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二OO二年十一月十六日
预应力锚杆施工方案
一、 工程概况
地下室四层，基坑开挖深度为15.3m。本工程基坑支护采用挖孔桩连续墙，并兼作地下室外墙，支护结构还设计了2~3排预应力锚杆。我公司根据设计图纸制定施工方案。
二、 设计概况
本基坑支护设计2~3排预应力锚杆，每排均采用一桩一锚布置，计514根锚杆。基坑平面尺寸为6562.2m。锚杆布设在标高-3.0~-9.0m，东、南面倾角为30，西、北面倾角为45。杆材采用2×7φ5~5×7φ5钢铰线，入中风化岩锚固段3～5m，锚杆孔直径为150，灌浆材料采用强度25MPa的水泥砂浆或水泥浆，锚索设计轴向拉力为150~550kN。因北面基坑施工的影响，将原北面锚杆由2排调整为电动加油泵3排，锚杆倾角调整为45。
三、 施工方案
1. 施工总平布置
预应力锚杆施工与基坑土方开挖需精心组织，密切配合，从而确保基坑锚索及土方开挖施工有条不紊顺利进行。锚杆钻机均布置在基坑内，按施工要求布置在土平台上，土平台宽度为5m。在场地南面、东面和北面各布置一套注浆设备，水泥堆场与注浆机相邻；锚杆加工场布置在南侧，施工水电接口分3个设置在注浆机旁。总平面布置详见附图一。 2. 施工顺序
1）总施工顺序
第一层土方（-1.5～2.5m） 试验锚杆 北、东面一层锚杆 西、南面一层锚杆 第二层土方（-4.5m） 北、西面二层锚杆（-6m） 第三层土方（-7.5～8.5m） 北、西、南、东面三层锚杆（-9m） 第四层土方（-15.6m） 出土坡道口锚杆
2）预应力锚杆施工工艺
分层开挖土层 锚杆孔定位 锚杆成孔 锚杆制安 第一次注浆 第二次高压注浆(部分) 锚头支座制安 锚索张拉锁定
3. 施工方法及技术要求
1）预埋钢套管：本工程锚杆位置须用钢套管在挖孔桩中预埋，挖孔桩施工时，预埋180mm（内径）钢套管，按锚杆设计倾角30或45，焊接在钢筋笼上，套管内填充泡沫块。
2）成孔：成孔采用XY-1、2或MCJ-50型锚杆钻机成孔，成孔直径为150mm，当成孔中遇障碍不能达到设计孔深或地质条件与设计不符时，应立即与甲方及设计单位联系，及时确定处理方案。
3) 锚杆孔钻至中风化岩面时，须取芯检验后，再继续施工。入中风化岩长度为3-6m，孔底超过设计长度0.5m。
4）成孔完成后须采用清水循环洗孔，洗净孔底沉渣。泥浆比重控制在1.1-1.2范围。
5） 按设计要求将2～5×7Φ5钢铰线制作成束，自由段采用硬质PVC塑料管隔离，自由段钢铰线须涂油防腐处理。孔口预留1.2m张拉段钢铰线。
6） 杆材焊接必须符合规范要求。杆体上每隔1.0～1.2m设置隔离架，确保锚索能安放于孔中间，锚头安装导向帽。下锚时须将注浆管绑在锚索前端，使注浆管送至钻孔底部。
7） 按设计要求采用高压注浆法，注浆主材为32.5R或42.5R普硅纯水泥浆，对设计拉力400kN以内的锚杆采用32.5R水泥注浆, 对设计拉力大于400kN的锚杆采用42.5R水泥注浆,水灰比为0.50～0.55，水泥浆搅拌时间不少锅炉除渣设备5min，三乙醇早强剂掺入量为0.03%。
8）根据锚索试验结果，对锚固段较短而又不入岩的锚杆，采用二次高压注浆施工方法。二次注浆应重点加强土层锚固段抗拔力。制锚时预埋二根注浆管，本工程二次注浆管端头预埋在距锚索端头处，并在锚固段每隔1.0m留孔洞，按预定注浆量高压注浆，形成锚杆扩大
头。
9） 注浆采用孔底注浆，第一次注浆压力为0.3～0.8MPa，注浆完成一半后，再逐浙将管拔出。二次注浆间隔3～5小时进行，二次注浆压力为1.2～2.5MPa。
10） 锚杆张拉前须将锚杆孔口补浆处理，并将桩体预埋管段进行防渗处理后再张拉锁定。
11）桩体外锚头支墩采用250×250mm的钢锚墩，钢锚墩用厚度为20mm的钢板制作，锚头支墩结构详见附图二。
