地下室抗浮锚杆施工方案word格式.doc
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1、目录第一章 施工条件 3一、编制依据 错误!未定义书签。二、工程概况 3三、地层概况 3四、水文地质情况 4第二章 抗浮桩 (锚杆 )设计与基本试验 5一、抗浮锚杆结构设计主要参数 . 5二、抗浮锚杆拉力设计参数 . 5三、抗浮锚杆基本试验 . 6第三章 施工组织和措施 9一、施工准备 9二、施工进度安排 12三、抗浮桩锚杆施工工艺流程、技术参数 13四、排污措施 19五、应急措施 19六、成品保护措施 19七、施工组织措施 22第四章 工程施工质量保证措施 24一、质量控制措施 24二、质量保证具体内容 . 25三、材料质量要求及节约措施 . 27第五章 文明施工与安全措施 28一、安全生产
2、、文明施工 . 28二、安全保证体系及措施 . 30三、环保文明施工保证体系及措施 . 32第一章 施工条件二、工程概况本工程由 1 栋高层多功能主体大楼及其四周纯地下室部分组成, 主体大 楼建筑总高度 105.90m ,主结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构钢结构, 外围纯地下建筑为框架结构, 总建筑面积 100660m 2 。地下四层, 基础板厚 600mm2000mm,基础埋深约-24.50m , ).00=44.20m,地下水常年水 位即历年最高位在标高 38.52m41.02m ,抗浮设计水位为标高 37.00m, 抗浮水压 145kN/m 2。因此,拟采用抗浮锚桩设计方案对建筑物整体抗浮
3、, 保证建筑物的稳定和正常使用。目前基坑内已施工。三、地层概况岩土工程勘察报告 ,基础底板以下地层各层情况如下:1、粘土、重粉质粘土层:褐黄色,湿饱和,可塑硬塑,属中低 低压缩性土,层顶标高 21.3624.29m ;2、卵石、圆砾层:内含细砂、中砂为杂色,低压缩性,层顶标高 19.2621.53m ;3、粉质粘土、重粉质粘土层:褐黄色,湿饱和,可塑硬塑,属 中低低压缩性土,层顶标高 10.3112.02m ;4、卵石、圆砾层:内含细砂、中砂为杂色,低压缩性,层顶标高6.658.88m ;5、粉质粘土、粘质粉土层:褐黄色,湿饱和,硬塑可塑,低压 缩性土,层顶标高-3.67-3.34m ;6、卵
4、石、圆砾层:内含细砂、中砂为杂色,低压缩性,层顶标高 -10.94-10.16m ;7、粉质粘土、重粉质粘土(11)层:褐黄色,湿饱和,可塑硬塑,低 压缩性土,层顶标高-21.54m。四、水文地质情况根据2003年2月进行勘察时实测地下水分布有 4层,见下表。地下水 对混凝土无腐蚀性或有弱腐蚀性。地下水水 层序号地下水 类型地下水静止水位(承压水的测压水头)腐蚀性 评价埋深(m)标高(m)1上层滞水2.204.6838.5241.02无2层间潜水17.7018.9624.1425.02弱3承压水(测压水头)19.4021.1022.1023.39弱4承压水(测压水头)20.4320.9022.
5、2522.96弱第二章 抗浮桩 (锚杆 )设计与基本试验本工程设计的抗浮桩为永久性预应力锚杆, 完整的抗浮桩 (锚杆 )是在基 础底板下土层内形成有效直径 150mm 、有效长度 23m 的锚杆,锚杆有效 长度内设置4个承载体,每个承载体分别受 2束7 4 (1860MPa)低松驰预 应力钢铰线张拉,锚索顶端共 8 束钢绞线与基础底板锁定,此结构组合可 防止地下水回升对建筑物上浮而产生破坏力,以达到永久抗浮之目的。一、抗浮锚杆结构设计主要参数1 、抗浮锚桩 (杆)总数:616 根(孔筏板模板平面图锚杆平面布置图 ), 其中主塔楼基础底板布设 200 根,纯地下基础部分布设 416 根。2 、钻
