高边坡预应力锚索框架梁施工组织设计.doc
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1、预应力锚索框架梁施工组织设计预应力锚索框架梁施工组织设计 编 制: 复 核: 日期:2011 年 8 月 20 日 1 目目 录录 一、编制依据一、编制依据 22 二、工程概况二、工程概况 22 1 1、预应力锚索分布情况、预应力锚索分布情况22 2 2、工程地质和水文地质情况、工程地质和水文地质情况22 三、施工部署三、施工部署 33 1 1、施工管理机构图、施工管理机构图33 2 2、施工部署、施工部署33 3 3、人员、机械配置情况、人员、机械配置情况44 4 4、风、水、电布置、风、水、电布置55 5 5、施工进度计划、施工进度计划55 四、预应力锚索施工四、预应力锚索施工 55 1
2、1、总体方案、总体方案55 2 2、预应力锚索施工方案、预应力锚索施工方案77 五、质量保证措施五、质量保证措施1414 1 1、质量保证措施、质量保证措施 1414 2 2、施工质量保证措施、施工质量保证措施 1515 六、安全保证措施六、安全保证措施1818 1 1、机械设备安全措施、机械设备安全措施 1818 2 2、施工安全预防措施、施工安全预防措施 1818 3 3、高边坡施工安全应急措施、高边坡施工安全应急措施 1919 七、七、环境保护措施环境保护措施1919 附图附图2020 2 高边坡预应力锚索施工技术方案高边坡预应力锚索施工技术方案 一一、编编制制依依据据 1、两阶段施工图
3、设计; 2、公路工程相关施工技术规范; 3、公路工程检验评定标准; 4、业主及监理的相关要求; 5、实施性施工组织设计; 6、本单位在其他工程项目的施工经验。 二二、工工程程概概况况 1 1、预应力锚索分布情况预应力锚索分布情况 本合同段内的预应力锚索,分布于 K181+340K181+650 段高 40.5m 的高边坡;该段 高边坡紧邻马头塘隧道左线进口,边坡高度高,自然坡率陡, 挖方数量大,地质比较复杂。 地质钻孔 LK50 显示(如图图 3 3 所示),该段坡体均为强风化砂岩,坡面岩体存有潜在滑移面, 同时为了防止表层滑塌,中下部坡体主要采用预应力锚索格梁进行边坡加固,以确保路基高 边坡
4、稳定。具体分布情况如表表 1 1 所示: 表表 1 1 预预应应力力锚锚索索 一一览览表表 序 号 桩 号间排距规格 台 级 数量 (索) 1 K181+340650 3.53.75 26m,锚固 10m,615.24 23 30 0 2 YK42+872+890 3.53.75 26m,锚固 10m,415.24 31 18 8 2 2 工程地质和水文地质情况工程地质和水文地质情况 1)、工程地质 锚索施工段落,地形起伏大,山坡侧底部冲沟发育,路堑傍山开挖,自然坡率陡峻, 出露基岩多为砂岩,风化严重、结构松散,局部已成半岩半土状,遇水极易软化导致强度 降低,易发生滑坡、滑塌和崩塌等地质病害。
5、部分段落岩层与边坡倾斜一致,易形成滑坡。 路基施工后,易形成顺边坡方向,自坡顶贯穿坡脚的潜在滑移面。 现场工程地质调查和根据钻探显示,路垫由第四系覆盖层和下伏震旦系下统大绀山组 3 (Zd1)基岩组成,其中第四系土层为坡积(Qd1)要压岩土,下伏基岩为变质砂岩夹千枚岩, 勘察资料,揭露地层岩性如下: 亚粘土:黄褐色,湿,硬塑,含较多砂、砾,顶部见植物根系。 强风化变质砂岩:黄褐色,岩石风化剧烈,原岩结构大部分已被破坏;岩芯位半岩半 土状,浸水易软化,局部夹弱风化岩块。 2)、水文地质 场区地下水由上部土层空隙潜水和下部基岩裂隙水组成。上部土层中坡积亚粘土含水 性及透水性均较差,为相对隔水层,含
6、水量很小;下部基岩主要含水层为强弱风化基岩, 其基岩节理、裂隙发育;山坡底部山沟内有小溪流过,但水流量较小,场内水流梯度大, 排水条件较好。 三、三、施施工工部部署署 1 1、施施工工管管理理机机构构 如图图 1 1 所示 图图 1 1 施施工工管管理理机机构构框框图图 路基工程师 2 2、施施工工部部署署 项目经理: 项目副经理:总工程师: 工程技术部() 安全质量部() 物资设备部() 财 务 部 () 工地试验室() 综合办公室() 计划合同部() 隧道一、二队路基队() 4 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。其主要施工内容有:坡面
