东湖通道桩锚施工及检测方案最终版0228.docx
- 文档编号:10465357
- 上传时间:2023-02-13
- 格式:DOCX
- 页数:35
- 大小:1.53MB
东湖通道桩锚施工及检测方案最终版0228.docx
《东湖通道桩锚施工及检测方案最终版0228.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《东湖通道桩锚施工及检测方案最终版0228.docx(35页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
东湖通道桩锚施工及检测方案最终版0228
中国建筑工程总公司
CHINASTATECONSTRUCTIONENGRG.CORP.
东湖通道工程Ⅳ标段
试验预应力桩锚施工方案
中建三局建设工程股份有限公司
东湖通道工程项目经理部
二0一四年一月
第一章编制说明3
1.1编制依据3
1.3编制目的3
1.2编制范围3
第二章工程概况4
2.1工程概况4
2.2工程地质6
2.3设计概况9
第三章施工准备16
3.1技术准备16
3.2人员投入计划16
3.3机械投入计划17
3.4材料投入计划17
第四章施工方案19
4.1桩锚施工工艺流程图19
4.2施工方法19
第五章预应力锚索检测24
5.1试桩位置选择24
5.2主检设备24
5.3检测方案24
第六章安全文明施工管理27
6.1安全组织机构27
6.2文明施工及环保措施27
第1章
编制说明
1.1编制依据
1)《武汉市东湖通道工程二标段岩土工程勘察报告》、《武汉市东湖通道工程二标段4号风机房岩土工程勘察报告》
2)《东湖通道围护结构工程》
3)市政科委轨道交通与市政工程施工专业委员会武建科市施(2013)187号专家咨询意见
4)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)(2003年版)
5)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)
6)《建筑基坑工程技术规范》(GB50330-2002)
7)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)
8)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)
9)《预应力混凝土用钢绞线》(CB/T5524-2003)
10)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)
1.3编制目的
通过桩锚试验检验桩锚抗拔力,检验桩锚初步设计是否合理,为桩锚正式设计及施工提供依据。
1.2编制范围
桩号K4+553~K4+910。
第二章工程概况
2.1工程概况
东湖通道工程起于二环线水东段主线高架桥(红庙立交)起点桩号为DBK0+000,止于鲁磨路与东湖东路交叉口处桩号为DHTDK5+260,横贯东湖风景名胜区,线路由红庙立交接线桥梁段、东湖隧道段、东湖东路亲水平台组成,全长6560m。
如下图所示:
本次主要针对东湖通道DHTDK4+553~DHTDK4+910段基坑开挖阶段围护结构进行的优化设计,包括围护结构布置、基坑开挖支撑体系。
该里程段的基坑围护结构设计前期已由武汉市政工程设计研究院设计完成,支护总体设计方案为支护桩+两层内支撑的支护结构体系,首层内支撑为钢筋砼内支撑,第二层内支撑为钢支撑。
考虑到此里程段基坑侧壁土质较好,岩层较浅,对基坑开挖较为有利;基坑宽度约69m,开挖深度为11~15m,土石方量较大,原设计方案内支撑及立柱间距较密,对于土方开挖尤其对于岩层开挖难度较大,根据武建科市[2013]187号专家咨询意见,本段施工采用支护桩+预应力锚索支护体系。
桩锚设计范围平面图如下所示:
2.2工程地质
4号风机房勘察范围内各岩土层的构成及其工程地质特征详见下表2.1:
地层
编号
岩土名称
年代成因
层顶埋深
(m)
层厚
(m)
颜色
状态
湿度
压缩性
包含物及特征
1-2
素填土
Qml
0.00
0.50~4.00
杂
松散(软塑~可塑)
稍湿~饱和
高
由一般黏性土混夹少量碎石组成,结构松散杂乱。
遍布场地。
2-1
黏土
Q4al
0.90
0.40
黄褐-灰
可塑
