绿地²迎江世纪城顺安路南地块高压旋喷预应力锚索施工方案编制单位:安庆地质工程有限责任公司编制:朱明好审核:王新春编制日期: 2014 年 6月 30日工程概况第一节施工方案编制依据1、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012);2、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001);3、《预应力锚杆混凝土用钢绞线》(GB/T5224);4、《预应力筋用锚具夹具和连接器应用技术规程》(JGJ85-2002);5、《预应力用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370);6、《混凝土结构工程施工及验收规范}》(GB50204-92);7、《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22:2005);8、《场地工程地质勘察报告》;9、《设计图纸》。
第二节施工现场及工程地质条件拟建场地位于安庆城东开发区建设绿地安庆顺安路南,本工程呈不规则多边形。
基坑周边环境具体情况如下所述:基坑东侧:围护边线距用地红线最近4.70m;红线外为顺安南路,围护边线距道路边线最近10.00m。
基坑南侧:围护边线距用地红线最近4.07m;红线外为皖江大道,围护边线距道路边线最近4.07m。
管线:围护边线距国防电缆最近5.70m基坑西侧:围护边线距用地红线最近2.40m;红线外为已建小区,围护边线距小区围墙最近7.70m管线:围护边线距燃气管最近4. 07m,距上水管最近7.80m基坑北侧:围护边线距用地红线最近14.97m;工程地质条件(1)拟建场地位于安庆城东开发区皖江大道与顺安路交口西北角,其第四纪地貌型态属长江江漫滩微地貌单元。
地形起伏较大(北侧有个小土堆),地面标高为11.32m~14.94m,最大高差3.62m。
本围护方案场地标高取整平后地面标高。
(2)拟建场地未发现有影响建筑场地稳定性的断裂构造。
主要地层分布稳定,不存在能导致场地滑移、大的变形和破坏等严重情况的地质条件,属稳定的建筑场地,适宜建筑该工程。
(3)拟建场地在其下伏地层(①~③层)中赋存有潜水型地下水,在④3层下部及⑤、⑥层中赋存有承压型地下水,承压水头高度约 6.0m。
地下水水量较丰富,其水量补给来源主要为大气降水及附近水塘中水的渗入补给。
地下水静止水位埋深为0.80~2.40m,水位标高9.96~11.19m。
本地区浅部主要含水层为潜水层,场地内及附近无污染史,现场亦未发现污染源。
按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001 2009年版)有关条文判定:判定该地下水及土壤对混凝土结构及混凝土结构中钢筋具微腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。
(4)基坑范围内其坑壁各层土中:①~③层赋存有潜水型地下水。
排水方案建议采用坑内设置集水井明排方案。
(5)基坑开挖地层土层描述:拟建场地的地层层序自上而下可分为:①层杂填土(Qml)——层厚1.30~4.20m,层底标高8.07~10.45m。
褐灰、褐黄色,湿,松散~稍密(软塑~可塑)状态。
该层主要成分为粘性土、砂土及粉土,含植物根等,局部表层含碎砖、石等建筑垃圾。
②层粉细砂——该层局部分布,层厚0.00~1.70m,层底标高7.54~9.47m。
褐黄,灰黄、青灰色,湿,松散~稍密状态,该层为新近沉积层,含氧化铁、少量有机质,土质不均匀。
该层土摇振反应迅速,无光泽,干强度低,韧性低。
其静力触探比贯入阻力Ps值一般为1.20~2.00MPa,平均为1.53MPa。
③层淤泥质粘土(粘土)(Q4 l)——层厚13.30~19.50m,层底标高-10.67~-6.22m。
