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地下室抗浮锚杆施工方案.doc

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地下室 抗浮锚杆 施工 方案
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目 录第一章 施工条件 ...............................................................................3一、编制依据 ................................................3二、工程概况 ................................................3三、地层概况 ................................................4四、水文地质情况 ............................................5第二章 抗浮桩(锚杆)设计与基本试验 ............................................6一、抗浮锚杆结构设计主要参数 ................................6二、抗浮锚杆拉力设计参数 ....................................6三、抗浮锚杆基本试验 ........................................7第三章 施工组织和措施 .................................................................10一、施工准备 ...............................................10二、施工进度安排 ...........................................13三、抗浮桩锚杆施工工艺流程、技术参数 .......................14四、排污措施 ...............................................20五、应急措施 ...............................................20六、成品保护措施 ...........................................20七、施工组织措施 ...........................................23第四章 工程施工质量保证措施 .....................................................25一、质量控制措施 ...........................................25二、质量保证具体内容 .......................................26三、材料质量要求及节约措施 .................................28第五章 文明施工与安全措施 .........................................................29一、安全生产、文明施工 .....................................29二、安全保证体系及措施 .....................................31三、环保文明施工保证体系及措施 .............................33第一章 施工条件二、工程概况本工程由 1 栋高层多功能主体大楼及其四周纯地下室部分组成,主体大楼建筑总高度 105.90m,主结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构+钢结构,外围纯地下建筑为框架结构,总建筑面积 100660m2。