東風路南端聯絡大廳預應力錨索施工方案(15頁).doc
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2022-08-30
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1、目 錄1. 編制說明11.1編制目的11.2編制依據11.3編制原則12. 工程概況12.1 聯絡大廳工程概況12.2 預應力錨索設計概況12.3 錨索施工重點32.3.1角度問題的控制32.3.2 錨索遇砂層處理措施32.3.3 錨索施工過程中地表沉降的控制42.4 施工平剖面布置圖43. 錨索施工工期計劃53.1勞動力配置53.2主要機械配置63.3 錨索材料64. 錨索施工工藝技術64.1施工準備工作內容74.1.1工作面開挖74.1.2測量定位74.2錨索施工工藝流程74.2.1鉆孔74.2.2錨索制作84.2.3下錨84.2.4注漿94.2.5腰梁制作及安裝94.2.6張拉錨固1042、.2.7特殊情況的處理104.3錨索應力監測115. 錨索施工技術質量保證措施116. 安全生產保證措施121. 編制說明1.1編制目的為保證安全、優質、有序、按期地完成鄭州市軌道交通2號線一期工程東風路站車站南端聯絡大廳基坑正常開挖施工,特編制本聯絡大廳預應力錨索施工方案。1.2編制依據 1、鄭州市軌道交通交通2號線一期工程土建施工及投標、實施性施工組織設計。 2、鄭州市軌道交通2號線一期工程施工設計東風路站車站南端聯絡大廳圍護結構施工圖;3、本場地管線調查資料;4、地下鐵道工程施工及驗收規范(GB50299-1999)(2003版); 5、建筑樁基技術規范(JGJ94-2008);6、巖土3、錨桿(索)技術規程(CECS22:2005);7、設備及其他資源投入情況;8、以往類似工程的施工經驗;1.3編制原則1、確保施工方案安全可靠,針對性強、設備選型合理;2、堅持技術先進性,科學合理性,經濟適用性與實事求是相結合;3、確保工期、安全、質量等指標,確保全面履約。2. 工程概況2.1 聯絡大廳工程概況東風路車站南端聯絡大廳位于花園路與科源路交叉口及南側地塊內,布設在路口及路口南側建業凱旋廣場地塊內,沿花園路南北向布置。科源路路北為東風路站及藍寶灣地塊,科源路南側為規劃中的建業凱旋廣場,花園路路東為河南省工商行政管理局、鄭州瑞吉醫院。明挖區間位于地塊臨花園路一側沿花園路西側布置。花園路為4、雙向八車道,行人眾多,交通繁忙,且道路下方管線密集。明挖區間主體結構為地下二層雙柱三跨結構(局部三柱四跨),頂板平均覆土厚3m(南端頭約2m),明挖區間結構底板底埋深17.16m,主體標準段寬度為27.2m,標準段高度14.16m,區間明挖段總長度100m。根據全線盾構區間工程籌劃要求,明挖區間南端設置盾構始發井,盾構井段高度16.19m。建業凱旋廣場地塊地塊規劃為三層地下室,地下室開挖深度約為18.5m,在地鐵主體施工完畢后,為避免建業凱旋廣場地下室開挖對明挖區間主體結構產生偏壓影響,明挖區間基坑支護臨時花園路一側(地塊范圍內)采用樁+錨索,在科源路路下部分采用樁+內支撐。明挖區間西側因區間5、施工早于地塊基坑開挖,因此西側采用樁+內支撐支護。明挖區間南端為避免基坑開挖對端頭斜撐影響,考慮端頭加固對土體的改良作用,端頭位置設置樁+兩道錨索,為避免錨索施工對盾構的影響,錨索設置在明挖區間端頭上部并對錨索傾角進行調整,避免侵入盾構區間結構。