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河道井字型网格梁节点锚索支护施工方案

2020-04-04


一、工程概况:

由于右岸弃渣公路K1+485.0~K1+545.0边坡塌方处理过程中,揭露一顺坡向挤压面,若沿该坡面清坡,将危及边坡上部输电铁塔的安全。经业主、设计、监理、施工四方现场踏勘确定对设计通知单(总第377号)进行优化,具体如下:

1、原设计通知单边坡支护措施不变,边坡保持现有边坡形状;

2、在倒悬体上约EL.1753m部位设置井字型网格梁节点锚索支护。

设计新增估算工程量表

项目

单位

数量

备注

1000KN锚索

10

L=25m及L=30m各5束

C25混凝土

m3

30.6

网格梁混凝土

二级钢筋φ20

t

1.8

网格梁钢筋

一级钢筋φ8

t

0.6

网格梁钢筋

锚索施工主要技术参数表

项目

钢绞线(束)

钢绞线强度(N/mm2

外锚头钢垫板尺寸(mm

锚索钻孔直径(mm

锚墩顶宽(mm

锚墩底宽(mm

锚墩高度(mm

锚墩混凝土强度等级

内锚固段长度(m

技术参数

7

1860

250×250×40

Φ115

300

1100

400

C30

4~6


二、施工准备

风、水、电、各类仓库及其它临时设施布置参照《右岸边坡塌方处理及梨园大沟挡渣墙施工方案》(葛梨综水字〔201104号),根据现场实际进行适当调整,具体如下:

1、供风设备增加一台VY-12/7空压机,供风能力为12m3/minDN32橡胶管增加50m

2、网格梁钢筋、模板加工及锚索制作在原综合加工场地内进行;

3、搭设落地式双排扣件钢管脚手架,高度约40m,长度约60m(与边坡锚喷支护共用);

三、施工进度计划

本工程计划于2011830日开始施工,20111120日完工,总工期为80天。

四、资源配置计划

1、根据本工程的施工顺序,施工进度计划和劳动定额,对劳动力管理使用,我们采取以下几点措施:

1)为了实现资源的优化配置,充分利用现有资源及设备,本工程的组织机构可利用大坝下游供水系统工程项目部的组织机构资源。

2)施工现场项目经理及各部门做到全盘考虑,认真研究施工阶段所需投入的人力,作到心中有数,以减少盲目性。










 

