预应力锚杆(锚索)专项施工方案

重庆公馆2#楼与4#楼之间岩质边坡治理工程预应力锚索（杆）张拉专项施工方案重庆市顺源市政工程有限公司2010年6月5日预应力锚索（杆）张拉专项施工方案1．概述本合同段重庆公馆2#楼与4#楼之间边坡治理工程，B-B1段锚索（杆）施工地段，该工程位于渝中区胜利路132号，在2009年10月施工过程中，经现场施工验槽发现岩层中有软弱结构面，经设计单位对重庆公馆2#楼与4#楼之间岩质边坡进行施工勘察后，编制《重庆公馆2#楼与4#楼之间岩质边坡岩土工程勘察报告（施工勘察）》，此时，该段边坡顶2#楼已施工约10层，但桩基础未落入已发现顺层软弱结构面以下，坡顶建筑荷载及风荷载等严重威肋着重庆公馆2#楼与4#楼之间岩质边坡的安全，进而威肋坡顶及坡脚拟建2#楼及4#楼的安全。该段边坡长约120m，坡高11.0m～12.9m，坡向约128度，以岩质边坡为主，坡顶局部覆盖土层根据工程地质勘察资料，设计采用预应力锚索进行坡面防护，锚固体长度8.5m至10m，锚索间距为2.3m，锚索由7φS15.2的钢铰线编制而成2．张拉施工：采用CW-150型千斤顶、JM系列锚具。3.锚索主要施工方法3.1施工主材3.1.1钢绞线采用符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003和ASTMA416-98的标准的1860MPa，高强度低松弛无粘结φ15.24mm钢绞线。3.1.2钢筋采用符合国家有关标准钢筋。3.1.3水泥采用地维牌普硅P.O42.5水泥。3.1.4锚具锚索采用JM系列锚具或其它符合技术要求的相同规格的锚具。3.1.5施工主材进场抽检项目钢绞线力学性能试验；锚具硬度及张拉机具率定试验；水泥安定性试验；钢筋拉伸试验；C40锚墩砼及封锚砼配合比试验；M30水泥浆配合比试验。3.2施工排架根据锚索分布情况需搭设承重施工排架。排架拟采用Φ48mm普通脚手架钢管搭设，排架钢管密度为1.5m×1.3m×1.8m（间距×排距×步距），临空侧一排设剪刀撑，每4跨设置一道斜撑。排架紧靠坡面，并与坡面通过连壁锚筋进行连接和加固。连壁锚筋采用Φ25钢筋，L=1.0m，入岩0.7m，按2步3跨，梅花布置。排架搭设完成后，在施工部位满铺竹跳板形成操作平台，竹跳板须与排架用铁丝绑扎牢固，平台四周设置安全可靠的防护栏杆，并立挂安全网、设置爬梯。排架要求座落在坚实的基础上，岩壁上的立柱管脚设置锚筋，锚筋规格Φ25钢筋，L=1.0m，入岩0.7m，钢管与锚筋套接式焊接牢固，排架要求扣件可靠，螺丝紧固，宽度满足施工需要。预应力锚索工程施工是一项地质条件变化复杂、关键工程隐蔽和施工技术难度较大的特殊施工作业，要安排一支受过专业训练、具有丰富施工经验的专业施工队伍进行施工。主要施工工序如下：4.锚索张拉及锁定、封锚通过现场张拉试验，确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定分级进行，严格按照操作规程执行。在设计张拉完成6～10d后再进行一次补偿张拉，然后加以锁定。补偿张拉后，从锚具量起，留出长5～10cm钢绞线，其余部分截去，须用机械切割，严禁电弧烧割。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，然后对锚头采用C40的混凝土进行封锚，防止锈蚀和兼顾美观。5.锚索制安5.1.1钢绞线下料：钢绞线切断采用砂轮切割机，要求切口整齐无散头现象，下料长度为L=锚固段长度L1+孔内自由段长度L2+锚墩长度L3+锚具及传感器长度L4+张拉千斤顶长度L5+必要的安全外露长度L6,其中：锚固段长度L1=8.5-10m孔内自由段长度L2=孔深—锚固段长度L1；锚墩长度L3=设计锚墩厚度70cm；监测锚索锚具及传感器长度L4=20cm；张拉千斤顶长度L5=50cm；必要的安全外露长度L6≥30cm；如：30m锚索下料长度为31.5m，35m锚索下料长度为36.5m，40m锚索下料长度为41.5m，45m锚索下料长度为46.5m，监测锚索下料长度比普通锚索长0.5m。