精品锚索施工作业指导书.docx
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精品锚索施工作业指导书
张吉怀铁路ZJHZQ-7标路基工程
编号:
ZJHZYZDS-路-04
锚索施工作业指导书
单位:
编制:
审核:
批准:
2017年11月10日发布2017年11月10日实施
锚索施工作业指导书
1.适用范围
适用于新建张吉怀铁路ZJHZQ-7标预应力锚索施工。
2.作业准备
2.1内业准备
施工前,已组织技术及管理人员认真学习实施性施工组织设计及相关方案,阅读、审核施工图纸,熟悉作业标准与规范。
开工报告已审批,用于锚索施工的原材料、成品、半成品已经按要求检验合格。
三级交底已完成,作业人员已熟练掌握作业内容和工作标准并经安全、技术教育培训,考核合格;特殊工种持证上岗。
2.2外业准备
人员、设备、材料、机具、作业环境满足施工需求;紧前工序已通过验收;
原材料进行试验检测并满足设计、规范要求;机具设备及水、电等管线已检查,能够正常运转。
3.技术要求
3.1产品技术规格及标准符合设计文件及图纸要求。
(1)《高速铁路路基工程施工技术规程》Q/CR9602-2015
(2)《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751-2010
(3)《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2014
(4)《预应力筋专用锚具\夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2010
(5)《张吉怀铁路路基工程设计与施工详图集》
3.2其他要求
(1)当坡面为强高且较为完整的硬质岩时,设锚墩锚固;为强风化硬质岩时,设纵向锚梁;为土质或软岩时,设纵向锚梁或框架梁。
(2)实际钻孔深度应比设计孔深大0.5m。
(3)锚索孔径φ=110mm(或130mm),锚索采用n根(n不小于3)高强度低松弛预应力钢绞线(φ=15.24mm)制作。
钢绞线的截取长度为锚固段+自由段+1.5m外露张拉段。
(4)注浆材料采用水泥砂浆,注浆压力不小于0.6-0.8MPa。
(5)锚索张拉应分两次逐级张拉,第一次张拉值为总张拉力的70%,两次张拉间隔不少于3-5天。
4.施工程序与工艺流程
4.1施工程序
施工准备→测量定位→搭设钻孔平台→钻机就位→钻孔→清孔→安装锚索→注浆→施工锚墩→安装锚具、锚索初张拉→锚索终张→应力测试→切割锚索→锚头封闭
4.2工艺流程图
图4.1预应力锚索工艺流程图
5.施工要求
5.1施工准备
(1)机具、设备进场
根据现场情况选择适用本工程的钻机、钻具。
配备钻具长度,直径要满足施工要求。
主要施工设备有:
空压机、搅拌机、储浆罐、砂浆泵、装载机、水泵、焊机、氧气瓶等。
(2)材料进场
材料进场前必须进行检验,合格后方可使用。
水泥采用P.042.5普通硅酸盐水泥,水泥进场时必须附带出厂合格证;细砂要符合要求,避免粒径过大;钢材按设计规格及实际情况分批进场,进场时必须附带出厂合格证;原材料进场要及时通知监理进行报验。
(3)对施工区域的场地进行清理,水、电管路等已接至现场。
5.2测量定位
锚孔孔位按设计要求准确测放在坡面上,孔位误差不超过±2cm,锚孔斜度误差不超过±1°。
5.3钻孔设备安装