拟投入本工程的主要施工机械设备

设备名称

型号规格

数量

检修情况

空压机

VY-12/7

1

良好

潜孔钻

QZJ-100B

1

良好

灰浆泵

ZJB-3型

1

良好

穿心式千斤顶

YDC-1500

1

良好

前卡式千斤顶

QYC270

1

良好

电动油泵

ZB4-50A

1

良好

灰浆搅拌机

JW180

1

良好

砂轮切割机

400mm

1

良好

室外吊运机

额定起重量600kg

1

优良

载重汽车

10t

1

良好

备注:与边坡喷锚支护设备调配使用

拟投入本工程的主要施工机械设备

人员种类

    人数

汽车

司机

2011年9月份

3

1

5

2

2

5

3

3

2

10

2011年10月份

2

1

5

2

2

5

3

3

2

10

2011年11月份

2

1

5

2

2

5

3

3

2

10


五、施工工艺及方法

1、预应力锚索施工工艺

预应力锚索施工工艺流程图

2、预应力锚索施工方法

2.1锚孔定位编号

1)锚孔编号

锚索孔编号为Mi,j

M代表锚索。

i为行号,由低高程向高高程按自然序列递增,i=1,2,3,…。

j为列号,对应于i行,面对边坡,由左向右按自然序列递增,j=1,2,3,…。

2)锚孔测放定位

严格按照设计图纸要求测放孔位。使用红油漆标定孔位,并标明孔号,孔口坐标误差±10cm

2.2管架平台搭设及钻机就位

1)管架平台搭设

本工程需搭设落地式双排扣件钢管脚手架平台,搭设的管架平台稳定牢固,满足施工承载要求。

2)钻机就位

为使锚孔在施工过程中及成孔后其轴线的倾角、方位角符合设计及规范要求,严格控制钻机就位的准确性、稳固性。

2.3锚孔造孔

(1) 1000KN级锚索孔基本技术参数

孔径:Φ115mm

方位角:严格执行设计要求。

锚孔俯角:水平下倾10°,方向为滑动岩层面倾向。

锚固段长度:4~6m。

锚索孔深度:30m25m交错布置。预应力锚索的锚固段应位于满足锚固设计要求的岩体中,若孔深已达到预定深度,而锚固段仍处于破碎带或断层等软弱岩层时,应有工程师会同地质、设计人员协商处理。

(2) 钻进方法

采用风动潜孔钻进行钻进。

(3) 造孔设备、机具

①设备:QJZ-100B潜孔钻机。

②机具:采用φ125mm钻头,配备φ50钻杆。

(4) 破碎地层段的钻进措施

在钻遇破碎地带时,钻具会发生跳动,钻进负荷加大,甚至会发生坍孔、卡钻、埋钻事故,给正常钻进带来不利影响。为保证成孔质量及效率,进行固结灌浆处理或跟管法钻进成孔。

(5) 在钻进过程中,认真做好钻孔记录,为分析判断孔内地质条件提供依据。

(6) 对于破碎带或渗水量较大的围岩,经过监理工程同意后,在安装锚索前,可对锚孔进行灌浆处理。

2.4清孔

钻孔完毕,用压缩风冲洗钻孔,直至孔口返出之风,手感无尘屑,延续5~10分钟,孔内沉渣不大于20cm

2.5钻孔检测

钻孔清孔完毕,进行钻孔检测,经监理工程师确认合格后进行下锚工作。

2.6预应力锚索体制作

1)钢绞线

使用符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-1995ASTM A416-98标准要求的1860MPa高强度低松弛钢绞线。无粘结钢绞线护套材质及护套内的防腐油脂标准应满足《钢绞线、钢丝束无粘结预应力筋》(JG3006-93)和《无粘结预应力筋专用防腐油脂》(JG3007-93)等规范的要求。

2)预应力锚索体制作

下料:使用砂轮切割机下料。下料长度为:

L=锚固段长度Lm+自由段长度Ly+锚墩长度Ld+张拉长度L1

将钢绞线表面清洗干净。

组装

a. 将钢绞线顺直排列在加工平台上,保持长度一致。

b. 按照隔离架上对应位置安放顺直注浆管,同时注意使注浆管在锚索体中的相对位置满足要求;按锚固段1.0m、自由段1.5m的间距安置隔离架。锚索编制时,将预力锚索锚固段设计长度的无粘结钢绞线剥去PE护套,将油脂等涂层清除干净。并将钢铰线PE套管切割处用胶带缠封,以免灌浆时浆液浸入或油脂外露。

c. 在两隔离架中间使用铁丝将其捆扎成纺锤型。

d. 在锚索体外侧安置对中架,使得预应力锚索体在钻孔内居中放置。

e. 锚固段顶部安装导向帽。

f. 对组装好的锚索按照对应的锚索孔进行编号,并妥善放置备用。

g. 锚索制作完成后应尽早使用,不宜长期存放。

2.7下锚

1)预应力锚索安装时,由工人将加工好的锚索从堆放区抬运至工作面平台,再送至锚索区入孔。

2)锚索入孔前对钻孔重新进行通孔检查,对塌孔、掉块应进行清理干净或处理,不得欠深。安装前应对锚索体进行详细检查,核对锚索编号与钻孔孔号,并对损坏的配件进行修复和更换。

3)推送锚索时用力要均匀一致,应防止在推送过程中损坏锚索配件。推送锚索时不得使锚索扭压和弯曲。注浆管宜随锚索一同放入钻孔。锚索放入孔内应与钻孔角度保持一致。在将锚索体推送至预定深度后,检查排气管和注浆管是否畅通,否则应拔出锚索体,排除故障后重新安装。

