1000KN预应力锚索专项施工方案.doc

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1、1 工程概况厂房及尾水渠工程施工蓝图锚索数量为250根，进水口工程锚索设计量为80根，锚索长度为30m，目前设计修改后工程量为109根。最终1000KN级预应力锚索实际工程量会同设计、地质、监理根据现场实际情况确定。羊曲水电站工程设计通知（2014年）057号要求在厂房右侧边坡厂下0+060.00m厂下0+090.00m，2626.00m、2622.00m高程增布两排（每排8根）预应力锚索，在厂下0+060.00m厂下0+070.00m、2631.00m高程增布一排（3根）预应力锚索，共计增加预应力锚索19根。在厂房后边坡厂右0+020.00m厂左0+060.00m，2642.00、2638.

2、00m高程增布两排（每排20根）预应力锚索，共增加预应力锚索40根。羊曲水电站工程设计通知（2014年）059号要求厂房右侧边坡在厂下0+060.00m厂下0+090.00m，2626.00m、2622.00m高程以及厂下0+060.00m厂下0+070.00m边坡，2631m高程选择2根随机锚索。厂房后边坡厂右0+020.00m厂左0+060.00m，2642.00m、2638.00m高程选择2根随机锚索。羊曲水电站工程设计通知（2014年）063号要求在厂房后边坡厂右0+020.00m厂右0+070.00m，2642.00m、2638.00m高程增布两排（每排13根）预应力锚索，共增加预应

3、力锚索26根。在厂房后边坡厂右0+000.00m桩号厂右0+080.00m桩号，2626.00m高程增布一排预应力锚索，共增加预应力锚索20根。2 施工依据 右岸引水发电系统边坡加固1000KN级全粘结式预应力锚索结构图YQS-H5-2-06； 羊曲水电站工程引水发电系统开挖支护施工技术要求； 水工预应力锚固施工规范SL46-94； 施工现场临时安全技术规范GBJ232-82； 羊曲水电站工程设计通知（2014年）057号； 羊曲水电站工程设计通知（2014年）059号； 羊曲水电站工程设计通知（2014年）063号。3 主要工程量及技术参数3.1主要工程量（单束）序号项目名称规格单位数量备注

4、1钢绞线75股7抗拉强度：1860Mpa2工作锚具CVM15-7套1厂家定型产品3锚垫板-300*300*40mm个1中心开孔1104孔口段定向钢套管120，壁厚3mm个1长1.0m1.2m5张拉段灌浆预埋钢管1.5吋根10.6m左右长6张拉段排气预埋钢管1.5吋根10.4m左右长7锚固段灌浆管1吋根18锚固段排气管3/4吋根19张拉段灌浆管1吋根110隔离架厚15mm个锚固段1.0m一个，张拉段1.5m一个。11止浆袋厚4.63mm，400g/个1长0.8m12收缩结个用铅丝绑扎13导向帽50，壁厚3mm个114锚墩C30m0.5标准体形量15外锚头保护体C20m0.023.2技术参数100

5、0KN预应力锚索基本设计参数如下：设计张拉力P：1000KN；超张拉力：1150（或115P）KN；钢绞线强度级别：1860Mpa；钢绞线股数：7束；锚孔直径： 120mm；锚固段长度：7m；锚索形式：粘结式锚索。4 材料准备4.1钢绞线选用的钢绞线公称直径为d=15.24mm、强度等级为1860Mpa（270级）的低松弛钢绞线，其基本材料为碳素钢，钢绞线技术指标见下表。钢绞线技术指标 级别公称抗拉强度（Mpa）公称直径（mm）公称面积（mm）最小破段力（KN）屈服力（KN）延伸率（%）松弛率（%）270186015.24140.00260.7252.03.53.5（最小荷载的80%）对运达工

6、地的每批钢绞线必须做100%的外观检查和10%的抽样拉力试验，测定最小破断力、屈服强度等是否符合设计规定要求，抽样结果和出厂产品质量证书、标志、说明书等报监理工程师批准后使用。4.2锚具预应力锚索采用类锚具，其质量必须符合预应力筋锚具、夹具与连接器GB/T14370-2000标准。锚夹具的强度、精度及材质硬度必须与钢绞线匹配，锚夹具必须有厂家提供的产品合格证书及进场检验所必需的技术参数。同一系列的工作锚板、工作锚夹片、限位板、工具锚板、工具锚夹片应统一配套。张拉前对张拉机具千斤顶、压力表、油泵进行联合率定。4.3水泥所采用的水泥强度等级不低于42.5级的新鲜普通硅酸盐水泥，水泥质量应符合硅酸盐

