1、基坑锚索施工方案一、编制依据1、根据施工设计图纸；2、根据玉祥门站地质勘察报告和实际调查情况。3、根据相关施工规范及设计和业主要求。二、工程概况 1、工程概况玉祥门站为地下2层岛式站台车站，东西向布置，车站由东向西顺坡：0.2站台宽度为10m。车站外包总长211.1m。主体结构采用单柱两跨双层砼框架结构，标准段基坑宽度为19.5m，基坑深度为17.196m，顶板覆土约4m。主体围护结构标准段采用直径1000mm1400mm（局部1300）钻孔灌注桩，轨排井段采用直径1200mm1600mm钻孔灌注桩。桩间挡板顶10米以上采用12mm250*200mm，10米以下采用12mm200*200mm挂2、网喷混凝土回填支护。基坑竖向布置3道600mm钢管支撑，第一道水平间距约6m，钢管支撑壁厚为12mm，第二、三道水平间距约3m，钢管支撑壁厚为14mm，标准段围檩采用2根45C工字钢组合，西端头轨排井处采用700*1000mm钢筋砼围檩。玉祥门车站西端头为轨排井段，其支护采用12001600钻孔灌注桩加4道预应力锚索支撑。2、管线情况在轨排井段南侧有四条管线，两条天然气管线埋深1.7米，DN300的天然气管第一道锚索在此处埋深9.4米，DN700的天然气管第一道锚索在此处埋深9.8米；一条DN350的污水管道埋深2.7米，第一道锚索在此处埋深7米；还有一条DN600的给水管埋深2.3米，第一道3、锚索在此处埋深8.6米；在轨排井北侧有四条管线，有两条电信管线，一条为管块300*300埋深1.2米，第一道锚索在此处埋深6.2米，另一条为管块状800*800埋深2.7米，第一道锚索在此处埋深9.4米；DN1200污水管道埋深3米，第一道锚索在此处埋深11米，最后一条为DN400的给水管埋深2米，第一道锚索在此处埋深3.9米。锚索平面布置图锚索剖面布置图三、地质情况玉祥门车站场地内地层为：地表一般均分布有厚薄不均的全新统人工填土（Q4ml）；其下为上更新统风积（Q3eol）新黄土及残积（Q3el）古土壤，再下为上更新统、中更新统冲积（Q3al、Q2al）粉质黏土、粉土、细砂层等。主要地层特征4、自上而下分述如下：第四系全新统：1-1人工填土（杂填土）： 杂色，由粉质黏土与大量砖瓦碎片组成，结构杂乱，土质不均。地表多为路面（地面铺砖、砼或沥青）及灰土碎石垫层等，本层层厚2.002.60m。1-2人工填土（素填土）：以黄褐色为主，主要为粉质黏土，含少量砖瓦片等，土质不均。地表多为路面（地面铺砖、砼或沥青）及灰土碎石垫层等，本层层厚2.403.40m。第四系上更新统：根据土的性质不同，将3-1新黄土分为二个亚层。3-1-1新黄土（具湿陷性）：该层分布于填土底面至地下水位以上。该层具湿陷性，硬塑可塑，稍湿湿，虫孔及大孔隙发育。3-1-3新黄土（饱和）：3-1-1新黄土（具湿陷性）土层之下存在5、有3-1-3新黄土（饱和）层。褐黄色，可塑，局部软塑，饱和，土质均匀，孔隙发育，含少量蜗牛壳碎片。该层主要分布于地下水位附近至古土壤顶面。3-2古土壤：黄褐色、红褐色，硬塑可塑，饱和，团粒结构，具针孔状孔隙，含钙质条纹及少量钙质结核，层底钙质结核含量较多，局部地段钙质结核富集成层。3-4粉质黏土：黄褐色、褐黄色，可塑硬塑，饱和，含铁锰质斑纹及零星钙质结核。本层中有粉土、砂类土夹层。3-5粉土：褐黄色，饱和，密实，含氧化铁、云母碎片及少量砂粒。多以透镜体形式分布于3-4粉质黏土层中。3-6细砂：灰黄色,饱和,密实，矿物成分以长石石英为主,含少量云母。本层多呈透镜体形式零星分布于3-4粉质黏土层中6、。层厚0.604.20m，最浅埋深15.20m。