预应力锚索安全专项施工方案.docx

1、预应力锚索安全专项施工方案四川汶川至马尔康高速公路工程项目 预应力锚索安全专项施工方案编 制： 内部评审： 内部审批： 中交一公局第五工程有限公司汶马高速C15合同段项目部2015年10月5日一、编制依据1.四川省汶川至马尔康高速公路狮子坪水库临时索道桥施工图设计及相关文件。2.公路工程技术标准（JTG B01-2014）3.公路桥涵施工技术规范（JTG TF60-2011）4.公路工程质量检验评定标准（JTG F801-2004）5.一般用途钢丝绳（GB/T20118-2006）6.重要用途钢丝绳（GB 8918-2006）7.施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）8.四川省高

2、速公路施工标准化指南9.项目对现场和周围环境调查掌握的有关资料。二、编制原则1.本方案适用于我标段狮子坪临时索道桥桥台、锚板，路基防护抗滑桩上的预应力锚索施工。2.根据设计要求及现场地形地质条件，确定合理的钻孔方法，保证施工过程中不发生重大安全事故，完成安全管理目标。3.依据标准化施工指南，合理布置场地，保证施工现场达到文明施工要求。三、专项工程概述1.工程简述汶马高速C15合同段位于本项目3个控制节点中的狮子坪隧道群，起点始于狮子坪1#隧道中部K141+552，终点止于狮子坪2#隧道中部K147+400，路线全长公里，主要结构物为狮子坪1#隧道（3133米）、狮子坝大桥（左线10-40米、右

3、线6-40米）、狮子坪2#隧道（左线：2304米；右线：2318m）。狮子坪水库临时索道桥位于国道G317线九架棚隧道横洞出口右侧约200m位置处，横跨杂骨脑河，主要功能为沟通在建的汶马高速公路狮子坪1号、2号隧道施工区场内交通与国道G317线公路之间的交通运输，索道桥在马尔康岸通过便道到达隧道施工现场，汶川岸接国道G317线。2.主要工程量索道桥锚板处左、右岸锚板处锚孔各有76个（其中含两个试验索），试验索设置于锚板附近的基岩上，左岸锚孔孔径15cm，孔深25cm；右岸锚孔孔径15cm，孔深3235m，根据现场实际地质情况在此范围内调整。根据各种索型技术特性，考虑经济及便于施工操作，主索选用

4、型号为637+FC,直径52mm，公称抗拉强度不小于1770MPa的钢丝绳。索道桥右岸桥台、路基防护索道桥右岸在桥台台身高程、处布置四排1000KN、L=25m锚索（钢绞线），锚索间、排距均为3m，共24根7预应力锚索，采用OVM(A)15-7型锚具。锚索锚固长度为10m左右，具体长度由试验确定，试验拉力不小于1100KN。路基防护抗滑桩上共有52根6预应力锚索（钢绞线），累计长度1560m，采用OVM15-6型锚具，嵌固段1012m。每根锚索设计拉力775KN，实际张拉至设计拉力的50%70%，按400KN锁定。3.自然地理特征地形地貌场址区属于岷江流域，杂谷脑河及狮子坪水库为场地主要地表水

5、体，杂谷脑河为岷江一支流，是测区内主要干流水系。场地地形起伏较大，山高坡陡，斜坡陡峻，自然斜坡坡度在4080之间，杂谷脑河自北西向南东流经场地，于拟建桥位下游约被狮子坪大坝阻拦形成狮子坪水库。工程地质索道桥横跨狮子坪水库，库区两岸斜坡坡度较陡，一般3050不等，局部陡坎，植被一般较发育，主要为低矮灌木。右岸为顺向坡，坡面由节理面构成，岩层倾向坡外，斜坡岩层倾向与临空面大角度相交，呈近于正交结构，斜坡稳定性受构造节理控制，无大规模滑动条件，仅局部发育小的崩塌或岩石掉块现象，对桥梁工程影响不大，斜坡整体稳定。左岸桥台处斜坡靠上游附近基岩出露，向下游及上下由崩坡积碎石覆盖，斜坡约4570，在桥台上游