(1)利用Φ48钢管脚手架杆搭设操作平台,检测脚手架,应满足相应承载力和稳固条件。
(2)平台用锚杆与坡面固定,钻机用吊车提升到平台上。
(3)根据坡面测放孔位,准确固定安装钻机,并严格进行机位调整。
(4)钻机要求稳固,施钻过程中应随时检查。
图5.1钻机平台图5.2钻机钻进
5.4钻孔
采用潜孔冲击式钻机。
钻机钻孔时,按锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐,钻杆用完,孔深也恰好到位。
钻孔深度要超出锚索设计深度0.5m。
工艺为:
定位→钻孔→高压风清孔。
锚索锚孔孔径为Φ110mm、Φ130mm,锚索材料采用高强度低松弛Φ15.2的预应力钢绞线,钢绞线强度Rb=1860MPa,并采用与其配套的QVM15-3、4锚具系列。
5.5清孔
钻孔结束,逐根拔出钻杆和钻具,将冲击器清洗好备用。
用一根聚乙烯管复核孔深,并以高压风吹孔,待孔内粉尘吹干净,且孔深不少于锚索设计长度时,拔出聚乙烯管,塞好孔口。
两种特殊情况的处理:
(1)渗水的处理。
在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时,从孔中吹出的都是一些小石粒和灰色或黄色团粒而无粉尘,说明孔内有渗水,岩粉多贴附于孔壁,这时,若孔深已够,则注入清水,以高压风吹净,直至吹出清水;若孔深不够,虽冲击器工作,仍有进尺,也必须立即停钻,拔出钻具,洗孔后再继续钻进,如此循环,直至结束。
有时孔内渗水量大,有积水,吹出的是泥浆和碎石,这种情况岩粉不会糊住孔壁,只要冲击器工作,就可继续钻。
如果渗水量太大,以至淹没了冲击器,冲击器会自动停止工作,应拔出钻具进行压力注浆。
(2)塌孔、卡钻的处理。
当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时,往往发生塌孔。
塌孔的主要标志是从孔中吹出黄色岩粉,夹杂一些原状的(非钻头碎的、非新鲜的、无光泽的)石块,这时,不管钻进深度如何,都要立即停止钻进,拔出钻具,进行固壁注浆,注浆压力采用0.4MPa,浆液为水泥砂浆和水玻璃的混合液,24小时后重新钻孔。
雨季,常常顺岩体破碎带向孔内渗流泥浆,固壁注浆前,必须用水和风把泥浆洗出(塌入钻孔的石块不必清除),否则,不仅固壁注浆效果差,还容易造成假象。
图5.3钻孔施工效果图
5.6锚索制作
(1)锚索束制作宜在现场加工车间或有遮盖的场地上进行;
(2)钢绞线的下料长度应满足锚索束结构设计及张拉的需要。
下料应采用机械切割,严禁使用电弧烧割;
(3)锚固段锚索束必须进行清污、除锈处理;自由段锚索束应涂防腐剂,外套塑料管;张拉锚索束应涂防腐剂。
(4)锚索束的紧箍环、扩张环、定位支架等配件安装位置和数量应符合设计要求;
图5.4一次注浆锚索体结构详图
图5.5锚索制作图
(5)锚具、垫板应与锚索体应同轴安装。
将截好的钢绞线平顺地放在作业台架上,量出内锚固段和锚索设计长度,分别作出标记,最后,在锚索端头套上导向帽。
5.7锚索安装
向锚索孔装索前,要核对锚索编号是否与孔号一致,确认无误后,再以高压风清孔一次,即可着手安装锚索。
锚索束应顺直安放在钻孔中心并保证锚固段长度。
安装上倾和水平锚索时要注意以下四点:
检查定位止浆环和限浆环的位置,损坏的,按技术要求更换;检查排气管的位置和畅通情况;锚索送入孔内,当定位止浆环到达孔口时,停止推送,安装注浆管和单向阀门;锚索到位后,再检查一遍排气管是否畅通,若不畅通,拔出锚索,排除故障后重新送索。