饱和
高
含铁锰氧化物、灰色黏土矿物条纹及少量有机质。
为上部“硬壳层”,局部分布。
2-2
淤泥质黏土
Q4al
0.50~1.70
0.80~2.30
褐灰-灰
流塑
饱和
高
含有机质,含螺壳及少量腐殖物。
局部夹薄层粉土。
局部分布。
2-5
粉质黏土夹粉土
Q4al
1.80~2.50
2.20~4.80
褐灰-灰
可塑
饱和
中~高
含铁锰质氧化物,部分地段夹薄层中密状态粉土、稍密状态粉砂及角砾。
局部分布。
3-1
黏土
Q3al+p1
1.80~6.60
0.50~6.20
黄褐-灰
可塑
湿
中
含铁锰质氧化物。
局部分布。
3-2
粉质黏土
Q3al+p1
2.10~4.50
0.40~5.50
黄褐-灰
硬塑
湿
中-低
含铁锰质氧化物和高岭土团块。
局部层中夹少许角砾。
局部分布。
3-3
粉质黏土夹粉土
Q3al+p1
1.40~9.50
0.80~4.10
黄褐-灰黑
可塑
湿-饱和
中
含铁锰质氧化物和高岭土,局部夹薄层中密状态粉土、稍密状态粉砂及角砾。
局部分布。
3-3a
黏土夹粉土
Q3al+p1
4.50~6.00
1.50~4.30
黄褐-灰黑
可塑~软塑
饱和
高
含铁锰质氧化物和高岭土团块夹薄层中密状态粉土、稍密状态粉砂。
局部分布。
4-1
黏土含碎石
Q3al+p1
7.00~7.80
1.30~2.20
褐黄
可塑~硬塑
湿
低
含铁锰质氧化物和高岭土团块。
碎石为石英砂岩,次棱角状,粒径2~20mm不等。
含量约30%。
局部分布。
10a-1
强风化粉砂质泥岩
S
2.90~10.30
0.40~2.40
褐黄/绿灰
坚硬
稍湿
低
岩石多风化成土状,可见风化岩碎块。
取芯率85%左右。
岩体基本质量等级为Ⅴ级。
遍布场地,埋深及层厚变化较大。
10a-2
中风化粉砂质泥岩
S
4.00~12.70
1.50~6.80
褐黄/绿灰
坚硬
干
岩石较完整,岩芯多呈短柱状,泥质夹砂状结构。
块状构造。
岩层倾角约60°~70°。
沿裂隙面上覆盖有氧化铁薄膜。
岩石坚硬程度属极软岩,岩体完整程度较完整,岩体基本质量等级Ⅴ级。
遍布场地,埋深及层厚变化较大。
本次勘察未揭穿该层。
4号风机房基坑边坡工程设计参数建议值如下图表2.2:
地层
编号
岩土名称
天然
重度
抗剪强度指标
竖向固结系数
水平固结系数
土石可挖性
分级
隧道围岩类别
(Cv)
(Ch)
按公路工程地质勘察规范(JTGC20-2011)
按公路工程地质勘察规范(JTGC20-2011)
按公路隧道设计细则(JTG/TD70-2010)
黏聚力
摩擦角
P=100
P=200
P=300
P=100
P=200
P=300
γ
C
φ
kN/m3
kPa
°
10-3cm2/s
10-3cm2/s
1-2
素填土
18.0
10
8
Ⅰ
松土
Ⅵ
Ⅵ
2-1
黏土
18.9
17
8
0.71
0.57
0.50
0.53
0.44
0.37
Ⅰ
松土
Ⅵ
Ⅴ2
2-2
淤泥质黏土
16.7
9
4
0.91
0.81
0.71
1.03
0.99
0.88
Ⅰ
松土
Ⅵ
Ⅵ
2-5
粉质黏土夹粉土
19.1
19
10
0.84
0.76
0.67
0.82
0.76
0.71
Ⅰ
松土
Ⅵ
Ⅴ2
3-1
黏土
19.6
30
13
2.04
1.69
1.11
2.64
1.91
1.11
Ⅰ
松土
Ⅵ
Ⅴ2
3-2
粉质黏土
19.8
40
15
3.14
2.73
2.13
3.27
2.61
2.04
Ⅱ
普通土
Ⅴ
Ⅴ1
3-3
粉质黏土夹粉土
20.1
28
15
2.14
1.87
1.64
2.54
2.08
1.79
Ⅰ
松土
Ⅵ
Ⅴ2
3-3a
黏土夹粉土
18.6
18
8
0.68
0.54
0.50
Ⅰ
松土
Ⅵ
Ⅵ
4-1
黏土含碎石
20.6
40
16
5.91
4.32
3.47
3.11
2.94
2.84
Ⅱ
普通土
Ⅴ
Ⅴ2
10a-1
强风化粉砂质泥岩
22.0
50
20
Ⅲ
硬土
Ⅴ
Ⅴ2
10a-2
中风化粉砂质泥岩
24.8
90
26
Ⅳ
软石
Ⅴ
Ⅴ1
注:
1、表中c、φ值参照湖北省《基坑工程技术规程》提供,仅供基坑支护设计使用;岩石抗剪强度是按岩体软弱结构面影响并参照《工程岩体分级标准》GB50218-94综合经验确定的。
