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锚杆试验方案资料

囊式扩体锚杆试验方案

1工程概况

1.1工程概况

******************拟建场区位于济南市天桥区历山北路以东，小清河北路与小清河之间，由一栋超高层、三栋高层、裙房商业及地下车库组成，总建筑面积20.63万m2。

设计±0.00相当于绝对标高25.55m，基坑底标高-15.8m（局部-12.2m），开挖深度-12.2m～-15.8m，基坑开挖面积约3.5万m2。

1.2场地周边环境

1.2.1周边建筑

东侧：

基础外边线距离材料加工周转场地为6.89m，距离中建八局办公生活区42m。

南侧：

基础外边距离南水北调箱涵5-10m，箱涵为钢筋混凝土结构，顶、底板厚度均为600mm，分缝长度15m，分缝处采用止水橡胶止水，箱涵宽17.2m，高6.1m，箱涵顶标高24.05m，底标高17.95m，采用水泥土搅拌桩复合地基（桩径500mm，桩长5.5m，桩间距1.0m，正方形布桩），现未投入使用。

根据箱涵设计文件，箱涵允许变形值为20mm，箱涵施工期间采用1:

1～1:

1.2放坡支护方案。

西侧：

基础外边距离济南滨河新区建设投资集团（3F）约21.0m。

1.2.2周边道路

北侧：

基础外边线距离小清河北路人行道花砖约3.5m；

西侧：

基础外边线距离现状路2.5m-9.5m；

1.2.3地下管线

西侧：

西侧现状道路路面及绿化带下埋设有污水、雨水、热力、给水、电信、供电等管线，各类管线最大埋深为3.60m。

北侧：

小清河北路路面及绿化带下埋设有污水、雨水、热力、给水、电信、供电、路灯、交通信号灯管线，各类管线最大埋深为2.60m。

1.3场地岩土工程条件

1.3.1地形地貌

场区位于地貌单元属黄河、小清河冲积平原。

地形中部及南部较高，北部及西南、东南部较低，场地自然地面标高24.07～26.62m。

1.3.2地下水

根据勘察报告，地下水类型为第四系孔隙潜水，主要含水层为上部填土、粉土层及下部第⑥层粉质粘土。

场地内地下水静止水位埋深2.10～4.80m，相应标高为20.85～22.87m，南部小清河水位标高20.69～20.72m，场地内地下水有向小清河渗流补给趋势。