6、约100m处有坍暗垮塌现象，其余斜坡自然状态下未见变形开裂、滑坡等不良地质，坡体整体稳定。且左岸为逆向坡，对斜坡稳定有利，但岩体节理裂隙发育，岩体较破碎，在节理面及板里面的切割下，桥台上方约120m处坡面岩体易掉块落石等，但规模不大，对索道桥影响较小。K144+980K145+082高边坡处左侧下临狮子坪水库，右侧为松散堆积体边坡，边坡高陡，坡度约6070，岩性为碎石土和块石土，下伏基岩面砂板岩夹千枚岩，风化破碎较为严重，边坡开挖易出现滑动失稳，需要处治。气象场区位于青藏高原东南缘的高山峡谷地区，主要受西伯利亚的西风气流、印度洋暖流和东南太平洋季风三个环流系统的影响，属于季风气候区。区内旱、雨

7、季节分明，气候的水平和垂直分带明显，这种降雨集中、气候分带和本区固有的深谷地形、对地下水的交替循环有着明显影响。场地主要河流为杂谷脑河，于拟建桥位下游约被狮子坪电站大坝阻断形成狮子坪水库，拟建桥梁横跨狮子坪水库。杂谷脑河属岷江水系，为岷江一级支流，是测区主要干流水系，桥位处河流呈NW流向SE，是区内地表水、地下水的排汇通道和最低侵蚀基准面。四、施工总体安排预应力锚索工程施工是一项地质条件变化复杂、工作量大、工序复杂、施工技术难度较大的特殊施工作业。其主要施工内容有：坡面修刷、地质调查与处理、锚索孔定位及钻孔、锚索加工编制、清孔下锚、锚固段注浆、锚索张拉、补充注浆及封锚等工作。索道桥锚板处预应力

8、锚索与主索相连，作为索道桥的受力系统，施工质量的好坏，更关系到整个项目的成败。1.施工准备工作技术准备（1）提前熟悉施工图纸，掌握锚索布孔位置及排距。（2）施工之前，编制详细的施工技术方案，确保施工过程中各项数据准确，保证施工质量。（3）施工之前，对现场作业人员、机械操作人员进行技术交底工作，确保相关人员熟悉各项操作规程，明确各项施工参数。现场准备（1）场地规划提前确定作业平台搭设位置，合理安排施工顺序，确保交叉作业不受影响。（2）浆液配合比设计及试验：按混凝土设计强度要求，提前做好试验室配合比、施工配合比。2.施工步骤、施工顺序及工期工期安排（1）项目施工总工期：48个月，开工日期：2015

9、年7月10日，计划竣工2019 年7月10日。（2）狮子坪索道桥主体完工日期：2016年1月31日。（3）狮子坪索道桥预应力锚索：左岸：2015年10月25日2015年11月20日；右岸：2015年10月8日2015年11月5日。（4）路基防护预应力锚索完工日期：2016年6月20日。施工顺序工作平台搭设测量放线锚孔布置及编号钻机就位凿孔清孔下锚锚固段灌浆张拉灌浆封锚。3.主要机械设备表4-1 主要施工机械序号设备名称规格型号单位数量备注1快速钻机DYD-150台12注浆机台13搅拌机台14空压机21m3/min辆15张拉设备YCW-60套26发电机100KW台17电焊机30KVA台28运输车

10、辆台14.项目人员配置情况表4-2 主要人员配置序号姓名职 务分 工备注1郝建财项目经理生产负责人2肖赵谦总工程师技术负责人3李光辉项目副经理现场负责人4唐海雪安全总监安全负责人5邵宏杰施工管理部部长施工管理部负责人6王永刚技术质量部部长技术质量部负责人7刘旭鑫安全部长安全部负责人8段志东测量组组长测量负责人5.协作队伍人员配置序号人 员人数职 责1架子工4负责钻孔平台的搭设、拆除工作2机长2全面负责现场锚索施工生产调度3电工1负责现场施工电路的布设及管理4技术员2负责运营里锚索施工技术指导工作5锚孔施工组10负责现场锚孔的钻孔作业6锚索编制组8负责施工前锚索的编制工作7注浆组5负责预应力锚锚

