预应力锚索及冠(腰)梁施工方案.pdf
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1、第 1 页 预应力锚索及冠(腰)梁施工方案 1 编制依据、岩土锚杆(索)技术规程(CS22:2005)5、锚杆喷射混凝土支护技术规范(G50086200)、岩土锚固技术手册 7、锚固工程设计计算及施工 工程概况 本工程位于主楼地面以上 7层,高度约09.4 米,地下五层,地下室底板面相对标高8.00 米。建筑规划总用地面积 1035.m2,建筑基底面积约 86.0m2,地下建筑面积 41307m。总建筑面积 21408m2,拟建工程采用钢-混凝土混合结构体系,基础形式为筏板结构(天然基础)加桩基础结构。基坑大致成矩形,基坑面积约为 906.24m2,周长约为00 米,基坑开挖深度约为9.5 米
2、。本工程场地岩土层按成因类型自上往下可分为人工填土层、冲淤积成因的淤泥质土、粉质粘土和粘土、粉细砂、中粗砾砂和残积成因粉质粘土,基岩为白垩系上统大朗山组泥质粉砂岩,粉砂岩、细砂岩、砂砾岩和砾岩。本工程基坑围护结构采用排桩(人工挖孔桩)预应力锚索及在稳定中、微风化岩层的基坑侧壁岩体采用喷锚网支护的形式。排桩加预应力锚索采用“一桩一锚”,挖孔桩直径为 1.m,间距为 1.5m,护壁厚.15m。根据设计桩长的不同分为短桩段第 2 页 和长桩段,短桩段为 A-段、F段、P-A 段和 M-O 段,长桩段为 C-F 段、JL 段和-段,详见图所示。短桩段剖面上设置排锚索,长桩段剖面上设置 5 排锚索,见图
3、 2 所示。原设计挖孔桩有52 根,东北段基坑支护形式变更后取消 3根,且 13#1孔桩段和 218231孔桩段为放坡段,目前剩有挖孔桩 21根。锚索数量也相应改变,第一排现有193 条,第二排现有 19条,第三、四排现有均为 20条,第五排现有条,总共有1条锚索。锚索钻孔直径为 150mm,索体材料采用 7A5(=15.2)钢绞线,其强度标准值为86a;注浆材料采用 3.5普硅纯水泥浆,水灰比 0.45,强度不低于 M0,为了提早进行张拉,注浆液中掺入水泥重量的 0 5T2早强减水剂;外锚头钢垫板尺寸为-0020016m,锚具为 JM 型。因设计变更后冠梁底标高提高至 71m(比原标高高出.
4、9m),第一排锚索位置也相应地提高 0.9。预应力锚索的设计参数表详见表 1 所示。图 1 人工挖孔桩平面分段图 图 2 短、长桩段剖面锚索示意图 表 1 预应力锚索设计主要参数表 剖面 第 1 排锚索 第排锚索 第 3 排锚索 第 4 排锚索 第排锚索 束数/倾角()/标高(m)/长度()/自由段长度(m)/设计轴力(KN)P-C 535/85/30/351.952530/3.5/2420-9.55/18/6 第 3 页/744/6/740/6/75/0 CF 435/7.5306450/3519526/35 5/3/-55/24/6/66 530/-.5526/672 4/20/-5.55
5、/16/6/46 F-J 5/357.8526/633/35/1.95/2/40/30/-3.5/18/6/20/-./1/6490 JL 5357.8530/6 6/51.95/2/6/50/5/-355/24/6/2 5/0/-.5/20/602/-14.05/1/6/453 LM 535/7.530/6/6 6/.95/26/2/353.55/22/74 5/30/-9.5/18/6/713/14.0514/6/537 MO 4/35/.8256 5/35/1.95/22/64/30/-.55166/614 3/0-.5/1/412 冠梁尺寸为 1.m(宽)1m(高),配筋有 20B25
