锚索施工专项施工方案1023Word下载.docx
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深圳市前海开发投资控股有限公司
监理单位
深圳市恒浩建工程项目管理有限公司
施工单位
中国建筑第二工程局有限公司
基坑设计单位
深圳市工勘岩土集团有限公司
勘察单位
施工工期
总工期215天,并在2015年2月5日前完成基坑支护体系和基坑开挖至-9.95米标高,仅预留一个施工坡道的节点工期要求。
本基坑工程位于深圳市南山区前海深港合作区十九单元3街坊,临海大道与兴海大道交汇口东南侧。
基坑四周比较平坦,北侧距离临海大道约50m,西侧距离兴海大道约50m,基坑南侧为运行的铁路,铁路距离基坑约30m。
基坑东侧与世茂地块和香江地块相邻。
项目地理位置
前海合作区19单元3街坊01-05地块基坑开挖面积约3.56万m2,开挖深度约14.95m,基坑支护的边长约638.8m,土石方工程挖方量约46.85万m3。
锚索典型示意图
区段
剖面
锚索层数
每层根数
总根数
ABC
1-1
4
51
204
CDE
2-2
2
63
126
EF
3-3
0
FGH
4-4
3
25
75
HI
5-5
139
556
IJ
6-6
56
168
锚索工程量统计表
1-1剖面、6-6剖面设计变更方案待定,若改为可回收锚索,详见可回收锚索专项施工方案。
2.场地岩土工程条件
根据地质勘察报告显示,场地内地层埋藏分布规律及变化特征自上而下依次为:
人工填土层、第四系海相堆积层,第四系冲洪积层、第四系残积层、奥陶纪混合岩全、强、中、微风化带。
其主要岩性特征分述如下:
2.1人工填土层
填石:
灰色,杂灰黑色,稍压实状,主要由花岗岩碎石块及混凝土块组成,块石块径一般10~20cm,大者可达50cm,块石含量大于70%,充填少量砂及粘性土。
场区普遍分布,层厚5.6~12.8m,平均8.44m。
2.2第四系海相堆积层
淤泥:
灰黑色,软塑状,含少量贝壳等,略具有臭味,局部相变为淤泥质砂。
揭露层厚度1.4~10.2m,平均5.09m,层顶标高-5.6~-0.62m,层顶埋深5.6~11.0m。
2.3第四系冲洪积层
粉质粘土1:
褐黄色、棕红色局部褐灰色,可塑状,冲积而成,局部含砂较大。
揭露层厚0.9~6.8m,平均3.45m,层顶标高-11.06~-4.78m,层顶埋深10~16.5m。
粉质粘土2:
灰黑色,略具有臭味,呈软塑状。
该层在场区内大部分缺失,揭露层厚3.1~5.5m,平均4.5m,层顶标高-11.35~-10.78m,层顶埋深15.9~16.5m。
粗砾砂:
灰色,灰黄色,稍密~中密状,砂主要为石英质,含少量粘土。
该层全场地均有分布,厚度0.9~9.2m,平均4.49m;
层顶标高-16.85~-8.47m,层顶埋深13.5~22m。
2.4第四系残积层
砂质粘性土:
肉红色,黄褐色,可塑~硬塑状态。
由加里东期花岗岩风化残积而成,原岩结构可辨,含约15%~20%石英砂砾,土质较均匀。
该全场地分布,揭露层厚0.8~8.1m,平均3.35m;
层顶标高-19.32~-14.45m,层顶埋深19.6~24.3m。
2.5奥陶纪混合岩
本场地揭露的中风化岩以混合岩为主,而微风化以变质砂岩为主。
根据岩性、物理性状及风化程度划分为全风化、土状强风化、块状强风化、中风化及微风化5个风化带。
如下:
全风化混合岩:
褐黄、灰黄色。
原岩结构基本破坏,但尚可辨认,裂隙极发育,矿物除石英外已风化成砂土状,遇水易软化、崩解,合金可钻进。
