预应力锚索工程施工组织设计方案.docx
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1、预应力锚索施工组织设计1. 概述料场段新源沟沟底高程约1519m料场呈条带状、近南北向分布在沟两岸,东西长约2200m (其中右岸1300m 左岸900n),南北宽90270m 分布高程: 右岸1519m2043m左岸1519m2052m临新源沟和4号沟方向地形较陡,约 5070,其他地带3035。场地17201730m高程有库枝一库脚简易 公路通过。根据料场地形地貌,以新源沟为界将石料场划分为两个区,即沟右岸为I区、 沟左岸为U区,I区以穿过料场的2号支沟为分界,将I区分为上下两部分,下 部在 5 号支沟与 4 号支沟之间,上部在 2 号支沟与 4 号支沟之间。石料场利用的岩层为志留系中上统
2、 (S2+3)地层,岩性为灰色薄中厚层状 灰岩夹一层厚约4m6m的灰黑色灰岩。岩层产状N525 E,NW6075, 走向与新源沟近垂直,陡倾下游(坡外)。岩层真厚度95235m其后(里侧) 为顺层侵入的辉绿岩分布。预应力锚索施工在料场开挖边坡部位。锚索分 1800KN级无粘结式端头锚固 型预应力锚索;1000KN级无粘结式端头锚固型预应力锚索;1000KN级有粘结式 端头锚固型预应力锚索;共三种,设计俯角为 10。以下为设计布置要求:a)1000KN级锚索布置围:二区,EL.1870mEL.1860m, EL.1820mEL.1810m, EL.1810mEL.1800m,EL.1770mEL
3、.1760m,EL.1760mEL.1750m,EL.1730m EL.1720m,EL.1720mEL.1710m,EL.1710mEL.1700m。b)1800KN级锚索布置围:一区,高程 EL.1660mEL.1650mc)其中:二区,EL.1870mEL.1860m为有粘结型(有锚拉梁),拉力为800KN 二区,EL.1820mEL.1810m, EL.1810mEL.1800m为无粘结型,拉力为 800KN 其余位置为无粘结型,拉力见 a)、b)条说明;d)L=35m与 L=50m锚索须交替布置,具体为L=35m锚索,布置在 EL.1870mEL.1860m, EL.1810mEL.
4、1800m, EL.1760mEL.1750m,EL.1720mEL.1710m,EL.1660mEL.1650m;L=50m锚索布置在 EL.1820叶 EL.1810m, EL.1770叶 EL.1760m EL.1730叶EL.1720m, EL.1710m- EL.1700m。2. 编制依据a)水工预应力锚固施工规 SL46-94;b)水利水电工程预应力锚索施工规 DL/T5083-2004;c)设计图:新源沟石料场开采及支护详图。(中国水电顾问集团勘测设计研究院,图号:ND62-KM0308-0944-62石料场-01 05);d)设计通知单:中国水电顾问集团勘测设计研究院(第 20
5、08-001号)e)其它设计通知、监理指令。3. 施工布置3.1 加工车间、仓库及现场生活、办公营地的布置锚索支护部位相对集中, 加工、设备储存及物资中转营地拟布置料场刀背山两侧较宽敞的平地上 (目前已形成营地) 。主要用于进场的大型物资设备的装卸、 存放、加工、维修及现场转运等;3.1.1 锚索加工车间 主要满足钢绞线储存、断料、卷盘、临时存放,分为储存区、加工区。 施工的主要材料如钢绞线等呈报物资办, 对主要材料进行分批采购, 所以可设置简易钢管扣件结构库房,建筑面积约 60m2。加工区: 分散盘架、 断料架和存料架三部分, 钢管扣件结构, 总长要求 50m, 宽4m散盘采用抽芯型式;断料