7、水泥、普通硅酸盐水泥（GB175-1999）的规定。过期、变质水泥不得使用。水泥的运输、储存应符合水工混凝土施工规范DL/T5144有关条款的规定。4.4水、砂水、砂的质量必须满足水工混凝土施工规范DL/T5144有关条款的规定。4.5外加剂早强剂、减水剂等外加剂的质量标准要符合国家或部颁现行规程规范的要求。严禁使用对钢绞线有腐蚀性、对水泥及围岩有危害的外加剂。5 施工布置5.1施工道路布置本工程主要为材料运输道路及混凝土运输道路 材料运输道路后方物资库房生活区道路对外路导流洞出口段道路临时桥R9#施工道路施工区域。 混凝土运输道路十一局拌合楼流洞出口段道路临时桥R9#施工道路施工区域。5.2

8、风、水、电布置 施工供风锚索施工主要供钻孔和洗孔用风，按“就近接引风管”的原则施工，厂房及尾水渠、进水口分别利用开挖支护施工时的供风系统供风。 施工供水主要是灌浆过程用水，就近从水箱里接引。 施工供电主要是灌浆、及张拉设备用电，就近从系统供电线路引接。6 施工措施6.1施工工序施工准备施工平台钻孔钻孔验收处理穿索内锚段灌浆张拉墩头砼浇筑钢绞线检查下料止浆体加工锚索制作锚索运输张拉测试锚固张拉段灌浆墩头砼封裹总结评价验收6.2施工方法 钻孔 技术规范要求 根据羊曲水电站工程引水发电系统开挖支护施工技术要求，1000KN级预应力锚索设计孔深为30m、设计孔径为120mm，下倾20。，施工过程中钻孔

9、的孔深、孔径不得小于设计值，钻孔的倾斜度、方位角应符合设计要求。其允许误差值如下： 钻孔孔径120mm； 钻孔的开孔孔位偏差不大于10cm； 钻孔入口倾斜度及方位角偏差不得大于2.5o； 在钻孔长度上的孔斜偏差不得大于2%，有特殊要求时其孔斜偏差不得大于1%； 有效孔深不得欠深，超深不得大于20cm； 钻孔达到设计孔深时孔内残留物不超过10cm；。 钻孔锚索造孔主要根据锚索所需孔径、孔深，确定出造孔设备。本标段锚索需要孔径为120mm、孔深为30m，故采用100B钻机造孔。预应力锚索孔采用100B潜孔钻造孔，孔径120mm，选用直径为115mm钻头。由测量现场放点确定孔位，确保开孔孔位偏差符合

10、设计要求。开钻前将钻杆端部对准孔位，用罗盘调整方位角、倾角，直至满足设计要求为止；将紧固件紧牢后，在复核一遍钻孔孔口位置、方位和倾角，确认无误后，将所有紧固件再紧一遍，安上冲击器和钻头，接上风管，即可开始钻孔作业，钻孔超钻0.2m。钻孔过程中做好锚固段始末两处的岩粉采集，若在锚固段发现软弱岩层、出水、落钻等异常情况，及时通知设计和监理工程师，共同研究处理措施，以确保锚固段位于稳定的岩层中。若孔深已达到设计孔深，而仍处于破碎带或断层等软弱岩层时，应延长孔深，继续钻进，直至监理工程师认可为止。钻孔过程中必须记录每一钻进的尺寸、钻进速度和岩粉记录等数据，若发现软弱岩层出水、落钻等异常情况，要及时报告

11、监理工程师。钻孔结束后，检查孔深及倾角，达到设计要求后用高压风彻底吹孔，将孔内粉尘吹净，用编织袋塞好孔口进行防护。所有锚索孔在造孔结束并验收结束后，在孔边标注编号，防止锚索装错孔位。 锚孔固壁灌浆厂房及进水口个别边坡岩石地质条件较差，节理裂隙发育，岩石破碎，表面岩体卸荷裂隙发育，钻孔过程中会存在卡钻及塌孔现象，遇到这种情况就需要进行边钻边固壁灌浆的施工方法。锚孔固壁灌浆可根据钻孔岩石情况采用以下灌浆方法： 采用自下而上高压泵送浓水泥浆方式进行，注浆管插入孔底并距孔底50cm开始注浆，以浆面盖过注浆管口一定距离并能迅速拔出为宜。锚孔固壁灌浆必须采用浓水泥浆浆液，并掺速凝剂，以迅速封闭锚孔周边裂隙

12、；水灰比初拟为0.4:10.5:1，水泥强度等级可采用32.5级。 采用自下而上分段不待凝纯压式灌浆，锚固段段长不宜大于67m，张拉段段长不宜大于8m。灌浆压力0.30.5Mpa。锚孔固壁灌浆采用单钻单灌，逐个灌浆，灌浆时严格控制灌浆压力，并注意有无漏浆或抬岩情况，防止岩体产生拉裂破坏。 扫孔作业在固壁灌浆结束后12天内进行，扫孔时不得破坏缝内充填好的水泥结石；扫孔工艺程序按造孔程序执行，要达到设计孔位、倾角及孔深要求；扫孔完成后，用高压风吹孔，孔内不得残留废碴、岩芯。 锚索制作用架管搭设一个可放置钢绞线及进回浆管的工作平台，其长度满足钢绞线长度要求，即35m左右平台；锚索制作必须在有防雨设施