揭露厚度0.5~23.4m,平均8.41m,顶面埋深19.0~39.0m,顶面高程-33.82~-13.43m。
土状强风化混合岩:
灰黄色、褐黄色。
节理裂隙极发育,岩芯呈砂土状,泡水易软化崩解,风化不均匀,局部呈块状强风化,手可掰开。
由于原岩矿物组成具有差异,抗风化能力差异,风化不均匀,具体表现为该层中局部相对较弱。
揭露厚度2.0~28.3m,平均14.95m,顶面埋深22.2~43.6m,顶面高程-38.42~-16.25m。
岩石破碎,为极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ类。
块状强风化混合岩:
深灰色、黄色、褐黄色。
节理裂隙极发育,岩芯呈碎块夹土状,风化不均匀,碎块以强风化岩块为主,局部夹少量中风化岩块,强风化岩块手可掰开,中风化岩块手掰不断。
揭露厚度0.6~11.4m,平均3.45m,顶面埋深25.4~58.9m,顶面高程-53.91~-20.45m。
岩石为软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ类。
中风化混合岩:
灰黄、红褐色。
裂隙发育,裂隙面多被铁锰质氧化物浸染呈暗褐色。
岩芯破碎,呈块状、短柱状,岩块手折不断,合金钻进困难,多需金刚石钻进。
揭露厚度0.5~9.5m,平均3.96m,顶面埋深31.3~61.7m,顶面高程-56.71~-26.51m。
岩石较破碎,为较软岩,岩体基本质量等级为Ⅳ类,岩石质量指标RQD=0~30,为极差的~差的。
微风化混合岩:
深灰、灰褐、乳红等色。
岩块手折不断,合金钻进困难,需金刚石钻进,裂隙较发育,岩性呈短柱及块状,裂隙面可见轻微铁质浸染。
揭露厚度1.0~8.0m,平均4.28m,顶面埋深47.2~64.9m,顶面高程-59.91~-42.20m。
岩石较破碎,部分较完整,为较硬岩,岩体基本质量等级为Ⅲ~Ⅳ类,岩石质量指标RQD=10~40,为极差的~差的。
地质概况
3.地下水文地质条件
3.1地表水概况
场地附近北侧有一人工明渠,宽约12.5m,与基坑边线距离约10m。
水深约0.5m,渠底高程约0.10~0.30m,水自西南流向东北。
除此外未见其他地表水体。
3.2地下水概况
本次勘察实测了42个钻孔的稳定水位埋深,埋深介于1.0~4.1m,平均埋深为2.99m,高程介于0.91m~3.72m,平均高程为1.96m,勘察期间为雨季,旱季水位会有所下降。
根据区域水文地质经验及场地的现场地形条件,场地多年地下水稳定水位变化幅度可按2~3m考虑。
地下水类型主要分为孔隙水、基岩裂隙水两类。
3.3孔隙水
第四系孔隙水主要赋存于人工填土层、海相沉积淤泥质细砂层、冲洪积含粘性土砂层中,其次赋存于冲洪积含砂粘性土等其他粘性土层。
其中,冲洪积砂层上部存在③1淤泥、⑥2粘土、⑥3含有机质粘性土等相对隔水层,砂层中的地下水具微承压性。
本次勘察通过套管隔水观测了3个钻孔的砂层稳定水位,与上部潜水稳定水位基本一致。
①2人工填石、①3填砂层、③2淤泥质细砂为强透水层,⑥4含有机质砂、⑥5含粘性土砂呈中等~强透水性,其余土层为弱透水层。
地下水主要接受大气降水入渗和地下水体的侧向渗流补给。
以蒸发和侧向渗流的方式排泄。
3.4基岩裂隙水
基岩裂隙水,主要赋存在强风化及中风化岩裂隙内,其富水性及渗透性受裂隙发育程度控制,而呈弱~中等透水性。
基岩裂隙水具有微承压性。