2.8注浆

1)注浆方式

采用内锚固段和张拉段全孔一次注浆工艺,利用锚固法进行注浆施工。本工程锚索水平下倾10°,注浆管插至孔底,浆液由孔底注入,空气由锚索孔排出。

2)制浆

设备:JW180灰浆搅拌机,搅拌量6m3/h

材料

a. 水泥:新鲜普通硅酸盐水泥。使用大厂水泥,水泥强度等级P.O42.5,并采用早强型水泥。

b. 水:符合拌制水工混凝土用水。

c. 外加剂:膨胀剂、早强剂等符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL62-94)的规定。是否掺入及掺入量根据现场实际及施工要求,并经试验,报监理工程师审批后执行。

浆液配比:采用M40纯水泥浆,配合比报监理工程师审批后执行。

搅拌时间:t3min

3)锚索孔灌注

锚孔注浆前,应检查制浆设备、灌浆泵是否正常;检查送浆及注浆管路是否畅通无阻,确保灌浆过程顺利,避免因中断情况影响锚固注浆质量。

预应力锚索注浆

a. 采用ZJB-3型泵灌注,灌浆压力0.3Mpa~0.5Mpa。

b. 灌注前先压入压缩空气,检查管道畅通情况。

c. 灌注方法:实际注浆量一般要大于理论的注浆量,或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。如一次注不满或注浆后产生沉降,要补充注浆,直至注满为止。注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,同时做好注浆记录。

d. 注浆结束标准:灌浆压力为0.1~0.3MPa,排出的浆液浓度与灌入的浆液浓度相同,且不含气泡时为止。

4)注浆浆液取样试验

为给锚索张拉提供依据,注浆时对每一批预应力锚索的灌浆浆液取样做抗压强度试验。

2.9网格梁及锚墩浇筑

灌浆结束后即进行网格梁和锚墩混凝土浇筑,网格梁采用C25混凝土整体浇筑,锚墩采用C30混凝土浇筑。模板需人工搬运至作业平台,人工垂直运输距离约为40m。混凝土可通过室外吊运机运输至作业面,若吊运困难可通过人工搬运至施工面,垂直运输距离约为40m。锚墩及网格梁在立模前先按设计要求清理施工面,使其表面清洁,然后按图施工安装孔口管及锚垫板,埋设骨架钢筋、钢筋网,架立模板后浇筑。

1)锚墩钢筋制安时,先用风钻在锚索孔周围坡面上对称打孔4个,插入Ф20骨架钢筋并固定,将钢绞线束穿入导向钢管并把导向钢管插入孔口50cm左右,然后按照图纸要求焊接钢筋网或层并固定于骨架钢筋上,焊接质量符合要求。焊接过程中,不得损伤钢绞线。

2)钢垫板安装:钢垫板牢固焊接在钢筋骨架上,其预留孔的中心位置置于锚孔轴线上,平面上与锚孔轴线正交。

3)在钢垫板与基岩面之间按照图示锚墩尺寸立模,验仓合格后,浇筑图示标号混凝土,边浇筑边用振捣棒振捣,施工时选用30振捣棒振密实油漆在锚孔周围,钢筋较密集,一定要仔细振捣,保证质量。

4)砼浇筑时,须现场取砼样,确保锚墩浇筑质量,并给锚索张拉提供依据。

2.10预应力锚索张拉、封锚

1)锚索张拉在锚固注浆结石体抗压强度达到30MPa及锚墩混凝土等的承载强度达到施工图纸规定值后进行。

2)张拉程序 

锚索张拉按分级加载程序进行,即由零逐级加载到超张拉力,经稳压后卸荷到设计张拉力进行安装,0 mδ(稳压3min)→δ(m为超张拉系数,极限值为1.05~1.1,δ为设计张拉力)。