地下四层,基础板厚 600mm~2000mm ,基础埋深约-24.50m,±0.00=44.20m ,地下水常年水位即历年最高位在标高 38.52m~41.02m,抗浮设计水位为标高37.00m,抗浮水压 145kN/m2。因此,拟采用抗浮锚桩设计方案对建筑物整体抗浮,保证建筑物的稳定和正常使用。目前基坑内已施工。三、地层概况《岩土工程勘察报告》 ,基础底板以下地层各层情况如下:1、粘土、重粉质粘土⑤层:褐黄色,湿~饱和,可塑~硬塑,属中低~低压缩性土,层顶标高 21.36~24.29m;2、卵石、圆砾 ⑥层:内含细砂、中砂为杂色,低压缩性,层顶标高19.26~21.53m;3、粉质粘土、重粉质粘土⑦层:褐黄色,湿~饱和,可塑~硬塑,属中低~低压缩性土,层顶标高 10.31~12.02m;4、卵石、圆砾 ⑧层:内含细砂、中砂为杂色,低压缩性,层顶标高6.65~8.88m;5、粉质粘土、粘质粉土⑨层:褐黄色,湿~饱和,硬塑~可塑,低压缩性土,层顶标高-3.67~-3.34m ;6、卵石、圆砾⑩层:内含细砂、中砂为杂色,低压缩性,层顶标高-10.94~-10.16m;7、粉质粘土、重粉质粘土⑾层:褐黄色,湿~饱和,可塑~硬塑,低压缩性土,层顶标高-21.54m。四、水文地质情况根据 2003 年 2 月进行勘察时实测地下水分布有 4 层,见下表。地下水对混凝土无腐蚀性或有弱腐蚀性。地下水静止水位( 承压水的测压水头)地 下 水水 层 序 号地下水类型 埋深(m) 标高(m)腐蚀性评价1 上层滞水 2.20~4.68 38.52~41.02 无2 层间潜水 17.70~18.96 24.14~25.02 弱3 承 压 水 (测 压 水 头 ) 19.40~21.10 22.10~23.39 弱4 承 压 水 (测 压 水 头 ) 20.43~20.90 22.25~22.96 弱第二章 抗浮桩( 锚杆)设计与基本试验本工程设计的抗浮桩为永久性预应力锚杆,完整的抗浮桩(锚杆) 是在基础底板下土层内形成有效直径 150mm、有效长度 23m 的锚杆,锚杆有效长度内设置 4 个承载体,每个承载体分别受 2 束 7φ4 (1860MPa)低松驰预应力钢铰线张拉,锚索顶端共 8 束钢绞线与基础底板锁定,此结构组合可防止地下水回升对建筑物上浮而产生破坏力,以达到永久抗浮之目的。一、抗浮锚杆结构设计主要参数1、抗浮锚桩 (杆)总数:616 根(孔筏板模板平面图-锚杆平面布置图),其中主塔楼基础底板布设 200 根,纯地下基础部分布设 416 根。2、钻孔体:锚孔直径 150mm,锚杆孔深 23.0m。3、固结体:强度等级 C40,杆体保护层厚度不小于 20mm。4、锚 杆:8 束(单体 2 束)7φ4(1860MPa 低松驰预应力钢绞线) 锚杆组装见示意图。二、抗浮锚杆拉力设计参数1、锚杆设计拉力:650KN2、锚杆锁定荷载:400KN3、通过基本试验,确定最终的设计承载力。4、锚杆验收抽样数为锚杆总数的 5%,且不少于 3 根,最大试验荷载为设计拉力值的 1.5 倍。5、锚杆采用等荷载张拉,分级、分承载体、循环逐级逐步张拉。6、其他有关施工及试验要求按中国工程建设标准化协会标准《土层锚杆设计与施工规范》CECS 22-90 执行。三、抗浮锚杆基本试验锚杆基本试验是为设计者确定锚杆极限承载力等设计参数的重要依据,地质条件的复杂性、施工手段和技术水平的差异、本工程的重要性,尤其本工程采用类比法设计,在施工前,会同建设方、监理方、设计方共同在现场选取合适位置,在三方的共同监督下施打试验锚杆,以确定锚杆的极限承载力等参数。1、钻孔施工工艺本工程锚杆成孔施工的难点是卵石层中成孔。根据本工程锚杆设计、成孔地质条件和以往成功的工程经验,基本可确定 2 种锚杆钻孔成孔工艺。(1)地质钻机泥浆护壁成孔工艺利用地质钻机带动小型组合牙轮钻破碎砂、卵石地层,通过泵送人工配置的优质泥浆,利用组合的正反循环系统,将破碎的小颗粒砂卵石带出孔底;同时实践表明优质泥浆可以有效地稳定砂卵石层的孔壁,使所造的钻孔壁在相当长的时间内不坍塌。成孔工艺中最重要的是泥浆的配比,根据实际情况,在钻孔前在实验室内要做好配比试验。根据以往的工程经验,采用类似工程使用的钻孔泥浆配比。在钻进过程中,泥浆性能会因钻孔情况的变化而发生变化。