3-7中砂：灰黄色,饱和,以密实为主，矿物成分以长石石英为主,含少量云母。本层多以透镜体形式零星分布于3-4粉质黏土层中。层厚0.502.90m。最浅埋深16.80m。3-8粗砂：灰黄色,饱和,密实，矿物成分以长石石英为主,含少量云母。本层多呈透镜体形式零星分布于3-4粉质黏土层中。最浅埋深21.40m。第四系中更新统：4-4-1粉质黏土：灰褐色、灰色，含铁锰质斑纹，硬塑，层中夹有砂土夹层或透镜体。4-5粉土：灰黄色，密实，饱和，含氧化铁锰质及云母碎片。多呈薄层或透镜体分布于4-4-1粉质黏土层中层厚约1.0m，最浅埋深30.50m。4-7中砂：7、灰黄色,饱和,以密实为主，矿物成分以长石石英为主,含少量云母。本层多以透镜体形式零星分布于4-4-1粉质黏土层中。层厚0.501.10m。最浅埋深30.00m。4-8粗砂：饱和,密实，灰黄色,矿物成分以长石石英为主,含少量云母。本层多呈透镜体形式零星分布于4-4-1粉质黏土层中。层厚约1.50m。最浅埋深28.30m。四、锚索设计玉祥门车站西端头为轨排井段，其支护采用12001600钻孔灌注桩加4道预应力锚索支撑。使支护结构在铺轨过程结束前持续承受土体侧压力。对应锚索位置在冠梁、腰梁内预埋200PVC管，腰梁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8、的要求。锚垫块采用钢锚垫块，腰梁采用截面7001000mm的钢筋砼梁。锚索钢绞线规格为17，fptk1860Mpa，锚固注浆为M30水泥砂浆，水泥浆灰砂比1：1，水灰比0.45。设计拉力见表4-1表4-1 轨排井锚索设计拉力表 数值力锚杆应力设计值第一道锚索第二道锚索第三道锚索第四道锚索设计拉力140437478454预加拉力1002002002001、 技术要求 锚索施工前首先要探明周围管线，防止在施工中打断地下管线。 锚索在加工之前应清除铁锈与油脂，非锚固段的锚索应刷3遍富锌漆或船底漆做为防腐耐久措施，并涂油脂，端部进行封口处理。第一道锚索水平倾角沿车站纵向20度布置，第二、三、四道锚索水9、平倾角沿车站纵向15度与18度交错布置。 锚索预应力杆体材料采用公称直径15.2钢绞线，极限抗拉强度不小于1860Mpa,采用OVM15-4型锚具。 锚孔内的浆液为M30水泥浆，配合比通过试验配制，水泥浆采用42.5级水泥，早强剂，水泥浆搅拌机搅拌均匀，浆液在初凝之前用完，并不得混入杂物，循环使用应使用滤网进行过滤。 锚索孔径为200mm，最终成孔位置偏差不大于10cm，孔斜误差不超过3%，注浆管宜与锚杆杆体绑扎在一起，一次注浆管距孔底宜为100200mm。 注浆压力控制在0.81.2MPa，在水泥浆强度达80%后，开始对钢绞线逐一张拉，使钢绞线逐根顺直，然后进行整束整体初次张拉。当孔内砂浆强10、度达设计强度时，进行末次张拉，各级张拉时间间隔不小于一天。 锚索施工前，应取三根锚索进行钻孔、注浆、张拉与锁定的试验性作业，考核施工工艺和施工设备的适应性以及提供锚固体抗拔能力。 锚索施工完成后，应随机抽取锚索总数的3%（不少于5根）进行张拉检测，要求张拉力不小于规定大小，检测合格率达100%后，方可切割锚具外超长部分的钢绞线。锚索张拉中应做好锚索伸长及受力记录，核实伸长与受力是否相符，作好观测直到交验为止。 施工过程中严格监控地表沉降及桩体位移，沉降监测预警值24mm，桩顶水平位移预警值15mm。二次高压注浆压力控制在2.55.0MPa之间,注浆时间可根据注浆工艺试验确定.预应力锚索浆体强度11、达到设计值75%以后才能张拉锁定，锁定前不得开挖下层土体。锚索施工前应进行基本试验，以确定锚索承载力是否满足设计要求，如不满足，应及时通知设计人员进行变更设计。