桩间锚索施工技术及安全交底

桩间锚索施工技术及安全交底

一、预应力锚索构造

锚杆采用fptk=1860的预应力钢绞线,锚索由锚固段、自由段和紧固头三部分构成,紧固头由钢围檩、钢垫板和锚具组成。锚索长度包括锚固段、自由段、张拉段三部分(见图1)。

锚固段长度主要考虑地质条件等因素对锚固力的影响而确定，在理论计算和经验类比的基础上，确定锚固段长度及自由段长度。锚固段直径均为0.15m，水平倾角均为20°/15°，钢绞线为4×7Фs15.2、6×7Фs15.2两种规格，砂浆均为M20型号。锚索自由段是拉力集中型锚索的满负荷段，通过抗滑力分析确定锚固路径最有效的布置方向为沿水平方向下倾20°,锚孔直径为Ф200mm。锚索采用高强度低松弛预应力7Фs钢丝组成的直径为15.2mm钢绞线,各排锚索竖向间距为4m，每道锚索设置在桩间，采用一桩一锚的布置形式，强度为1860MPa。 二、预应力锚索布设及设计参数

按高程设置四道锚索,共计166根锚索。四道锚索形式:在同一纵断面间距为2.5-4.3m,横向间距为1.6m,纵断面共设置4-5道,每道锚索设计参数如下表所示。其中MG-10到MG-13锚索设计参数视现场实际报设计单位确认后确定。

自由 锚固 段长 段长 7.5 15.0 锚固段直径 0.15 水平 倾角 20.0/15.0 砂浆 M20 拉力设计值 216 拉力锁定值 172 序号 锚杆长 钢筋/钢绞线 MG-1 22.5 4×7Фs15.2

MG-2 MG-3 MG-4 MG-5 MG-6 MG-7 MG-8 MG-9 MG-10 MG-11 MG-12 MG-13 备注 24.0 27.5 21.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 8.4 8.4 8.4 8.4 6.5 5.0 5.0 6.5 5.5 5.0 5.0 5.0 - 3.5 3.5 5.0 17.5 22.5 16.5 8.0 9.0 9.5 9.5 9.5 8.4 4.9 4.9 9.5 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 20.0/15.0 20.0/15.0 20.0/15.0 20.0/15.0 20.0/15.0 20.0/15.0 20.0/15.0 20.0/15.0 20.0/15.0 20.0/15.0 20.0/15.0 20.0/15.0 4×7Фs15.2 6×7Фs15.2 4×7Фs15.2 4×7Фs15.2 4×7Фs15.2 4×7Фs15.2 4×7Фs15.2 4×7Фs15.2 4×7Фs15.2 4×7Фs15.2 4×7Фs15.2 4×7Фs15.2 M20 M20 M20 M20 M20 M20 M20 M20 M20 M20 M20 M20 360 485 276 87 74 208 280 227 254 76 102 227 270 364 207 65 56 156 210 170 191 57 76 170 表中所注长度值以“m”计，角度以“°”计，力以“KN”计。 具体详见下图所示。

地面标高47.36 冠梁800×1000100厚挂网喷射混凝土Φ6@150×150轨排吊装孔，轨道施工完成后施作 30000×4000回填土，要求详见总说明 钻孔灌注桩Φ1000@16001-1基坑维护剖面图地面标高47.36 冠梁800×1000 拉梁800×1000地面标高44.36 冠梁800×1000轨排吊装孔，轨道施工完成后施作 30000×4000一号风道深基坑回填土，要求详见总说明注浆加固区 钻孔灌注桩Φ1000@16003-3基坑维护剖面图

三、围护承载钻孔桩布设

车站开挖深度为16～19m,排桩采用直径1000mm间距为1600mm的旋挖钻孔桩,桩长为21.0m,桩址插入砂卵地层中,桩入土深度为5.6m,桩采用C30钢筋混凝土作为围护结构的支撑体系。 四、锚索段钢围檩构造

1、钢围檩是锚索向钻孔桩传递荷载和锚固的载体,其设计承载力与锚索的最大荷载相匹配,并满足应力集中的要求。锚垫块采用钢锚垫块,锚索段钢围檩采用双I28b工字钢。标准钢围檩见下图：