青灰色,饱和,软塑~流塑状态,含有机质、腐殖质及贝壳,间夹薄层粉土、粉砂。
该层土摇振反应中等,无光泽,干强度低,韧性低。
其静力触探比贯入阻力Ps值一般为0.50~0.70MPa,平均为0.64MPa。
该层局部底部分布有有黄褐、黄灰色可塑状态的粘土。
④1层粘土(Q4al+pl)——层厚0.40~2.80m,层底标高-10.89~-6.39m。
青灰、黄灰、灰绿色,稍湿,可塑状态,含氧化铁及少量铁锰结核。
该层土无摇振反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。
其静力触探比贯入阻力Ps值一般为1.30~2.00MPa,平均为1.73MPa。
④2层粘土(Q4al+pl)——层厚 1.50~4.50m,层底标高-13.39~-10.40m。
灰绿、灰黄、黄灰色,稍湿,硬塑~可塑状态,含氧化铁及少量铁锰结核。
该层土无摇振反应,有光泽,干强度高,韧性高。
其静力触探比贯入阻力Ps值一般为2.40~3.20MPa,平均为2.74MPa。
④3层粉质粘土(Q4al+pl)——层厚2.90~6.80m,层底标高-18.77~-14.72m。
灰黄、灰、灰绿色,湿,可塑~硬塑状态,含氧化铁,局部地段下部为粉质粘土与粉土互层状,夹稍密状态粉、中细砂。
该层土无摇振反应,有光泽,干强度中等,韧性中等。
根据施工现场实际情况,结合土方开挖的要求,确定本工程基坑预应力锚索施工方案。
第三节设计要求预应力锚索本工程预应力锚索杆体材料采用2×7Φ5钢绞线,参数详见下表。
本工程预应力锚索主要技术参数:1、孔径:Ф150;倾角:20°2、锚索间距:横向间距:1.5m;3、杆体材料:2Ф15.2mm钢绞线;4、灌注材料:普硅42.5纯水泥浆,水灰比0.7,注浆压力20MPa;5、腰梁材料:18#槽钢。
第四节本工程的特点拟建绿地安庆²顺安路南地块项目地处安徽省安庆市城东开发区建设绿地安庆顺安路南,开挖深度:本工程±0.00相当于绝对标高为12.700m,图中标高取相对标高;场地地坪标高为-0.600 m (绝对标高12.100 m)。
基底标高为-6.600m、-7.000m,开挖深度为6.00m、6.40m。
坑内局部深坑及落深区承台与板底高差1.0~3.0m。
第五节施工工期计划由于现场场地狭小且施工范围比较大,周边基本无剩余材料、设备堆放场地,因此预应力锚索施工时间基本按24小时进行施工。
为此,需精心安排好施工工作面,采取多机组作业,充分利用时间和空间,做好各工种各工序的配合,使预应力锚索施工能连续作业,从而争取时间按计划工期完成基坑支护工程,确保基坑支护结构整体安全以及周围建(构)筑物及市政设施的安全。
总工期安排为30个日历天。
预应力锚索施工第一节施工准备1.根据地质勘察报告,摸清工程区域地质水文情况,为规划设置土层锚杆提供科学依据,同时查明锚杆设计位置的地下障碍物情况以及钻孔、排水对邻近建(构)筑物的影响。
2.编制施工组织设计,根据工程结构,地质、水文情况及施工机具、场地、技术条件制定施工方案,进行施工布署及平面布置,划分区段;选定并准备钻孔机具及配套和材料加工设备;委托安排锚杆及零件制作;进行技术培训;提出保证质量、安全和节约技术措施。
3.按设计地面标高进行场地平整,拆迁施工区域内的报废建(构)筑物、水、电、通讯线路,挖除工程部位地面以下3m内的地下障碍物。
4.按设计尺寸搭设钢管钻孔操作平台,满足锚索施工要求,按设计要求测量放线,确定锚孔位置,用红油漆标写。
5.施工前:先完成成孔、穿索、灌浆张拉、锚6.在施工区域内设置临时设施,修建施工便道及排水沟,安装临时水电线路,搭设钻机平台,将施工机具设备运进现场并安装维修试运转,检查机械、钻具、工具等是否完好齐全。
6.进行技术交底,搞清锚杆排数、孔位高低、孔距、孔深、锚杆及锚固件型式。