锚索在锚索加工场内统一下料,进场后钢绞线存放在专用储存库内，垫高(离地至少20cm)并覆盖,以防潮防尘,并登记每卷钢绞线的编号。5.1.2锚索编号：详附锚孔平面图。钢绞线的出厂牌号保存归档,同时必须附有相关材质明书；钢绞线开盘前必须固定牢固后才能将外包装拆除，然后再从中间抽芯放线；开盘后，端头如果出现散头应将散头切除。钢绞线下料在专用的下料生产线上完成。在放线过程中应特别注意安全，避免钢绞线弹力伤人。5.1.3锚索制作锚索各种附件经检查满足要求后，方可进入现场编制，进、回浆管定长下料，并做不同标记，一期进浆管用红色油漆在两头及中间标识出来，二期进浆管用黄色油漆标识出来，二期回浆管不做任何标识（或其它易于辩识的标志）。编束时先将钢绞线在编束储料架上顺次平铺，然后将隔离架、束线环按施工详图所示尺寸与数量穿好，再开始编帘扎束。在现场严格按照施工详图编索，锚索结构见附图。制作程序分为：1）将钢绞线顺直排列在平台上，保持每级钢绞线长度一致。2）锚固段钢绞线清洗。A、剥离聚乙烯塑料套。B、散开钢绞线去除各股钢绞线表层保护油脂。C、对剥皮段进行清洗，先用锯末进行去油，再用洗衣粉进行清洗，最后用清水清洗并擦干，直至手感无油腻且表面光亮，用手捏摸要有涩滞感，清洗结束后还原钢绞线为初始形态。3）顺直装置注浆管和排气管，锚固段注浆管端部距孔底为10~20cm，并在端部以上0.5和1m处制作斜向剖口，防止端部堵塞无法注浆，排气管深入锚固段0~20cm。4）捆扎：为使锚索处于锚孔中心，要求锚固段每隔1.0m设置隔离架一块，之间50cm处用无锌铅丝绑扎成枣核状；张拉段沿轴线方向上每隔2.0m安设一个隔离架，之间每1米须用无锌铅丝绑扎牢固，且经过架线环的每根钢绞线均须用无锌铅丝绑扎牢固。5）用无锌铅丝在隔离架两侧将其绑扎牢固，以免隔离架移动。之后，在两个架线环中间采用无镀锌铁丝进行绑扎，使内锚段锚索绑扎成枣核状，且锚索绑扎时保证钢绞线进回浆管平行，并不出现交叉现象。锚索尾端按照钢绞线排列编帘，尾端2.5米范围内不得绑扎架线环。6）导向帽按要求制作，并与锚索端头牢固可靠连接，可用铁丝与锚索端头牢固连接或用环氧水泥胶结。7）对钢绞线表面检查，发现破损处采用防水胶布绑扎处理。8）锚索制成并经检验合格后，进行编号挂牌。合格锚索整齐、平顺地存放在距地面20cm以上的间距1.0m~1.5m（锚固段间距1m，张拉段间距1.5m）的支架或垫木上，不叠压存放，并用彩条布覆盖进行临时防护。5.1.4下锚锚索验收合格后采用人工安装，各支点间距离不得大于2.0米，转弯半径不得小于3米。穿索前要再次核对锚索各检查项目，穿束期间应有专人协调指挥，行走速度应均匀平稳缓慢。1）下锚方式：编锚验收后，人工推入。2）下锚措施：预应力锚索在出口闸室平台上编锚验收后，人工扛抬至排架上的操作平台上，根据现场实际情况可采用安全绳放送，由人工缓慢放至安装部位；和采用滑轮组吊装，在操作平台上将锚索调弯转向，慢慢推入锚索孔。锚索外露部分作临时包裹加以保护。下锚前，应仔细检查锚索编号是否与锚孔号相符，并再次检查锚索长度是否与所要下锚孔深相符。应防止锚体扭曲、压弯。往孔内推送锚索，操作人员要协调一致、动作均匀，为防止锚索体在孔内弯曲，可选取一根钢绞线作为标记并对应孔口定位标记，确保整束锚索定位推入。另外，为了防止锚索体在孔内弯曲，锚索下完后检查钢绞线的外露长度，并用锚索总长减去外露长度是否与孔深相同，就可以判断锚索在孔内是否弯曲。6.5锚索灌浆6.1.1浆液及材料锚固浆液为水泥砂浆。采用浆液配比试验确定的水灰比。1）水泥：新鲜普通硅酸盐水泥。水泥强度等级不得低于P.O42.5。2）水：符合拌制水工混凝土用水。3）外加剂：按设计要求，在水泥浆液中掺加的速凝剂和其它外加剂不得含有对锚索产生腐蚀作用的成分。6.1.2制浆1）设备：ZJ-400、100/3.5搅拌机。2）使用ZJ-400、100/3.5搅拌机搅拌，按配合比先将计量好的水加入搅拌机中，再将袋装水泥倒入搅拌机中，搅拌均匀。搅拌机搅拌时间不少于3min。