2、轨排井与1号风道对拉锚索（第一道：MG-10）处，由于锚索与1号风道围护桩成45°，钢围檩②钢缀板上钢垫块构件位置尺寸应做出相应调整，满足锚索与⑥钢板垂直，见示意图，具体做法视现场实际由现场管理人员确定。

五、施工工艺

1、小近距土体注浆加固

轨排井与1号风道三角区域小近距段在锚索施工前应对土体进行水平注浆加固，加固措施拟采用Ф48注浆导管，横向在围护桩间打2排，竖向间距500mm，单液水泥浆。加固范围自冠梁顶面起至基坑底面下2m。 2、锚索施工流程

遵循“分段分层、由上而下、先锚固、后开挖”的原则进行锚索施工及基坑开挖。开挖土方至每道锚索段钢围檩位置下50cm后，现场人员报测量人员，放出锚索孔位，经质检人员验收后，方可进行相对应锚索钻孔、注浆、安装锚索段钢围檩、张拉锚固施工。 3、锚索施工工艺流程

预应力锚索施工由锚孔、束体、注浆、钢围檩及张拉五个基本组成构件,在锚索支护体系中有机组合成为一体。施工顺序为施钻锚固孔、制作束体并将其放入锚固孔、固定束体下端、进行注浆、安装钢围檩及钢锚垫板、张拉及锁定,使束体产生预应力与钢围檩、钻孔桩连接成整体。 具体见《锚杆施工流程图》。

锚杆施工流程图

六、钻孔

锚索钻孔主要内容有:设备就位、施工放线、钻进、检测、注浆、扫孔和终孔验收等。按设计图对锚固孔位置放样,并安装钻机,施钻过程中,孔口坐标的偏差≤100mm,孔位高程误差±50mm,锚固孔倾角值设定为15°~20°,孔径150mm;对孔位、孔距、偏角进行复查准确后开钻;钻孔过程中要达到“准、平、稳”的要求,确保机钻孔不发生移位和摆动,按孔深对返水量及地质情况做好记录,锚固孔的倾斜率≤3.0%,发现问题及时进行纠偏调整。

针对北京市普遍为中粗砂及砂卵石的地质条件,个别地段采用套管跟进钻孔,套管孔径为250mm,长度<6m,终孔时钻孔深度不小于设计值,超钻深度控制≤40cm。

七、锚索束体制作与安装

预应力锚索是用7Ф5钢丝组成的15.2mm钢绞线,下料长度按孔深+钢围檩(0.234m)+钢垫板(0.057m)+千斤顶工作长度(0.4m)+0.30m,每股长度偏差控制50mm以内,采用冷切割下料。在锚固段范围内对每孔三束以上的锚索每隔1.0m设一个架线环或中支架,自由段钢绞线外包塑料波纹管。

锚索的安放:针对中粗砂及砂卵石的特殊地层,采用锚索与钻杆(注浆管)随二次钻进一同放人钻孔中,钻孔完毕对钻孔质量检验合格后,在保持钻机原有钻孔角度不变的情况下,确保钻杆放入锚索的角度与钻孔角度保持一致,钻杆钻进放送要均匀,不要左右摇摆,以保证不相互交叠和防止张拉时受力不均匀。入孔就位后,应检查锚束是否扭曲、弯曲,并保证自由段波纹管不受损伤。 八、注浆锚固

锚索安设完毕,对锚孔及钢绞线验收合格后进行注浆,采用JBW150/40压浆泵,水泥浆水灰比为0.50,强度≥15MPa。施工包括水泥浆制备和注浆两道关键工序。浆体搅拌时间≥2min,制备好在储浆桶中的浆体应不停地搅拌,防止沉淀。利用钻杆作为注浆管,注浆采用从孔底到孔中返浆式注浆,注浆压力控制在0.6～0.8MPa,锚固段内注浆一次连续完成。针对中粗砂地层容易出现充满砂石空隙,造成注浆外流,采用浆液中掺减水剂或速凝剂及间歇式反复注浆的办法,控制浆液向周边流动,直至注浆压力达到设计压力为止。锚固段注浆必须按设计压力控制进行注浆,对自由段必须能够保证锚孔周边的岩体稳定为前堤,防止过量注浆。 九、锚索段钢围檩及垫板安装