2.2 預應力錨索設計概況本工程錨索按永久錨索設計,基坑南端頭盾構井設計2道錨索,東側樁間30-37軸設計5道錨索,南端頭A-E軸設計兩層錨索,首道為2樁一錨,第2道錨索設計1樁1錨,共計錨索298根,使用預應力鋼絞線共計20700m,錨索傾角為15。錨索采用1*7標準型s15.2mm的鋼絞線,錨具采用YM15錨具,錨固體直徑200mm。南端聯絡大廳錨6、索設計各剖面鉆孔深度不同,各剖面設計參數如下表:表2-1 錨索2-2斷面設計參數表錨索道數第一道錨索第二道錨索第三道錨索第四道錨索第五道錨索鋼絞線配筋2s15.23s15.24s15.24s15.24s15.2預應力(KN)210240250250300自由段長度(m)14.51210.597錨固段長度(m)11.51420.521.519.5每道錨索數量88888設計拉力標準值(KN)223329405410436表2-2 錨索3-3斷面設計參數表錨索道數第一道錨索第二道錨索第三道錨索第四道錨索第五道錨索鋼絞線配筋2s15.23s15.24s15.24s15.24s15.2預應力(KN)217、0240250250300自由段長度(m)14.51210.597錨固段長度(m)11.51420.521.519.5每道錨索數量1717171717設計拉力標準值(KN)223329405410436 表2-3 錨索4-4斷面設計參數表錨索道數第一道錨索第二道錨索第三道錨索第四道錨索第五道錨索鋼絞線配筋2s15.23s15.24s15.24s15.24s15.2預應力(KN)220280300350350自由段長度(m)1512.5119.58錨固段長度(m)10.514.5222318.5每道錨索數量1313131313設計拉力標準值(KN)244398458525517表2-4 錨索南端8、頭設計參數表錨索道數第一道錨索第二道錨索第三道錨索第四道錨索第五道錨索鋼絞線配筋2s15.23s15.2/預應力(KN)210240/自由段長度(m)119/錨固段長度(m)12.515/每道錨索數量1020/設計拉力標準值(KN)217305/2.3 錨索施工重點2.3.1角度問題的控制錨索施工時,考慮到錨索設計鉆孔較深,鉆孔機要嚴格控制入射角15、水平角與車站圍護結構垂直進行引孔,角度可用地質羅盤儀進行調校,避免后期鉆孔出現鄰近錨索串孔現象。2.3.2 錨索遇砂層處理措施根據錨索設計標高、地質剖面圖資料顯示,第一、二道錨索鉆進地層主要為2-1粉土、2-4粉質粘土、3-1粉土、3-2粉質粘土9、層,第三至五道錨索鉆進地層為3-2粉質粘土、4-3細砂、4-4中砂層,鉆進過程中必要時可采用套管跟進,保證成孔順利不塌孔,確保錨索鉆孔順利進行。2.3.3 錨索施工過程中地表沉降的控制錨索施工過程中,據地質剖面圖顯示,第三至第五道錨索主要分布在4-3細砂、4-4中砂層中,錨索鉆孔過程中,錨桿鉆孔機將砂層土帶出,極易引起地表沉降,根據我單位施工經驗,在施做第三至第五道錨索時,可采取“隔二打一”進行現場鉆孔注漿施工。同時對上層預應力損失錨索進行二次加力及地表注漿,確保地表不沉降下沉。2.4 施工平剖面布置圖錨索設計第一層平面布置圖如圖2.4-1所示、第二層平面布置圖如圖2.4-2所示、剖面布置如圖10、2.4-3所示:圖2.4-1 錨索設計第一層平面布置圖圖2.4-2 錨索設計第二層平面布置圖 圖2.4-3 錨索設計標準段、端頭剖面布置圖3. 錨索施工工期計劃東風路站南端聯絡大廳錨索施工計劃開始施工日期2014年6月5日,工期共109天,2014年9月22日錨索全部施工完畢。