地下水主要有大气降水和地下水渗流补给，地下水水位季节性变化幅度1.5m左右。

1.3.3地层结构

根据勘察报告，影响基坑支护的地层分为8层，分述如下：

①杂填土（Q42ml）：

杂色，稍密，为砖块、灰渣及混凝土块等建筑垃圾，该层局部有①1素填土，褐黄色，可塑，湿，以粘性土为主，含少量砖屑、灰渣。

②粉土（Q4al）：

褐黄色，稍密，湿～很湿，摇振反应强烈，含灰色条纹。

场地西部部分钻孔该层局部夹褐黄色可塑②1粉质粘土透镜体或薄层。

③淤泥质粘土～粘土（Q4al）：

浅灰色，软塑～流塑，湿，含有机质。

场地西部部分钻孔该层中部夹③1粉土及③2粉质粘土薄层或透镜体。

④粘土（Q4al）：

灰黑色，可塑，湿，含有机质、腐殖质、碎贝壳。

⑤粉土、粘土（Q4al）：

该层上部为⑤1粉土，下部为⑤粘土。

⑤1粉土：

灰色，稍密～中密，混～很湿，摇振反应强烈，含灰色条纹，呈薄层状分布。

⑤粘土：

深灰色，可塑，湿，含碎贝壳、有机质。

⑥粉质粘土（Q4al+pl）：

灰绿～灰黄色，可塑偏硬，湿，含铁锰氧化物及少量姜石。

下部姜石含量较多为⑥1粉质粘土混姜石，灰黄色，硬可塑，湿，姜石含量10～20%，呈薄层状或透镜体分布。

⑦粘土混姜石、粘土（Q3al+pl）：

该层上部为⑦1粘土混姜石，下部为⑦粘土。

⑦1粘土混姜石：

棕黄色，硬塑，湿，含铁锰氧化物及其结核，姜石含量10～30%。

⑦粘土：

棕黄色，硬塑，湿，含铁锰氧化物，及其结核，少量姜石。

⑧粉质粘土（Q3al+pl）：

棕黄色，硬可塑，湿，含铁锰氧化物及少量姜石，底部含风化碎屑较多。

38#孔该层上部为⑧1粉质粘土混姜石透镜体。

部分钻孔该层中夹棕黄色硬塑⑧2粘土。

2扩体锚索设计工作量及试验目的

2.1设计工程量

表1设计工程量表

设计参数

AB段

BC段

CD段

DE段

EF段

FG段

GA段

一层

锚索数量

56

25

30

44

69

163

39

锚索轴向拉力设计值

500

500

500

500

800

800

800

二层

锚索数量

---

---

---

---

69

163

39

锚索轴向拉力设计值

---

---

---

---

800

800

800

三层

锚索数量

---

---

---

---

69

163

39

锚索轴向拉力设计值

---

---

---

---

800

800

800

四层

锚索数量

---

---

---

---

69

---

---

锚索轴向拉力设计值

---

---

---

---

600

---

---

2.2扩体锚索试验目的

（1）确定囊式扩体锚索（专利技术）在该工程拟施工地层中的抗拔极限承载力是否满足设计要求。

（2）确定囊式扩体锚索在该工程淤泥质土中的抗拔极限承载力，为后期施工提供数据。

（3）确定囊式扩体锚索竖向施工的极限抗拔力，为后期该工程抗浮设计提供可靠的依据。

2.3编写依据及原则

《******************基坑支护设计》

《高压喷射扩大头锚杆技术规程》JGJ/T282-2012

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012；

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002；

《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—2005；

《建筑机械使用安全技术规范》（JGJ33-2012）；

《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；

《注浆囊式扩大端头锚杆专利书》（专利号201120540900）

2施工部署与施工内容

2.1施工部署

先取得锚索使用权，根据设计文件，在施工前进行基本试验和蠕变试验。

由专利所有者派遣技术人员到施工现场进行技术指导，在工程正式施工前取得详细的施工试验数据，确保施工中该地层能满足设计中的锚索设计承载力能的要求。

2.2施工内容

根据需要进行的试验类型，需要施工的内容如下表2：

序号

方向

特征

根数

施工参数

试验内容

备注

1

倾角30°

扩大头位于6层粉质粘土

7根

成孔直径150mm，杆体4S15.2，总长度28.0m，自由段10.0m，扩大头段直径600mm，旋喷段长度4.0m

基本试验、蠕变试验

3根基本试验、3根蠕变试验、1根7d张拉承载力试验

2

倾角30°

扩大头位于淤泥质土

6根

成孔直径150mm，杆体4S15.2，总长度28.0m，自由段10.0m，扩大头段直径600mm，旋喷段长度4.0m

基本试验、蠕变试验

3根基本试验、3根蠕变试验

3

垂直

扩大头位于8层粉质粘土

6根

成孔直径150mm，杆体4S15.2，总长度28.0m，自由段26.0m，扩大头段直径600mm，旋喷段长度4.0m

基本试验、蠕变试验

3根基本试验、3根蠕变试验

4

垂直

扩大头位于淤泥质土

3根

成孔直径150mm，杆体2S15.2，总长度28.0m，自由段11.0m，扩大头段直径600mm，旋喷段长度4.0m

基本试验

3施工方法与施工设备选型配套

3.1施工方法

本工程锚索施工采用旋喷扩体法。

锚索成孔采用钻机钻进，达到设计深度采用高压旋喷对设计扩大头段进行扩孔，再将提前制作好的囊式锚索安放至孔内，压灌水泥浆使囊体膨胀形成扩大头，达到设计强度后，按设计要求张拉锁定。

