼，吊机配砼斗运送砼，千厅顶及油泵已标定，其注浆机、挤压机等主要机械设备已落实，能按时到场投入使用，性能完好。
⑸、钢筋、锚索在现场制作及加工，人工安装。
⑹、根据边坡的工程地质、水文地质情况及施工工期要求，锚索施工采用地质钻孔机。
3.2、资源配置
表3-1机械设备配置表
序号
名称
型号
数量
序号
名称
型号
数量
1
地质钻机
￠150
1
10
发电机
100KV
1
2
张拉油泵
ZB4-500
1
11
空压机
YW-9/7
1
3
千斤顶
150T
1
12
电焊机
BX-500
1
4
P锚挤压机
GYJC50-150
1
13
全站仪
莱卡
1
5
插入式振动棒
￠70
1
14
水准仪
苏光DSZ2
1
6
插入式振动棒
￠50
1
15
钢筋调直机
GT4-12型
1
7
注浆机
UBJ-100B
1
16
钢筋弯曲机
GW-40
1
8
砼搅拌机
350型
1
17
钢筋切断机
GQ-40
1
9
吊机
20t
1
18
滚丝机
HGS-40B
1
表3-2人员配置表
序号
姓名
职务
人数
备注
1
施工队长
1
2
主任工程师
1
3
质检工程师
1
4
测量工程师
1
5
安全工程师
1
6
施工员
1
7
锚索班组长
1
8
司机
3
9
钢筋班
5
10
砼班
5
11
张拉、压浆班
4
兼锚索制安
12
钻孔班
4
13
其他人员
4
3.3工期计划
结合本队总体施工安排及土方开挖进度，锚索施工期为：
2013.10.1～2014.10.31，实际工期为100天。
图3-1施工进度横道图
序号
施工段
工期
2013年
2014年
10
11
12
4
5
6
7
8
9
10
天
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
1
ZK132+715~ZK132+810段5级
30
2
ZK132+715~ZK132+810段4级
30
3
ZK132+866~ZK132+944段
20
4
ZK133+099~ZK133+111段
20
注：
白黑线为框架梁、抗滑桩施工期，黑粗线为锚索施工期。
4、施工工艺、方法
4.1工艺流程
遵循“分段分层、由上而下、先锚固、后开挖”的原则进行锚索施工及沟槽开挖。
开挖土方至每道横梁底位置后,进行相应位置锚索钻孔、注浆、现浇横梁、张拉锚固，现浇纵梁等施工；抗滑桩顶及横系梁浇筑砼之前预埋锚索孔道。
图4-1预应力锚索施工工艺流程图
4.2、施工方法
（1）、锚孔测量放线
根据工点边坡立面图，按设计要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位误差不得超过±50mm。
如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，需经设计监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
（2）、钻孔设备
钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。
岩层中采用潜孔冲击成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。
（3）、钻机就位
锚孔钻进施工，搭设满足相应承载能力和稳固条件的钢管扣件式脚手架，根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，钻孔倾角20°和方向符合设计要求，倾角允许误差位±1.0°，方位允许误差±2.0°。
（4）、钻进方式
钻孔要求干钻，禁止采用水钻，以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。
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。
（5）、钻进过程
