泄洪洞出口边坡加固施工方案

瀑布沟泄洪洞工程出口自然边坡加固施工方案1、工程概况泄洪洞出口挑流鼻坎左侧边坡陡峭，岩体风化、破碎、裂隙发育。设计院经过雾化研究，于2007年9月6日下发设计通知【水泄字2007-03号总013号】，需对泄洪洞出口开口线以外自然边坡进行加固处理，以利该边坡的稳定和泄洪洞出口安全运行。处理范围：高程约为▽747.00～▽777.00m，见附图《泄洪洞出口自然边坡加固平面布置图》。采用锚索加固，锚索参数：P=1500KN，L=35m、40m交错布置，入射角俯角5度，间距5.0m，排距8.0m。支护参数可根据现场实际情况适当调整。地质条件：泄洪洞出口左侧自然边坡主要为花钢岩，岩体强风化强卸荷。呈碎裂～镶嵌结构，裂面普遍张开，山体陡峭。已有左岸低线公路：该公路高程为▽677.00m，贯穿整个泄洪洞，是本工程的主要利用道路之一。2、工程量根据现场踏勘，泄洪洞出口左侧自然边坡岩体强风化强卸荷。呈碎裂～镶嵌结构，裂面普遍张开，山体陡峭。为满足雾化安全及施工安全，保证边坡稳定，锚索仅满足了边坡深层加固，加固仅为点加固，表面松散体并没有达到加固目的，经研究，我部认为需对边坡挂网喷护支护。主要工程量如下：表1泄洪洞出口左侧自然边坡加固工程量表序号工程项目单位工程量备注1锚索根601500KN，L=35m、40m交错布置2锚杆根500Φ25，L=4.5m，间排距3.0m3挂网钢筋Kg17775φ8＠20cm4喷射混凝土m³675C20混凝土，厚15cm5钢管栈道米120施工垂直通道65吨缆索套1材料及机具设备垂直运输7操作脚手架m²4500注：上表中工程量为估算工程量，施工时以实际发生计。3、技术要求（1）锚索材料为高强度低松弛无粘结钢绞线，强度级别1860MPa。钢绞线材料应符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003和ASTMA416-98的要求。锚索体采用10束钢绞线组成，钢绞线单束直径Ф15.24mm。（2）锚固段置于微新岩体内，锚固段长度为8m。（3）锚索钻孔直径Ф140，锚索孔深设计为L=35m、40m，交错布置，具体深度根据岩石情况调整以满足锚固要求。孔斜不得大于5，不得使用水钻。（4）锚索孔内注浆采用全孔一次注浆，注浆浆液为P.O42.5R水泥净浆，水泥结石体7d抗压强度不低于35Mpa；出浆口注浆压力控制为0.3~0.5MPa。（5）锚墩混凝土标号C35，封锚混凝土标号C20。4、施工布置施工道路：已有左岸低线公路，公路高程为▽677.00m。施工供风：在▽677.00m高程布置2台20m³/min电动空压机。施工用水：采用直径Ф50钢管，在泄洪洞洞口处接已有供水主管。施工供电：利用泄洪洞出口已有400KV·A变压器。施工通道：从左岸低线公路▽677.00m高程开始，采用钢管搭设栈道直至▽750.00m高程。栈道布置见图《泄洪洞出口自然边坡加固平面布置图》【图纸编号：出口边坡加固-01】和《泄洪洞出口自然边坡加固施工栈道示意图》【图纸编号：出口边坡加固-02】。垂直运输设备：布置5吨揽索一根，运送施工材料及机械设备。5吨揽索见图《泄洪洞出口自然边坡加固平面布置图》【图纸编号：出口边坡加固-01】和《泄洪洞出口自然边坡加固缆索示意图》【图纸编号：出口边坡加固-03】。施工布置见附图《泄洪洞出口自然边坡加固平面布置图》【图纸编号：出口边坡加固-01】。5、施工方案由于支护加固区域位于泄洪洞出口挑流鼻坎左侧上方，与出口挑流鼻坎同时段施工，为不影响直线工期上的挑流鼻坎的顺利施工，本工程开始施工后，首先搭设栈道，采用人工清除支护区域的浮石、杂草，并挂网喷射15cm厚C20混凝土。施工并安装5吨揽索，搭设钻架平台，然后进行锚索的钻孔、穿索、注浆、锚墩浇筑、张拉等施工。5.1施工顺序风、水、电准备→栈道搭设→人工清坡（清除浮石、杂草等）→5吨揽索安装→搭设钻架平台→挂网喷射15cm厚C20混凝土封闭保护→钻机就位进行锚杆、锚索施工。5.2喷射C20混凝土施工5.2.1施工工艺喷混凝土选用P.O32.5普通硅酸盐水泥，粗骨料最大粒径15mm，采用经试验选定的配合比。