11、固段的注浆作业8普工5负责现场其他工作9安全员2负责预应力锚索施工现场安全管控6.施工供水供电施工用水本线路所经区域地表水系丰富，且水质良好，基本能满足现场施工、生活用水。临时通讯为便于指挥工地生产及内外信息沟通与联络，采用对讲机、移动电话等手段进行实时联络。施工用电锚索钻孔、注浆等施工用电及现场照明灯均采用配备的发电机。五、预应力锚索施工方案1.预应力锚索施工工艺流程图5-1 预应力锚索施工工艺流程图2.预应力锚索的施工方法工作平台搭设搭设锚索加工平台及锚索钻孔平台，锚索加工平台宽1.5米左右，长25米左右，高以操作方便即可。施工前对锚索工作场地进行平整，工作平台采用50钢管作为骨架，用直接

12、、对接架口自下而上进行工作，沿岩面向上搭设操作平台，骨架形成后，在作业层上铺垫架板，形成完整作业平台，并在平台外侧架设钢管以保证作业安全。工作平台高程和空间便于锚索的钻机就位、造孔、下锚、张拉等施工。测量放样锚索钻孔前必须在抗滑桩、桥台、锚板上按图纸布孔位置设置定位孔，提前用红油漆标注出来，便于准确钻孔。钻机就位调整钻机，利用侧角度的仪器使钻机与设计角度相同，并接触岩面，然后用卡固扣件将钻机卡固在工作平台上。钻孔锚索钻孔主要根据锚索所需孔径、孔深，确定钻孔设备。本标段锚板处锚索钻孔孔径为150mm，桥台及路基防护中锚索钻孔孔径为130mm。锚板、桥台处钻孔孔深为25m、35m两种；路基防护中锚

13、索钻孔孔深有30m、26m、20m三种，故项目钻孔设备需采用100B潜孔钻钻机。锚索钻孔质量要求高，故在施工中需注意以下几点：（1）锚索孔开孔时，开孔位置偏差不得大于10cm。（2）孔斜误差：锚孔倾角误差上、下不超过3，水平方向角误差左、右不超过2。钻孔每钻进5m测斜一次，并根据测斜情况及时纠偏，钻孔完毕再进行一次全孔测斜，并在钻孔验收前将资料提交有关部门。（3）钻孔直径不得小于设计值；终孔孔轴偏差不大于孔深的2%。（4）孔深需满足设计要求，孔深欠钻量不超过15cm，超钻量不超过30cm。（5）钻孔验收完毕后，做好孔口保护工作。开钻前将钻杆端部对准孔位，用罗盘调整方位角、倾角，直至满足设计要求

14、为止；将紧固件紧牢后，再复核一遍钻孔孔口位置、方位和倾角，确认无误后，将所有紧固件再紧一遍，安上冲击器和钻头，接上风管，即可开始钻孔作业。钻孔过程中做好锚固段始末两处的岩粉采集，若在锚固段发现软弱岩层、出水、落钻等异常情况，及时通知设计和监理人，共同研究处理措施，以确保锚固段位于稳定的岩层中。若孔深已达到设计孔深，而仍处于破碎带或断层等软弱岩层时，应延长孔深，继续钻进，直至监理人认可为止。钻孔过程中必须记录每一钻进的尺寸、钻进速度等数据和岩粉的状况。钻孔结束后，检查孔深及钻孔倾角，达到设计要求后用高压风彻底吹孔，将孔内粉尘吹干净，用编织袋塞好孔口对钻孔进行防护。所有预应力锚索孔在钻孔结束并验收

15、合格后，在钻孔旁边标注编号，以防止锚索装错孔位。清孔成孔后采用高压风、水冲洗，将孔中岩粉、积水等杂物清除干净，回水清澈无尘屑。导向钢板的安装（钢丝绳）由于锚索在锚孔口部存在一定的折角，在孔口下沿部位安设弧形导向钢板。弧形导向钢板的安装钻孔时单独进行，且必须确保安放牢靠（弧内充满砂浆），位置准确。材料的选用（1）锚索锚板处锚索材料为637+FC52的钢丝绳，要求在全长范围内不得出现毛刺、断丝等有损钢丝绳强度的缺陷。钢丝绳的截取长度根据锚孔深度、孔口至连接器滑轮的距离、连接段的长度确定，并留有一定的余量。桥台及路基防护中锚索材料为低松弛钢绞线（1860MPa），锚具用15-6型（包括夹片、锚板、锚