5.8注浆
锚索注浆采用孔底注浆施工,砂浆由孔底注入,空气由排气孔排出,采用砂浆位置指示器控制注浆位置,一次注满锚固段和自由段。
锚索孔注浆采用注浆机,注浆材料为M40水泥砂浆,配合比由试验确定,注浆压力不低于0.6~0.8Mpa;砂浆灌注必须饱满密实,第一次注浆完毕,水泥砂浆凝固收缩后,孔口应进行补浆。
地层具有腐蚀性或地下水具有侵蚀性时,注浆材料应采用抗侵蚀性水泥。
5.9立锚墩
锚墩的作用是把锚具的集中荷载传递到岩面和调整岩面受力方向。
为了使锚墩上表面与锚索轴线垂直,预先将一根外径与钻头直径相同的薄壁钢管和垫板正交焊牢,浇筑锚墩前将钢管的另一端插入钻孔即可,垫墩旁应预留补浆孔和排气孔。
5.10锚索的张拉
锚索张拉在注浆及锚梁砼达到设计强度70%后进行,张拉锚索前对张拉设备进标定,避免出现应力误差。
标定时,将千斤顶、油管、压力表和高压油泵联好,在压力机上用千斤顶主动出力的方法反复试验三次,取平均值,绘千斤顶出力(KN)和压力表指示的压强(Kpa)曲线,作为锚索张拉时的依据。
压力表初始起动压强不完全相同,所以,标定曲线上必须注明标定时的压力表号,使用中不得调换。
压力表损坏或拆装千斤顶后,要重新标定。
锚索张拉分两次逐级张拉,第一次张拉为总张拉力的70%,两次张拉间隔时间宜不少于3—5天。
为减少预应力损失,总张拉力应包括超张拉值,自由段为土层时超张拉值宜为15%—25%,自由段为岩层时宜为10%—15%。
张拉中应对锚索伸长量与张拉力作好记录,核实伸长量与张拉力是否相符。
各级张拉力分别为设计张力以25%倍数递增,每级间隔时间2—5分钟,最后一级间隔30分钟。
为克服地层徐变等因素造成预应力损失,进行一次补张拉,然后锁定,切除多余的钢绞线,用混凝土封锚。
锚索张拉应采用伸长值校核应力,实际伸长值与计算伸长值之差不应大于±6%。
锚索张拉时,滑(断)丝总数不应超过钢丝总数的5%,且一束内滑(断)丝不超过一根。
5.11封孔注浆
封孔注浆浆液配比应符合设计要求。
采用纯水泥浆时,水灰比宜为0.3~0.4;采用水泥砂浆时,宜为0.5。
张拉段注浆应在补偿张拉完成后立即进行,注浆应饱满密实,锚垫板及锚头各部分空隙应采用水泥浆灌注满。
注浆管从预留孔插入,直至管口进入锚固段顶面约50cm注浆。
孔中的空气经由设在定位止浆环处的排气管排出。
封孔注浆后,锚头部分应涂防腐剂,并按设计要求进行封闭。
5.12锚头封闭
封孔注浆后,锚头部分涂防腐剂,并按设计要求进行封闭。
6.劳动组织
劳动力组织方式采用架子队组织模式,施工人员主要配置如表6.1。
表6.1作业人员配置
序号
工种
数量(人)
备注
1
班组长
1
负责人员组织及协调
2
钻机操作手
4
2套设备
3
钢筋工
4
锚杆制作、安装
4
张拉工
4
锚索张拉
5
压浆人员
4
压浆
6
普工
6
坡面清理等
合计
23
7.材料要求
(1)处于非腐蚀环境中,水泥浆与自由段保护管的搭接长度不小于0.3mm。
(2)处于腐蚀环境中的锚索采用I级防护构造,锚固段应采用全长波型管防护,且与自由段搭接长度不小于200mm,锚固段水泥浆保护层厚度不小于20mm。
(3)锚索的自由段应采用I级防护构造,护管采用φ22mm聚乙烯塑料护管,管内应充满防腐油脂,并采取专门措施将防腐油脂滞留于护管内,护管应延伸至过渡管内至少100mm.