喷混凝土采用TK961型湿喷机喷混凝土施工法，其工艺流程如下：混凝土喷射时，分片、分块、分层进行，采用自上而下螺旋形喷射。5.2.2施工方法①配料严格按设计配合比配料，拌制混合料的称量允许偏差为：水泥和速凝剂±2%砂、石和速凝剂±3%②拌和采用强制式拌和机拌料，搅拌时间不小于1min。掺和料掺有外加剂时，搅拌时间适当延长。③喷射喷射前，使用W/c=0.8:1的水泥浆润滑管路。由低向高处喷射。每次喷射厚度为5.0～6.0cm。分二层喷射，后一层喷射应粗骨料细骨料水泥水搅拌机喷射机喷嘴喷射面风速凝剂在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。喷射时，喷头处的风压应保持在0.1mpa。喷头与受喷面应垂直，不允许小于45°，喷嘴与受喷面保持0.6～1.0m的距离。喷头作螺旋状运动，均匀连续喷射。喷射时，必须控制好水灰比，保持混凝土表面平整，并湿润光泽，无干斑和滑移流淌现象。5.3锚索施工5.3.1工艺流程5.3.2锚孔编号使用红油漆标定孔位，并标明孔号。5.3.3手架搭设及钻机就位⑴脚手架搭设脚手架搭设原则：必须稳定牢固，满足施工承载要求，具有足够的强度、刚度和稳定性。锚索施工施工用脚手架采用钢管搭设双排脚手架，从▽747.00m高程起步。底部固定采用插筋（Φ25钢筋）作为立柱固定点，插筋长度1.5米，锚入岩体深度1m，外露0.5m。底层立杆钢管直接插入插筋内，确保底角稳定牢固。脚手架搭设时，严格按钢管脚手架安全规范要求进行搭设。脚手架管采用Φ42mm，壁厚3.5mm钢管，符合Q235-A钢，整根料长6m。脚手架纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；纵向水平杆接长采用搭接连接。搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。脚手架下部设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上方不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接搭接应符合下列规定：锚墩浇筑锚索体制作清孔下锚张拉待凝锚孔定位编号钻机就位造孔超张拉封锚注浆①、立杆上的对接扣件应交错布置：两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3；②、搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。立杆横向间距按1.4米搭设，步高≤1.8m。作业层脚手板应铺满铺稳。双排脚手架应设剪刀撑与横向斜撑。剪刀撑的设置应符合下列规定：每道剪刀撑跨越立杆的根数宜小于7根。每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45°～60°之间。高度在24m以下的单、双排脚手架，均必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。高度在24m以上的双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑，剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接。脚手架搭设沿坡面上升，脚手架架身固定采用短脚手架管与岩石上钻孔安装的插筋连接，保证脚手架搭设完成后底部、腰部、顶部都得到加固连接。插筋采用Φ25钢筋，长度1.2m～1.5m，锚固入岩体深度1m，外露0.3m～0.5m，通过短钢管与脚手架立杆连接，防止脚手架侧向偏移。双排脚手架搭设完成后，施工平台采用马道板进行满铺。⑵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，必须保证钻机就位的准确性、稳固性。项目部测量队协同机组工作人员调整钻机立轴轴线，使其与锚孔设计中心轴线的方位角及俯角保持一致；方位角及俯角满足要求后，用卡固件将钻机卡牢固稳。