锚索及腰梁专项施工方案
九洲天虹广场基坑支护及土石方工程
锚
索
及
腰
梁
专
项
施
工
方
案
审批:黄友根
中建三局第一建设工程有限责任公司
2013年8月28日
1、锚索、腰梁施工方案
1.1、预应力锚索基本实验
1.1.1、试验目的
①确定预应力锚索的极限承载力和安全系数。
②检验锚索的施工工艺。
③校核设计参数,确保工程的安全。
1.1.2、试验孔布置
按设计要求布设基本试验孔,孔位和数量由业主、监理和设计方确定,根据现场进度计划,将基本实验孔设置于两侧冠梁上部。
1.1.3、基本试验
①钻孔:孔位确定后,将孔位前的场地平整好,然后用MDL-120D1型钻机调整好角度,跟管钻进,循环液采用清水。
②锚索制作:锚索采用
强度1860MPa型低松弛高强钢绞线。按设计要求编索,设置支架,安放注浆管。成孔完成后即将制好的锚索安放入孔内。 ③注浆:锚索安放后即开始一次注浆,一次注浆完成后即拔出套管,初凝后进行二次注浆。
④锚墩制作;二次注浆完成后即开始制作试验锚墩,锚墩的大小同冠梁尺寸。 ⑤张拉:张拉采用YCW150型千斤顶,最大的张拉力为设计标准值的1.8倍。
1.1.4、结果分析
通过基本试验,确定该工艺在此地层施工的可行性,并验证锚固力能否达到设计要求,以指导工程锚索的施工。
1.2、工艺流程
1.3、施工示意图
其中因锚索倾角不同,导致冠梁、腰梁具体施工有部分差异,具体施工图详见设计图纸。
1.4、施工准备
1.4.1、场地平整
待每层土方开挖至锚索腰梁底标高后,在支护桩下挖一条300X300的排水沟,用于清排钻孔排出的泥浆,并对锚索的工作面进行人工场地平整,以满足锚杆机与钻机的需要。
1.4.2、定孔位
当锚索施工场地平整完成后,复核每排锚索的水平标高,按设计的锚索水平间距要求进行,用钢尺和测线实地布设孔位,并用红油漆做好标记,一孔一记。
1.4.3、钻机就位
钻机进场后按照先前测量放线放出的孔位位置就位后,调整角度,孔位允许垂直方向偏差为±50mm,允许水平方向偏差为±30mm,预应力锚索钻孔倾角15~22度不等,允许倾斜度偏差3%。
1.5、钻孔
预应力锚索钻孔按设计要求定位开孔,采用专用锚杆机带套筒机械作业成孔,钻孔直径根据锚杆的直径采用Φ150mm孔径,调整钻机的钻进角度与水平面的夹角。水下锚索时,采用全套管跟管钻进,同时用全孔泥浆全程护孔,并压住地下水水头,防止涌水、漏砂。钻孔钻至超过设计深度0.5~1.0m。同时现场应存储定量速凝剂、水玻璃及沙袋钢管等堵漏材料,以防成孔过程中孔内出现大量涌水涌砂,可采取迅速采取封堵措施。如仍无法控制孔内大量漏水,则应及时与设计、监理等各方沟通,协商采取压力注浆等相应措施。
1.6、清孔
钻机钻孔施工完成后,由于孔内残留有大量的泥浆、泥皮和沉渣,如果清理不干净、不彻底,会严重降低预应力锚索的锚固力。清孔质量是保证锚杆质量的关键,要求成孔孔壁垂直,孔内不得有塌陷和松动,基本完全清除孔内沉渣。钻孔完成后,采用新鲜泥浆,将孔内的泥浆及沉渣冲出孔外,直至孔口返出新鲜泥浆。清孔完成后,由甲方、监理人员对孔深进行查验,并作详细、完整的钻孔记录。
1.7、锚索制作
预应力锚索采用高强钢绞线锚杆现场制作,由导向帽、隔离架、一次常压注浆管、二次高压注浆管、定位托架组成,锚索自由段要均匀抹一层黄油,外套塑料波纹软管,并扎牢。制作好的锚索按规格排放整齐,经检查验收后方可使用。
锚索材料为Ф15.2低松弛高强钢绞线,其标准强度1860MPa,锚杆长度、间距以及钢绞线根数见各剖面图。锚筋应严格按设计长度下料,其允许误差为50mm。
安装就位前,要认真清除钢绞线表面的污物