淸点锚杆及锚固件数量。
7.进行施工放线,定出桩基线和各个锚杆孔的孔位,锚杆的倾斜角。
8.作好钻孔用水泥的备料工作,并将使用的水泥按设计规定作纯水泥浆试验,锚索和锚具应做强度试验,验证能否满足设计要求。
第二节整个体施工顺序1. 斜向旋喷搅拌加劲桩采用P.O42.5级水泥,水泥掺入量20%,水灰比0.7(可视现场土层情况适当调整);旋喷搅拌的压力应为20MPa。
喷搅拌的进退次数比桩身增加二次,以保证扩大头的直径,水泥浆应拌和均匀,随拌随用,一次拌合的水泥浆应在初凝前用完。
2. 旋喷搅拌加劲桩内插钢绞线,应进入旋喷桩底,待旋喷桩养护7天后施加张拉力锁定;3. 旋喷搅拌加劲桩施工必须按照分段分层开挖,分层厚度必须与施工工况相结合且不大于2000mm。
下层土开挖时,上层的斜锚桩必须有7天以上的养护时间并已张拉锁定.4. 旋喷搅拌加劲桩钻孔前按施工图放线确定位置,做上标记;钻孔定位误差小于50mm,孔斜误差小于3;5. 加劲桩桩径偏差不超过2cm,并严格按照设计桩长施工;6. 钻孔机具选择应满足支护设计对设计参数的要求;7. 钢绞线插入定位误差不超过30mm,底部标高误差不大于20cm。
筋体应放在桩体的中心上,待旋喷搅拌桩体养护7天以后,在钢绞线上施加预张力后锁定,使筋体与腰梁、锚具连接牢固;8. 每根钢绞线由7根钢丝绞合而成,桩外留1.0m以便张拉。
在做主体结构防水处理时,可将外露部分切去,钢绞线张拉锁定值为70KN;9. 锚头用冷挤压法与锚盘进行固定;旋喷搅拌加劲桩及压顶梁强度达到70%后方可进行张拉锁定;10.锚具采用QVM系列,锚具和夹具应符合<<预应力筋用锚具.夹具和连接器应用技术规程>>(JGJ85-2002);11. 钢绞线锚杆的锚具类型和规格应按钢绞线束的根数及锚杆承载力要求选取,并应与张拉千斤顶配套;锚具、夹具的性能应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370的规定。
采用高压油泵和100吨穿心千斤顶进行张拉锁定。
正式张拉前先用20%锁定荷载预张拉一次,再以50%、100%的锁定荷载分级张拉,然后超张拉至110%锁定荷载,在超张拉荷载下保持5分钟,观测锚头无位移现象后再按锁定荷载锁定。
若达不到要求,应在旁边补桩。
加劲桩施工前须按照相关规范做基本试验(至少三根)。
第三节旋喷锚杆施工方法及质量控制措施1、工艺原理高压旋喷加劲水泥土桩锚结构示意图见图1。
通过高压旋喷形成的大直径水泥土桩体,首先可对松散软土的力学性能作出改善,使软土改变成具有较高强度的水泥土体,有效提高土体的粘聚力、内摩擦角值和抗渗能力;其次,大直径且变径的水泥土桩体,因与土层接触面积较大,桩体与土层之间产生较大摩阻力,可确保支护结构锚固力达到设计要求。
通过锚锭板和添加的水泥外加剂,可使水泥土体与锚筋之间、水泥土体与原土体之间能较快产生较高的黏结力,从而在软弱土层中获得较高的锚固力。
锚筋施加预应力以后,借助变径的水泥土桩体,使传递到土体中的应力值大大降低,从而使软土的流变变形处于收敛状态,改善了锚筋体传递给软土体的受力条件,对被加固土体的变形产生有效约束作用。
2 工艺流程与操作要点2.1 工艺流程高压旋喷加劲水泥土桩锚施工工艺流程见图2。
2.2 操作要点2.2.1 施工准备1)高压旋喷加劲水泥土桩锚施工前,应详细研究设计内容、设计要求、地层条件和环境条件;2)对设计阶段考虑到的地下埋设物、障碍物应做进一步核查,并进一步确定其位置、形状、尺寸和数量,同时提出排除和防护处理等措施;3)掌握工程周围状况、建筑物状态及其影响,预测可能出现的问题并提出相应对策;4)认真检查原材料及各种仪器设备的型号、品种、规格,检查其主要性能是否符合设计要求;5)对于地质条件特殊或特别重大工程,宜在正式施工前进行钻孔成桩、张拉锁定试验,以获得有较强针对性的施工工艺参数,同时考核施工工艺和施工设备的适应性。