如钻到粘土层时,泥浆会变稠,粘度、切力增大,糊钻、泥包钻头的情况增多;钻到砂层时,大量砂粒会混入泥浆中,使含砂量增加、泥皮松散、失水量与比重加大,这不但使护壁性能降低,加速水泵磨损,严重时还可能造成由于泥皮塌落而发生孔内事故;在遇到承压水层时,地下水会大量侵入孔内使泥浆稀释、性能被破坏等等。这时应及时调整泥浆的性能,否则就难以维持正常的钻进。(2)泥浆配比设计泥浆配比设计是确定泥浆各组分在泥浆中所占比例的过程,目的在于使所配泥浆的性能符合钻进的需要。例如,在流砂层或砂层中,要使泥浆具有足够大的比重,较小的失水量,薄而坚韧的泥皮;在细砂层,由于地表循环系统除砂较困难,需要更严格地控制泥浆的含砂量;在粘性土层中钻进,由于粘性土有自身造浆的特点,为此要设法控制泥浆粘度不断增大的趋势;如果遇到水敏膨胀性地层就应在泥浆中加入适量的防坍剂;钻进风化层、砾石层,要减少泥浆的比重,加大粘度等。因此,泥浆的性能设计须经初选—应用—改性—再应用直至基本达到要求这样一个过程。2、锚杆基本试验(1)基本试验锚杆经确定为 4 根,用作基坑试验的锚杆参数、材料及施工工艺和工程锚杆相同。 (2)根据设计意见,正式施工前,做地质钻机成孔工艺的 2 根试验锚杆和套管护壁钻机成孔的 2 根试验锚杆;以此试验数据来调整锚杆设计与施工;施工后验收锚杆 31 根(5%) 。根据现场实际情况,基本试验的位置选择在主楼中庭的中间部分,具体位置详见附图。(3)锚杆试验应在土层内锚固段的浆液达到设计强度后进行。(4)加力总量为 0.8fptk 或破坏。(5)加载要求:加载宜按设计荷载的:初级加载 0.1Afptk,以后为1/10~1/15 Afptk,循环加载依次进行,直至达到 0.8fptk 或破坏。(6)试验后由项目技术部撰写试验报告,其内容包括:试验位置、日期、参加人员、土层情况、注浆材料及配合比、注浆压力、锚杆参数、施工工艺、试验荷载等,根据试验中得出的荷载、位移值绘制 P~S 曲线。并对设计参数及施工质量进行评价。第三章 施工组织和措施一、施工准备(一) 施工前准备工作内容1.完成施工现场的平面布置;2.水电引入施工现场;3.完成钻机、泥浆泵、管线和排浆池的设置;4.安排人员作好现场保卫工作;5.机具、人员进场;6.所需材料-水泥及外掺剂进场;7.设备调试和检验;8.开工前进行施工技术交底和安全教育。(二) 施工场地安排根据现场的实际情况,为保证主楼的施工的进度,抗浮锚杆的施工从主楼部分Ⅰ区现土层标高 22.4 米处开始(抗浮锚杆分区图见附图) 。在该部分进行抗浮锚杆施工的同时,进行Ⅱ区、Ⅲ区的土方施工。Ⅱ区、Ⅲ区抗浮锚杆施工面的标高为基础底板底平上 500 位置。待Ⅱ区、Ⅲ区具备工作面后,抗浮锚杆施工随后跟进。为了保证主楼施工不间断,在抗浮锚杆基本试验灌浆完成以后,载荷试验未进行之前,正式施工根据设计图纸和施工图立即组织进行。正式施工时,套管跟进和泥浆护壁两种施工工艺将同时进行。但在施工过程中,必须详细的做好施工记录。(三) 施工机具配置及施工场地布置1.施工机具配置根据锚索工程量、现场配电容量、浆场地大小、机械设备施工效率和工期要求,决定安排若干套钻孔施工设备,主要机具配置如下: 序 号 机具名称 型号 单位 数量 备注1 锚杆机 MC-30 台 1 日本三菱2 锚杆机 Klemm80302 台 1 德国 BAUER3 地质钻机 XY-1b 台 4 北京探矿厂4 注浆泵 BW250/40 台 35 排污泵 3PNL 台 16 搅拌机 ZJ—80 27 锚杆张拉机 100 吨、30 吨 38 电气焊 15KW 套 22.施工场地布置本工程施工面积约 5000m2,为了避免在锚杆施工过程中排出的水浸泡基槽和机械施工过程中扰动地基土层,在施工抗浮锚杆时,须预留至少0.5 米厚土方。根据 9 月 22 日四方会议要求,主楼Ⅰ区部分的施工作业面在绝对标高 22.4m 位置,Ⅱ区、Ⅲ区抗浮锚杆施工作业面在绝对标高21.5m 位置,纯地下室部分抗浮锚杆施工作业面在绝对标高 23.0m 位置。钻孔施工设备及辅助设施的布置应根据材料运距短,便于运输和存放,水电接头方便,机具设备集中,便于指挥。输浆管距离一般不超过20m~ 30m,管线太长压力损失加大,设备管线移动方便,冒浆易于处理等原则进行。据此把各组钻机及相应的泥浆泵布置在基坑底部各区工作面
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