3.1勞動力配置根據本工程的特點及施工要求,勞動力資源配備如表3.1-1所示表3.1-1 勞動力資源配置表序號工種(崗位名稱)人員配備備注1生產副經理12質檢員23試驗員24安全員15施工員26調度員27電工28修理工29編錨人員310鉆機手兼下錨人員6合計(人)233.2主要機械配置主要機械設備配置見表3.1-2所示表11、3.1-2 機械設備配置表序號設備名稱單位數量工作能力備 注1錨桿引孔機臺12注漿機臺13拌漿機臺14OVM油泵臺15千斤頂臺16空壓機臺124m3/h、20m3/h7切割機臺18水泵臺43.3錨索材料錨索所使用材料計劃見表3.1-3表3.1-3 材料計劃表序號材料名稱單位數量備 注1預應力鋼絞線米20700m含外掛部分2I28bm174.6未包含外掛部分3I32bm2484I45bm958.65鋼板 t=10mm79.72未包含外掛,含鋼支撐內肋板6鋼板 t=12mm4537鋼板t=15mm17.138鋼板t=14mm5.29鋼板t=20mm278.254. 錨索施工工藝技術4.1施工準備工12、作內容4.1.1工作面開挖 每道錨索施工前,要求挖土至錨索標高中心線以下0.5m,并將離圍護樁5-6m范圍內場地進行清平(根據設備尺寸及成孔角度計算),確保錨索鉆機的工作面。4.1.2測量定位首先根據設計錨索位置,測量放樣,在樁間進行錨索位置編號標識,編號標識方法為:道號-錨索序號,例如從南端向北起算第一道錨索第8根為1-8。鉆機基底用方木或木板支撐墊平,保證鉆機平穩,孔位要求垂直方向孔距誤差不大于100mm,傾斜角度不大于2。4.2錨索施工工藝流程施工工藝流程如圖4.2-1所示。工作面開挖測量定位鉆孔下錨錨索編制鉆機就位注漿二次注漿腰梁制作鋼墊板加工張拉鎖定圖4.2-1 錨索施工流程圖4.213、.1鉆孔鉆孔前先探明既有管線位置后施工,如錨索孔與車站主體結構、管線有沖突,可進行管線遷改,無法遷改,應上報設計單位、監理、業主單位進行鉆孔位置調整錨索高度或角度,避開既有管線,確保城市公共設施的安全。錨索孔成孔采用土層錨桿鉆機,根據錨索設計標高、要求進行鉆孔,實際成孔深度比設計的錨索長0.3-0.5m。鉆進終孔后,防止孔內有殘留的鉆渣和松散的泥土,可采用高壓風清孔,保證孔內干凈。4.2.2錨索制作錨索采用s=15.2mm高強度低松弛預應力鋼絞線編制,鋼絞線強度標準值1860Mpa,強度設計值1320Mpa,材料須經檢驗合格后方能使用。先把整卷的鋼絞線用鋼管架固定好,再拆捆放線,切割長度為錨索14、長度加1m(千斤頂工作長度),平直排列,除油除銹,錨頭焊于50鋼管制作的錐形錨頭上,錨固段間隔1.5m放置一個定位擴張環并扎緊在鋼絞線上,自由段間隔2m放置一個擴張環,擴張環之間用扎絲綁緊,使錨固段呈梭形,擴張環用定型的塑料產品或自行加工,自由段需涂黃油,注漿管與錨索采用扎絲與擴張環綁扎在一起,二次注漿管出漿口、端頭須密封,防止第一次注漿時漿液竄入。每根錨索截取長度=錨固段長度+自由段長度+張拉段長度1m,采用砂輪機切割。錨索編制要求錨頭焊接對稱,平直,捆扎牢固,不能有嚴重損傷,錨頭部分需用膠帶纏緊,方便下錨,注漿管采用25或20硬塑料管套裝,自由段外采用20塑料螺紋管套裝,編制完的錨索平直擺15、放一邊。錨索制作見圖4.2-2所示圖4.2-2 錨索編制大樣圖4.2.3下錨由于錨索較長、較重、基坑較深,錨索入孔要慢,在孔內平直不扭,下錨過程中如遇塌孔,應拔出掃孔后再下入,并順直后,每隔2m設置一個定位擴張環,使錨索體處于鉆孔中心位置,及錨索體不同束鋼絞線間相互張開無粘連,以保證錨索的抗拔效果。