高边坡支护(锚索施工)

21、工程概况1.1工程简介由于近日来连降暴雨，导致213国道K1011+350~450m段出现滑坡，为保证附近高压电塔及公路边坡的稳定，特对其进行边坡加固处置，具体方案为：（1）、整个坡面采用钢筋混凝土框格梁锚索方法，（2）、钢筋混凝土框格梁采用4×4m间距。（3）、框格梁采用40×50cm（宽×高）配筋上下各4根Φ25钢筋间距10cm，保护层5cm。箍筋Φ10间距25cm。（4）、坡面坡比采用1:0.5~1:0.75，每10米设一个台阶，留2.0米宽护坡道，并设高30cm、宽25cm拦水坎，水宜排入猛子沟方向岩面上。（5）、预应力锚索钻孔采用Φ146或Φ168mm，俯角20o，采用9束锚索，锚索深入基岩至少14米。（6）、钻孔注浆采用M40砂浆，注浆压力0.2~0.4MPa。○1预应力锚索采用9束无粘结钢铰线。○2有地下水处根据实际情况设置间排距2.0米的PVC管，仰角3~5o,以利排水。（7）、为了给边坡永久处理一定的时间，在预应力锚索及钢筋混凝土框格梁施工前，先对边坡进行喷素砼进行表面封闭处理，同时配合9m、6m的Φ32自进式锚杆处理。1.2临建工程及施工平面布置图1.2.1办公、生活及生产用房（1）办公用房在213改道公路旁用Φ40架管、石棉瓦、五层板（木）等搭设6m×12m的办公用房。（2）生活用房在办公用房附近用Φ40架管、石棉瓦、五层板（木）等搭设6m×18m的1生活用房，室内用Φ40架管搭设双层通铺，上铺长2m，宽0.3m，厚2.5cm的木板作为床板。（3）生产用房主要是钢筋加工房及锚索体加工场。1.2.2供风系统（1）空压机采用柴油空压机，供风量为60m3/min。（2）风管采用2趟3’焊管作为送风管，共长480米。1.2.3供电系统（1）发电机采用310KW、50KW发电机组各一台，供电量达360KW。（2）电路主电路采用3×150mm2铝芯线1趟，共长250米。1.2.4供水系统从施工工作面以上，用Φ25的PVC管，长500米引山泉水到生活区及施工工作面。1.2.5制浆、混凝土搅拌系统（1）水泥、砂、石等库房在施工工作面顶部机耕道旁用Φ40架管、石棉瓦、彩条布搭设6m×10m的水泥库房，水泥库存量为100吨。（2）混凝土输送系统在水泥库房旁边搭建混凝土搅拌系统，搅拌机采用卧式350搅拌机，混凝土入仓采用溜槽从混凝土搅拌站输送到工作面。溜槽采用厚1mm的黑铁皮（长2m，宽1米）做成圆筒（一端大，另一端小），溜槽架采用Φ40架管搭设，从搅拌站处一直搭设到施工工作面。1.2.6材料进场方式所有施工材料及设备从原213国道经过施工临时公路进入213改线公路，进入工地临时材料库房，再用小四轮拖拉机经一条2.5米宽的机耕道进入施工工作2面顶部，使用人工将材料下放到工作面。31.2.7施工平面布置图213国道改线路发电机组水泥库房、制浆站、砼搅拌站施工工作面滑坡边缘线砼溜槽主配电盘水路电路机耕道风路空压站集水池办公室加工车间213国道改线路到漩口213国道岷江生活住房施工便道到映秀41.3设计工程量项目名称单位数量参数备注锚索根58锚杆根353排水孔孔4框格梁米2001.4资源投入计划1.4.1主要设备投入计划主要投入设备名称型号规格数量额定功率性能锚固钻机YXZ-7070822.5KW×8良好圆盘钻机全风动2良好砂浆机100/3.52良好灌浆泵3SNS211KW×2良好电动油泵ZB4－500S1良好挤压机XJ－6001良好千斤顶YCW2502良好搅拌机C3501良好振动棒1良好电焊机BKX3002良好钢筋切割机402良好钢筋弯曲机2良好空压机美国寿力2良好空压机英格索兰2良好发电机组310KW1良好发电机组50KW1良好1.4.2人员计划1.4.2.1工程技术人员12人，其中高工2人，工程师2人，助工4人，技术员4人。1.4.2.2技术工人48人，其中技师2人。1.4.2.3普工160人。51.5进度计划项目名称六月七月八月下旬上旬中旬下旬上旬施工准备进场施工撤场2、预应力锚索及网格梁施工工艺本工程预应力锚索型式采用自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索，使用无粘结钢绞线，采用一次注浆。