7、修刷、地质调查与处理、锚索孔定位及钻孔(含不 良地质段固结灌浆处理)、锚索加工编制、清孔下锚、锚固段注浆(含二次劈裂注浆)、锚 索格梁及锚斜托浇筑、锚索张拉、补充注浆及封锚等工作。工作量大,工序复杂,主要由 路基作业队负责,组织一支受过专业训练、具有丰富施工经验的专业施工队伍进行施工。 3 3、人人员员、机机械械设设备备配配置置 1)、主要技术及管理人员 预应力锚索施工配备的主要技术及管理人员如表表 2 2 所示 表表 2 2 主要管理技术人员表主要管理技术人员表 序号姓 名 职 务备 注 1 项目经理 2 项目总工 3 项目副总工 4 工程部长 5 路基专业工程师 6 安质部长 7 试验室主
8、任 8 测量队长 9 施工队长 10 质 检 员 11 施 工 员 12 其他管理人员根据现场配置充足 其它锚索加工、钻孔,注浆、张拉和格梁等施工所需作业人员,根据现场施工实际情 况配置充足。 2)、主要机械设备 预应力锚索施工进场的主要机械设备如表表 3 3 所示 表表 3 3 锚索施工配备机械设备表锚索施工配备机械设备表 机械名称规格型号数量备注 锚索钻机YQ100 型电空潜孔钻机 4 台 注浆设备液压2 套含不良地质段处理 空 压 机 20m3 3 套 空 压 机12m3柴油1 套备用 5 发电机 250KW 2 套备用 制 浆 机强制式1 套含不良地质段处理 砂浆拌和机强制式1 套 穿
9、心式液压千斤顶 YCD-200 5 套 混凝土施工设备3 套 材料运输车 5T 2 辆 其他设备据需要配置锚索辅助施工 3)、主要仪器设备 预应力锚索施工配备的主要主要仪器如表表 4 4 所示 表表 4 4 主要测量、试验、质检、监测仪器设备表主要测量、试验、质检、监测仪器设备表 序号设备名称厂牌及规格型号数量备注 1 全站仪SET230RK、NTS302R+ 2 锚孔定位 2 水准仪C32II、DSZ2 3 3 50m 钢尺 3 4 万能材料机 VE-1000B1 5 磨光机 2 6 试样切割机 1 7 砂浆稠度仪 1 8 电动重型击实仪电 动 1 9 其它仪器根据需要配置 4 4、风风、水
10、水、电电布布置置 锚索施工中所需高压风直接由隧道进口的隧道一队的 3 套 20m3空压机生产,另备用 1 台 12m3空压机;施工用水采用增压泵直接从隧道队空压机房水池抽提供给,备用水源为马 头塘左线隧道进口左侧溪沟积水;施工用电,直接从隧道进口施工用变压器接入,满足施 工要求,另配置备用 250KW 柴油发电机组 2 台,施工前与网电联接,可随时合闸供给锚索 施工用电。 5 5、施施工工进进度度计计划划 计划开工日期:2011 年 5 月 5 日 计划完工日期:2012 年 10 月 5 日 四四、 预预应应力力锚锚索索施施工工 1 1、总体方案、总体方案 6 锚索施工与高边坡施工同步进行,
11、严格遵循“随开挖、随支护”的原则,上层边坡支 护施工完成,开挖至预应力锚索施工位置后,及时组织进行格梁及预应力锚索施工,完成 边坡防护,减少边坡暴露时间。 1)、做好预应力锚索施工前的各项准备工作,机具配备质量和数量,人员配置数量和 结构等必须与预应力锚索施工相适应,满足施工需要;完成原材料进场及试验检测;完成 施工技术方案、开工报告等技术资料的编写、上报和审批,技术交底资料的下发学习。 2)、锚索施工按从上到下(可根据现场情况适当调整)分序加密的原则进行施工,尽 量避免锚孔间串浆,影响施工效果。杜绝上下操作产生安全问题,同时减少各锚孔施工之 间的相互干扰,锚索施工分序见图图 2 2(以从上至
12、下为例)所示,并在成孔后及时进行锚孔固 结灌浆,以保证成孔和锚索施工整体质量,然后及时进行后续各工序的施工。 图图 2 2 锚索施工布置及分序示意图锚索施工布置及分序示意图 1112131415 1514131211 109876 678910 12345 54321 平台 42+868 单元分缝单元分缝 42+900 二级坡面三级坡面 789 987 456 654 123 321 平台 单元分缝 42+89042+872 说明: 1、本图为高边坡垂直于坡面投影示意图; 2、图中标注单位均为 ; 3、锚索施工分成两序进行施工,其中图示1、2、3等数字为一序孔,先施工,施工顺序同编号大小顺序;