2、施工机械序号机械名称型号数量备注1预应力张拉油泵ZBHR/5001台2锚杆钻孔机G1502台3预应力千斤顶VDC1台4挤压式注浆机HJB-21台5双桶搅拌机HJB1台五、锚索施工锚索是通过外端固定于坡面，另一端锚固在滑动面以内的稳定岩体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线。其主要通过锚索将软弱松动、不稳定的岩土体悬吊在深层稳定的岩土体上，以防止其离层滑脱。预应力锚索，一方面可直接在滑面上产生抗滑阻力，另一方面通过增大滑面上的正应力来增大抗12、滑摩擦阻力，使结构面处于压紧状态，以提高周边岩体的整体性，从而从根本上改善岩体的力学性能，有效地控制岩体的位移，促使其稳定，达到防止边坡位移、坍塌的目的。施工工艺及流程图如下：锚索制作钻 孔锚索安装锚固段注浆 张拉锁定外部保护1、施工准备施工准备包括场地布置、机械设备安装调试、人员上场和材料购置及储备等准备工作。 场地布置包括钻孔作业场地规划、水池、水泥浆拌和场地平整，风水电管线布置以及生产、生活用房等。 施工人员人数可根据上场机械设备数量和施工条件确定。每班由班长、钻孔组、注浆浇砼组、空压机司机、锚索安装和张拉等组成。 2、测量放线按设计文件要求，准确定出各锚点位置，定位精度：纵横向100m13、m。3、钻孔钻孔是锚索施工中控制工期的关键工序。为确保钻孔效率和保证钻孔质量，采用旋挖式钻机。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长度0.5m左右。钻孔工序含钻机就位、施钻成孔和清孔三个作业步骤。当围护结构基坑开挖到达锚索钻孔位置时，钻机就位要求钻头定位准确，在无设计规定时，最终成孔位置偏差不大于100mm，孔斜误差不超过2%。 在松散地段成孔施工时，为防止坍孔，宜选用偏心钻跟进护壁套管方式钻进，钻进过程中，应观察出灰、出碴和漏风情况，做好滑动面、错落面等软弱面所处位置的记录，判断孔段是否进入稳定土层，以保证孔段进入稳定岩土深度不小14、于设计要求的锚固段长度。考虑沉碴厚度，孔底应超钻3050cm。成孔后，用高压风清洗孔壁，以保障砂浆与孔壁的粘结力。 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。特殊情况的处理：4、锚索制作锚索在钻孔的同时于现场进行编制，内锚固段采用波纹形状，张拉段采用直线形状。钢绞线下料长度为锚索设计长度、锚头高度、千斤顶长度、工具锚和工作锚的厚度以及张拉操作余量的总和。正常情况下，钢绞线截断余量取50mm。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；在内锚固段15、的范围内穿对中隔离支架，间距6001000mm，两对中支架之间扎紧固环一道；张拉段每米也扎一道紧固环，并用塑料管穿套，内涂黄油；最后，在锚索端头套上导向帽。锚索采用高强度、低松弛的钢绞线，极限抗拉强度不得小于1860MPa。 锚索制作和安装可分为下料、除锈防腐、焊接导向锥、绑扎和入孔六个作业步骤。 钢绞线下料长度为孔深加上预留长度，预留长度一般为1.01.5m，与张拉锚具型号、绑扎节状个数、垫板和垫板位置有关。 在绑扎前，钢绞线应先进行除锈、防腐处理，制作和安装全过程必须避免油脂、泥土等杂物锚固段钢绞线。钢绞线呈同心圆环节布，中心为灌浆管；锚索锚固段间距12m设置隔离架和紧箍环，使锚索呈节状，16、以增大锚索的抗拔力，另外还需设置定位片，使锚索能在孔中居中；自由段钢绞线外套塑料管，套管前端口应切实做好隔浆措施，防止灌浆材料侵入自由段。 