16、垫板、螺旋筋等成套产品）。（2）塑料套管选用的材料应具有足够的强度，保证其在加工和安装过程中不致损坏，具有抗水性和化学稳定性，与水泥浆和防腐剂接触无不良反应。（3）隔离架选用由10钢筋制作，不允许使用木质隔离架。隔离架与隔离架用6根6mm钢筋联接。（4）锚头采用插编锚头，对锚头需做现场试验，检测数量24根。锚索体制作（1）锚索切割采用砂轮切割机下料。（2）钢丝绳锚固段的清洗步骤：将锚固段全长范围内的钢丝绳股与股分离开，去除中间麻芯，并将其上及靠近锚固段12m范围内的钢丝绳表面的油泥彻底清洗干净。（3）锚索组装：将钢丝绳顺直平放在加工平台上，顺直安装好灌浆管，先安装靠近自由端的束线环，再安装隔离

17、架，依次间隔安装，束线环与束线环的间距、隔离架与隔离架的间距均为60cm，锚索末端与导向帽相连，导向帽端部设置钢制承载体，钢丝绳通过挤压套固定在钢制承载体上。（4）对组装好的锚索进行编号，放置备用。锚索运输锚索运输采用人工配合机械运至施工面，然后由人工抬运至锚索孔口待装。运输过程中做好锚索体的防护工作，防止发生弯曲、扭转和损伤。锚索安装锚索安装前重新对钻孔进行通风检查，对塌孔、掉块应清理干净或处理，不得欠深，对孔内集水用高压风吹干净。锚索安装前准备好组成锚索体的对中支架、灌浆管路、铅丝等材料待用，并对灌浆管路进行畅通检查，对损坏的配件进行修复和更换。锚索安装时采用人工方法安装，推送时用力要均匀

18、一致。锚索安装完成后对灌浆管路进行通试，确保管路畅通后及时保护好外留钢丝绳及孔口，防止钢丝绳遭受飞石、雨水、人为损坏，防止石碴、岩粉进入孔内。锚索灌浆钢丝绳锚索注浆方式采用孔底返浆法一次灌浆方式。（1）制浆搅拌机的转速不低于1000r/min，水泥采用强度等级为级的新鲜普通硅酸盐水泥，可掺入适量膨胀剂；浆液水灰比为1：，锚板、桥台锚固段水泥砂浆强度等级为M40，路基防护中水泥砂浆等级为M35，灌浆压力不小于。（2）锚索孔注浆灌注前，先压缩空气检查管道畅通情况，然后将孔口阻塞器封闭开始进行灌浆；灌浆压力不小于，排出的浆液浓度与灌浆的浆液浓度相同。（3）锚固段质量控制钢丝绳：注浆时浆液从孔底出来后

19、在压力作用下最终会注满孔道，由于锚固段锚索经过了严格的清洗，而自由段未进行清洗，浆液与钢丝绳不会成为一个整体。因此，注浆结束后会形成设计要求的锚固段和自由段，使其满足要求。钢绞线：钢绞线注浆同样采用孔底返浆法，将注浆管深入到孔底，而返浆管则是进入止浆袋后停止，止浆袋处钢绞线进行密封，保证浆液不透过止浆袋进入自由段。待浆液注满锚固段后，从返浆管流出的浓度与灌浆浓度相同时，则可认为锚固段注浆饱满。锚索张拉（1）试验索张拉采用设置反力架的形式进行，反力架支点距离锚索孔口不小于5米。主索在注浆完成后不张拉，待与桥面系主索连接后一并张拉，本处主要论述试验索的张拉程序。（2）试验索每岸各进行2处，其中，处

20、做锚固力破坏性试验，处做锚固力非破坏性试验。（3）加荷方式采用分级加荷，每级荷载为120KN。每级荷载施加完毕后立即测读变形量，每级荷载测读次数不少于2次，观测时间间隔不小于5分钟，连续两次测读的变形量小于时，可以施加下一级荷载。锚索加荷值至锚索产生破坏为止，锚索张拉力达到990KN时，停止加载。（4）张拉时理论伸长值计算计算公式：L=PL/（AyEg）式中 P-平均张拉力（N）； L-锚索长度； Ay-弹性模量； Eg-截面面积。设备：千斤顶、张拉机；张拉顺序：穿锚初始循环张拉第一循环张拉第二循环张拉第三循环张拉第四循环张拉。升荷速率：每分钟不超过设计应力的10%。卸荷速率：每分钟不超过设计