12）工程锚杆注浆完成7天后，浆体强度达到设计强度的75%以上即可进行张拉。张拉过程分二次进行，第一次张拉按设计荷载的1.2倍进行检验，第二次按80%设计轴力张拉锁定。
4. 施工中的特殊问题及处理措施
1） 土方开挖易与锚杆施工产生矛盾，锚杆施工必须与基坑开挖同步交叉作业，土方分层开挖应根据锚杆施工顺序进行，沿基坑周边5m范围应严格按锚杆施工平台预留，锚杆施工平台详见附图三。
2） 土方开挖时应将桩孔护壁采用挖土机破除，桩芯砼面10cm必须及时用手风镐修凿，努力为锚杆施工创造工作面。
3） 施工中出现坍塌及流沙涌水时，采用XY-2型液压钻机护管法成孔，待注浆后再将护管拔出。流沙涌水处，用排水管导水，然后再作局部灌浆处理。
4） 降水及渗流积水处理，基坑开挖时先开挖一些集水坑和底坡排水沟，用潜水泵抽排至地面排水沟排走。
5） 北面及西面锚杆钻孔施工时会遇到临近基坑土钉，当难于穿越时，采用先局部注速凝水泥浆后，再用金刚石钻头穿越与土钉交叉段。
6） 锚杆施工中，遇周边建筑物桩基础时，必须立即向甲方及现场监理报告，根据实际情况进行调整，不能损伤周边建筑物桩基础。
7） 锚杆施工期间，要求监测单位加强对基坑变形监测，特别是基坑北侧，临近基坑的支护状况对该处安全较为不利。
四、 试验锚杆施工
1. 选取东区第一排111#、113#、115#锚杆及北区93#、95#、97#锚杆进行钻孔、注浆、张拉、锁定的试验性施工，检验设计的合理性及施工工艺与设备的适应性。
2. 试验的东区锚杆杆体为4×7φ5钢绞线，长度约22.5m，锚杆孔径为150mm，倾角30，设计拉力400kN；北区锚杆体为2国徽制作×7φ5钢绞线，长度为18.0m，锚杆孔径为150mm，倾角45，设计拉力150kN。所选择的锚杆具有代表性。
3. 采用XY-1型钻机钻孔，按已定施工方案工艺实施。钢绞线、水泥等原材料先进场后需进行主要技术性能检验，张拉设备进行标定检验。
4. 锚杆锚固体强度达到设计强度等级的75%时进行锚杆张拉试验，最大试验荷载取锚杆轴向拉力设计值N的1.2倍。
5. 锚杆试验加载等级及锚头位移测读间隔时间应符合下列规定：
1）初始荷载取锚杆轴向拉力设计值的0.1倍。
2）加载等级与观测时间按下表进行：
锚杆试验加荷等级及观测时间 表1
加载等级 | 0.1N | 0.25N | 0.5N | 0.75N | 1.0N | 1.2N |
111#、113#、115锚杆张拉力（kN） | 40 | 100 | 200 | 300 | 400 | 480 |
93#、95#、97#锚杆张拉力（kN） | 15 | 37.5 | 125 | 112.5 | 150 | 180 |
观测时间（min） | 5 | 5 | 5 | 10 | 10 | 15 |
| | | | | | |
3) 在每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移3次。
4）达到最大试验荷载后观测15min，卸荷至0.1N，并测读锚头位移。
6. 试验结果按每级荷载对应的锚头位移列表整理，并绘制锚杆荷载～位移（Q～s）曲线。
7. 锚杆锚头位移不应小于自由段长度弹性变形计算值的80%，且不应大于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值。
五、 施工进度计划
本工程安排预应力锚杆施工工期为45天，其中试验锚杆施工10天，完成后才可全面施工。施工工期从2003年元月5日正式开工，至2月24日完成第三层锚杆施工全部工作，出入口锚杆施工配合土方开挖，在最后土方吊运时施工。春节期间具体计划详见附表一，具体施工进度安排详见下表：
施工进度计划表 表2
序号 | 施 工 项 目 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
1 | 试验锚杆 | | | | | | |
2 | 北、东面第一排锚杆施工（-3m） | | | | | | |