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，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.6～2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。
（6）、孔径、孔深
钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值（Φ150mm）。
为确保锚孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。
为确保锚孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.3m以上，且不超过0.5m。
（7）、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，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
除相对坚硬完整之岩体锚固外，不得采用高压水冲洗。
若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。
如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
（8）、锚孔检验
锚孔钻造结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。
孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。
同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。
（9）、锚索体制作及安装
采用压力分散型锚索，由三个单元锚索组成，每个单元锚索分别由两根无粘结钢绞线内锚于钢质承载体组成，钢绞线通过特制的挤压簧和挤压套对称地锚固于钢质承载体上，不得损坏钢绞线的防腐油脂和外包塑料（PVC）软管，并要求单根的连接强度大于200KN。
钢质承载体要求采用45号钢材加工制作，其厚度不小于2cm。
钢绞线采用φj15.24mm高强度低松弛无粘结预应力钢绞线。
安装前，要确保每根钢绞线顺直，不扭不叉，排列均匀，除锈、除油污，对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。
钢绞线沿锚索体轴线方向每1.0～1.5m设置一架线环，保证锚索体保护层厚度不小于20mm，注浆管、排气管应与锚索体绑扎牢固。
安装锚索体前再次认真核对锚孔编号，确认无误后再用高压风吹孔，人工缓缓将锚索体放入孔内，用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度，计算孔内锚索长度（误差控制在50mm范围内），确保锚固长度。
（10）、锚固注浆
a、锚杆采用一次性注浆，即孔底返浆法进行注浆：
注浆管的出口应插入距孔底300~500mm处，浆液自下而上连续灌注，且确保从孔内顺利排水、排气。
b、采用Φ25mm塑料软管，耐压不小于4Mpa，注浆压力不小于0.6Mpa，水泥砂浆强度不小于35Mpa，灰砂比为1:
1（重量比），锚孔注浆必须饱满、均匀，单根锚孔注浆尽可能在1h内连续完成。
c、注浆过程中，注浆管从孔底缓慢抽出，当孔口冒浆10秒以上时才可停灌。
为增加浆泥的和易性和水泥砂浆的早期强度，在浆泥中掺入适量的减水剂和早强剂；为防止水泥砂浆凝固收缩时锚固体与孔壁锚固力损失，掺入适量膨胀剂。
为保证锚杆与周围岩体紧密结合，在孔口处设置止浆塞并旋紧。
水泥浆、水泥砂浆应搅拌均匀，随拌随用，一次拌和的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。
d、浆体强度检验用的试块每30根锚索不应小于1组，每组6个试件。
（11）、框格梁制作
①、基坑开挖
a、坡面开挖成形后，按施工图纸要求采用全站仪结合坡面拉线进行测量放线，准确定出锚孔和框架的位置，并用铁钎和油漆做标记，以保证框架顺直和美观。