基岩裂隙水主要受第四系地下水渗流补给,受气候影响不大。
以侧向渗流排泄为主。
通过现场观测,基岩裂隙水与孔隙水的水头基本相等。
二、编制依据
序号
类别
文件名称
编号
01
国家标准
《深圳市基坑支护技术规范》
(SJG05-2011)
02
《建筑基坑支护技术规程》
(JGJ120-2012)
03
设计依据
前海合作区19单元3街坊01-05地块基坑支护工程施工蓝图
04
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-2011
05
专项方案
前海合作区19单元3街坊01-05地块基坑支护工程施工组织设计
三、施工准备
1.施工基本要求
(1)整体要求
本工程各断面均采用桩锚支护,一桩一锚,预应力锚索采用低松弛高强钢绞线(4s15.2)制作。
(2)设计要求
1)正式施工前,应按《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)进行锚索基本试验;
2)孔位允许偏差为水平方向100mm,垂直方向50mm,倾斜度允许偏差为3%,孔深应超过设计长度0.5m,终孔后应认真清孔,直至孔口流出清水为止;
3)预应力锚索下料长度允许误差为50mm,应注意预留张拉段长度(1.0~1.5m),安装前应认真清除锚索表面的油污和铁锈;
4)预应力锚索采用低松弛高强钢绞线(fptk=1860Mpa)制作,成孔直径150mm;
5)预应力锚索自由段末端应设置止浆塞,以确保自由段的自由以及锚固段的二次注浆效果。
2.机具准备
名称
说明
1
MDL-135D型钻机
4台
YCQ100Q千斤顶
4台(锚索张拉)
锚索切断机
2台
空压机
4个
5
注浆机
四、施工部署
1.整体部署
本工程基坑占地面积大(3.56万m2),开挖深度深(14.95m),工期紧(总工期215天),各剖面锚索设计分二~四道设置。
根据以上特点,锚索施工应分阶段分层次分小段进行,每小段长度宜为50~100m,土方开挖必须与预应力锚索施工相配合,每层土方挖至上一层锚杆下500mm便停止开挖,严禁超挖,桩锚支护的下层土方必须在上一层预应力锚索张拉锁定后方可进行。
各小段施工可根据场地实际情况分段进行,从而实现流水作业。
4-4剖面设计为多排桩支护,其余段均为桩锚支护。
锚索施工时至少布置4台锚索钻机。
根据现场实际工作面,可适当调整锚索机至其他施工面进行抢工施工。
第一层土方先开挖至冠梁底标高,然后施工锚索;
第二层土方应在第一道锚索张拉锁定后,开挖至第二道锚索下500mm处,然后施工锚索;
第三层土方应在第二道锚索张拉锚固后,开挖至第三道锚索下500mm处,然后施工锚索;
第四层土方应在第三道锚索张拉锚固后,开挖至第四道锚索下500mm处,然后施工锚索;
第五层土方应在第四道锚索张拉锚固后。
2.劳动力
本工程施工计划安排人员20人,具体根据施工进度和工序调整现场劳动力。
工种
人数
设备名称
锚索加工、后台操作
8
锚索加工、搅拌水泥浆
锚索钻孔工人
12
每台机:
机长1人、配合工2人
五、预应力锚索施工流程
锚索施工工艺流程
六、预应力锚索施工方法
1.确定孔位
钻孔前应由专业测量人员按设计要求定出孔位,设置醒目的标志,不可目测定位,孔位允许偏差50mm。
2.调整钻杆角度
钻机就位后,由机长调整钻杆钻进角度,并经现场管理人员用量角仪检查合格后,才可正式开钻。
开钻前,要特别注意检查钻杆左右倾斜度,钻孔倾斜度允许偏差3%。
3.钻孔
采用MDL-135D型钻机全套管跟进成孔施工。