在錨索的自由段與錨固段之間設置止漿環,并留設兩根排氣管,其端頭延伸到止漿環兩側,分別供錨固段及張拉段灌漿時用。灌漿管由定位架中心穿過,注漿管距孔底100mm200mm。錨索體由鋼絞線及其附件編組完畢后,在錨固段端頭設置導向塊,保證順利下錨。4.2.4注漿錨索錨固段采用二次注漿法。注漿采用BW250型16、泥漿泵,一次注漿采用M20水泥砂漿,水泥采用42.5普通硅酸鹽水泥,注漿壓力0.40.6Mpa,水泥砂漿的水灰比為0.450.5,灰砂比為1:0.51:1,確保錨固體強度不小于15Mpa。為促使漿體早強,減低收縮,增強錨固段早期與鋼絞線的握裹力,及與周圍土體的粘結性能,以便為后續施工提供有利時間和空間,可在漿液中摻假1的早強劑及6的減水劑,水泥漿過篩放入注漿桶中開始注漿,待漿液從孔口流出時,結束第一次注漿。待一次注漿初凝后和一次注漿體強度達到5.0Mpa后進行二次注漿。二次注漿為劈裂注漿,注漿漿液采用純水泥漿,注漿壓力為2.55Mpa,水灰比為0.450.5,要穩壓兩分鐘。為了使二次注漿達到設17、計的效果,在一次注漿時必須將錨固段完全注滿漿,注完漿后要求錨索在孔位中心位置,可用土或編織袋將其墊高起來,確保錨索鋼絞線的在同一水平高度。4.2.5腰梁制作及安裝錨索注漿結束后,立即進行鎖口腰梁制作,第一道錨索設置在冠梁上方,無需設置腰梁,需事先安裝好1*1m預埋件,預埋件與支撐位置有沖突的地方,需將預埋件尺寸進行更改,避開支撐位置,第二五道錨索在施工腰梁時,將工作面清理平整,測量組對牛腿托架標高進行放樣,托架與鋼圍檁分段安裝,腰梁選用228B、232B,245B三種,腰梁制作見圖4.2-3、4.2-4、4.2-5所示。 圖4.2-3 第二、三道錨索腰梁圖 4.2-4 第四、五道錨索腰梁圖 418、.2-5 鋼支撐與錨索共用腰梁圖4.2.6張拉錨固在對張拉設備進行標定的基礎上,在水泥漿強度達到要求的15MPa后,及時對錨索進行張拉鎖定,張拉設備OVM油泵及YCW千斤頂,鋼墊板采用30cm30cm2cm鋼板,中心挖孔直徑6cm。當錨固體的強度大于15Mpa,且錨固體與腰梁砼強度達到設計強度的75時才能進行錨索張拉鎖定作業。錨索張拉前應對張拉設備進行標定,張拉順序應考慮鄰近錨索的相互影響。錨索正式張拉前,取0.10.2倍的軸向拉力設計值對錨索預張拉12次,使錨索完全平直和各部位接觸緊密,產生初剪。錨索張拉至1.051.10倍軸向拉力設計值并保持15分鐘,然后卸荷至零,再重新張拉至鎖定荷載進行19、鎖定,鎖定荷載為0.750.9倍的軸向拉力設計值。預應力張拉分級加載,張拉分級加載依0.25、0.50、0.75、1.00、1.051.10倍的錨桿軸向拉力設計值進行,每級持續5分鐘,分級記錄預應力伸長值。錨索腰梁采用鋼筋混凝土鎖口腰梁加鋼墊板。為避免相鄰錨索張拉后的應力損失,采用“跳張法”即隔一拉一的方法進行錨索張拉施工,并及時填寫土層錨桿張拉與鎖定施工記錄表并完成相應檢驗批。4.2.7特殊情況的處理滲水:吹孔時吹出的都是一些大顆粒而無粉塵,說明孔內有滲水,巖粉已貼附于孔壁。這時若孔深已夠,則注入清水用高壓風洗孔,洗凈孔壁。若孔深不夠,為防止巖粉堵塞鉆桿,應立即停鉆,并拔出鉆桿,洗孔后再鉆。20、有時孔內滲水量大,吹出的是泥漿和碎石,只要沖擊器工作,可以繼續鉆,如果沖擊器受淹不工作,應采取壓力注漿堵水后再鉆。 坍孔:鉆孔遇砂層時常發生坍孔,這時應立即停鉆,拔出鉆具,壓漿固壁。注漿前用高壓風將孔內泥漿洗出,注漿壓力取0.4MPa漿液為水泥、水玻璃雙液注漿,封堵后24小時后重新鉆孔施工。