导向锥起锚索入孔导向作用，它焊接在锚固段端部。完成造孔工序后，应立即用人工将预制好的锚索从孔口下入孔底。5、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。安装下倾锚索比较简单，没有更多的技术问题。安装时要注意以下四点：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17、否畅通，若不畅通，拔出锚索，排除故障后重新送索。6、锚固法注浆灌浆分制浆和注浆两个作业过程。锚孔内的浆液为水泥净浆，标号要求为M30，配合比通过试验配制，可掺入适量早强剂，以缩短张拉等待时间，但严禁掺用具有中、强腐蚀性的外加剂。净浆必须用P.O42.5水泥，使用搅拌机搅拌均匀，浆液在初凝之前用完，并不得混入杂物。 注浆有多种方法，本标段采用埋管式注浆，即由孔底向上有压一次性灌浆，压力不小于0.81.2Mpa，水泥浆至锚固段灌满为止，注浆管不拔出。此方法操作简便且灌浆质量好。注浆操作的同时，应制作相应净浆试件，并埋入滑坡体中养护，以备张拉工序开展作强度参考。 注浆过程中，土体松散破碎较易发生漏浆18、情况，严重时砂浆无法注满，此时可采用人工从孔口填塞砾石(粒径2-5mm)、岩粉，使之与浆液混合，填塞裂缝漏浆。由于水泥浆有收缩性，注浆后的第二天应做补浆处理，使锚固段净浆饱满。 7、砼腰梁 腰梁采用截面7001000mm的钢筋砼，事先模筑钢筋砼腰梁，并砼腰梁内预埋将200PVC管。将钢垫块固定于钢筋砼钢腰梁上，并保证钢垫块的上表面与锚索垂直。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。混凝土腰梁的作用是把锚具的集中荷载传递到围护结构和调整围护结构受力方向。为了使腰梁（冠梁）上表面与锚索轴线垂直（斜交），预先将一根外径与钻头直径相同的薄壁钢管和垫板正交（斜交）焊牢，浇筑冠19、梁、腰梁前将钢管埋入即可。紧固端设置包括腰梁浇注（冠梁）和锚具安装两道工序。在强度达到75%设计强度后，安装锚具（钢围檩、垫板和锚具），用夹片锁好钢绞线。8、锚索的张拉张拉锚索前需对张拉设备进行标定。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，绘出千斤顶出力（KN）和压力表指示的压强（MPa）曲线，作为锚索张拉时的依据。因国产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。预应力锚索张拉的过程要求：在围护结构强度达75%80%后，开始用轻型千斤顶对钢绞线逐一张20、拉，张拉力控制在1020KPa，使钢绞线逐根顺直，然后进行整束整体初次张拉。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50%、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21、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。9、锁定与封头最后一次张拉完成后，立即用夹片将锚索锁定于锚具上，末次张拉完成并锁定后，切除锚索外露段，用C15素混凝土包裹出露的金属部分，封住锚头。10、外部保护从锚具量起留50mm钢绞线，其余的部分截去，在其外部包覆厚度不小于50mm的水泥砂浆保护层。为保质保量地按期完成施工任务，项目成立QC小组，自始至终每个阶段坚持采用科学的工作方法，制定一系列对策和实施办法，及时改善锚索体结构，积极改进施工工艺，采用先进的网络技术组织施工，尽量做到均衡生产，使钻孔、注浆、张拉、封锚等22、工序互不延误，交叉进行，并按统一表格做好施工记录。