2、岩石基床系数是参照《城市轨道交通岩土工程勘察规范》GB50307-2012确定。
2.3设计概况
本路段围护结构除左线部分区段采取上部放坡喷锚支护+支护桩+预应力锚索的支护结构外,左线其他路段及右线均采用支护桩+预应力锚索的支护形式。
总体采用钻孔灌注桩+三(四)排预应力锚索支护结构,支护桩桩型仍采用原设计桩型,即旋挖成孔灌注桩∅1000@1200。
支护桩、冠梁按原围护结构设计图纸施工。
预应力锚索设计剖面图如下:
2.4预应力锚索伸长值计算
预应力筋张拉伸长值计算可按弹性定理,按下式计算:
△l=Pl/APES
式中P—预应力筋张拉力;
l—预应力筋长度;
AP—预应力筋截面面积;
ES—预应力筋弹性模量,对钢绞线可按ES=(1.8~1.95)×105
根据初步设计,不同桩号处不同位置拉力设计值各不相同,各位置预应力锚索张拉理论伸长值通过计算如下表:
表2-3预应力锚索理论伸长值表
桩号
位置
拉力设计值(KN)
自由段长度(m)
锚索规格
伸长量(mm)
左线
K4+553~K4+580
第一道
210.00
9.00
3φS15.2-1860
19.30
第二道
229.00
7.00
3φS15.2-1860
16.37
第三道
237.00
6.00
3φS15.2-1860
14.52
K4+580~K4+850
第一道
305.00
9.00
3φS15.2-1860
28.03
第二道
373.00
8.00
4φS15.2-1860
22.85
第三道
330.00
7.00
3φS15.2-1860
23.59
第四道
271.00
6.00
3φS15.2-1860
16.60
K4+850~K4+910
第一道
196.00
9.00
3φS15.2-1860
18.01
第二道
294.00
8.00
3φS15.2-1860
24.02
第三道
298.00
7.00
3φS15.2-1860
21.30
第四道
268.00
6.00
3φS15.2-1860
16.42
右线
K4+553~K4+560
第一道
233.00
9.00
3φS15.2-1860
21.41
第二道
249.00
7.00
3φS15.2-1860
17.80
第三道
245.00
6.00
3φS15.2-1860
15.01
K4+560~K4+700
第一道
362.00
9.00
4φS15.2-1860
24.95
第二道
318.00
7.00
3φS15.2-1860
22.73
第三道
274.00
6.00
3φS15.2-1860
16.79
K4+700~K4+730
第一道
313.00
9.00
4φS15.2-1860
21.57
第二道
290.00
7.00
3φS15.2-1860
20.73
第三道
247.00
6.00
3φS15.2-1860
15.13
K4+730~K4+810
第一道
314.00
9.00
4φS15.2-1860
21.64
第二道
290.00
7.00
3φS15.2-1860
20.73
第三道
247.00
6.00
3φS15.2-1860
15.13
K4+810~K4+850
第一道
229.00
9.00
3φS15.2-1860
21.04
第二道
239.00
7.00
3φS15.2-1860
17.08
第三道
231.00
6.00
3φS15.2-1860
14.15
K4+850~K4+910
第一道
225.00
9.00
3φS15.2-1860
20.68
第二道
235.00
7.00
3φS15.2-1860
16.80
第三道
230.00
6.00
3φS15.2-1860
14.09
本表为理论计算所得伸长值,实际施工可根据此拉力设计值及伸长值进行控制。
第三章施工准备
3.1技术准备
1)根据目前初步设计,地勘报告,向工程施工人员进行图纸交底。
2)由项目技术负责人对项目部质检员、工长作图纸、桩锚施工方案的技术交底;
3)由项目施工员对作业班组作试桩及桩锚作业交底,包括对孔位、标高、孔深等方面的交底。
4)做好各类原材料的进场验收及送检工作。
3.2人员投入计划
表3-1项目管理员投入计划
序号
岗位
人数
职责
1
生产经理
1
全面负责安全生产管理
2
总工程师
1
全面负责技术工作
3
工区负责人
1
负责安全生产管理
4