6、、7B16 和10100(200),长桩喷砼段冠梁宽度缩为 1.15m。35、30、2预应力锚索的腰梁尺寸及配筋详见图。冠梁及腰梁采用0 早强商品砼,要求 3 天龄期达到设计强度的7。图 3 35、30、0腰梁尺寸及配筋图 第 4 页 由于基坑东北段外侧为广晟公司地块,其不允许本工程的锚索进入其地下室范围内,因此该段基坑支护变更后,东北角仍有11 条挖孔桩(713#)靠广晟地块,这部分桩对应的锚索也取消,改为 A500钢管内支撑,该段采用00800钢筋砼腰梁,平面上设置 5 道,立面上设置 4 排,见图 4。图 东北角钢支撑立面展开示意图 本工程主要工程量见表 2 所示。表 本工程主要工程量统
7、计表 序号 项目内容 单位 工程量 备注 1 预应力锚索 m条 9694/1 2 冠梁砼 3 40814 长度 340.m 腰梁砼 3 9.7 长度04 4 钢管支撑 t/m 5.7108.1 施工组织 3.平面施工段的划分 根据目前挖孔桩施工的进度统计,估计短桩段孔桩要较长桩段孔桩早些完成,因此在预应力锚索施工安排上必须先施工短桩段的锚索,这样锚索施工在平面上大致可以划分成 5 个施工段(-C 段、CF 段、-J 段、J-M 段、-N 段),如下图 5 所示。图 5 锚索施工平面分段示意图 第 5 页 根据锚索施工平面分段的划分,冠梁及腰梁施工也紧随锚索分段进行施工,每段的长度为3050m之
8、间。3.2 立面施工层的划分 根据图 2 和表 1 可知,立面上 5 排锚索的标高不同,同一排锚索标高相同(除第 5 排 C段和 J-段不同外),因此立面上可以划分成 5 个锚索施工层。3.3 施工顺序 根据上两小节施工段、施工层的划分及目前挖孔桩的进度,在平面上的施工顺序为:F-J 段、P-C 段和 MN 段冠(腰)梁及锚索施工J-M 段、-F 段冠(腰)梁及锚索施工。立面上的施工顺序为:第 1 排冠梁及锚索施工第排锚索及腰梁施工第排锚索及腰梁施工第4排锚索及腰梁施工第5排锚索及腰梁施工。钢支撑的施工顺序为:第排土方开挖、腰梁施工及钢支撑安装第 2 排土方开挖、腰梁施工及钢支撑安装第排土方开
9、挖、腰梁施工及钢支撑安装第 4 排土方开挖、腰梁施工及钢支撑安装。3.4 施工平面布置 根据前期临设的规划,锚索加工场地布置在临设区的北面(基坑的西北角),并做好防雨棚。施工用水已沿着基坑顶排水沟布管,锚索钻孔时可用软管接水龙头,钻机、搅浆机、注浆泵根据施工段的划分和每台钻机合理的间距进行布置,土方开挖时要确保工作平台的宽度。施工用电接用施工现场的二级电箱,如负荷第 6 页 较大时采用 200W 的柴油发电机发电。4 施工进度计划 根据挖孔桩的桩长不同和成孔进度,估计短桩和长桩的完成时间相差大约20 天。短桩段的锚索可先安排施工,待短桩段锚索施工完即可投入到长桩段的锚索施工。根据短桩段和长桩段
10、的桩数量及锚索穿越的地质情况,第 1 排锚索拟投入 15 台 XY-2P钻机,第、3、4、排锚索拟投入台潜孔钻机,第 2 排锚索入孔段m 左右需下套管。根据总体施工进度计划安排,各排锚索施工的工期如下表。表 3 各排锚索施工进度计划 作业任务 开始时间 完成时间 工期 第 1 排锚索 07-01-01 7-01 5 第 2 排锚索 07-0111 701-31 20d 第 3 排锚索 7-01-23 0-0212 2d 第排锚索 07-02-03 07-03-6 31d 第 5 排锚索 07-03-01 0-35 5d 5 预应力锚索施工 1 施工工艺流程 预应力锚索施工工艺流程详见图6 所示