在坡、堆积层边坡的松散体中钻孔采取套管跟进保护钻孔。相应的施工工艺流程见图1.2-1。2.1预应力锚索孔位平面布置图，见附表1。2.2预应力锚索及网格梁施工工艺流程如下：图1.2-1预应力锚索及网格梁施工工艺2.3边坡清理在锚索支护施工前，先用人工（佩戴好安全绳、安全带）把整个坡面的浮渣、危石清理干净，把边坡内的渗水用PVC管引出到边坡以外，在情况允许的情况下先对边坡进行素砼喷一次。在边坡下部先搭设安全防护网，以防上部施工时落物掉下，砸伤下部人员及设备。锚索体制作清孔钻机就位边坡清理搭设施工平台锚索孔定位、编号钻孔跟管下锚拔套管注浆锚礅浇筑张拉补偿张拉封锚网格梁浇筑锚索体制作清孔钻机就位边坡清理搭设施工平台锚索孔定位、编号钻孔跟管下锚拔套管注浆锚礅浇筑张拉补偿张拉封锚取样取样设备率定62.4搭设施工平台在施工工作面内用Φ40架管搭设施工平台。由于工作面边坡较陡，平台搭设自工作面顶部向下施工，具体搭设方法为：（1）用人工（或机械）在工作面顶部较稳定的地方向下埋入锚杆，作为固定端，用Φ10mm的钢绳栓在其上。（2）用Φ40架管平铺在地面上（作为扫地杆），并用钢绳牢固地拉在预埋锚杆上。（3）用Φ40架管按间距1.5米，层高2米，宽4米，一层一层自上而下进行搭设，架管底部与扫地杆牢固连接在一起，使工作平台形成一个整体。（4）用手风钻打一部分3m长,Φ32的锚杆作为施工平台的固定端，用铁丝（或焊机）把施工平台和锚杆连接起来。（5）施工平台上，铺满厚5cm的木板。（6）在施工平台外侧，挂上安全网。（7）在施工平台上安装好照明装置。2.5锚索孔编号定位2.5.1锚索孔编号预应力锚索编号为：MS-i-j，MS表示锚索，i=1，2，3……表示行号，j=1，2，3……表示列号，面向边坡，由上而下i自然增加，从右向左j依次增加。2.5.2锚索孔定位根据锚索布置图中的高程和桩号，用经纬仪测出孔位，并用红油漆作标记，并标明孔号，孔口坐标误差10cm。2.6钻机就位为保证锚索孔质量，必须保证钻机就位的准确性、稳固性。2.6.1准确性（1）调整钻机立轴轴线方位角与锚孔设计方位角一致。（2）使用地质罗盘测量，调整钻机立轴轴线倾角与锚孔设计倾角一致，保持下倾20o。2.6.2稳固性（1）用卡固扣件卡牢钻机，使钻机牢固固定在工作平台上。（2）试运转钻机，再次测校开孔钻具轴线和倾角，使其与锚孔轴线和倾角一致，然后拧紧紧固螺杆。（3）施工过程中，一直保证卡固扣件紧固状态，并定期进行检查。7（4）上下平台吊装设备时，在平台管架上安装手动葫芦，葫芦吨位大小一般为提升重量的3倍以上，承载的立杆、横杆应加密，操作人员应佩带安全帽、保险绳，吊装平台部位以下不得有人，并设置专人指挥。2.7造孔2.7.1锚孔基本技术参数（1）孔径：锚索设计孔径为Φ146mm、Φ168mm。（2）孔深：深入基岩至少14米。（3）锚索角度：方位角按设计要求执行，向下俯角20°。2.7.2设备与机具（1）主要设备：YXZ-70锚固工程钻机。（2）机具：Φ146~168偏心跟管钻具，Φ146~168套管，液压拔管机，ZDΦ110冲击器配套Φ115、Φ135钎头。2.7.3钻进方法（1）钻进工艺：先用Φ146~168偏心潜孔锤跟管钻进至基岩面，然后用Φ110冲击器配套Φ115、Φ135钎头钻进至深入基岩14米。①钻进压力：开孔时，使钎头紧贴岩面低压冲击，平稳缓缓推进即可；正常钻进时Pf=2~4KN。②转速：开孔转速n=0；正常钻进转速n≯90r.p.m。③风量：Q风=9~12m³/min。（2）操作方法：用同径常规钎头先造孔1米左右，为跟管钻进提供定位和导向作用。开钻前，让偏心钻头伸出套管靴，正转达到一定速度时，张开偏心钻头，方可进行正常钻进。特别注意在确认钻头到达孔底后，先回转，待正常后，再开风进行钻进。跟管钻进过程中，边加钻杆边加套管。跟管钻进至需要深度位置后，即可将跟管钻头、冲击器、钻杆提升出孔外。根据需要可一次跟管到位，或先跟管钻进至需要深度后再用常规钎头钻进至设计深度。然后用高压风彻底冲扫钻孔。