钻孔应超过锚索设计孔深0.5m~1.0m,锚索成孔采用全套管跟进法施工。
钻进至设计深度时,钻机继续旋转,并压水冲洗残留在孔中的土屑,直到流出的水不浑浊为止。
此时应安插锚索,并立即注浆。
4.锚索的制作与安装
(1)锚索应严格按设计长度下料,每根钢铰线的下料长度=锚索设计长度+冠(腰)梁的宽度+锚索张拉时端部最小长度(根据选用的千斤顶确定,一般不小于1.1m),其允许误差为50mm。
(2)安装前清除钢材表面油污及粘泥。
(3)钢铰线自由段部分套入塑料管,两端绑牢,以保证自由段的钢铰线能伸缩自由。
(4)捆扎钢铰线隔离架沿锚杆长度方向每隔1.5m设置一个对中定位支架,将两条4'
塑料管(作注浆管)捆绑于锚索上,长度于钢绞线下料长度一致。
(5)锚索的安插:
锚索加工完成,经检查合格后,安装前运至孔口,缓缓将锚索与注浆管同步送入孔内,直到孔口外端剩1.1m为止。
如发现锚索安插入管内困难,说明钻管内有粘土堵管,应重新高压水清孔或把钻管拔出,清除出钻孔内的粘土,重新在原位钻孔到位。
5.注浆
(1)本工程采用二次注浆的方法,采用PO42.5R普通硅酸盐水泥配制水泥浆,水灰比控制在0.4~0.5。
(2)第一次常压注浆,直到孔口溢出水泥浆,即可停止注浆。
此时就把钻管全部拨出,注浆管不拔。
(3)注浆管与杆体一起置入钻孔内,注浆管底端距孔底宜为50-100mm,二次注浆管的出浆孔和端头应密封,保证一次注浆时浆液不进入二次注浆管内。
孔
(4)二次高压注浆应在一次注浆形成的水泥结石强度达到初凝后进行,注浆压力以2.5~5MPa稳压进行二次高压注浆,二次注浆时间可根据注浆工艺通过试验确定,直到孔口溢出水泥浆。
6.锚索张拉与锁定
(1)锚固体强度大于15MPa并不小于设计强度的75%时,方可进行张拉施工。
张拉前首先处理好腰(冠)梁表面锚索孔口使其平整,避免张拉应力集中,加垫-200×
200×
20的钢板。
(2)张拉时,首先按照设计拉力的0.1~0.2倍进行预张拉。
然后分级张拉至设计拉力的1.1倍,持荷稳定后卸荷至零。
此时放入锁片,重新张拉至设计锁定荷载。
张拉分级
观测时间(min)
砂土
黏性土
0.10Nk
0.50Nk
0.75Nk
1.00Nk
10
1.10Nk
15
(3)张拉过程中,张拉荷载分级进行,每级加荷等级观测时间内,测读锚头位移不应少于3次。
当张拉等级达到设计拉力时,在观测时间内测读锚头位移3次,每次测读位移值不大于1mm才算变位趋于稳定,否则继续观察其变位趋于稳定方可。
七、锚索施工质量控制
桩锚支护体系的施工质量控制,锚索是关键环节。
首先详细确认周边环境(周边地下管线布置等),并在现场用仪器测量出来,做好标志。
在施工前,按设计要求对预应力锚索施工做出详细方案,包括每根预应力锚索的位置、长度、倾斜角度,保证锚索各项施工参数严格按照施工图进行。
1.施工准备过程的质量控制
(1)钻孔前应测量定位,放出孔位,使用角度仪检测,保证锚杆倾角正确。
(2)钢绞线、水泥需有产品合格证及复验单,严禁不合格材料进场。
(3)锚具应选用有出厂合格证和符合技术要求的合格产品。
(4)千斤顶、压力表均须有规定的标定合格书。
2.施工过程中的质量控制标准
锚索施工质量控制标准
项目
质量标准
锚索孔
(1)钻孔直径≥锚束直径40mm以上,且不得小于图纸规定孔径;
(2)方位角≤±
1.0°
,开位偏差≤20cm;
(3)一般部位孔斜≤孔深的3%,特殊部位孔斜≤孔深的1%;
(4)造孔超深偏差≤20cm;
地质缺陷处理
