1、預應力錨索施工方案1.概述新疆某某水電站工程泄洪沖砂洞出口段1150m高程以上邊坡布置2000KN級預應力錨索（見工程設計（更改）通知書：土建-某某-水道字第018號），共有30束錨索，長度分別為28m和36m，其中Q型錨索（28m長度）共有16束，S型錨索（36m長度）共有14束，布置在EL1150 m、EL1154.5m、EL1158m、EL1161.5m高程。目前導流洞正在進行混凝土施工，下游施工道路中斷，所有施工機具、材料、設備只能從4#支洞人工轉運；出口施工可利用面積為10*25m，且毗鄰河道，施工安全風險高；錨索施工在高排架上施工危險性大；施工工期緊，根據施工安排需進行夜班施工。預
2、應力錨索施工特性見表1。表1 預應力錨索施工特性表項目名稱2000kN有粘結鉆 孔孔徑（mm）165孔深(m)2836供風設備23m3/min油動空壓機鉆機型號鉆神ZSY-60全液壓錨固鉆機鉆頭、鉆具165灌漿錨具灌注漿設備BW250注漿泵錨索結構1415.2錨具型號HVM15-140張拉千斤頂型號YCW300B輔配YCD-20油泵ZB45002.編制依據及規范（1）依據設計變更通知（土建-某某-水道字第018號）和3000KN級預應力錨索施工技術要求；（2）GB1499-84熱軋鋼筋；（3）SL46-94水工預應力錨固施工規范；（4）YBJ226-91噴射混凝土施工技術規程；（5）GB522
3、4-85預應力混凝土用鋼絞線；（6）GB/T14370-2000預應力筋錨具、夾具和連接器。3.工程量及工期安排3.1錨索工程量見表2。表2 錨索工程量表序號項 目單 位數 量備 注12000KN級預應力錨索根16Q型（孔深28m）,單根錨索重約490kg/束22000KN級預應力錨索根14S型（孔深36m），單根錨索重約620kg/束3錨固梁C25混凝土m3904錨墩C40混凝土m339.65單個錨墩月1.32 m3，共30個5鋼筋制安t16.478錨固梁；錨墩鋼筋合計3.2工期安排節點控制性工期為：在2010年10月10日，完成錨索施工。4.施工方案預應力錨索加工設在鋼木加工場，人工抬運至
4、工作面，現場分區分段施工，采用搭設35m高、35m寬雙排腳手架形成作業平臺，進行造孔、安裝、注漿、張拉等作業。5.施工準備5.1材料、機具、設備運輸鑒于目前施工交通現狀，所有施工材料只能從4#支洞口人工轉運；大型機具及設備需在4#支洞口拆解后人工轉運。5.2腳手架搭設 腳手架搭設采用扣件、架管式。所需架管、扣件、墊板、竹夾板、防護網、錨筋等材料由4#支洞人工轉運至工作面；搭設35m高、35m寬雙排腳手架；二步三跨使用連墻件拉結一次；鋪設竹夾板作為施工平臺；外架布設安全網，以保證施工安全。架手架搭設詳見專項施工方案。5.3施工供風根據工程支護要求和現場具體情況，在施工區出口消能工段設23m3移動