制浆时，按规定配比称量材料，控制称量误差小于5%。水泥等固相材料采用重量称量法。3）将制备好的浆液通过输浆系统输送到灌浆工作面。6.1.3预应力锚索注浆1）注浆方式采用全孔一次性注浆工艺。2）锚索注浆前，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索注浆质量。3）注浆施工①采用3SNS泵灌注。②灌注前先压入压缩空气，检查管道畅通情况。③全孔一次性孔内无阻塞注浆，压力0.4Mpa,直至孔口返出浆液浓度与注入的浆液浓度相同时为止。④内锚段及张拉段在钻孔过程中如果发现岩石不完整,采用固结灌浆方式处理,先采用水灰比1：1起灌，再采用水灰比0.5：1续灌,进浆压力0.3~0.5Mpa,结束标准为小于5L/min持续灌注10min，若灌入量大，可以采取间歇、浓浆、待凝、掺加速凝剂等方法处理。6.1.4注浆浆液取样试验为检查注浆浆液质量并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。6.1.5锚索注浆设备清洗1）制浆结束后，立即清洗干净制浆机、送浆管路等，以免浆液沉积堵塞。2）注浆结束后，立即清洗干净注浆设备、管路等。6.2混凝土垫座浇筑内锚段灌浆结束后即可进行外锚头垫座砼浇筑,在立模前先按设计要求开挖、清理岩石面,使其表面清洁，然后按图施工安装孔口管与锚垫板，埋设骨架钢筋、钢筋网，架立模板后浇筑砼。预埋前，首先用手风钻按模板设计图打预埋插筋孔，保证孔口管与锚垫板埋设准确、牢固，再埋设螺旋筋及钢筋网；钢筋网片加工时，可首先焊三面，余下一面立模时，再行绑扎或焊接。立模时，先将二期进浆管调整至孔口上槽内，同时拉紧，再埋设钢套管及二期进浆管护管，孔口用水泥砂浆封裹，并调整钢筋网片位置。垫座砼采用C35砼，外锚头采用C40砼。锚头垫座砼浇筑视生产情况采用强制式搅拌机机械拌合，人工入仓，φ50插入式振捣器振捣密实，收仓后要及时养护，注意拆模时间要适宜。6.3锚索张拉锚固6.3.1机具的率定张拉设备的标定：为保护张拉控制力的准确性，在张拉作业前需对张拉设备系统（包括千斤顶、油管、压力表等）进行“油压值—张拉力”对应关系的率定，并经监理工程师批准后方可使用。采用整体张拉千斤顶YCW250B型千斤顶和ZB4-500S型电动油泵配套进行锚索张拉，单根预紧采用YDC240Q型千斤顶。使用前，张拉机具须进行配套率定。对每批进厂的锚板、夹片、限位板等进行外观检测，锚板、夹片夹持受力部位要求清洁，尺寸准确，不得有明显的机械损伤，避免应力集中；每批进厂的锚具都应有厂家的出厂证明书（须归档保管）。6.3.2张拉前具备的条件a、钢绞线材质抽样检查合格；b、张拉前各工序阶段验收合格；c、锚夹具合格证及抽样检验；d、张拉机具已配套标定并出具标定证明文件；e、内锚段灌浆、垫座砼强度均达到设计要求值；5.7.3锚索张拉操作a、安装锚板、夹片、限位板、千斤顶及工具锚。安装前锚板上的锥形孔及夹片表面应保持清洁，为便于卸下工具锚，工具夹片可涂抹少量润滑剂。工具锚板上孔的排列位置需与前端工作锚的孔位一致，不允许在千斤顶的穿心孔中钢绞线发生交叉现象。b、锚索正式张拉前，先对每股钢绞线施加50KN的张拉荷载进行预张拉，以使锚索各钢绞线受力均匀、完全平直，并将该荷载锁定在锚板上，再将所有锚索一起张拉至安装荷载。张拉控制以拉力为主，辅以伸长值校核，张拉时按以下分级进行，并进行及时准确的记录。锚索张拉分两次逐级张拉，第一次张拉值为锚索张拉控制应力的70%，两次张拉间隔时间不宜小于3-5天。为减少预应力损失，总张拉力应包括超张拉值，自由段为岩层时，宜为10%-15%。张拉必须等孔内砂浆达到设计强度的70%后方可进行。应核实锚索伸长量与受力值是否相符。张拉荷载分级及分观测时间：张拉荷载分级观测时间（min）0.1Nt50.25Nt50.5Nt50.75Nt51.0Nt101.1-1.2Nt15锚索锁定荷载取设计值的70%，具体取值如下：7×7φS15.2为754KN，9×7φS15.2为970KN，12×7φ