(4)锚索的防腐材料采用专用防腐油脂,并满足《无粘结预应力筋专用防腐润滑脂》(JG/T3007)的技术要求。
8.设备机具配置
表8.1预应力锚索施工主要机具设备表
序号
名称
单位
数量
备注
1
空压机
台
1
2
千斤顶
台
2
3
油泵
台
2
4
发电机
台
1
5
卷扬机
台
2
6
潜孔式钻机
台
2
7
液压砂浆泵
台
2
8
砂浆搅拌机
台
2
9
砂轮切割机
台
2
10
电焊机
台
2
9.质量控制及检验
9.1质量控制
(1)钻孔
锚孔孔位应按设计要求准确测放在坡面上,钻进过程中保持下倾角稳定,孔位误差不得超过±0.2m,锚孔的孔斜度误差不超过±2°,实际钻孔深度应比设计孔深大0.2m。
钻孔采用风动干钻施工法,并不断用高压风清孔,保持钻孔清洁,孔壁无污染物。
(2)锚索制作
检查钢绞线是否作防锈处理,并无缠绞及扭麻花现象。
锚固段锚索束必须进行清污、除锈处理;自由段锚索束应涂防腐剂,外套塑料管;张拉段锚索束应涂防腐剂。
预应力钢绞线的制作按图纸要求和技术规范的有关规定执行。
(3)下锚、注浆
以孔为单元,锚索放入孔内(下锚)与注浆各工序连续完成,砂浆强度等级符合图纸要求。
注浆分二次进行,首先以0.6~0.8Mpa压力注浆塞满,待水泥砂浆凝固收缩后,孔口再进行补浆。
锚索孔注浆应采用孔底注浆法,一次注满锚固段和自由段,要求以浆排水,不搅动浆液。
(4)浇筑锚梁和垫块
钢筋混凝土锚梁和混凝土垫块按图纸要求浇筑,其浇筑施工工艺要求按技术规范的有关规定执行。
锚梁混凝土强度达到设计强度的70%后,方进行预应力张拉。
(5)张拉
锚索分两次张拉,第一次张拉在锚索固定端注浆达到设计强度70%后开始,第一次张拉值为总张拉力的70%,两次张拉的间隔时间不宜少于3~5天。
9.2质量检验
(1)预应力锚索施工前按照工作锚索的3%做锚固试验,且不少于3根。
(2)锚索的布置形式、间距、孔径及孔深应符合设计要求。
表9.1预应力锚索的检查项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法
1
混凝土、砂浆强度(Mpa)
在合格标准内
JTJ071-98附录D、F检查
2
锚孔间距(mm)
±30
抽查钢尺量
3
位置(mm)
±100
查放样记录
4
锚孔倾斜度(%)
±1
查灌前记录
5
锚孔深度
符合图纸要求
查锚孔记录
6
预应力张拉值
符合图纸要求
查锚索张拉锚固时记录
10.安全、环保措施
10.1安全措施
(1)施工前进行技术安全交底,施工中应明确分工,统一指挥。
(2)各种机械机具应处于完好可靠状态。
(3)上岗前要做好完全检查工作,由班组长负责,责任到人,互相督促检查,施工人员进入现场应戴好安全帽,操作人员应集中精神,遵守有关安全操作规程。
(4)机械、电器设备应专人操作。
(5)电气(焊)操作员应持有操作证。
(6)边坡加固工程钻孔通常是在脚手架上作业的,为确保脚手架绝对安全稳定,采用双排方式,立杆间距为1.2到1.3m,层高宜为1.2m,重力集中处增加斜向及横向支撑,并设置短锚桩,将脚手架锚固在稳定的岩壁上。
(7)高空作业应设安全防护措施,在既有线附近作业,应设置行车安全防护。
(8)风动钻机管路连接应牢靠,避免脱开甩出伤人。
(9)切割钢绞线使用的砂轮切割机要设安全护罩,以免断片伤人。
(10)注浆管路应畅通无阻,避免浆液突然喷出伤人,注浆管路不使用时要及时注压清水冲洗干净。
(11)张拉机具各部件应牢靠,特别是高压油管的连接点,以免突然断裂,脱口喷出致伤;在张拉过程中,千斤顶前不能站人,以防锚索断裂造成事故。
(12)多工种交叉作业时,要组织安排好先后顺序。
10.2环保措施
(1)钻孔干钻过程中必须有吸尘装置,避免尘土飞扬。
(2)锚索加工过程中,及时清理废料、废碴,同时加强油料管理,避免油料渗露,污染环境。
(3)封孔注浆前,应先根据钻孔判断其地质情况,了解是否有溶洞,暗河,注浆严格控制注浆量,在保证施工质量的同时,防止浆液污染地下水源及涌出地表的现象发生。
(4)现场材料集中堆放,施工设备由专人负责管理,防水、排水设施提前修砌,保证现场文明施工的正常进行。
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