b、纵横梁断面尺寸均为50cm×50cm，先开挖横向（与路线垂直）框格梁沟槽，槽底夯实，框格梁嵌入坡体深度30cm，横梁砼一次浇。
c、纵梁每隔6m、9m、12m设2cm宽伸缩缝，待钻孔、锚索安装并张拉注浆达到强度后，才可从上至下开挖余土，浇筑纵梁砼。
②、钢筋制作
框架基础先铺50mm砼垫层，再进行钢筋安装，如遇局部架空可用M7.5浆砌片石嵌补；锚杆与纵横梁钢筋相干扰，可局部调整钢筋、箍筋的间距或调整钢筋绑扎角度；锚杆通过固定筋与纵横主筋相连，固定筋长100cm，垂直于锚杆和纵横梁主筋，固定筋、锚杆、主筋之间采用焊接固定，焊接长度不于5d。
③、模板安装
为保证框格梁尺寸准确，采用组合钢模板，斜向坡面。
确保梁体轮廓线条清晰。
模板安装要有足够的强度和整体稳定性，保证砼浇筑过程中模板不变形。
措施为：
在模板下层角钢预留孔洞中用￠12钢筋打入地层中，固定模板底部。
上部用钢管支架加固侧模，钢管与整体支架连接，确保钢管自身体稳定。
④、砼浇筑
在浇筑梁体砼之前，要对模板的拼缝进行封堵，特别是模板与砂浆垫层之间的空隙要用砂浆或海绵垫封堵防止漏浆，注意砼的振捣，靠近模板处要加强振捣，使水泥砂浆向边沿展开，增加表面平整度，避免强力碰撞，对模板变形处要进行修理，使接缝处密贴，按图纸要求：
锚杆框架纵向9m为一组，两侧及边部可根据实际情况调整为6m或12m为一组；纵梁伸缩缝宽20mm，浇砼前用20mm厚泡沫板嵌缝，事后掏出泡沫板，再用沥青麻絮填塞，填塞深度100mm。
框格横梁坡度大，新浇砼易流向坡脚，防范措施：
专用砼配合比，严格控制砼坍落度；放慢浇筑速度，控制砼分层厚度，分次振捣；模板内间隔设置木板，初凝之前，振捣密实后及时拔出。
锚头台座的承压面抹平整，并与锚索轴线方向垂直。
砼浇筑完后，覆盖养生。
（12）、锚索张拉及锁定、封锚
a、准备工作：
加荷装置（千斤顶、油泵及配套的高压油管、油表）的额定压力大于试验压力的1.5倍，油表最大读数应为张拉力的1.5~2.0倍，并经过标定；通过现场张拉试验，试验数3根，确定了张拉锁定工艺,才能正式张拉。
b、正式张拉前，取0.1~0.2轴向锁定拉力Nt对锚索预张拉1~2次，使杆体完全平直，各部位接触紧密；
c、锚索的张拉及锁定分级进行，严格按照操作规程执行：
先分别补偿张拉长锚索单元、中长锚索单元差异荷载后分5级即设计荷载的0.25、0.50、0.75、1.0、1.1倍施加预应力。
在张拉最后1级荷载时，应持荷稳定10~15min后卸荷锁定，锚索锁定后48小时内，若发现明显的预应力损失现象，应及时进行补偿张拉，然后加以锁定。
d、补偿张拉后，从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，其余部分截去，须用机械切割，严禁电弧烧割。
最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，然后对锚头采用C30混凝土进行封锚，防止锈蚀和兼顾美观。
（13）、抗滑桩锚索
同边坡锚索施工工艺。
在抗滑桩、挡土板施工完毕，再张拉桩顶及横系梁钢绞线。
（14）、锚索施工检查项目
锚锚施工检查项目见表4.2-1
表4.2-1锚索施工检查项目表
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法
1
水泥浆强度（MPa）
≥35MPa
每工点取9组试验
2
孔距离差（mm）
100
查施工记录，每20米检查3点
3
孔口高程（mm）
100
查施工记录，每20米检查3点
4
锚索张拉应力（MPa）
892.8
油压表：
每索由读数反算
5
锚索轴线偏差（mm）
±1°
查施工记录，每20米检查3点
6
锚索孔深误差（mm）
超深300
查施工记录，每20米检查3点
7
锚索抗力（KN）
750
查施工记录，按锚索数1%做抗拔力试验，且不小于1根
8
断丝滑丝数
每束1根，且每断面不超过钢丝总数的1%
目测：
逐根（束）检查
9