锚固段架线环与紧箍环按每隔1m间距设置;紧箍环用16号铅丝绕制,不少于两圈。
自由段每隔2m设置一道架线环,确保钢绞线顺直。
锚索端部安装导向帽,以利锚索的顺利下放;导向帽采用长φ48X3.25钢花管,一端250mm制成锥型。
1.8、锚索安装
将锚索拉杆安放在钻孔内中心,防止自由段产生过大的挠度和插入钻孔时不搅动土壁,并保证拉杆有足够的水泥浆保护层,沿杆体轴线方向每隔2.0m设置一个定位器。
插入锚索拉杆时应将灌浆管(共两条管,一条为常压注浆管,注浆完后可以拔出重复使用;另一条为二次压力注浆管,管头密封,在锚固段范围内的管身上加工一些出浆孔,间距150mm,锚固段位置梅花状均匀布置,开孔处的外部用胶布封堵,与拉杆绑在一起同时插入孔内,放至距孔底保持50cm。
注浆管管头离锚索头部约50cm,并用胶袋绑扎,以防下锚索时管内出现负压而堵塞注浆管。
要求清孔后,立即插入锚杆,插入时将拉杆有定位支架的一面向下方。为保证非锚固段拉杆可以自由伸长,杆体自由段应用塑料布或塑料管包裹,与锚固体连接处用铅丝绑牢。
锚索拉杆杆体长度应等于锚杆设计长度加上张拉长度;安放杆体时,应将杆体顺直,缓慢插入孔中,不得搅动土壁。下放过程中应避免杆体扭转、弯折及各部件松脱。杆体插入孔内深度不应小于锚杆长度的95%,杆体安放后不得随意敲击,不得悬挂重物。
锚索锚头承压板应安装平整、牢固承压板面应与锚孔轴线垂直;承压板底部的混凝土应填筑密实。
1.9、一次注浆
锚杆水泥采用P.O.42.5R普硅水泥,水灰比0.5~0.55。锚杆注浆第一次为常压注浆,注浆压力约0.8MPa左右。注浆从孔底开始,将泥浆顶出孔外,同时压住地下水头。灌浆连续进行,灌浆以持续至此孔口流出水泥浆为止。一次注浆完成后拔出套管。
1.10、二次注浆
第一次注浆初凝后进行第二次高压注浆,注浆压力不小于2.5Mpa,以增加液的浆体密实度及护大面积。注浆量不得少于1.5包/m,必要时可采用三次注浆措施。为加快水泥凝固速度,水泥浆可加入适当的速凝剂。
1.11、预应力锚索张拉锁定
在二次注浆后,及时清理锚索外露端部,安装预应力承压力钢板、锚固传力装置。钢板采用200X200X20钢板,钢板中心留φ70孔,与腰梁中预留口位置重合。承压力钢板表面应平整,并与锚杆的轴线方向垂直;钢板上安装QM15-5型锚具。
待锚索水泥浆注浆体及腰梁等相关构件强度达到80%设计强度后方可进行张拉锁定。
锚索施工前需进行基本试验,试验最大荷载为标准值的1.8倍,保持15min,然后卸荷至零。
锚索正式张拉,先不安装锚具夹片,张拉荷载按锚索设计拉力值的0.10、0.25、0.50、0.75、1.1逐级加荷,每级荷载的观测时间不少于5分钟,待变形稳定后,方可进行下一级荷载的张拉。
张拉结束后,用红油漆涂抹锁定锚夹与锚索交接处,若发现油漆错裂较大,即需进行预应力补偿张拉。
1.12、渗水处理
开孔处于砂层部位的锚杆,孔口可能渗水较严重,要防止孔口涌砂和大量漏水。措施:锚杆孔注浆要饱满,用加入速凝剂的干硬性水泥砂浆堵塞孔口;用堵漏剂封堵孔口等。封堵材料依施工者自身经验,可采用发泡剂等材料。
1.13、涌水的处理及堵漏措施
1、由于地下水位较高,根据设计,第三、四排锚索处于水位以下,锚索成孔时易出现涌水的情况,采取以下措施预防和处理涌水:
①施工时,开启附近的减压井抽水,以降低施工面的地下水位。
②采用跟管钻进工艺护孔。
③若出现涌水,成孔后立即下入锚索,拔出套管,并开始采用水泥浆与水玻璃1:1进行双液注浆。
2、锚索完成后,锚索孔若出现渗漏,若较轻微,则采取引流的办法疏排;若较严重,则先清理渗漏部位,然后用帽笼塞缝,最后用堵漏王封堵孔口。