试运转后，再次测校钻机立轴轴线与锚孔设计中心轴线，使其保持一致。钻机就位并满足要求后，请监理工程师到现场验收合格并同意开孔后，方才开机钻进。5.3.4锚孔造孔⑴1500KN级锚索孔基本技术参数：①孔径：Φ140mm。②方位角：严格执行设计要求。锚孔俯角：5。③锚固段长度：8m。④锚索孔深度：L=35m、40m交错布置，具体深度根据岩石情况调整，以满足锚固要求为原则。⑵造孔设备、机具①设备：选用YG-70钻机造孔。②机具：YG-70钻机配套Ф140钎头。⑶钻进方法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。每钻进1m即缓慢反复倒杆直至孔口无岩粉返出。②转速：开孔转速n=0；正常钻进转速n≯90r.p.m。③风量：Q=12~14m³/min。⑷造孔注意事项①开孔前，清除孔口附近松动岩块。②开孔时应严格控制钻具的倾角及方位角，当钻进20cm～30cm后，使用地质罗盘校核角度，角度校核无误后开孔钻进；当钻孔进行0.5m～1m时，二次校核钻孔角度，确认正确后，继续钻进；若发现孔位偏离设计角度，应及时进行调整，保证钻孔角度符合设计要求。在钻进过程中及时测量孔斜及时纠偏，终孔孔轴线偏差不得大于孔深的2%，倾角偏差不得大于3°。③每钻进≯1m，必须缓慢倒杆1m，往返不少于2次，直至孔口无岩粉返出，以利充分吹粉排渣，避免卡钻及重复破碎。④锚索成孔应顺直，孔壁无错台、无松动石块。在钻进过程中，为防止孔径相差过大，使得下锚时困难。可备4个钎头，每个钎头打10m～15m左右，就轮换一个。⑤锚索孔钻孔的终孔深度为：设计孔深+40cm，以保证实际孔深满足设计要求，终孔孔径不得小于设计孔径10mm。⑥在钻孔过程中，如遇岩石破碎或地下水渗漏严重钻进受阻时，应采取固结灌浆等赌漏止水措施。若岩石岩性软弱孔壁易坍塌，应采取跟管钻法钻进成孔。⑦钻孔过程中应做好地质观察和记录，确保锚固段处于稳定的基岩内。⑧终孔验收合格后应及时安装锚索。⑸破碎地层段的钻进措施在钻进遇到破碎地带时，为保证成孔质量及效率，对钻孔进行固结灌浆，待凝等强后扫孔继续钻进。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。⑹清孔钻孔完毕，用高压风冲吹钻孔，直至孔口返风手感无尘屑，延续5～10分钟，孔内无沉渣。钻孔清孔完毕，进行钻孔检测，合格后进行下锚工作。5.3.5预应力锚索体制作⑴钢绞线选用符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003和ASTMA416-98标准要求的1860MPa高强度低松弛无粘结钢绞线，公称直径Φ15.24mm，捻向为左捻。无粘结钢绞线为防腐油脂敷裹并用护套包裹，厚度0.8-1.2mm，具有良好的防腐效果和可全孔一次注浆等优点。高强度低松弛无粘结钢绞线性能指标见表2。钢绞线强度利用系数≯70%。表2高强度低松弛无粘结钢绞线力学性能强度级别（Mpa）公称直径（mm）横截面积（mm2）弹性模量（KN/mm2）荷载（KN）松弛级别延伸率（%）屈服破断186015.2414019510234.6260.7Ⅱ≮3.5⑵自由式压力分散型预应力锚索体制作①组成：导向帽、单锚头、锚板、注浆管、高强低松弛无粘结钢绞线等（见图1）。自由式压力分散型预应力锚索1500KN级分4组锚头，每组锚头间距1.2m。图1自由式压力分散型预应力锚索结构示意图自由段长度第n组锚头锚固段长度导向帽D锚头间距0.6m∽1.2m第2组锚头注浆管第1组锚头单锚头锚板φ15.24无粘结钢绞线束线环隔离架φ15.24无粘结钢绞线钢筋混凝土锚墩钢垫板锚具②下料：使用砂轮切割机下料。钢绞线下料长度L=锚固段长度Lm+自由段长度Ly+锚墩长度Ld+张拉长度Ll。③锚索下料完成后，钢绞线放置在编制架上，剥除锚固段外层护套，然后使用细河砂清擦防腐油脂，然后再用棉纱沾柴油清擦油脂，油脂全部清洗擦完后，采用干净棉纱将钢绞线锚固段擦除干净。经过监理工程师检查验收合格后，进行锚索体编制。④按要求制作单锚头。⑤组装将钢绞线顺直排列在加工平台上。按照要