13、图示 1、2、3等数字为二序孔,在一序孔施工完成后再完成锚索施工; 4、锚孔位置依照设计确定,位于纵横向线的交点位置,实际位置根据现场坡面地质情况确定。 高边坡预应力锚索布置及分序图 3)、预应力锚索防护断面布置如图图 3 3 所示 图图 3 3 预应力锚索布置示意图预应力锚索布置示意图 7 L=26m L=26m 潜在滑动面 L=26m 26m L=26m 1:1 1:1 1:0.75 1:0.75 测 设 中 线 10斜孔排水 =207 10斜孔排水 =207 锚杆格梁 26m 8m 10m 10% (2)亚粘土 50 66.263 锚索格梁 衬砌拱植草 锚索格梁 锚杆 (2)强风化变质砂
14、岩 4)、预应力锚索施工在修整边坡同时进行,先按设计位置测设锚孔位置,根据边坡地 质检查情况进行适当调整,满足预应力锚索施工地质要求时,钻孔施工,钻孔深度满足设 计。每施作完一锚孔,随即进行清孔,插入预应力锚索,随即进行一次注浆,坡面地质不 满足要求时必须做相应处理,必要时可增设孔口锚杆。 5)、预应力锚索注浆施工完成后,及时进行格梁施工,锚索格梁达到一定强度,进行 锚索的张拉锁定后封锚。 2 2、预应力锚索施工方案、预应力锚索施工方案 1)、主要设计参数 ZK42+829ZK42+905 高边坡二级边坡,ZK42+868ZK42+900 段采用的预应力(压力分 散型)锚索为 6 根 j15.
15、24mm,标准抗拔强度为 1860MPa 的高强度、低松弛的无粘结预应力 钢绞线编制。设计长度荷载 600KN,锚索长 26m,坡面反向下倾与水平面呈 20,锚索锚固 段长 10m,分三个相同的锚固单元,格梁方形布置,间距 3.53.75m,截面尺寸为 0.50.5m。采用 A 型锚斜托结构作为张拉承压结构。 ZK42+829ZK42+905 高边坡三级边坡,ZK42+872ZK42+890 采用的预应力(压力分散 型)锚索为 4 根 j15.24mm,标准抗拔强度为 1860MPa 的高强度、低松弛的无粘结预应力钢 绞线编制。设计荷载 400KN,锁定荷载 440KN,锚索长 26m, 坡面
16、反向下倾 20,锚索锚固 段长 10m,分两个相同的锚固单元,格梁方形布置,间距 3.53.75m,尺寸为 0.50.5m; 采用 B 型锚斜托结构作为张拉承压结构。 锚索孔径 130mm,二级边坡锚具采用 OVM15-6 型计 30 套,三级边坡锚具采用 OVM15- 4 型计 18 套,锚斜托钢垫板尺寸 25cm25cm2cm,数量与锚索相匹配。 8 锚索间距 3.53.75m,其中纵梁间距一般为 3.5m,横梁每 912m 为一段,具体间距 均可跟据坡面实际地质条件现场做适当调整,纵、横梁厚度的一半镶嵌于坡面岩体中。 2)、施工工艺流程如图图 4 4 所示 图图 4 4 锚索施工工艺流程
17、图锚索施工工艺流程图 效果不好 地质 较差 修坡、测孔 位 坡面调查 锚索编制锚索安装注 浆 封孔注浆 施作格子梁、锚斜 托 张拉、锁定、补浆 C25 砼封锚 孔口缺陷处理 定孔位、钻 孔 地质 破碎 固结灌浆 二次劈裂注浆 浆 锚索加工 3)主要施工方法 (1)、坡面修整 锚索施工前,首先用人工及时按照从上而下分层修坡即开挖一级,防护一级。开挖至 锚索格梁边坡时,每层开挖高度为锚索上下横梁间距大小,严格控制超挖,直至开外至下 级平台,然后再开挖格梁基础并施作锚索。完成每层坡面开外后,若为土质坡,及时用彩 条布覆盖,防止雨水冲刷边坡。 (2)、施作锚孔 锚孔在格梁基础开挖完成,并经坡面地质条件
18、确定能满足锚索施工要求后进行 、锚孔测放 根据实际坡面,先按设计布置要求,将锚孔位置准确测放在坡面上,并用红油漆在现 场施工部位标明锚索开孔位置。锚孔位置偏差不得超过20mm。如遇既有坡面不平顺或特 殊困难场地时,须经设计、监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放 宽定位精度或调整锚孔定位,但调整后的测放精度,尽量不大于 100mm。对测放并验收合格 的锚孔位置进行编号,并用油漆标示在现场坡面上,该编号作为锚索制作编号的依据。 、钻孔设备 钻孔施工是锚索施工中控制工期的关键工序。为提高钻孔效率和保证钻孔质量,钻孔 机具的选择,根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条