6、架采用型钢结构,高约50cm存料架高约50cm 底部采用16钢筋骨架,间距1.5m,面层铺10槽钢,长45m3.1.2 生活、办公营地及物资仓库我项目工地现有设施能满足要求。3.2 施工用风采用柴油空压机2台(25m3/台)供风,以满足锚索施工用风需要。如工期计 算不足,相应增加空压设备。3.3 施工用水、电施工用水主要满足造孔、灌浆、砼浇筑、养护用水,日需 150m3,水压不小 于0.5MP&施工用水主要从采场高位水池取用。生产用电最小负荷400KVA(未包含油动空压机)。目前在料场已配有专用变 压器,完全能满足本次锚索施工的用电要求。3.4 灌浆及拌和系统布置灌浆系统布置和拌和站在施工部位
7、附近就近布置。 锚墩混凝土在施工部位采用JZ350拌和机现场拌制。占地约300m2,临时水泥仓库采用钢管扣件搭设。集中制浆站由可容纳存放30t的袋装水泥堆放平台,1台ZJ-400L高速搅拌 机,1台BW250/35中压灌浆泵、1台1m3储浆搅拌机和输浆管路组成。集中制浆 站采用 48钢管、扣件、方木、台板及防雨蓬布搭设。制浆站用 ZJ-400L型高 速搅拌机按实验室给定的水灰比 (重量比) 拌制标准稠度的纯水泥浆液, 供机组 使用。3.5 排污钻孔冲洗、 灌浆及制浆站产生的污水经排水沟排走, 为保持排水沟畅通, 安 排专人负责疏通排水沟。4. 主要施工程序和施工方法4.1 锚索施工程序锚索施工
8、程序见下图(图 1)4.2 施工主材施工所用水泥、钢材、预应力钢绞线及锚具等各种材料必须符合设计要求,且用前须提供材质检测资料,报监理人批准后,方可使用。a)钢绞线:采用 15.24mm 1860Mpa高强低松弛无粘结钢绞线。其性能指 标应符合GB/T5224-1995和ASTMA416-98勺规定。每批预应力钢绞线均附材质证 明书,并按监理人的指示及GB/T5224-1995的规定,对其抽样进行力学性能检验, 试验成果报送监理人。 在运输中防止钢绞线磨损, 避免受雨淋、 受潮或腐蚀性介 质的侵蚀,存贮期间架空堆放。b)水泥:采用P.O42.5普通硅酸盐水泥,其质量应符合国家GB175硅酸 盐
9、水泥、普通硅酸盐水泥的规定。具体选择根据试验室配合比最终确定。c)骨料:砂的细度模数为2.42.8,最大粒径不大于2mm砂的质量坚硬、 清洁、干燥、无风化、无杂质、级配良好。粗骨料选用质地坚硬、洁净、粒径级配良好的碎石。d)外加剂:为缩短施工周期,锚墩混凝土和水泥浆可掺入适量外加剂,其 品质符合GB8076-1997砼外加剂标准,其种类和用量通过配合比试验确定。e)锚具:采用符合GB/T14370-2000预应力筋用锚具、夹具和连接器标 准的直径15mm系列锚具。使用前对进场的锚具进行硬度抽检,性能指标须符合 GB/T14370-2000 的规定。图1锚索施工程序图各种材料应有产品合格证书和标