技术员
1
负责技术支持,安全技术交底等工作
5
质检工程师
1
负责质量监督检查工作
6
实验员
1
负责对进场材料的验收与送检工作
7
资料员
1
负责施工资料收集整理工作
8
安全工程师
1
负责安全督检查工作
9
机电管理员
2
负责供电管理工作
10
测量工程师
2
负责现场放线工作
表3-2劳动力投入计划
序号
职务和工种
人数
备注
1
电、焊工
2
2
机操工
6
4
普工
10
合计
18
3.3机械投入计划
表3-3机械设备投入计划表
序号
机具名称
型号和规格
数量
备注
1
锚杆钻机
DHR80A
2台套
2
液压注浆机
HYB-150型
2台
3
交流电焊机
BWL-160
1台
4
切割机
J3G3-400
1台
5
油压泵千斤顶
100t/150t
1台套
6
灰浆搅拌机
75kw
1台
7
水泵
IS80-50-200
1台
3.4材料投入计划
表3-4材料投入总计划表
序号
项目
特征
(如材料名称、规格)
单位
备注
1
钢绞线
152.16921
t
2
锚具数
2167
套
3
钢绞线托架
6240
t
4
钢绞线锚杆入土长度
14058
m
5
钢绞线锚杆入岩长度
13584
m
6
钢绞线锚杆注浆段长度
15159
m
7
斜铁
11.21
t
8
槽钢腰梁
218.5
t
9
锚垫板N1
19.55
t
10
加劲肋板N2
14.7
t
11
连接缀板N3
0.5
t
第四章施工方案
4.1桩锚施工工艺流程图
图4-1桩锚施工工艺流程图
4.2施工方法
根据本工程的设计方案,要求打设3或4道桩锚。
第一道桩锚,桩锚中心为冠梁下1.5m(局部0.5m),内插3、4根7φ15.2钢绞线,左线桩锚倾角15度,右线桩锚倾角20度,桩长18~21m,桩锚水平间距为1.2m,预拉力196~362KN;第二道桩锚,桩锚中心为冠梁下4.5m,内插3、4根7φ15.2绞线,桩锚倾角25度,桩长14~21m,桩锚水平间距为1.2m,预拉力229~373KN;第三道桩锚,桩锚中心为冠梁下7.5m,内插3根7φ15.2绞线,桩锚倾角15度,桩长13~16m,桩锚间距为1.2m,预拉力230~330KN;第四道桩锚设计与左线,桩锚中心为冠梁下13.2m,内插3根7φ15.2绞线,桩锚倾角15度,桩长13m,桩锚间距为1.2m,预拉力268~271KN。
每排桩锚横向以双拼槽钢腰梁连接。
桩锚的剖面简图如下:
图4-2桩锚简图
具体施工步骤如下:
(1)土方开挖
为保证桩锚施工作业面,要求水平方向距桩墙处至少留出6米的作业面,降水及土方开挖工作由总包单位配合进行。
要求开挖土方至第一层桩锚以下0.3m的位置,预留0.3m的位置以便排浆及上腰梁之用。
对于已经超挖区域,可进行回填6m宽钻机操作平台至桩锚以下0.3m,作业平台三面放坡按1:
1控制。
示意图如下:
图4-3钻机操作示意图
(2)放线定位
桩锚位置和桩锚标高依据基桩轴线和高程引测点进行测放,开工前必须进行复核。
(3)钻机就位
钻机安置于设计的孔位上,使钻头对准孔位的中心。
同时保证钻孔达到设计要求的角度,然后作水平校正,保证桩锚与围护桩墙成一定角度。
(4)在帷幕墙上预钻孔
锚索成孔采用导管跟进成孔注浆,孔径150mm,预应力锚索钻孔倾角按各剖面设计角度施工,孔深应超过设计长度0.5m。
钻孔前根据基坑周边详细的管线勘探,各种管线、管道位置埋深资料,在工地现场以显眼的标志标示,以便施工中避开;
锚杆钻孔应符合下列规定:
1)锚杆钻孔不得扰动周围地层;
2)钻孔前,根据设计要求和地层条件,定出孔位、做出标记;
3)锚杆水平、垂直方向的孔距误差不应大于20mm。
钻头直径不应小于设计钻孔直径3mm;
4)钻孔轴线的偏斜度不应大于5%;
5)向钻孔中安放锚杆前,应将孔内岩粉和土屑清洗干净。
(5)在钻头上安装锚索,沿预钻孔插管进入围护桩墙后,低压钻进到设计桩锚末端。
(6)成锚控制
锚索安装完成后,进行两次注浆,采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥拌制水泥浆。
一次注浆水灰比为0.40~0.45,二次注浆水灰比为0.45~0.50。
二次注浆成锚,第一次采用常压注浆,第二次注浆压力为3.0~5.0MPa,二次注浆时间宜在一次注浆后6-8小时后进行或根据现场试验确定。
向钻孔内注浆应符合下列规定:
1﹚注浆管的出浆口应插入距孔底300~500mm处,浆液自下而上连续灌注,且确保从孔内顺利排水、排气;
2﹚注浆设备应有足够的浆液生产能力和所需的额定压力,采用的注浆管应能在1h内完成单根锚杆的连续注浆;
3﹚注浆后不得随意敲击杆体,也不得在杆体上悬挂重物。
(7)成锚后封孔
注浆完成后,钻杆退出钻孔,向孔内塞水泥包装袋,起到止浆塞作用,防止水泥浆外流,造成孔口空洞。
对于孔口流水现象,可以设置引流管。
必要的时候可采用坑外降水。
(8)腰梁安装
锚索的张拉要求在腰梁和锚索锚固体强度达到设计强度75%后方可进行张拉锁定。
按照设计要求安装腰梁并张拉桩锚至1.2倍设计值,并做好张拉记录,在锚头外预留10cm钢绞线,并截断多余的钢绞线。
由于灌注桩形成的墙体不能保证在同一平面上,会影响到腰梁的安装。
因此,对于墙体凸出部分,需要用风镐进行破碎,而对于墙体凹陷部分,则可根据腰梁的位置,采用方木或垫铁进行垫支处理。
腰梁安装完成后示意图如下:
围护桩
腰梁
锚具及钢绞线
图4-4腰梁安装完成后示意图
第五章预应力锚索检测
5.1试桩位置选择
结合桩锚设计以及现场实际情况,选择6根进行试桩,试桩位置选择左线距离冠梁下1.5m处第一道桩锚。
5.2主检设备
1)穿心千斤顶500kN、600kN、油泵、油压表
2)百分表0.01mm级,0~50mm
3)辅助用垫块、计时间等工具
5.3检测方案
1、试验原理示意图:
锚索极限抗拔承载力试验宜采用循环加载法加载装置示意图见图1。
试验
数据从压力表及百分表中读取。
其加载分级和锚头位移观测时间应按表1确定。
图5-1加载装置示意图
循环加载试验的加载分级与锚头位移观测时间表5-1
循环次数
分级荷载与最大试验荷载的百分比(%)
初始荷载
加载过程
卸载过程
第一循环
10
20
40
50
40
20
10
第二循环
10
30
50
60
50
30
10
第三循环
10
40
60
70
60
40
10
第四循环
10
50
70
80
70
50
10
第五循环
10
60
80
90
80
60
10
第六循环
10
70
90
100
90
70
10
观测时间(min)
5
5
10
5
5
5
2、试验要求:
1)试验锚杆的参数、材料、施工工艺及其所处的地质条件应与工程锚杆相同。
2)锚杆抗拔试验应在锚固段注浆固结体强度达到15MPa或达到设计强度的
75%后进行。
3)加载装置(千斤顶、油泵)的额定压力必须大于最大试验压力,且试验前应
进行标定。
4)加载反力装置的承载力和刚度应满足最大试验荷载的要求,加载时千斤顶应与锚杆同轴。
5)计量仪表(测力计、位移计、压力表)的精度应满足试验要求。
6)试验锚杆宜在自由段与锚固段之间设置消除自由段摩阻力的装置。
7)最大试验荷载下的锚杆杆体应力,对预应力钢筋,不应超过其抗拉强度标准值的0.9倍;对普通钢筋,不应超过其屈服强度标准值。
3、加载方法:
1)锚杆加载前应预先施加初始荷载,初始荷载应取锚杆轴向拉力标准值的10%;
2)每级加、卸荷载稳定后,在观测时间内测读锚头位移不应少于3次;
3)在每级荷载的观测时间内,当锚头位移增量不大于1.0mm时,可视为位移稳定;当观测时间内锚头位移增量大于1.0mm时,应在该级荷载下再延长观测时间60min,并应每隔10min测读锚头位移1次;当该60min内锚头位移增量小于2.0mm时,可视为锚头位移收敛;当锚头位移稳定或收敛后,方可施加下一级荷载;
4)加至最大试验荷载后,当锚杆尚未出现下列第6)条规定的终止加载情况,且继续加载后满足本钢筋(预应力筋)强度的要求时,宜按最大试验荷载10%的荷载增量继续进行下一循环加载,此时,每级加载中间过程的分级荷载与最大试验荷载的百分比应分别相应增加10%,其观测时间应为10min。
5)当锚杆极限抗拔承载力试验采用逐级加载法时,其加载分级和锚头位移观测时间应按表1中每一循环的最大荷载及相应的观测时间逐级加载和卸载。
6)锚杆试验中遇下列情况之一时,应终止继续加载:
a)从第二级加载开始,后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 东湖 通道 施工 检测 方案 最终版 0228
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)