13、的场地完成。钢绞线下料前，将钢绞线放在平坦干净的水泥地面或木制工作平台上，摊开理直，然后采用砂轮切割机下料截取【下料长度等于实际孔深+锚具厚度+外锚墩头厚度+张拉千斤顶长度+外余量（20mm）。对于监测锚索，还应加上测力计高度】。钢绞线的下料长度应考虑计入编束时的枣核状对长度的影响值。不得用电弧切割。将截好的钢绞线平顺放好，逐根检查，凡有损伤的钢绞线剔除，下料切口两侧用20号铅丝绑扎，以免切割后切口松散，量出内锚固段和张拉段长度，分别作出标记；在内锚固段和张拉段的分界处安装止浆袋。内锚固段每1m安装一个隔离架，张拉段每1.5m安装一个隔离架，内锚固段每两对隔离架之间扎铅丝一道，形成枣核状，内锚

14、固段端头设一导向帽，导向帽采用壁厚3mm直径50mm的A3钢。组装好的锚索由专人检查其长度，组装直径、钢绞线有无交叉重叠等。合格的锚索登记、挂牌、标明锚索编号、锚索长度，然后平顺的放在一旁待用。锚固段安装一根回浆兼排气管（3/4管）和一根灌浆管（1管），灌浆管由孔口经张拉段，穿过定位止浆袋距孔底0.6m左右（在止浆袋范围内的灌浆管开两个10mm出浆孔，孔距10cm、且不在同一侧面），用于锚固段注浆（先灌注止浆袋）；排气管由孔口经张拉段穿过定位止浆袋0.5m左右，用于锚固段注浆时排气。张拉段需另设一根1管，灌浆管距止浆袋0.5m附近，在浇筑外锚墩时预埋1.5钢管）张拉段排气管可在浇筑外锚墩时预埋

15、1.5钢管。 锚索运输锚索运输前，逐一核对锚索编号是否与孔号一致，确认无误后，人工运至锚索孔口待装，运输过程中做好锚索体的防护工作，不得出现打结、弯折的现象。 锚索组装和安装锚索安装前重新对钻孔进行通孔检查，对塌孔、掉块应清理干净或处理，不得欠深，对孔内集水用高压风吹干净。锚索安装前对锚索体进行详细检查，检查止浆袋位置，排气管位置及畅通情况，并核对锚索编号与钻孔孔号，对损坏的配件进行修复和更换。锚索安装采用人工辅以机械方法安装，推送时要均匀一致。锚索安装完成后对灌浆管路进行通试，确保管路畅通后及时保护好外留钢绞线及孔口，防止钢绞线遭受飞石、雨水、人为损坏，防止孔口石碴、岩粉进入孔内。锚索入孔后

16、锚固段要及时进行灌浆，张拉作业要及时进行，以避免钢绞线锈蚀。 下索 下索方式：主要依靠机械配合人工下索； 下索时，操作人员要协调一致，用力均匀，只能往里推，不能往外拉，保证锚索体在孔内顺直不扭曲。 锚索灌浆锚索灌浆分为内锚段和张拉段。锚固段采用纯水泥浆进行灌注，内锚固段灌浆开始前，通过灌浆管送入压缩空气，将孔道内的积水排干。张拉段灌浆局张拉及验收后的时间间隔为35天。对需要补偿张拉的锚索，当补偿张拉锁定并检验合格后，即可进行张拉段注浆，待7天后做补封注浆。为给锚索张拉提供依据，锚固段注浆时由试验室对每根锚索的灌浆浆液取样做抗压强度试验，并要求在进行张拉时水泥结石强度不得低于设计强度的85%。内

17、锚固段和张拉段灌浆压力均为0.30.5Mpa，排气管回浓浆后即以0.5Mpa的压力闭浆，闭浆时间30min。灌浆结束标准： 灌浆量大于理论吸浆量。 回浆比重小于进浆比重，且稳压30min，孔内不再吸浆。 外锚墩头施工锚索外锚墩混凝土浇筑在条件允许时可以与锚固段灌浆同时进行。浇筑前须将壁面清理干净，浇筑时应注意预埋的套管要与钻孔同轴对中，台座垫板是钻孔垂直，并按设计图纸要求预埋二期灌浆管及其他埋件。按混凝土墩头体型立模，注意使混凝土承压面与锚孔轴线垂直，其误差不得大于0.5m，立模完毕后，开始浇筑混凝土，浇筑时加强振捣，振捣过程中注意保护预埋钢垫板及保护套管。如进入冬季施工，浇筑结束后按冬季施工