10、牌,同时对施工所用的主要材料包括钢绞 线、锚具、锚索附件、外加剂、水泥、砂等均按有关规要求进行性能抽检,抽检 结果送监理人审批。经监理人检查合格后方可使用。4.3 施工设备a)钻机:采用YG60型或YG80型钻机或MZ165型钻机。b)灌浆设备:锚索灌浆采用NJ400高速制浆机制浆、JJS200型浆液搅拌桶 配合SNS型高压灌浆泵灌注。c)砼拌和设备:采用JZ350拌和机。d)千斤顶:单根预紧采用YDQ260-160型千斤顶,整体拉均采用YCW250-200 型千斤顶,配套2YB2-80型电动油泵。千斤顶、电动油泵及油压表在使用前进行 配套标定,以标定的力值曲线作为拉时的控制依据。4.4 施工
11、方法4.4.1 脚手架搭设根据现场锚索施工位置情况,采用 48钢管及相应扣件脚手搭设施工平台, 平台承载能力1.2t/m 2,排架搭设须保证有4m的施工平台便于锚索安装。脚手架搭设步距1.2 m1.3m,大横杆排距1m,小横杆间距1.2m,临空面 剪刀撑间距6m贴坡扫地杆和立杆与坡面25插筋连接,插筋入岩1.0m,外露 0.5m,梅花型布置;水平拉条采用12钢筋,梅花型布置,间距 6m排距3m, 并与坡面插筋焊接,拉条俯角不超过 5。脚手架搭拆严格按照有关规程规执行。4.4.2 钻孔锚索钻孔孔径为165mm( 1000KN级锚索)或150mm( 1800KN级锚索),采用 YG60型或MZ16
12、5型钻机造孔。锚索孔施工采用 20吊移动式柴油空压机供风,钻 机配置相应潜孔冲击器钻孔。施工前,根据图纸要求,填写孔位放样单,由测量员用全站仪放样定位。钻 机安装就位并调整倾角及方位角,将钻机固定开钻。锚索孔位偏差控制在10cm以,倾角误差不大于孔深的3%在钻进过程中, 随时记录钻进速度、回风、返碴等情况。钻孔深度大于设计孔深40cm。钻孔完毕后, 确保锚固段处于稳定的岩层。 如果孔深达到设计深度, 通过钻 孔记录的返风、返渣、钻速等现象综合判断,若仍处于破碎或断层等软弱岩层, 须延长孔深时,须报监理人认可后继续钻进直至监理人认可的稳定岩层为止。锚孔钻进过程中,若出现不回风、不返碴、塌孔、卡钻
13、等现象或因地质条件 复杂节理裂隙发育, 渗水量较大及岩石破碎等情况, 按设计要求进行孔道固结灌 浆处理,或局部孔段、甚至全孔段跟管处理,并采用相应的钻机扫孔后,用高压 风水冲洗孔道至清洁干净, 下索前孔口用编织带封堵, 以防异物进入; 冲洗情况 记录及钻孔原始记录报送监理人验收。开挖边坡地质破碎, 节理裂隙发育时及时通报监理及设计, 若存在超孔容灌 浆情况,应做好记录报送监理工程师,对超灌量予以确认计量。固壁或固结灌浆要求采用 P.O 42.5 普通硅酸盐水泥,水灰比为 0.5:1 ,注 浆时,以注满孔道为准。4.4.3 锚索制安钢绞线在加工车间断料卷盘后, 采用平板车垫高运输至现场, 在编索
14、支架上 进行锚索成品编制,人工抗抬至相应孔道穿索。下料长度按照锚索计算长度截取。粘结式锚索单根下料计算长度二设计孔深+砼垫座厚度+工作锚板厚度+千斤顶长度+过渡环厚度+工具锚板厚度+ 20cm设计孔深+ 1.5m;无粘结式锚索单根下料计算长度二设计孔深+砼垫座厚度 50cm+锚索测力 计厚度2530cm+工作锚板厚度5.5cm+千斤顶长度65cm+过渡环厚度7cm+工 具锚板厚度5.5cm+ 2030cm=设计孔深+ 1.9m。有联系梁时,锚索下料长度另增加 0.5m。 钢绞线及其他索体附件按施工图纸要求编排并绑扎成束,锚段隔离架间距1m,并采用14#铅丝绑扎成枣核状,拉段隔离架间距均为1.5