处理及时,质量符合设计要求
编束、穿索
(1)钢绞线材质满足设计要求,有出厂材质证明及抽样检查的材质报告,外观检查无锈蚀、缺损;
(2)穿入孔内的锚索平顺不扭,进浆、排气管畅通,止浆环充气压力≥0.5MPa,锚索结构无损坏,外露段保护良好;
(3)穿索前,应对锚索孔清孔,要求无杂物、岩屑和积水。
锚固段灌浆
(1)灌浆材料、水灰比、强度等级符合设计要求;
(2)注浆为两次注浆,第一次为常压注浆,第二次为高压注浆,注浆压力2.5MPa~5.0MPa,二次注浆时间间隔可根据现场试验确定,浆体28d的无侧限抗压强度不小于25Mpa;
(3)注浆量大于理论注浆量,回浆比重不小于进浆比重。
外锚头混凝土浇筑
(1)冠梁、腰梁面无松动块石,岩石清洗干净;
(2)锚垫板外平面与孔口管及孔中心线垂直角误差≤±
0.50,钢筋、模板的规格尺寸、安装位置符合设计要求;
(3)混凝土振捣密实,试件强度符合设计要求;
6
张拉
(1)张拉程序符合规定;
(2)每级张拉张拉力与理论计算伸长值应符合规范要求;
(3)张拉升荷速率每分钟不超过设计张拉力的10%。
7
张拉段灌浆
八、施工注意事项
1.施工过程中按报经批准的施工措施计划和规范、合同要求作业、并做好原始资料的记录、整理和工程总结工作,当发现作业效果不符合设计、合同及施工技术规范、规程要求时,及时修订施工措施计划,报监理批准后实施。
2.锚索施工前,施工平台平整必须满足安全需要,并留有足够的施工空间。
3.锚索孔钻孔前,对施工边坡进行危岩清理及地质缺陷处理,钻孔过程中,必须经常检查钻机定位情况,保证钻机的定位精度。
4.锚索安装过程中,要防止锚索直接受力,防止与硬质物体碰撞、摩擦,不得损坏锚索结构,如有结构损坏,停止施工,重新进行锚索编制验收。
5.严格按批准的施工技术措施规定的运输、吊装、入孔方式进行锚索安装,锚索安装完成后,用试验检查穿索质量及锚孔口止浆效果,并尽快进行灌浆。
6.锚索张拉按“预紧、补偿张拉、分级张拉、超张拉、持荷稳压时间、二次补偿张拉”进行操作,锚索张拉前,单根钢绞线先预紧,每组单元锚索补偿张拉,使各钢绞线受力均匀。
7.张拉分为5级进行,每级张拉稳压不小于10min。
如张拉过程中有异常情况,可适当延迟稳压时间,达到设计荷载的1.1倍,稳压10~20min后锁定,锁定后48小时内,任何锚索应力下降到设计以下时进行补偿张拉。
8.张拉时采用(油表读数为准)应力控制及伸长值校核的双控法控制。
当实际伸长值大于计算伸长值10%时停止张拉,查明原因,再采取措施后,方可继续张拉。
九、安全文明和绿色施工
1.安全生产总目标
杜绝重大伤亡事故,实现“五无”(无重伤、无死亡、无倒塌、无中毒、无火灾),做到“安全第一、预防为主”。
工地施工达到:
深圳市文明施工要求、广东省建筑工程安全生产优良样板工地。
2.具体施工措施
1)相关管理人员做好安全技术交底,对进场施工人员做到100%交底后方可允许其施工。
2)按操作规程使用,加强对机械设备的管理,做到常检、常修、常保养,保持良好的工作状态。
3)现场配备专职的临电电工,及时做好临时施工用电设施的安装、使用、维护和管理。
4)现场材料堆放整齐、须堆在坡顶时距离坡顶线至少2m距离,并且不影响工作人员的通行。
5)定期对排水沟和沉砂池中的砂等杂物进行清理,保证排水沟和沉砂池不影响正常使用。
6)施工过程所产生的废料应及时清理。
7)夜间操作要有足够的照明设备。
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