21、应力的20%。张拉顺序：采用双台张拉千斤顶合力对称分序张拉。穿锚：将锚索端头套上附件夹具，使锚板与钢垫板平面接触。调整夹具间隙，使左右千斤顶对称。初始张拉：将锚索端头拉直，并按设计应力的10%锁定，再分序拉至设计应力的1/4锁定。第一循环张拉-初始张拉结束后，加载至试验应力后稳压3分钟，量测实际伸长值并记录。第二循环张拉-在第一循环张拉稳压结束后，加载至试验应力后稳压3分钟，量测实际伸长值并记录。第三循环张拉-第二循环张拉稳压结束后，荷载继续加至试验值要求后稳压3分钟后，量测实际伸长值并记录。第四循环张拉-张拉到设计应力值后，测量实际伸长值，稳压10分钟后检查应变情况。（5）试验索破坏标准如下

22、：有30预应力钢丝被拉断；内锚固端产生连续性位移；岩体破坏。注：钢绞线张拉按设计要求分级张拉，每级的张拉荷载为设计张拉力的1/3。张拉时，逐级记录预应力锚索的伸长值，预应力采用引伸量与张拉力双控，以引伸量为主，误差控制在-5%+10%间。预应力张拉班组必须固定，且应在有经验丰富的张拉工长指导下进行。待最后一次张拉结束610d后，对所有锚索整体进行一次补张拉，最后锁定。封锚（钢绞线）锚索锁定后，须用机械切割外漏钢绞线，严禁电弧烧割，并应留长510cm外露锚筋，以防拽滑。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，并按设计要求采用C25的混凝土封闭，防止锈蚀和兼顾美观。六、质量检验标准项次检 查 项

23、 目规定值或允许偏差检 查 方 法1水泥浆强度（MPa）在合格标准内按JTJ07198附录D、F检查2锚孔直径符合设计要求抽查10%，用钢尺量3锚孔间距（mm）水平孔距偏差不大于50抽查10%，用钢尺量垂直孔距偏差不大于1004锚孔倾斜度（%）3查钻孔记录5锚孔深度（mm）200，0查钻孔记录6张拉力（KN）符合图纸规定查锚索张拉锚固记录七、危险源识别序号工序可能导致的事故产生原因预防措施1钻孔触 电线路破损，潮湿，接线方式或灯具使用不当。严格按照临时用电方案布置现场管线。2飞物打击通气管路未密封，送风管路接头不牢。作业前及时检查各类管路连接情况，完好后方可开始施工。3塌 方周边围岩边坡不稳定

24、安全人员及时检查，测量人员每天进行监控量测。4下料物体打击砂轮片破碎飞出；作业人员注意力不集中没有抓紧，导致钢丝绳或钢绞线回弹。作业前，加强对施工人员的安全教育，检查作业工具是否完好；作业过程中注意力集中，确保安全。5穿索物体打击人员安排不当；指挥失误；作业人员中途离岗，通道不畅。锚索作业人员必须要有一定的工作经验，且作业过程中不得擅自离岗。6机械伤害指挥失误；卷扬机没有按操作规程作业。提前交底，严格按照相关操作规程作业，避免伤人。7张拉物体打击油管破裂；安全防护缺陷；钢绞线断裂飞出伤人。作业前检查油管完整程度；张拉时设置安全作业区，并在垂直位置设置挡板。8张拉机械伤害机具使用不当；安全设施缺

25、陷。作业人员必须熟练张拉设备操作要点，确保安全。9灌浆职业病灌浆过程中会产生粉尘、作业人员进场后应提供相关体检报告，有职业病的人员不得进场。10触 电场地积水、潮湿，接线方式或灯具使用不当。严格按照临时用电方案对现场各类线路进行布设，不得私自乱接。八、质量保证措施1.技术方面建立健全质量安全部门与开挖项目部分工负责的质量保证体系。严格控制原材料质量，不合格材料不得进场。原材料的检验要及时，并严格按照技术规范要求进行，材料进场必须经试验室检验合格后才允许使用，杜绝使用不合格材料。严把测量关，加强开挖过程中的测量控制工作，整个工程由测量人员采用高精度全站仪和水准仪进行中线、标高控制，每挖一步，必须