3 | 西、南面第一排锚杆施工（-3m） | | | | | | |
4 | 北、西面第二排锚杆施工（-6m） | | | | | | |
5 | 东、南面第二排锚杆施工（-9m） | | | | | | |
6 | 北、西面第三排锚杆施工（-9m） | | | | | | |
7 | 出土坡道锚杆施工 | | | | | | |
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土方开挖应根据锚杆的分层分段要求交叉施工，并预留锚杆施工平台，土方分层以锚杆施工平台为较好界面。
六、 施工设备机械计划
详见施工设备机械一览表。
施工设备机械一览表 表3
序号 | 设 备 名 称 | 型 号 | 数 量 | 备 注 |
1 | 液压钻机 | XY-1、2 | 16台 | 以XY-1型为主 |
2 | 锚杆钻机 | MCJ-50 | 2台 | 备用 |
3 | 注浆泵 | BW-150型 | 4套 | 其中1套备用 |
4 | 油压千斤顶 | YCW150B型 | 3套 | |
5 | 电动油泵 | ZB4/150 | 3套 | |
6 | 医用呼叫器电焊机 | BX6-230(11、18KW) | 4台 | |
7 | 切割机 | J3G2-400 | 2台 | |
8 | 潜污泵 | | 4台 | |
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七、 施工管理机构及劳动力组织
本工程施工现场管理机构及劳动力计划详见下表：
施工组织机构一览表 表4
序 号 | 项 目 | 数 量 | 备 注 |
1 | 喷香器 项目经理 | 1人 | 朱亚英（一级项目经理 岩土硕士） |
2 | 施工管理负责人 | 2人 | 王玉臣 方进波 |
3 | 施工技术负责人 | 2人 | 朱亚英 方进波 |
4 | 施工员 | 4人 | |
5 | 安全员、材料员 | 3人 | |
6 | 质检员、 | 2人 | |
7 | 锚杆成孔班 | 46人 | |
8 | 真空度传感器注浆及制锚班 | 16人 | |
9 | 电工及电焊工 | 6人 | |
10 | 后勤班 | 10人 | |
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八、 施工组织措施
1. 安全质量目标
(1)安全目标：坚持安全第一的方针，确保在施工期间不发生任何安全事故。
(2) 质量目标：确保工程施工符合设计要求，并符合施工规范，工程质量要求合格率达100%，优良率达85%。
2. 工程质量保证措施
(1)开工前组织工程技术人员及班组长熟悉施工图及地质报告，搞好技术和安全质量交底，研究制定可行的施工方法及应变措施，严格按国家现行施工规范要求进行施工，层层把好质量关，各职能部门人员非特殊情况，不得随意离开现场，责任必须落实到人。
(2)每道工序完成后，坚持做到班组自检，施工员复检，质检员同有关各方及部门再次复检的“三联检”制度，经检查验收达到合格后方能进行下道工序施工。
(3)做好测量放线工作，测量资料实行两人复核制度确保基坑开挖后符合设计要求。
(4)工程所用原材料，要有出厂合格证，各种原材料应按要求先抽样送有关部门检验合格后才能使用，杜绝使用不合格材料。
(5)建立完整的施工技术资料档案，及时组织汇集本工程自检记录、隐蔽工程验收记录，原材料出厂合格证及送检试验报告，认真做好原始记录。工程资料与工程进度同进行，分门别类装订好，作为工程竣工验收资料。
(6)土方开挖之前，周边建筑物、构筑物设变形观测点及墙体变形观测点，地墙后设地下水位监测井，做到信息化施工，发现问题及时采取有效的防治。
3. 施工安全保证措施
(1)建立以项目经理为组长的安全生产领导小组，建立安全生产责任制。
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