5、式油動空壓機兩臺，主要供給邊坡預應力錨索造孔和錨噴支護用風，采用150鋼管接入主工作面，然后用膠管分配到各施工面。5.4施工供水從呼圖壁河中取水，施工現場設置的6m3水箱，通過1吋膠管泵送至工作面，提供噴射、養護用水。5.5施工用電使用40KW柴油發電機組發電，自行安設低壓側接線至施工區，提供施工照明、坡面噴護等用電。5.6錨索加工預應力錨索加工場區布置在鋼木加工廠。預應力錨索加工區設置編束間200m2，其中編束平臺尺寸為402m（長寬）。5.7錨索灌漿制灌漿系統拆解后人工轉運至工作面，視現場情況就近布置在導流洞出口施工工作面處。6.施工工序巖石預應力錨索工藝流程見圖1。附件加工內錨段灌漿漿材
6、制作鋼絞線檢查下料錨索制作鋼鉸線運輸鉆機就位固定鉆 孔孔道驗收張拉錨固自由段灌漿施 工 準 備錨索安裝外錨頭防護墊座混凝土澆筑混凝土拌制圖1 巖石預應力錨索工藝流程圖墊座混凝土澆筑全孔段灌漿張拉錨固漿材制作粘結式無粘結7.施工方法7.1 施工準備依照施工圖紙，采用全站儀標定孔位，經監理工程師核準后，對孔口周圍5050cm面積內清理整平，搭設鉆機平臺，將鉆神ZSY-60全液壓錨固鉆機設置在鉆機平臺上，用羅盤儀調整鉆機底座確定鉆孔方位，校準鉆桿傾角，而后將旋轉沖擊鉆固定在鉆機平臺上，經復測鉆孔方位、傾角符合設計參數后開始鉆孔。7.2混凝土錨固梁施工對混凝土錨固梁施工范圍內清理整平，搭設鉆機平臺（即
7、施工腳手架）。混凝土錨固梁的鋼筋在鋼筋加工場制作，5t自卸汽車運至4#支洞口，人工轉運至工作面；人工現場安裝；模板采用組合鋼模板，利用坡面插筋和造孔腳手架進行模板安裝固定；混凝土采用拌和站集中拌制，人工轉運、吊裝入倉；混凝土中預留錨索孔道，采用直徑200mm的無縫鋼管進行預埋，其位置和傾角滿足圖紙要求。7.3預應力錨索施工7.3.1鉆孔（1）鉆孔孔位按設計要求或監理工程師指定的位置進行鉆孔，確保開孔偏差不大于10cm。（2）鉆孔方法采用鉆神ZSY-60全液壓錨固鉆機配金剛石鉆頭進行回轉鉆進。（3）鉆孔孔徑鉆孔孔徑滿足設計要求，設計要求鉆孔直徑165mm，終孔孔徑不小于設計孔徑的10mm。（4）
8、鉆孔孔深鉆孔孔深滿足設計要求，若發現孔深雖已達到預定深度，但仍未穿透破碎帶或斷層等軟弱巖層時，則延長孔深，直至監理工程師認可為止。（5）孔斜控制確保孔位、孔斜正確，固機平穩。施工過程中，及時檢測孔斜，保證孔斜誤差不大于2%，并視鉆孔需要，合理采取糾偏措施。（6）鉆孔記錄鉆孔過程中，嚴格遵守操作規程，密切注意孔內情況，如進尺快慢、回水顏色、是否塌孔、掉塊等，發現異常情況及時處理，并詳細認真做好現場施工記錄。鉆孔采取巖芯或進行孔內電視錄像，并做好相應記錄。（7）鉆孔沖洗鉆孔完畢，采用風、水聯合沖洗鉆孔，直至孔內巖屑清洗干凈為止。滿足孔深、孔斜、洗孔要求后，孔口加蓋保護。（8）特殊情況處理為保證鉆孔
9、、錨索安裝的順利進行，當鉆孔過程中出現塌孔、掉塊及滲水量大等情況時，則立即停鉆，根據監理工程師指示進行固壁灌漿處理。7.3.2錨索制作（1）錨索材料為低松弛高強度鋼絞線，其直徑、強度、延伸率均滿足設計規定。（2）切割下料為防止鋼絞線端頭破損，采用砂輪機切割下料，其切割下料長度等于有效鉆孔深度與張拉機具所需預留長度之和。（3）除防銹處理使用鋼刷去除鋼絞線表面浮銹，自由段根據監理工程師指示刷涂防銹油漆或油脂。（4）錨索組裝將除、防銹處理過的鋼絞線按不同孔深分組擺直，內錨固段每隔2m設置一隔離板，中間用無鋅鉛絲捆扎，每根鋼絞線呈波紋狀，整個內錨固段呈一串棗核狀。自由段每隔12m安裝一隔離架或內芯管，