3.2施工工艺流程

施工方法施工工艺流程如下：

图1锚索施工工艺流程图

3.3施工设备、工器具选型配套

根据施工方法、场地岩土工程条件等，工程拟投入的主要施工设备和工器具见表3。

表3工程拟投入的主要施工设备和工器具

序号

机械或设备

名称

型号规格

额定功率（kW）

用途

1

履带式深基坑锚固钻机

55

引孔、高压旋喷扩孔

2

超高泥浆泵

XPB—90C

90

泵送高压水、水泥浆等

3

高压注浆泵

3SNS型

10

囊袋内灌注水泥浆、补浆

4

潜水污水泵

10kw

套管钻进供水

5

排污泵（泥浆泵）

50YW系列

2

转移水泥浆

6

泥浆搅拌桶

0.7m³

4

搅拌、储存水泥浆

7

储水罐

5m³

储存施工用水

8

切割机

2

切割钢绞线

9

电焊机

3

焊接扩体锚杆护套

10

P型锚挤压机（整套）

3

安装P型锚头

11

大挖机

cat323

挖泥浆池、清运泥浆、挖操作面；

12

铲车

徐工35

清运泥浆

4施工准备与资源配置计划

4.1施工准备

4.1.1技术准备

（1）根据设计，由专利技术人员向全体人员进行技术交底。

（2）组织技术人员熟悉、学习有关技术文件，学习施工工艺和安全操作规程；

（3）准备好各种施工记录表格；

（4）联系有资质的第三方检测试验室，做好送检的技术准备；

4.1.2现场准备

根据现场施工布置条件，结合地勘报告，选择合适的位置，前期整理场地，开挖工作面，如土层为杂填土层，需将杂填土挖掉或换填，确保成孔质量；

钢绞线加工场地、水泥料场及设备工作场地，设置在较平坦的地面上，且距离施工地面不大于30.0m。

4.2资源配置计划

4.2.1劳动力配置计划

实施本试验需要的人员见下表4。

表4施工主要人员

序号

职名

名额

工作内容

1

技术员（班组长）

1

全面掌握施工、质量和安全

2

钻机操作手

2

组装钻机、操作旋喷机

3

高压泵操作手

2

操作泥浆泵/注浆泵

4

电工

1

现场电器安装与维修

5

技工

4

编锚、压锚、下锚及搅拌水泥浆，

6

零工

2

清扫卫生等

4.2.2物资配置计划

本试验所需材料如下表5：

表5材料需用表

序号

名称

材料型号

备注

1

水泥

P.O42.5

旋喷扩孔、囊袋灌注

2

钢绞线

Φ15.2mm、1860级

锚索主要受力杆件

3

P型锚

15.2型

锚索重要组件

4

对中支座

外六角型

布置间距2m

5

铁丝

Φ2mm

绑扎对中支座

6

塑料软管

钢绞线自由段处理

7

减水剂

聚羧酸系高效减水剂

液态

8

保水剂

羟甲基纤维素（MP100）

约200g/根

9

PE塑料管

DN20

锚孔补浆

10

无缝铁管

DN20

囊袋注浆

11

丝头

DN20

注浆管与囊袋连接（焊接）

12

润滑油脂

普通

用于囊袋注浆管的连接处

13

注浆囊袋

专利型号

形成囊体

5施工工艺及要求

5.1设备组装与调试

1）根据现场具体情况及现场机械设备布置图布置安装调试相关机械设备（如搅拌桶、砂浆泵、高压泥浆泵等）。

2）组装旋喷钻机，连接相关配套设备，并进行高压试喷。

3）注意事项：

——在旋喷钻机进行高压试喷时，必须对水泥浆进行高压喷射，且应保持高压喷射状态大于10分钟；喷射压力应超过施工要求最大压力5～10MPa，以便检验高压喷射水泥浆质量、高压泥浆泵性能、高压管路的密封性等指标。

5.2测量放线与钻机定位

1）根据设计内容，对扩体锚杆的位置进行测量放线（放线误差：

△x=10mm，△y=10mm），并做好标记及施工测量记录（记录锚位的X坐标、Y坐标及H地面标高）。

2）根据施