11、张拉检测围护开挖完成后，应随机抽取锚索总数的5%（不少于3根）进行张拉检测，要求张拉力不小于规定值，检测合格率达100%后，方可切割锚具外超长部分的钢绞线。锚索张拉中应做好锚索伸长及受力记录，核实伸长与受力是否相符，作好观测直到交验为止。六、质量控制 1. 锚位点放线，各方向允许误差均为10mm。 3用经纬仪按边坡方向放出基线，然后用方向架放出锚索方位角，测角仪调整倾角，到满足设计要求。开钻前再核查一遍孔位座标、方位及倾角确认无误后，将所有紧固件再紧一遍使其误差不超过：倾角0.5，方位角1。 4锚索孔径允许误差2mm。 5若遇坍孔，应立即23、停钻，进行固壁注浆处理，注浆24小时后重新扫孔钻进。 6高压风洗孔要干净彻底，孔中不得留有岩粉和水。 7锚索的编制要确保每一根钢绞线始终均匀排列、平直、不扭不叉，锈、油污要除净，对有死弯、机械损伤及锈坑者应剔出。8锚索的长度要根据钻孔的实际深度确定，允许误差20mm，并对锚索按孔号相应编号。9锚固段的定位导向花架、船形托架（两者统一），应严格按设计要求安装在锚索上，绑扎铁口既要能承受一定的拉力，又要保证锚索的自由拉伸。10安放锚索要保证锚索孔壁有不少于10mm的注浆厚度，锚索安放要平直，张拉段要放在锚孔中央。11内锚固段注浆，水泥选用P.O42.5号普通硅酸盐水泥，搅拌水泥净浆应均匀，使用时不24、得有沉淀，为保证浆液性能可加入不同用途的外加剂，注浆充盈系数为1.1-1.3。12严格控制加水量和水灰比。13锚墩制作允许偏差各方向均为30mm，安装时应先安放好孔口定位钢管，以保证锚索施工角度正确。14锚索的张拉要在锚固段砂浆及锚墩混凝土达到设计强度后，方可进行。15张拉前张拉设备要标定，重复三次取平均值。各根钢绞线拉力不均匀系数在0.95-1.05之间，各根钢纹线的拉力差为5%。16补张拉在张拉完成后6-10天进行，张拉力取设计预拉力的20%。17张拉段注浆必须待浆液溢出孔口稳定1-2分钟，方可停止注浆，24小时后还需进行补浆，以确保注浆饱满。七、特殊情况的处理：1、渗水的处理在钻孔过程中25、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。八、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、各种机械机具机况良好，勤维修、勤保养，处于完好可靠状态。 3、上岗前要做好安全检26、查工作，由班组长负责，责任到人，互相监督，施工人员进入现场应戴好安全帽，操作人员应精力集中，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）焊操作工应有操作证。 6、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。7、注浆管路应畅通，不得有堵塞现象，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。8、张拉机具各部件尤其是高压油管连接点应牢靠，以避免突然断裂喷出伤人，张拉过程中千斤顶前不得站人，以防钢铰线断裂锚具飞出伤人。9、夜间施工应有足够的照明。10、钻孔孔口须设置粉尘收集器，使岩粉不致随风飘散，污染大气。严格按照国家环境保护有关规定施工。目录一、 编制依据- 1二、 工程概况- 1三、 地质情况- 4四、 锚索设计- 5五、 锚索施工- 7六、 质量控制-11七、 特殊情况的处理-12八、 安全措施-12