18、要求对混凝土严格保温养护。 锚索张拉张拉前将锚索、千斤顶、锚具均与锚孔中心线对中安放好。在按预张拉、预应力张拉、补偿张拉的程序进行张拉。预张拉：先用YCW-18穿心式千斤顶及配套油泵进行单根钢绞线预紧张拉；预紧张拉按顺序逐根张拉，必须进行两次以上预紧张拉，预紧实际伸长值应大于预紧理论值，且两次预紧值之差应在10%之间内，以使锚索各股钢绞线受力均匀，再进行整体张拉。整体张拉：整体张拉采用YC-150型整拉式千斤顶及配套油泵进行，预张拉24小时后进行预应力张拉。张拉采用整体张拉，分级加荷张拉：预紧 （稳压5min）500KN（ （稳压5min） 750KN （稳压5min）1000KN （稳压20

19、min）1150KN锁定。补偿张拉：预张拉结束3天后进行补偿张拉，张拉方法与预应力张拉相同，张拉力为超张拉力。张拉吨位采用“双控法”，即采用伸长值与压力表读数互相比较控制，但以压力表读数为准。认真填写张拉记录，主要内容如下： 张拉中逐级荷载的张拉力、引伸值、同步情况、应力应变关系、稳压时间、反复张拉次数、测力记录、补偿张拉、锁定张拉力、每次张拉的时间、孔号、记录人员、故障及排除措施等。 张拉后的成果理想，如绘制实测的应力应变曲线，预应力损失及补偿张拉等。张拉记录成果及时报送监理工程师。每次进行监测束张拉，必须有监理工程师在厂进行。 补偿张拉分级张拉完成后，锁定后的48小时内，若锚索应力下降到设

20、计值以下时应进行补偿张拉。（十一） 封孔注浆预应力锚索张拉锁定后以及补偿张拉结束后，立即进行封孔灌浆，注浆管从预留孔插入，注浆采用0.5:1的纯水泥浆，水泥采用42.5Mpa的硅酸盐水泥。为保证所有空隙都被浆液回填密实，在浆液初凝前必须进行不少于2次补灌，当浆液凝固到不自孔中回流出来之前，应保持不小于0.5Mpa的压力进行并浆。预应力锚索注浆封孔7d后，还应对孔口段的离析沉缩部分进行补封注浆。（十二） 外墩头保护封孔注浆后，从锚垫板向外量起，留100mm钢绞线，其余部分截去，在其外部覆盖C20混凝土对外锚头进行保护，封头底部需包住锚垫板。对需要进行长期监测的外锚墩头（安装测力计的锚杆），用金属

21、帽保护。在锚索张拉注浆体强度达到85%以前，其30m范围内不得进行爆破作业。7 施工质量控制措施 从制度上建立健全质量保证体系及质量检查组织机构。安排专职质量管理和质量检查人员，严格执行“三检”制度和监理报验程序。 预应力锚索施工必须建立健全以岗位责任制为主的各项规章制度，必须做好每个工序的检查验收，必须做好各工序的施工记录，及时整理、分析记录数据，并作为验收依据。 预应力锚索施工中上道工序不合格或未经监理工程师验收签证的预应力锚索阶段产品，不得进入下一道工序。 测量必须放出每根锚索孔位，保证预应力锚索的孔位正确，间排距符合设计要求。 钻孔前技术人员备好罗盘、测斜仪等仪器，钻机就位后认真核对孔

22、位的方向、倾角等施工参数，并进行复测。 钻孔结束后，质检人员仔细检查孔深及洗孔情况，对不符合要求的项目及时返工处理，合格后逐级申报验收。 锚索注浆时严格按照配料单拌料，搅拌，灌注过程中质检人员旁站监督，督促施工单位按要求施工，并做好记录。 当外界气温低于5oC时，按混凝土冬季施工要求进行施工，做好混凝土保温措施，使已完工的混凝土处在正常的温度下，避免受冻。 加强过程控制，认真落实各道工序的检查验收制度，保证每一工序质量达到设计要求。8 安全保证措施 锚索施工均在高空作业，工作平台外侧必须挂安全防护网，施工人员必须绑好安全带及安全绳； 预应力锚固施工前，必须制定出各工序的安全操作规程。张拉操作人员未经考核合格不得上岗，严禁违章作业； 预应力张拉操作必须严格遵守操作规程，操作时应有专人负责，千斤顶受力方向危险区内不得有人穿行或停留。张拉过程中要防止以下情况：（1）夹片脱落飞出；（2）断丝与滑丝；（3）千斤顶必须有固定设施，防止锚索张拉时锚固段突然失效时千斤顶坠落、飞束。