锚索段钢围檩为2根I25b工字钢通过钢板连接而成,将钢围檩与防护桩身贴紧,无法密贴处,采用C20细石混凝土充填,将钢垫块固定于工字钢钢围檩上,并保证钢垫块的上表面与锚索垂直。在开挖基坑面适当设置垫木或支架确保钢围檩的稳定。钢垫板的平面位置与高程和锚索的布设走向相一致,张拉前进行固定与验收。 十、张拉锁定

张拉锁定是预应力锚固的关键工序,主要包括张拉设备配套标定、设备组装、张拉和锁定荷载等内容。张拉设备采用预应力穿心式液压YDCW1000-200型千斤顶和用于事故处理配备的小吨位前卡式YCQ20型千斤顶,锚具采用主YLM15-2、YLM15-3、YLM15-5系列锚具,提供动力来源YBZ2-50高压油泵。 锚索张拉:锚索张拉前,应对张拉设备进行标定,注浆体强度通过试验达到≥15MPa,方能组织张拉作业。张拉方式采用整体张拉法,张拉过程由预张拉和正式张拉两部分组成。取设计值的15%进行预张拉,使其各部分接触紧密,锚索束体完全伸直,使预应力钢绞线初始受力趋于一致。张拉过程要分级进行,每级荷载分别为设计值的30%、75%、100%、110%,每级张拉稳定持荷≥5min,并记录钢绞线的伸长量,检测指标合格后及时进行锁定。

对锚索张拉的质量采用控制张拉力和伸长量双项指标控制,锚索拉力用钢弦式锚索应力计测量,对每一级张拉进行钢绞线伸长量的记录,保证理论伸长量和实际伸长量之差≤40mm。张拉锁定经验收合格后,将张拉段多余束体切除。对于钢纹线的松弛、地层土的徐变、伸长量超标等因素造成的预应力损失和质量问题,应校正千斤顶并重新张拉或在张拉后进行补张拉然后锁定。 十一、锚索控制要点

1、沿锚杆轴线方向每隔1.5~2.0m宜设置一个定位支架。

2、锚杆杆体采用Ⅱ级防腐保护构造，锚杆外露锚具和承压板可涂防腐油脂保护。 3、锚杆使用前须进行基本试验，试验锚杆每层不少于3根，试验用锚杆参数及施工工艺与工程锚杆相同。

4、锚杆的质量检验，除常规材料检验外，还应进行浆体强度检验和锚杆验收试验。

锚杆质量检验标准

项目 序号 检查项目 充许偏差或允许值 检查方法

主控项目 1 2 1 2 锚杆长度 锚杆锁定力 锚杆位置 钻孔倾斜度 钻孔孔深 注浆量 ±30mm 设计要求 水平方向±50mm 垂直方向±100mm 不大于锚杆长度的3% 不应小于设计长度，且不大于设计长度的1% 大于理论量 用钢尺量 现场实测 全站仪 测钻机倾角 测钻机钻入深度 检查计量数据 一般项目 3 4 十二、施工安全技术措施 1、安全技术措施

（1）安全员、电焊工、电工及司机等特殊工种须持证上岗，杜绝无证操作。 （2）现场电缆线架空布置，各种电器设备控制须设漏电保护装置。 （3）电器线路及电制动运转的施工机械修理须断电进行，并设警示牌。 （4）严格遵守相关安全规定和法规，认真落实岗位责任制，杜绝违章作业，违章指挥和违反劳动纪律。

（5）严格禁止与施工无关人员进入现场。施工人员进入现场应戴好安全帽，并接受入场教育，现场各种机电设备由专人负责，非操作人员不得擅动设备。

（6）现场交叉作业要注意相互配合，听从指挥，发现问题及时解决。 （7）距基坑边1.00m搭设1.20m高防护栏，设二道水平栏杆，护栏刷红白相间警示色，夜间设红色警示灯。

（8）成孔时如遇地下管线，不得继续成孔，将位置调整后再成孔。 2、机械操作注意事项

（1）钻机安放平稳、牢固，各部分位置正确。

（2）钻机使用前，熟悉掌握其构造及操作要求，做到定人、定机、定岗位安全操作。

（3）经常检查各部分螺丝有无松动，防护罩是否完好，声响及发热是否正常，一旦发现问题及时处理。

（4）检查减变速箱、磨擦离合器，操作控制手把性能是否稳定可靠。 （5）钻机运转时，必须有专人管理，严禁在无人看管下运转，停机时必须切断电源。