6、孔体:锚孔直径 150mm ,锚杆孔深 23.0m 。3、固结体:强度等级C40,杆体保护层厚度不小于20mm。4、锚 杆:8束(单体2束)7(H(1860MPa低松驰预应力钢绞线)锚杆 组装见示意图。二、抗浮锚杆拉力设计参数1 、锚杆设计拉力: 650KN2、锚杆锁定荷载: 400KN3、通过基本试验,确定最终的设计承载力。4、锚杆验收抽样数为锚杆总数的 5% ,且不少于 3 根,最大试验荷载 为设计拉力值的 1.5 倍5、锚杆采用等荷载张拉,分级、分承载体、循环逐级逐步张拉。6、其他有关施工及试验要求按中国工程建设标准化协会标准土层锚 杆设计与施工规范 CECS 22-90 执行。三、抗浮
7、锚杆基本试验锚杆基本试验是为设计者确定锚杆极限承载力等设计参数的重要依 据,地质条件的复杂性、施工手段和技术水平的差异、本工程的重要性, 尤其本工程采用类比法设计,在施工前,会同建设方、监理方、设计方共 同在现场选取合适位置,在三方的共同监督下施打试验锚杆,以确定锚杆 的极限承载力等参数。1、钻孔施工工艺本工程锚杆成孔施工的难点是卵石层中成孔。根据本工程锚杆设计、 成孔地质条件和以往成功的工程经验, 基本可确定 2 种锚杆钻孔成孔工艺(1) 地质钻机泥浆护壁成孔工艺利用地质钻机带动小型组合牙轮钻破碎砂、卵石地层,通过泵送人工 配置的优质泥浆,利用组合的正反循环系统,将破碎的小颗粒砂卵石带出 孔
8、底;同时实践表明优质泥浆可以有效地稳定砂卵石层的孔壁,使所造的 钻孔壁在相当长的时间内不坍塌。成孔工艺中最重要的是泥浆的配比,根据实际情况,在钻孔前在实验 室内要做好配比试验。根据以往的工程经验,采用类似工程使用的钻孔泥 浆配比。在钻进过程中,泥浆性能会因钻孔情况的变化而发生变化。如钻到粘 土层时,泥浆会变稠,粘度、切力增大,糊钻、泥包钻头的情况增多;钻 到砂层时,大量砂粒会混入泥浆中,使含砂量增加、泥皮松散、失水量与 比重加大,这不但使护壁性能降低,加速水泵磨损,严重时还可能造成由 于泥皮塌落而发生孔内事故;在遇到承压水层时,地下水会大量侵入孔内 使泥浆稀释、性能被破坏等等。这时应及时调整泥
9、浆的性能,否则就难以 维持正常的钻进。(2) 泥浆配比设计 泥浆配比设计是确定泥浆各组分在泥浆中所占比例的过程,目的在于 使所配泥浆的性能符合钻进的需要。例如,在流砂层或砂层中,要使泥浆 具有足够大的比重,较小的失水量,薄而坚韧的泥皮;在细砂层,由于地 表循环系统除砂较困难,需要更严格地控制泥浆的含砂量;在粘性土层中 钻进,由于粘性土有自身造浆的特点,为此要设法控制泥浆粘度不断增大 的趋势;如果遇到水敏膨胀性地层就应在泥浆中加入适量的防坍剂;钻进 风化层、砾石层,要减少泥浆的比重,加大粘度等。因此,泥浆的性能设 计须经初选 应用改性 再应用直至基本达到要求这样一个过程。2、锚杆基本试验(1)基
10、本试验锚杆经确定为 4 根,用作基坑试验的锚杆参数、材料及施 工工艺和工程锚杆相同。(2)根据设计意见,正式施工前,做地质钻机成孔工艺的2 根试验锚杆和套管护壁钻机成孔的 2 根试验锚杆;以此试验数据来调整锚杆设计与施 工;施工后验收锚杆 31 根(5%) 。根据现场实际情况,基本试验的位置选择 在主楼中庭的中间部分,具体位置详见附图。(3) 锚杆试验应在土层内锚固段的浆液达到设计强度后进行。(4) 加力总量为 0.8fptk 或破坏。(5) 加载要求:加载宜按设计荷载的:初级加载0.1Af ptk ,以后为1/101/15 Af曲,循环加载依次进行,直至达到 0.8fptk或破坏。(6) 试
11、验后由项目技术部撰写试验报告,其内容包括:试验位置、日期、 参加人员、土层情况、注浆材料及配合比、注浆压力、锚杆参数、施工工 艺、试验荷载等,根据试验中得出的荷载、位移值绘制 PS曲线。并对设 计参数及施工质量进行评价。第三章 施工组织和措施一、施工准备(一)施工前准备工作内容1. 完成施工现场的平面布置;2. 水电引入施工现场;3. 完成钻机、泥浆泵、管线和排浆池的设置;4. 安排人员作好现场保卫工作;5. 机具、人员进场;6. 所需材料水泥及外掺剂进场;7. 设备调试和检验;8. 开工前进行施工技术交底和安全教育。(二)施工场地安排 根据现场的实际情况,为保证主楼的施工的进度,抗浮锚杆的施