张拉工艺流程

穿锚→初始载荷(钢绞线调直)→分级循环张拉至设计工作荷载→超张拉

先进行试验锚索的张拉。试验锚索的数量及位置由监理工程师确定。每次进行试验锚索的张拉,须有监理工程师在场,并按监理工程师指示进行。

3)锚索张拉方式

采用先单根调直预紧、再整体张拉的方式。

4)张拉设备仪器

电动油泵:ZB4-50A

千斤顶

a. 单根张拉千斤顶:QYC270

b. 整体张拉千斤顶:YDC-1500

张拉设备仪器检测合格后使用。

5)锚夹具

1000KN级锚索由7束钢绞线编成,锚具选用YJM15-7

6)张拉注意事项

加载速率:每分钟不宜超过设计应力的10%

卸荷速率:每分钟不宜超过设计应力的20%

预应力的施加:向张拉油缸加油使油表指针读数升至张拉系统标定曲线上预应力指示的相应油表压力值。

钢绞线伸长值:分级测量钢绞线伸长值并按要求做好记录。钢绞线调直时的伸长值不计入钢绞线实际伸长值。

7)穿锚

①清理干净锚具、工作夹片及钢绞线表面,夹片及锚具锥孔无泥砂等杂物。

将钢绞线按周边序和中心序顺序理出,穿入锚具。

推锚具与钢垫板平面接触。

用尖嘴钳、改刀及榔头调整夹片间隙,使其对称。

8)初始载荷(钢绞线调直)

初始载荷:为设计工作荷载的δ/10

用单根张拉千斤顶YDC240Q将钢绞线逐根拉直预紧。张拉按照先中间后周边对称分序张拉的原则进行。

0→δ/10(稳定2min

9)分级循环张拉至设计工作荷载(基本试验)

分级加载等级:分别为0.250.50.751.0倍设计工作荷载δ。

 首先循环张拉:δ/10→δ/4(稳定2min

第二循环张拉:δ/4→δ/2(稳定3min

第三循环张拉:δ/23δ/4(稳定3min

第四循环张拉:3δ/4→δ(稳定3min

10)超张拉

①张拉力不得超过预应力钢绞线强度标准值的75%

②第四循环张拉结束后,在设计工作荷载δ的基础上继续加载至1.05δ~1.1δ锁定,δ→1.05δ~1.1δ稳定(10min)

2.11补偿张拉

1)锚索应力损失基本稳定后,若锚索锁定的张拉力低于规定的设计值,对锚索进行补偿张拉,以满足设计赋存力的要求。

2)补偿张拉程序:实际张拉力→δ(稳定2min)。

2.12外锚头保护

1)锚具外的钢绞线除留存15cm外,其余部分切除。

2)外锚具或钢绞线端头,按设计要求用混凝土封闭保护,混凝土保护的厚度应不小于10cm

六、质量控制措施

1、钻孔的孔位、孔深、倾斜度应按设计要求进行严格控制,其孔距偏差允许为±10cm,倾斜度及方位角允许偏差为±2°,有效孔深的超深不大于20cm,且每钻进5m校正一次,保证孔位达到设计和规范要求。

2、严格执行“三检”制,作好班组自检,必须作好各工序的施工记录,施工中上道工序不合格或未经监理工程师验收签证的预应力锚索阶段产品,不得进入下一道工序施工。

3、认真做好施工记录,各道工序施工人员必须经培训并经考核合格后方可上岗作业,严禁违章操作。

4、工具锚夹片与工作锚夹片两者不可混用,工具锚夹片使用一般不宜超过10次,工作锚板、限位板和工具锚板之间的钢绞线一定要保持顺直,不能相互扭结,以保证张拉的顺利进行。

5、锚索入孔时索体的弯曲半径必须大于5m

6、锚索上安装的各种进回浆管应保持通畅,管路系统耐压值不低于设计灌浆压力的1.5倍。

7、对于张拉合格并锁定后的锚索,在相隔24h72h时间内,按5%的比例随机抽检锁定吨位。实测值不得大于设计值的5%,并不得小于设计值的3%

8、灌浆结束标准:(1)灌浆量大于理论吸浆量;(2)回浆量比重不小于进浆量,稳压15min,孔内不在吸浆,即进、排浆量一致。

9、锚索灌浆必须采用灌浆自动记录仪。

10、封孔灌浆的沉缩部分复灌后不得有脱空现象。

11、在锚索张拉注浆体强度达到70 %以前,其20m范围内不得进行爆破作业。



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