10、使每根鋼絞線保持順直。在索的中心布置20mmPVC注漿管。在索的端頭套上導向帽。7.3.3錨索安裝與注漿（1）錨索安裝錨索安裝前，首先檢查索體、隔離架、隔離板、導向帽是否牢靠，注漿管是否暢通，然后采用人工與機械卷揚相結合的方法安裝錨索，保持各鋼絞線順直，不能出現扭結現象。（2）錨固段注漿錨固段注漿在錨索安放后施工。注漿前精確測量攪拌桶、管路及鉆孔尺寸，并計算其單位長度注漿量，定量注入，控制錨固段長度。注漿材料及水灰比按監理工程師指示執行。漿液注入錨固段后即盡快安放錨索，保證錨索安放到施工圖紙規定的位置。（3）外錨墩澆筑外錨墩采用鋼筋混凝土結構。錨索安裝后，及時焊好外錨墩鋼筋網和鋼墊板，插入定位
11、管，人工拌和混凝土，按實測的鉆孔軸線、傾角澆筑外錨墩，振搗密實，其混凝土強度等級滿足設計要求。外錨墩的幾何尺寸、結構強度滿足設計要求。承壓面鋼墊板與錨孔軸線保持垂直，其誤差不大于0.5，定位管中心線與錨孔軸線重合。7.3.4張拉與監測（1）張拉準備a.張拉前，對張拉系統進行“油壓值張拉力”的率定，作出油壓力與張拉力的關系曲線，以供張拉時使用。b.安裝錨具及空心千斤頂，連接液壓系統，仔細檢查各系統的運行情況，確保無誤后開始進行張拉。（2）張拉機具先采用YCD-20型千斤頂預緊各單根鋼絞線，預緊應力為設計張拉控制應力的10%-15%。然后用YCW300B型千斤頂及高壓油泵完成張拉工作。（3）張拉a
12、.試驗錨索：根據設計對Q1-2、S2-2、Q3-2、S4-2 4束錨索進行試驗束的張拉，在進行錨索試驗時，認真記錄壓力傳感器的讀數、千斤頂的讀數以及試驗束在不同張拉噸位時的伸長值。記錄成果及時報送監理工程師。b.非試驗錨索：采用以下步驟進行張拉。用千斤頂逐根加壓到20KN的預緊荷載，單根預緊分兩次進行，以消除錨索的松弛。從20KN荷載開始，整體張拉分五級逐漸增大張拉力，直到錨索設計荷載的1.051.15倍，即第一級張拉力為500KN，第二級張拉力為1000KN，第三級張拉力為1500KN, 第四級張拉力為2000KN，第五級張拉力為2200KN，到達各級張拉力時，均應持荷5min。當達到第五級
13、張拉力持荷穩壓10min后鎖定。鎖定后的48h內，若錨索應力下降到設計值以下時，則進行補償張拉。c.張拉時以控制張拉荷載為主，并及時測量各級拉力作用下錨索的變形值，若發現測量值與理論計算值大于10%或小于5%時，則停止張拉，分析原因，采取措施予以調整后，方可繼續張拉。（4）監測選取有代表性的4束錨索（即Q1-2、S2-2、Q3-2、S4-2）安裝測力傳感器，以監測張拉及鎖定卸荷后錨索預應力的變化，以指導、檢測現場張拉施工。7.3.5自由段回填錨索張拉完畢鎖定后或錨索補償張拉工作結束，根據設計要求或監理工程師指示，對自由段進行水泥回填灌漿，直至全孔密實，回填灌漿壓力應不小于0.8MPa。7.3.
