预应力锚索施工组织设计

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900m），南北宽90～270m。分布高程：右岸1519m～2043m，左岸1519m～2052m。临新源沟和4号沟方向地形较陡，约50°～70°，其他地带30°～35°。场地内1720～1730m高程有库枝—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Ⅱ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（S2+3）地层，岩性为灰色薄～中厚层状灰岩夹一层厚约4m～6m的灰黑色灰岩。岩层产状N5°～25°E,NW∠60°～75°，走向与新源沟近垂直，陡倾下游（坡外）。岩层真厚度95～235m，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级锚索布置范围：二区，EL.1870m～EL.1860m，EL.1820m～EL.1810m，EL.1810m～EL.1800m，EL.1770m～EL.1760m，EL.1760m～EL.1750m，EL.1730m～EL.1720m，EL.1720m～EL.1710m，EL.1710m～EL.1700m。b）1800KN级锚索布置范围：一区，高程EL.1660m～EL.1650m。c）其中：二区，EL.1870m～EL.1860m为有粘结型（有锚拉梁），张拉力为800KN；二区，EL.1820m～EL.1810m，EL.1810m～EL.1800m为无粘结型，张拉力为800KN；其余位置为无粘结型，张拉力见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.1870m～EL.1860m，EL.1810m～EL.1800m，EL.1760m～EL.1750m，EL.1720m～EL.1710m，EL.1660m～EL.1650m；L=50m锚索布置在EL.1820m～EL.1810m，EL.1770m～EL.1760m，EL.1730m～EL.1720m，EL.1710m～EL.1700m。2.编制依据a）《水工预应力锚固施工规范》SL46—94；b）《水利水电工程预应力锚索施工规范》DL/T5083-2004；c）设计图：新源沟石料场开采及支护详图。（中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院，图号：ND62-KM0308-0944-62-石料场-01～05）；d）设计通知单：中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院（第2008-001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。散盘采用抽内芯型式；断料架采用型钢结构，高约50cm；存料架高约50cm，底部采用Φ16钢筋骨架，间距1.5m，面层铺[10槽钢，长45m。3.1.2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0.5MPa。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φ48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φ15.24mm、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的规定。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2.4～2.8，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锚索施工程序图脚手架搭设钻机就位固定钻孔孔道验收钢绞线检查下料钢绞线运输锚索制作锚索安装内锚段灌浆联系梁及锚墩施工锚索张拉锚头保护混凝土拌制浆材制作附件加工各种材料应有产品合格证书和标牌，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、砂等均按有关规范要求进行性能抽检，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，整体张拉均采用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张拉时的控制依据。4.4施工方法4.4.1脚手架搭设根据现场锚索施工位置情况，采用φ48钢管及相应扣件脚手搭设施工平台，平台承载能力1.2t/m2，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1.2m～1.3m，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Φ25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Φ12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范执行。4.4.2钻孔锚索钻孔孔径为115mm（1000KN级锚索）或150mm（1800KN级锚索），采用YG60型或MZ165型钻机造孔。锚索孔施工采用25m3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。张拉段灌浆锚索孔位偏差控制在10cm以内，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，确保内锚固段处于稳定的岩层内。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.O42.5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＝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＝设计孔深＋砼垫座厚度50cm＋锚索测力计厚度25～30cm＋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＋20～30cm＝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，内锚段隔离架间距1m，并采用14#铅丝绑扎成枣核状，张拉段隔离架间距均为1.5m，锚索内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，内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，徐徐送入锚索孔内，锚索外露长度必须满足张拉施工操作。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内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。内锚段灌浆在锚索入孔验收合格24h内进行，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联系梁及锚墩浇筑内锚段灌浆后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，在锚墩范围内施工布置Φ20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。联系梁强度等级为C25，锚墩为C30(1000KN级锚索)或C35(1800KN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