錨索注漿串孔的處理:錨索注漿時,若從旁邊孔位冒漿時,這時首先停止注漿,采用雙液漿進行孔位封堵,封堵材料用水玻璃、水泥漿1:1比例配置,封堵完畢,接下來錨索施工可采取“隔二打一”進行鉆孔注漿。斷絲情況的處理:錨索注完漿,待漿液凝固達到75%強度(具體凝固時間由實驗室確定),即可進行張拉作業,張拉時如若出現鋼絞21、線斷絲情況,立刻停止張拉,取出錨索夾片,重新進行錨具的安裝,保證每根鋼絞線按照對應的錨頭孔位順直的穿過錨頭、錨具,夾片安裝時,確保夾片安裝整齊,不能出現錯牙現象,檢查錨具正確安裝后,進行再次張拉。錨索鋼絞線拉出情況的處理:錨索鋼絞線張拉時,若發生鋼絞線拉出失效情況時,首先分析錨固段地層情況,收集錨固段的土層,地質情況差時,采取增加孔深,加長錨固段長度方法處理。4.3錨索內力監測本工程采用錨頭應力傳感器進行檢測,錨頭應力傳感器為穿心式,固定于錨桿錨具與承壓板之間,工作原理為內置鋼弦通過應力變化對其頻率產生影響。錨索張拉前,將安裝應力計的錨索標記出來,張拉時將應力計裝在錨索上進行分級張拉。量測頻率22、:基坑開挖期間每開挖一步觀測一次,每層錨桿張拉鎖定前后各進行1次應力監測,其他時段35天監測一次?;娱_挖至槽底15天后,每7天監測一次,直至基礎施工完畢。5. 錨索施工技術質量保證措施1)錨索施工必須按照土層錨桿設計與施工規范CECS22:90進行。2)錨索工程所用的材料必須符合設計要求,并具備合格證及相關資料。3)錨索的防腐、防銹處理,張拉及鎖定,錨索的抽檢試驗必須符合設計規定要求。4)在砂層鉆進成空過程中需進行套管跟進鉆孔,套管外接長度視具體地層而定,目的是利用套管內泥漿壓力克服地下水靜壓力防止涌砂、涌泥、涌水現象發生;5)第一次注漿強度達到5Mpa后進行二次注漿,注漿壓力太小造成孔壁與23、砂漿體之間未充滿,摩阻力較小,抗拔力不高,位移較大,當壓力太大時,由于土體強度不高導致土體破壞而使漿液從孔壁或鄰近孔流失,也影響錨索的抗拔力,影響基坑穩定,因此,二次注漿壓力應嚴格按照設計要求的2.55MPa進行。6)錨固段漿液達到設計允許張拉強度后,方可進行張拉并鎖定。并按后附表作好施工記錄。在進行張拉和鎖定時,張拉機械的臺座承壓面必須平整,并與錨索的軸線方向垂直。7)各項工序施工作業時,必須由專業技術人員到場,錨索鉆孔下料長度嚴格按照交底進行施工。8)當鉆孔出現涌砂、涌泥、涌水現象后采取的措施,首先進行封堵鉆孔,(采用水泥加適量速凝劑進行封堵)封堵后進行注漿處理。封堵無效情況下采用砂袋進行24、堆料反壓處理。6. 安全生產保證措施 1) 工區長對現場安全全面負責,并配備現場專職安全員和兼職安全員協助工區長做好整個工程的安全工作,在施工前制定嚴格的安全技術措施,施工中正確使用防護設施,確保安全生產和施工機械人員安全。 2)現場施工多工種作業,干擾大,為防止各種安全事故發生應加強職工安全教育。每周開一次安全生產會議,作好施工監測及時排除各種隱患和不安全因素,好不定期安全檢查。在各道工序施工前必須對各種設備進行安全檢查。特別是在灌漿前應對各種接頭和管路的密封性、耐壓性進行嚴格檢查,保證不得有漏漿堵管現象發生,灌漿時泵壓過高應及時找原因,并及時分流減壓。杜絕因壓力過高造成噴射傷及人面部的意外事故。 3)做到安全用電,工地在有水情況下作業時更應加強檢查,杜絕漏電和帶電作業。 4)在雨季施工時要注意觀察邊坡變化情況,注意地表水的排泄與疏導。 5)夜間施工必須配備足夠的照明設施,漿液攪拌站與現場不宜太遠,要便于聯系。 6)做好臨時施工便道的修整,確保道路通暢,錨索體的順利抬運。 7)做好材料機電設備及機具防雨措施,經常檢查工棚和材料庫漏水情況。