11、。.2 预应力锚索施工方法及技术措施 第 7 页 1、定孔位 当土方开挖至锚索标高以下03cm,复核每排锚索的水平标高后,按设计的锚索水平间距要求进行布孔。锚孔水平及垂直方向孔距允许偏差为 50mm。图 6 预应力锚索施工工艺流程图 2、成孔 钻机就位后,按设计角度以150m孔径钻至超过设计深度0.510,且应满足嵌固段进入强风化岩不小于12m,进入中风化岩不小于7,进入微风化岩不小于 5m。锚索钻孔角度允许偏差3。遇淤泥层及砂层等易塌孔土层,宜采用泥浆循环护壁或跟管钻进。钻孔深度达到设计要求后,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。造孔过程中应作好锚固段始末两处的岩样采集
12、,如在其他部位发现软弱岩层、出水、落钻等异常情况,也应随时作好采样记录,并及时报告监理工程师。若在锚固段发现上述异常情况,应将孔深适当加长,以确保锚固段位于较好的地层中。3、锚索制作及安装(1)、锚索制作 锚索材料为n(3、4、6)75(=15.)钢绞线,强度标准值为18Ma,f=120 Mpa。制作前应清除表面油污及锈膜,并用砂轮切割机断料。下料切口两侧用20号铅丝绑扎,以免切割后切口松散(下料误差:“-0,+10cm)。第 8 页 索体自由段应涂润滑油和套塑料管,并应扎牢。钢绞线下料长度应考虑锚索的成孔深度、冠(腰)梁、台座尺寸以及张拉锁定设备所需的长度,应为成孔深度、锚台座长度、千斤顶长
13、度、锚具厚度以及张拉余量(取 3cm)的总和,以留作张拉时安装千斤顶。编束时一定要把钢绞线理顺后在进行绑扎。钢铰线下料或编束后如搁置时间较长,应采取临时防锈措施。锚固段架线环按每隔1m 间距设置;自由段每隔 2m 间距设置一道架线环,以保证锚索顺直;架线环做法为:在长0m 的60 钢管外沿钢管截面按 360/n 夹角点焊扶正筋,扶正筋由8 弯制而成,弯制后长 10cm,高约 40mm。锚索端部安装导向帽,以利锚索的顺利下放;导向帽采用长1c的60 钢管,一端 5cm 制成锥型,而 n 根钢绞线则置于另一端的钢管腔内,并点焊。,6钢铰线成束后,要检查其长度、组装直径、钢铰线有无交叉和重迭等,进行
14、验收后,合格者方可使用。对合格的锚索要登记挂牌,标明锚索编号、锚索长度,以防装错孔位。()、锚索安装 下锚索前,先将第一次注浆管(1 寸高压网管)穿过各对中架中间的60 钢管后,放置在锚索中间,以利拔出;第二次注浆管绑扎在扶正筋边,锚固段位置梅花状均匀布置出浆孔,并用胶布封堵,以防第一次注浆过程中水泥浆进入管内。注浆管管头离锚索头部约 50cm,并用胶袋绑扎,以防下锚索第 9 页 时管内出现负压而堵塞注浆管。下放过程中应避免杆体扭转、弯折及各部件松脱。推送锚索时用力要均匀一致,应防止在推送过程中损坏锚索配件。推送锚索时不得使锚索转动,在将锚索体推送至预定深度后,检查注浆管是否畅通,否则应拔出锚
15、索体,排除故障后重新安装。4、清孔 连接注浆管(锚索为第一次注浆管),用注浆泵通过向孔内泵送大泵量的清水,将孔内的泥浆及沉渣冲出孔外,直至孔口返出清水;、注浆 预应力锚索设计要求进行二次注浆(1)、第一次注浆:第一次锚杆注浆材料为纯水泥浆,水灰比为.45,水泥选用 32.5普通硅酸盐水泥,砂的粒径不宜大于 2mm,砂的含泥量按重量计不宜大于 3%。为提高浆体早期强度,可在浆液中掺入水泥重量 8的 T20 早强减水剂。浆液应搅拌均匀,随搅随用,一次注浆压力待浆液从空口溢浆后即可停止注浆,并在初凝前注浆完毕。注浆压力为 0.515Mpa,当浆液满出孔口后,可一边用慢档向孔内注浆一边缓慢地将注浆管拉
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