为防止套管靴打脱落，在套管尾部增加一个同步给进装置，套管靴与套管之间实行焊接。偏心跟管钻具为Φ168mm，套管靴通径为139mm，扩孔钻头外径为178mm。2.7.4钻孔质量保证技术措施（1）跟管注意事项：在钻进结束或需要更换中心钻具时，先将孔底残渣吹尽，脱开中心钻具的回转动力，停止回转，缓慢提升钻具至偏心钻头后背与套管8锚固段长度导向帽托板锚板钢绞线内自由段长度钢筋混凝土锚墩隔离架约束圈φ15.24钢绞线锚具垫板钢护套靴前端接触为止，用管子钳卡持钻杆，作逆时针回转，同时缓慢提中心钻具，当中心钻具可顺利提升时，表明偏心钻头已经顺利收拢，这时可按照常规方法提升中心钻具，直至全部提出中心钻具。（2）在基岩内进行常规钻进时，每钻进1米，必须缓慢倒杆1米，往返不少于2次，直至孔口无岩粉返出。2.7.5破碎地层段的钻进措施（1）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，可采用先进行固结灌浆，待凝等强后继续钻进。（2）在钻进过程中若遇到地下水，可根据实际情况按间排距两米梅花型布置施工Φ152排水孔，下入Φ89排水PVC花管，仰角3~5o以利排水。2.8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。2.9锚索体制作2.9.1锚型：自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索，此锚索属于单孔多锚头锚索（图2.9.1-1），它克服了应力集中、改善了锚固段的受力状态，增强了锚固效果，提高了锚固寿命，对工程的长效锚固起到重要作用。详见附图“自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索结构图”。图2.9.1-1自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索结构示意图2.9.2锚具：9束钢铰线选用ESM15-9锚具、12束钢铰线选用ESM15-12锚具。2.9.3钢绞线：使用经检验符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-1995和ASTMA416-98标准要求的1860MPa高强度低松弛无粘结钢铰线，生产厂家由业主确定。92.9.4制作（1）下料：使用砂轮切割机下料，锚索长度L=L1（锚固段长度）+L0（自由段长度）+Li（锚礅长度）+锚具及传感器长度Lms+Lz（张拉长度）。锚固段长度与自由段长之和为钻孔孔深，锚具、传感器及锚礅长度共取1.5m，张拉长度取0.5m。（2）组装①钢铰线顺直排列在加工平台上。②按照要求进行内锚头部分制作。③顺直注浆管，按1.2m的间距安置对中架和隔离架，注浆管深入孔底，管端部应进行简易堵塞防止异物进入。④捆扎a.自由段：在两对中架中间使用黑铁丝捆扎。b.锚固段：在两隔离架中间使用黑铁丝将其捆扎成纺锤型。⑤锚固段顶部安装导向帽，焊接时注意防止承压板变形。⑥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。2.9.5锚索体质量检查（1）锚索体所用材料，均应出具材质证明书，并征得监理工程师认可，方可使用。（2）锚索体的结构尺寸和加工质量，必须经监理工程师验收合格。（3）每根锚索体按锚索孔号对应挂牌。2.9.6锚索编制注意事项（1）锚索剥皮长度：由于采用了新型的锚索体结构，钢铰线不需要进行剥皮，每根钢铰线只需要剥掉10cm的PVC保护套。（2）剥出的钢铰线应彻底清洗，并套上伸缩弹簧。（3）挤压前检查弹簧是否完好，挤压时观察压力是否正常，若有异常无法升至设计压力应查明原因，及时处理。（4）对各钢绞线进行编号，在尾部做出明显标志。2.10下锚2.10.1下锚方式：人工下锚2.10.2下锚时，操作人员要协调一致，用力均匀，只能往里推，不能往外拉，保证锚索体在孔内顺直不扭曲。2.10.3锚索体在下入到套管底部时，要注意缓慢使锚索体通过，并使锚索体外露孔口外达2米。102.11拔管下锚完成后，用