14、6外錨頭防護砂輪機割除外錨頭的多余鋼絞線，按設計要求，采用混凝土對外錨具及鋼絞線進行永久性防護，其混凝土保護層厚度不小于10cm。對不同類型的外錨頭應以不同顏色予以標識，達到醒目和良好區分效果。8.質量與安全保證措施8.1 質量保證措施對各道工序嚴格實行“三檢制度”，并經監理工程師檢查驗收后進入下道工序施工。對關鍵工序設制質量控制點并進行跟蹤檢查，及時清理整改質量隱患。質量控制點設置見表3。施工中所有工序都須認真填寫詳細的施工記錄和驗收簽證記錄單，對施工中發生的任何質量異常情況都要快速及時地向有關部門通報，任何單位和個人不得隱瞞和拖延。表3 質量控制點參照表控制階段控制環節控制內容及標準施工準
15、備過程審核圖紙、制定現場施工措施圖紙、技術文件合理性、完整性的審核，并就有關問題與設計協商、明確，要記錄詳細。施工方案要報批后執行。物資、設備進場、檢驗制定需用量計劃，報批后執行；主要物資經檢驗合格后方可進入施工流程。人員培訓、配備特殊工種持證上崗，勞動力配置合理，并進行必要的培訓。施工生產過程錨索孔道（管道）偏差滿足設計要求錨索制安結構尺寸、轉彎半徑、吊點間距滿足規范要求。灌漿止漿塞、配合比、壓力、結石強度滿足設計要求。張拉錨固設備配套標定、力值準確；預緊充分，應力應變對應關系良好。混凝土澆筑內實外光，尺寸準確，強度滿足設計要求。8.2 安全措施（1）建立嚴格的安全管理制度及嚴格的安全獎懲措
16、施。（2）錨索施工前應對所有參與該項目施工的人員進行必要的崗前培訓，只有經培訓合格的人員才能持證上崗作業。（3）施工人員進入施工現場嚴格按勞保著裝要求著裝，班前進行安全施工技術交底，每日進行安全巡檢，每月進行安全者考核，獎懲月月兌現。（4）施工前應檢查作業區圍巖穩定情況，必要時進行適當處理，各種比較固定的機械應布置在圍巖穩定或設支護的地段。（5）錨索施工工作平臺，各種臨時起重設施或機械在實施前須經方案論證。（6）注漿泵、張拉設備高壓油泵等承壓設備或容器，使用前須全面檢查，滿足安全要求后再投入使用。（7）施工作業時，任何情況下，注漿管及錨索張拉時的錨孔前方45范圍都嚴禁站人，張拉設備的安全必須牢
17、固，張拉方法應符合設計要求及有關規定。（8）嚴禁違章操作、野蠻施工，高空作業時搭設的工作平臺須牢固可靠，并設置攔桿、掛安全防護網，在醒目處設立安全警示標志。上、下平臺必須有穩固的通道。（9）施工現場平臺上各種工具要擺放整齊，防止工具等物件從平臺上墜落砸傷人員。（10）錨索施工的鉆孔應采取降塵措施施工，盡量減少粉塵對人及環境的傷害及污染。9.資源配置根據工程施工最高月強度確定施工設備、施工人員的配置。9.1 施工強度分析錨索施工造孔是關鍵環節，Q型（錨索孔深28m）16根，S型（錨索孔深36m）14根，造孔總長度892m，使用先進、輕便、快捷的造孔設備（鉆神ZSY-60全液壓鉆機）。根據投入的鉆
18、孔設備，扣除機器移設，單機每天可完成錨索造孔12個，為此計劃投入鉆孔設備4臺，備用臺，每天可完成錨索造孔68個，日鉆孔進尺可滿足工期要求。9.2 機械設備配置機械設備配置見表4。9.3 勞動力配置勞動力配置見表5 。表 4 施工機械配置表序號設備名稱規格及型號單位數量備注1全液壓錨固鉆機ZSY-60臺4備用臺2裝載機3m3臺13手風鉆YT-28臺104載重汽車東風臺15t5空壓機油動17m3臺26擠壓式壓漿泵BW250臺27砂漿攪拌機200L臺28電動油泵ZB4/50臺1張拉設備9張拉千斤頂YCD-20臺1張拉設備10千斤頂YCW300B臺1張拉設備11小型增壓水泵臺212柴油發電機組40KW臺1表5 勞動力配置表序號工 種人數備注1管理人員22技術人員43機械操作工124鉆 工325普 工45合計95
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