26、进行测量验收，确认无误后再继续开挖。同时对各测量工序采取换手复核和换手复核制度。根据公司统一要求，填写预应力张拉工序质量责任卡，与现场预应力操作人员签订预应力施工质量责任书。对预应力锚索建立档案，实行一索一档，每根锚索档案中必须要体现钻孔深度，角度，清孔情况以及锚索长度，清洗情况等，交由现场按实际情况进行填写，确保每根锚索施工质量。对锚索施工严格实行“三检”制度，在此基础上再由监理工程师检查验收后进入下道工序施工。设置质量控制点并进行跟踪检查，及时清理整改质量隐患，力争一次验收合格率在95%以上。严把关键工序过程控制，加强事先交底与过程控制，使施工完全处于受控状态，保质保量完成好施工任务。2.

27、现场施工方面合理安排施工程序，根据施工要求和岩石地质情况实行动态调整，保证施工质量满足设计要求。配备足够的、先进的钻孔设备，加强施工人员系统业务培训，熟练掌握钻孔技术，严格按照规定的参数进行施工，保证钻孔精度。支护要及时，保证边坡稳定；同时加强施工期边坡变形观测，并根据观测结果调整支护方案，保证边坡支护施工安全和质量。安排具有丰富经验的专业技术人员参与施工，所有人员均持证上岗。在施工前按施工方案、质量计划对施工人员层层交底；施工中严格各施工程序及工艺要求，配备精良的先进的施工设备进入下道工序施工，以最优良的施工工艺作风完成本工程支护工作。支护施工使用的各种主要材料均须“三证”齐全，严禁未经检验

28、的“三无”材料或产品进入施工流程。锚索施工用的张拉机具须定期检查、标定，以标定曲线作为施工控制依据。支护作业严格按照有关的施工规范、规程进行。锚索的安装方法，包括钻孔、在孔中锁定和注浆等工艺，均须经过监理工程师的检查和批准。在现场备用发电机一台，并事先检查发电机工作性能是否良好，电工全过程值班，夜间施工照明系统要足够。施工前合理组织机械、人员、材料，保证施工过程连续，各种材料符合规范要求，对参与施工的机械提前调试，保证施工过程中机械性能良好。九、安全保证措施1.施工现场管理对作业人员采取一定防护措施，如佩穿防护服，安全帽，并对作业人员进行安全技术交底，严格按照安全操作规程进行作业。在锚索施工区

29、域设置安全作业区，并设立安全警示、宣传标志牌等，定期对从事锚索的作业人员进行安全知识教育及技术交底。钻孔和注浆前，检查喷层表面，确认无异常裂缝；作业中应设专人监护支护稳定状况，发现异常必须立即停止作业，将人员撤至安全地带，待采取安全技术措施，确认支护稳定后，方可继续作业。作业中注浆罐内应保持一定数量的浆液，防止放空后浆液喷出伤人。注浆应分级、逐步升压至控制压力，注浆初始压力不得大于；填充注浆压力宜控制在。锚索注浆时，操作人员切实做好安全防护工作，戴好护目镜和防护面罩与橡胶手套，以防浆液爆出伤人。钢管、脚手架、木板固定牢固，遇到6级以上大风、雨雪、大雾天气时停止脚手架的搭设与拆除作业。当遇到雷雨、雾雪或风力达到五级以上的天气时，不得进行安装和拆除作业。班组长，或安全员，要经常检查搭设脚手架的材料，主要指踏板的质量，还有踏板的质量，如果发现损坏而不能正常使用，或虽然还能使用，但风险很大，都必须及时进行更换，同时还要经常检查脚手架的搭设及踏板安装的牢固性，发现问题及时向上报或要求现场施工负责人及时的进行整改。在脚手架和踏板施工过程中，要严格遵守各种规章制度，如必须带安全帽、系安全带、严禁酒后作业等。2.张拉作业项目负责人定期组织全体施工人员进行安全教育，做到人人具有安全第一的意识。派专职安全员随时在工地上巡视，检查不安全因素，及时处理安全隐患，杜绝安全事故的发生。张拉设备在使用前检