锚索地梁砼强度（Mpa）
C30
按JTGF80/1-2004附录D、F检查，每工作台班2组试件
10
锚索地梁断面尺寸（cm）
不小于设计尺寸：
50×50
每5根抽查1根
4.3、锚索基本试验
4.3.1、试验目的
在工程锚索施工之前必须先进行锚索基本试验，其主要目的有以下几点：
（1）检验锚索工程的施工工艺和锚索组成部分的综合性能，确定支护工程中锚索的极限承载力和安全系数；
（2）揭示在施工地层条件下影响锚索锚固力的各种影响因素及其影响程度；
（3）校核设计参数，为锚固工程的动态设计提供有关参数，确保锚固工程的安全、经济、合理。
4.3.2、试验方案
（1）、试验孔的布置与锚索设计参数
试验孔要尽量布置于锚索工程部位，按照设计要求布设3个锚索基本试验孔，其位置由业主、监理工程师和设计代表根据普遍性和代表性的原则现场指定。
（2）、试验材料及设备
锚筋体材料采用无粘高强度低松弛预应力钢绞线，强度等级1860级，锚索采用OVM锚固体系，其自锚能力好，性能优良。
试验设备选用YCW-150A千斤顶（行程20cm）和ZB4-500型电动油泵，位移测量仪用百分表、直尺及游标卡尺。
（3）、试验孔锚索施工
锚索施工严格按预应力锚索施工工艺流程图中的指示施工。
锚孔钻造时，根据钻机性能和锚固底层，严格控制钻进速度，防止钻孔扭曲和变形，造成下锚困难或其他意外事故。
钻进达到设计深度后必须将孔清理干净。
锚索放入锚孔前，严格检查锚筋体制作质量，确保锚筋体组装满足设计要求，必须通过现场监理工程师的认可。
锚索长度应与锚孔深度相符，锚索入孔倾角和方位应与锚孔倾角和方位严格一致。
锚索安装组成后，严禁随意敲击、不得随意悬挂重物。
锚孔灌浆作业采用孔底返浆方式注浆，直至锚孔孔口溢出浆液及排气管停止排气时，方停止注浆。
注浆完成后及时制作张拉试验承载墩。
承载墩浇注好后，进行脱模养护，达到设计标号后在进行锚索基本试验。
（4）、锚索张拉试验
张拉试验前对锚墩、锚索伸出段进行详细的检查，锚墩上锚斜托必须安装到位，锚垫板与锚索要垂直。
各组件安装见下图。
图4-2锚索张拉试验图
锚索张拉试验采用分级循环加载，加载等级和位移观测时间应符合下表规定。
表4-1锚索极限抗拔试验的加载等级和观测时间
加
荷
增
量
Asfptk
（%）
初始荷载
—
—
—
10
—
—
—
第一循环
10
—
—
30
—
—
10
第二循环
10
30
—
40
—
30
10
第三循环
10
30
40
50
40
30
10
第四循环
10
30
50
60
50
30
10
第五循环
10
30
60
70
60
30
10
第六循环
10
30
60
80
60
30
10
观测时间（min）
5
5
5
10
5
5
5
注：
1、第五循环前加荷速率为100KN/min，第六循环的加荷速率为50KN/min；
2、在每级加荷等级观测时间内，测读位移不应少于3次；
3、在每级加荷等级观测时间内，锚头位移增量小于0.1mm时，可施加下一级荷载，否则应延长观测时间，直至锚头位移增量在2h内小于2.0mm时，方可施加下一级荷载。
（5）、试验结果分析
锚索极限抗拔试验出现下列情况之一时，可判定锚索破坏：
后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生的位移的增量的2倍；锚头位移持续增长；锚索结构破坏。
锚索极限抗拔试验结果按荷载与对应的锚头位移列表整理，并绘制锚索荷载—位移曲线、锚索荷载—弹性位移（P-Se）曲线和锚索荷载—塑性位移（P-Sp）曲线。
锚索极限承载力取破坏荷载的前一级荷载。
在最大试验荷载下未发生锚索破坏时，锚索的极限承载力取最大试验荷载。
当每组试验锚索极限承载力的最大差值不大于30%时，取最小值作为锚索的极限承载力；当最大差值大于30%时，应增加试验锚索数量，且按95%保证率计算锚索的极限承载力。
4.4、锚索施工验收
锚索工程验收试验的锚索数量不得少于锚索数量的5%，且不得少于3根。
本工程锚索属于临时性锚索，按规范要求临时性锚索最大试验荷载应取锚索轴向拉力设计值的1.2倍。