15、m,锚索锚段顶部端 头设置导向帽, 并用环氧水泥充填密实。 锚索体采用无锌铁丝捆扎。 由于本工程 地质破碎,为防止止浆气囊在穿索时损坏, 采用粘结式预应力锚索布袋式止浆环。无粘结锚索编制前, 锚段钢绞线去皮洗油; 清洗时, 采用汽油等无腐蚀性清 洗剂去除防腐油脂。 然后按照结构图编制锚索, 安装塑料波纹管, 波纹管接头现 场加温制作。对钢绞线PE层出现局部破损的部位,采用水密性胶带进行修补。锚索体入孔前,用高压风将孔道再次冲洗, 锚索经核对无误且经验收合格后, 由人工将锚索体扛抬至孔位附近, 徐徐送入锚索孔, 锚索外露长度必须满足拉施 工操作。对于孔深较大的锚索孔, 如穿索困难, 采用自制专用
16、穿索设备辅助人工 穿索。索体就位后,及时将锚索外露部分包裹,以防污损。4.4.4 锚段灌浆锚索灌浆采取有压循环灌浆的方式进行。 浆液采用水泥净浆, 结石强度要求 不小于35MPa具体施工配合比由试验室试配后提供。锚段灌浆在锚索入孔验收合格 24h 进行,浆液按监理人批准的配比由 NJ600搅拌机拌制后,输送至JJS-200搅拌桶由SNS型灌浆机灌浆。采用灌浆自动记录 仪进行灌浆的记录工作,所有灌浆记录必须通过监理工程师的认可。灌浆过程中,观察出浆管的排水、排浆情况,当出浆管开始回浓浆,回浆比重等同进浆比重时,开始进行屏浆。屏浆时间 15min,压力为0.3-0.5Mpa。4.4.5 锚墩浇筑锚
17、段灌浆后 24h 开始进行联系梁及垫座砼施工。 施工严格按照施工图纸的要求,钢筋的级别以及间距参照图纸。 为便于模板的固定,在锚墩围施工布置20 插筋,单根长度1.0m,外露40cm模板主要利用插筋,并通过钢管锁定在施工 排架上。锚墩为C30(1000KN级锚索)或C35(2000KN级锚索),具体施工配合比由试验 室试配后提供。混凝土拌和系统就近布置在施工场地附近, 混凝土熟料采用JZ350型拌合机 拌制、斗车装载。垂直提升采用简易提升机提升,小桶转运入模, 50插入式 振捣器振实。在混凝土浇筑前, 先安装导向钢管并密封保护, 然后将坡面冲洗干净, 再安 装孔口垫板、套管、螺旋筋及网片钢筋等
18、。安装模板并冲洗坡面验收合格,即可 浇筑混凝土。锚垫板安装时要保证与孔道轴线垂直, 套管与孔道轴线对中。 并将套管与孔 道间的孔隙加以密封。混凝土浇筑完毕后及时洒水养护,并持续养护 14d以上。4.4.6 锚索拉锚索孔浆体及垫座混凝土到设计强度后,各项准备工作完成并经验收合格 , 由监理工程师签发准证进行拉方可进行锚索拉。4.4.6.1 拉机具安装 锚具安装之前,应将锚垫板承压面、钢铰线表面、锚具锥孔、夹片表面及牙 槽清理揩拭干净,不得粘敷有油污、泥沙、铁屑、水泥等杂物。安装工作锚具时, 孔各根钢铰线按顺序穿入锚具孔, 不得出现交叉, 钢铰线 穿入锚具锥孔后使工作锚具紧贴锚垫板并与锚索孔对中,
19、 每个锚锥孔装入一套工 作锚夹片,将夹片间隙调匀并轻轻地打齐。安装限位板时应注意查看限位板两面的不同打印标记, 使打印标记与钢铰线 相配合的一面与工作锚具配合。在安装拉千斤顶之前, 先检查工作锚具与钻孔是否对中, 每个锚锥孔是否安 装好夹片,检查无误后再依次安装限位板、千斤顶、工具锚具及夹片,在工具锚 具安装时, 应在锥孔及夹片与锥孔结合面上涂抹一层退锚灵, 以便拉结束时夹片 能够灵便地从锥孔退出。工具锚夹片的安装方法同工作锚具夹片。工作锚具与工具锚具及夹片应配套使用, 两者不能混用, 工作锚具与工具锚 具之间的钢铰线必须保持顺直,不得出现相互扭结。4.4.6.2 拉 拉前,须对千斤顶、高压油
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