12、工从主楼部分I区现土层标高 22.4米处开始(抗浮锚杆分区图见附图)。在该 部分进行抗浮锚杆施工的同时,进行H区、皿区的土方施工。H区、皿区 抗浮锚杆施工面的标高为基础底板底平上 500位置。待H区、皿区具备工 作面后,抗浮锚杆施工随后跟进。为了保证主楼施工不间断,在抗浮锚杆 基本试验灌浆完成以后,载荷试验未进行之前,正式施工根据设计图纸和 施工图立即组织进行。正式施工时,套管跟进和泥浆护壁两种施工工艺将 同时进行。但在施工过程中,必须详细的做好施工记录。(三)施工机具配置及施工场地布置1施工机具配置根据锚索工程量、现场配电容量、浆场地大小、机械设备施工效率和工期要求,决定安排若干套钻孔施工设
13、备,主要机具配置如下:序号机具名称型号单位数量备注1锚杆机MC-30台1日本三菱2锚杆机Klemm80302台1德国BAUER3地质钻机XY -1b台4北京探矿厂14注浆泵BW250/40台35排污泵3PNL台16搅拌机ZJ 8027锚杆张拉机100吨、30吨38电气焊15KW套22.施工场地布置本工程施工面积约5000m2,为了避免在锚杆施工过程中排出的水浸泡 基槽和机械施工过程中扰动地基土层,在施工抗浮锚杆时,须预留至少0.5米厚土方。根据9月22日四方会议要求,主楼I区部分的施工作业面在绝 对标高22.4m位置,H区、皿区抗浮锚杆施工作业面在绝对标高21.5m位置,纯地下室部分抗浮锚杆施
14、工作业面在绝对标高23.0m位置。钻孔施工设备及辅助设施的布置应根据材料运距短,便于运输和存放,水电接头方 便,机具设备集中,便于指挥。输浆管距离一般不超过20m30m,管线太长压力损失加大,设备管线移动方便,冒浆易于处理等原则进行。据此 把各组钻机及相应的泥浆泵布置在基坑底部各区工作面不同位置;水泥库、 一次压浆泵及其它辅助设施等组成施工后台放置在基坑上面东侧;而二次 高压注浆泵及其它辅助设施等布置在基坑底部,与施工场地相对集中的地 方,减少因管路过长,带来的压力损失和材料损失。基坑排水是施工中的重要环节之一。目前Klemm套管钻机的用水量较 大,因此将该机安排在场地外侧施工,这样可以在无锚
15、杆场地设置集水坑。 其他地质钻机可在钻机施工的附近无锚杆的地方设置小泥浆池,使用后就 地处理。详细安排可见附图。(四)劳动力配置1、地质钻机钻孔施工人员配制根据本工程的特点,施工实行每天2班工作制,每班工作时间12小时。4台套地质钻机设备的劳动力配备如下职名工作内容人数备注队长全面组织管理劳动力协调各种关系1四台套设备1人技术员掌握技术,控制质量,整理资料1四台套设备1人班长全面掌握施工、质量和安全4X2每班每套设备人主机手操作钻机、钻孔、移位4X2四台套人数副机手协助主机手4X2机修工设备维修保养22台套设备1人电工设备和照明用电装修,安全用电1共计292、套管钻机人员配置根据本工程的特点,
16、施工实行每天2班工作制,每班工作时间12小时每2台套套管钻机设备的劳动力配备如下职名工作内容人数备注队长全面组织管理劳动力协调各种关系1二台套设备1人技术员掌握技术,控制质量,整理资料1二台套设备1人班长全面掌握施工、质量和安全2X1每班每套设备人机手操作钻机、钻孔、移位、维修2X2二台套人数泵工操作压浆泵2X1机修工设备维修保养1每台套设备1人电工设备和照明用电装修,安全用电1共计123、锚杆制作和灌浆人员配置职名工作内容人数备注班长全面掌握施工、质量和安全2X1泵工操作压浆泵2X1搅灌工操作搅灌机,灰浆泵,测灰浆比重2X1普工倒运水泥2X2制作工锚索制作和安放2X4机修工设备维修保养1共计
17、194、施工人员配置共计60人二、施工进度安排施工进度计划的编制原则是尽量与主体施工交叉施工,少占用绝对工 期。首先是锚杆钻孔工艺试验,这一部分安排在 9月16日至9月20日期 间;在完成了锚杆钻孔工艺试验后,立即需要进行主楼基础底板下的196根抗浮锚杆的施工。施工工期安排在9月23日至10月17日期间。为保证 工期,将配置5台套(其中1台套备用)以上的钻孔设备,以保证每天不少于 完成8根的工程量。在主楼土方和抗浮锚杆施工期间,同时安排基本试验锚杆的载荷试验。纯地下室部分的锚杆施工准备工作安排在 10月20日后进行,正式施 工安排在10月25日,此时按每天完成10根锚杆的施工速度计划,则420