验收时分级加载，初始荷载取锚索轴向拉力设计值的0.1倍，分级加载值取锚索轴向拉力设计值的0.25、0.5、0.75、1.0和1.1倍。
验收试验时，每级荷载均应稳定5～10min，并记录位移增量。
最后一级试验荷载应维持10min。
如在1～10min内锚头位移超过1.0mm，则该级荷载再维持50min，并在15、20、25、30、45和50min时记录锚头位移增量。
加载至最大试验荷载并观测10min，待稳定后即卸载至0.1Nt，然后加荷至锁定荷载锁定。
绘制荷载—位移（P-S）曲线。
在最后一级荷载作用下1～10min锚索蠕变量不大于1.0mm，如超过，则6～60min内锚索蠕变量不大于2.0mm,可判定验收合格：
4.5、锚索试验与监测
4.5.1、试验
根据设计及规范要求，对预应力锚索进行受力性能试验检测；试验按要求随机抽样进行，其抽检率为5%且不得少于3根。
锚索施工完毕后联系检测单位进场进行试验检测。
4.5.2、监测
预应力锚索支护的监测项目是锚索轴力，检测器材采用MSJ-3振弦式锚索计，按设计要求在锚索的端部埋设。
埋设及安装时保护后器材的传感器，防止接头线损断。
检测警界值为设计值的80%，检测频率为土方开挖每天一次，主体结构施工时每三天一次。
施工期间原位监测工作与锚索张拉同步进行，及时进行轴力监测分析整理资料，迅速反馈信息，指导施工。
4.6、质量通病处理
（1）、锚索进浆管堵塞。
对进浆管已堵塞的锚索采取补设回浆管、利用原回浆管灌浆、提高灌浆压力等方式处理。
（2）、锚索张拉段灌浆情况异常。
在灌浆过程经常遇到裂隙漏浆、堵管等异常情况，可采取封堵裂隙、延长灌浆时间等方式处理。
（3）、锚孔围岩灌浆，一般只施灌一次。
多次简单地重复施灌，往往延误工期，造成浪费，效益也提高不多。
如遇一次施灌效果不能满足设计要求时，可采用提高水泥细度，改善浆液可灌性，或改用化学灌浆。
（4）、当锚孔围岩灌浆遇地质条件差而发生严重串孔时，将形成大面积承受灌浆压力的危险局面，对抗滑、抗倾覆稳定极其不利，故灌浆应优先采用单孔单灌，即灌完一个孔再钻相邻孔。
（5）、锚孔围岩灌浆后，还须扫孔，恢复锚索孔道的正常作用。
扫孔时间的选择，首先应考虑不损坏缝内充填的水泥结石，其次是易于扫孔作业。
浆液龄期太长，强度增高后，将增加扫孔工时，增加造价。
具体扫孔时间，可通过试验选定，一般以1～3天为宜。
扫孔后的钻孔应冲洗干净，孔内不得残留废渣，扫孔深度和锚索长度仍按原设计施工。
5、质量保证措施
5.1、质量管理体系
（1）、本队建立现场质量管理小组，施工前应进行技术交底工作，落实“三检”制度，并加强现场施工的组织、管理和协调。
质量管理小组：
组长：
朱仕然
副组长：
叶博军
组员：
罗志成、黄旭亮、曹飞燕、龚哨怀
（2）、管理人员熟悉设计文件，掌握设计及规范要求，对锚索施工过程中进行全面控制，对关键工序严格检查复检。
5.2、质量控制要点
（1）、钢绞线、张拉设备及锚具等均应有出厂合格证，钢绞线进场后应进行力学性能试验；
（2）、锚索孔位放线，各方向允许误差±1厘米；预留施工平台摆放钻机，用方向架放出锚索方位角，测角仪调整倾角，误差不超过：
倾角±1°，方位角±1°；锚索孔径误差±2mm。
确保孔位、孔深、孔径和孔斜等均应符合设计及规范要求；
（3）、锚索制作要确保每一根钢铰线始终排列均匀、平直，不扭不叉锈、油污要除净，对有死弯、机械损伤及锈坑者应剔除。
（4）、锚索安放要保证锚索孔壁有不少于2cm的注浆厚度。
（5）、砂浆须严格控制加水量和水灰比，灰砂比允许误差为±0.03。
（6）、锚斜托制作允许偏差各方向均为±3厘米，先安放好孔口定位钢管，以保证锚斜托与锚孔垂直。
自由段注浆必须待浆液溢出孔口稳定1～2min后，浆液呈纯度较高的粘稠状，方可停止注浆，24小时后进行二次注浆，确保注浆饱满。
（7）、分级均匀施加张拉荷载，并控制加载速率，张拉设备必须配
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