19、件等来选择钻 孔设备,岩层中采用 YQ100 型电空潜孔锚索钻机,潜孔冲击成孔。在岩层破碎或松软饱水 等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中,采用跟管钻进技术,确保成孔质量和施工进度。 、钻机就位 9 锚孔钻进施工,搭设满足钻孔、下锚和注浆施工所需承载能力和稳固条件的脚手架, 根据坡面准确测放锚索孔位,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚孔开 钻就位纵横误差不得超过50mm,高程误差不得超过100mm,钻孔倾角和方向符合设计要 求,倾角允许误差位1.0,方位允许误差2.0。 、钻进方式 锚孔钻进采用干钻,以确保锚固工程施工不至于恶化边坡岩土工程地质条件和保证孔 壁的粘结性能,难以钻进时方可
20、采用水钻。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控 制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。 、钻进过程 锚索钻孔施工要加强钻机的导向作用,及时检测孔斜误差,合理采用纠偏措施,确保 锚索钻孔满足设计及规范要求。钻进过程中对每个孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、 地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,须立即停钻, 及时进行孔道固壁灌浆处理(灌浆压力 0.10.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。 a、渗水及塌孔的处理 孔内有渗水时,在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时,从孔中吹出的都是一些小石粒和 团粒而无粉尘,岩粉多贴附于孔壁。当锚孔深度已满足要
21、求,则以高压风吹净,直至吹出 清水;若孔深不够,虽冲击器工作,仍有进尺,也必须立即停钻,拔出钻具,洗孔后再继 续钻进,如此循环,直至结束。有时孔内渗水量大,有积水,吹出的是泥浆和碎石,这种 情况岩粉不会糊住孔壁,只要冲击器工作,就可继续钻。如果渗水量太大,以致淹没了冲 击器,冲击器会自动停止工作,拔出钻具进行压力注浆进行孔道固结处理。 b、塌孔、卡钻的处理。当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时,往往发生塌孔。塌孔 的主要标志是从孔中吹出黄色岩粉,夹杂一些原状(非钻头击碎的、非新鲜的、无光泽的) 石块,出现此类现象,不管钻进深度如何,都要立即停止钻进,拔出钻具,进行固壁注浆, 注浆压力采用 0.1
22、0.2Mpa,浆液为水泥砂浆,24h 后重新钻孔。雨天施工时,常常顺岩体 破碎带向孔内渗流泥浆,固壁注浆前,必须用水和风把泥浆洗出(塌入钻孔内的石块不必清 除),否则,不仅固壁注浆效果差,还容易造成假象。 、孔径、孔深 钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值(设计孔径 130mm,孔深 26m)。为确保锚孔直径, 要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度,要求实际钻孔深度大于设计 深度 0.2m 以上,但不宜超出 0.3m,当遇特殊地质情况时,可适当增加超钻深度,但不可超 过 0.5m。 、锚孔清理 10 钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻 12 分钟,防止孔底尖灭、达不到设 计
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