18、 根锚杆需要42天工作日,在12月6日完成。最后是锚杆的检验和张拉、锁定及 CGM 灌注,为了避免影响总工期,将安排在地下室底板施工完成后的地下室结构施工中交叉完成。 具体计划见附图。三、抗浮桩锚杆施工工艺流程、技术参数(一)施工工艺流程锚孔定位编号T钻机就位T钻孔T下锚T注浆拔管T二次注浆T张拉T封锚(二)施工工艺1、放线定位1)按施工桩位平面布置图放线定桩位,做好标记和预检;2)桩位误差控制在规范要求之内。2、地质钻机锚孔钻进方法1)安装锚孔钻机、调平、调立、稳固;2)锚孔孔径 150mm ,孔径偏差不大于 2cm ,深度偏差不大于设计深度 1%,成孔深度达到设计要求;3)粘土地层选用 1
19、46mm 前导式三翼钻头正循环清水钻进, 卵石地层选 用组合牙轮钻头;4)遇砂、卵石地层需采用泥浆护壁;5)锚孔钻进经常检查钻头尺寸,保证钻孔孔径;6)掌握锚孔中心度,防止锚孔偏斜,跑斜后应采取措施,重新成孔。3、套管钻机钻进方法1)安装锚孔钻机、调平、调立、稳固;2)钻孔套管外径 133mm ,孔径偏差不大于 2cm ,深度偏差不大于设 计深度 1%,成孔深度达到设计要求;3)选用 146mm 前导式三翼钻头正循环清水钻进, 卵石地层采用冲击跟 进的方法;4)掌握锚孔中心度,防止锚孔偏斜,跑斜后应采取措施,重新成孔。4、洗孔1)锚孔成孔后,将联接空压机的洗井管置入孔内, 由上往下, 再由下往
20、 上反复冲洗,同时不断补充立到孔内泥浆比重小于等于 1.05 ,沉渣小于等 于 30cm ;2)做好孔口维护,防止泥浆流入孔内。5、钢绞线加工制作及孔内安装1)钢绞线底端为锁锚形式,钢绞线为无粘结低松驰 II级I860钢绞线;2)锚杆按间距 1.02.0m 安装定中心支架,以使钢绞线保持平行,保证 锚杆在锚孔中心;3)锚杆底端装设锥形防护装置, 保护锚杆端部不被破坏, 以及锚杆对孔 壁的破坏;4)固定中心支架使用铁丝绑扎牢靠;5)注浆管安装与钢绞线组装工作同时进行, 安置于钢绞线束中央, 注浆 管内径 20mm ,长度超出钢绞线 2.0m 左右;6)钢绞线采用人工安放, 必要时借助手动葫芦下放
21、; 下锚前, 锚索制作 质量和锚索长度需经监理验收合格后,方可下入孔内7)锚杆按设计及规范制作组装;8)锚杆结构示意图见附图二。6、注浆1)浆液配制:水灰比:0.40.5,水泥:P.O.42.5(普硅 525R)2)水泥浆搅拌均匀,具有可靠性,低泌浆性;3)注浆前先泵送清水至孔口返水以疏通管路,后采用常压泵送方法注 浆,注浆前不得拔出注浆管,以保证锚杆底端注浆充实;4)采用水下混凝土灌注法,首次注浆量以注满孔为准,充盈系数达1.2以上;5)注浆作业连续,注浆管要边注边拔,拔管高度不超出孔内浆液面;6)待一次注浆体初凝强度达 5.0MPa 后,即可用高压注浆管 进行二次 高压注浆, 注浆材料采用
22、纯水泥浆 (水灰比为 0.450.5) 。二次注浆时间可根 据注浆工艺通过试验确定。为了提高浆体的早期强度,可以考虑加入适量 的外掺剂,起到早强和膨胀的作用;在做配合比实验时,同时做掺加外加 剂和不掺加外加剂的两组水泥浆的配合比。根据实验结果进行比较之后, 根据实际需要再决定水泥浆是否掺加外加剂。7)锚固段注浆采用孔底返浆法, 将注浆管插入到距孔底 50cm 处,用压 浆机 (泵)将水泥 (砂)浆通入注浆管注入孔底,水泥 (砂)浆从钻孔底口向外依 次充满并将孔内空气压出,而水泥浆则由孔眼处挤出并冲破第一次注浆体。8)试块制作,除见证取样外,每天或每20 根(锚)桩做 3 组,规格70.7mm
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