可回收加劲锚施工方案.doc

上海佳兆业金融中心项目基坑支护、降水工程 技术标
§5.11 可回收加劲锚施工方案
5.11.1 施工准备工作
按照设计要求，做好施工准备工作，技术人员、施工人员熟悉设计图纸和有关规程，做好机械设备的维护保养，工程材料的采购、送检、加工等，并做好施工前的相关工种安全教育工作。
1、总体施工流程

5.11.2 施工进度安排
本工程加劲锚与土方开挖应紧密配合，前期应间隔分段开槽施工加劲锚，沟槽宽度应不小6.0m，等加劲锚施工完成张拉锁定后，可继续开挖中间及分层开挖下层土方，分层厚度不应大于2.0m。该工序的施工与土方开挖应相互密切配合，在互不影响土方开挖的前提下，并穿插在土方开挖的过程中，按土方开挖计划，在不影响整体工期的情况下，进行合理安排。
5.11.3 旋喷搅拌加劲锚桩施工设备
旋喷搅拌加劲锚采用旋喷钻机设备，通过专用钻机进行加固周边土体，形成具有较高强度的加劲锚。钻头在钻进、搅拌过程中通过中空杆、喷嘴将一定压力的水泥浆喷出，随搅拌过程将水泥浆与土层充分混合，得到的加固体是搅拌旋喷注浆的复合体。
考虑到对被保护周边环境等的重要性，施工的机具为专用机具—慢速搅拌中低压旋喷机具，该钻机的最大搅拌旋喷直径达1.5m，最大施工（长）深度达35m。图示如下：

5.11.4 施工工艺及施工要点
旋喷搅拌加劲锚成孔采用专用钻机，成孔直径根据设计图纸，锚筋施工应与开挖紧密配合，施工前应先开挖按第1道加劲锚设计标高为准低于标高面向下30cm左右、宽度为不小于6米的沟槽工作面，施工示意如下图。

旋喷搅拌加劲锚钻机沟槽内施工示意图
1— 钢绞线、2—钻杆(旋喷杆)、3—钻机
1、施工加劲锚，其施工工艺采用一次性成桩的方法，即：钻进、搅拌、插筋一次完成。
2、加劲锚直径为500mm，水平倾角25、15度，长度以设计图纸为准。由钻杆中空孔，向内旋喷水泥浆液。
3、水泥浆液采用P.O.42.5级普通硅酸盐水泥，每米水泥用量90~110Kg， 水灰比0.70(可视现场土层情况适当调整)；
4、旋喷搅拌的压力值为10～18Mpa。
5、扩大头的旋喷搅拌的进退次数比桩身增加二次，保证扩大头的直径。
6、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。
7、通过上述钻杆的中空通道,边钻进边搅拌注浆，钻进同时将钢绞线及锚头结构件带入设计深度。
8、锚筋采用2~4根Φ15.2预应力钢绞线制作，其强度标准值为1860Mpa。每束钢绞线由7根钢丝绞合而成，桩外留0.7m以便张拉。钢绞线定位误差不超过30mm，底部标高误差不超过20cm。
9、加劲锚内插钢绞线，应进入旋喷桩底，待旋喷桩养护7天后施加张拉力锁定。
10、下层土方开挖时，上层的加劲锚必须有7天以上的养护时间并已完成张拉锁定。在开槽土方开挖过程中要防止碰撞钢绞线。
5.11.5 具体施工步骤
1、定位
当土方开挖沟槽后，应测量标高，并在围护桩上拉线做记号。钻机就位时应准确，底座应垫平，钻杆的倾斜角度应用罗盘校核，角度偏差不大于3度，高差不超过5cm。
桩径偏差不超过2cm。成孔施工前应挖好排水沟，以避免因泥浆随意排放影响施工。
2、成孔
加劲锚采用专用钻机成孔。施工中若遇坚硬土层则采用冲击成孔(空压机带动)，其余土层采用湿式成孔。成孔至设计深度后，进行注浆，待孔口返出的泥浆不含砂粒与土时，退出钻杆同时钢绞线安放完毕，该施工过程中应严格控制返浆量。
3、锚筋制作
锚筋体采用2~4根Φ15.2钢绞线制作而成，锚筋长度按设计桩长+围护墙厚度，并考虑腰梁外预留长度，一般外留长度不应小于0.7m。所用钢绞线在制作之前应有出厂合格证等质保材料，并送检合格后方可使用。
4、腰梁加工制作
本工程腰梁采用2根16#工字钢焊接为一体，围护桩与腰梁相接处空隙采用混凝土浇灌密实，确保腰梁紧贴竖向围护桩，锚具与腰梁之间用150×210×20的垫片。

5、张拉、锁定
锚筋张拉锁定在锚筋施工结束养护7d后进行，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》 (JGJ85-2010)。用专用千斤顶、电动油泵加荷锁定。锁定张拉机具事先经过标定，并用此油压表的读数换算成张拉压力进行控制。在锁定过程中，采用锚筋拉力计进行校核。锚头用冷挤压法与锚盘进行固定，在加劲锚强度达设计强度75%后再用锚具锁定钢绞线。
采用高压油泵和100吨穿心千斤顶进行张拉锁定。锁定荷载为设计抗拔力的0.7倍，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。
6、试验加劲锚
工程加劲锚施工前，应进行加劲锚施工基本试验，试验加劲锚数量不应少于3根，以考核施工工艺和施工设备的适应性，并确定加劲锚轴向受拉承载力设计值；加劲锚养护应不少于7天后可进行加劲锚试验，加劲锚基本试验及验收试验方法分别参见JGJ120-2012与CECS147:2004。
7、旋喷搅拌加劲锚施工
⑴钻孔前按施工图放线确定位置，作上标记。
⑵钻孔机具选择应满足支护设计对设计参数的要求。
⑶旋喷搅拌加劲锚的筋体采用Φ15.2钢绞线，钻进角度为25、15度（与水平面夹角），严格按设计要求的钻进角度、桩长及桩径施工。
⑷筋体应放在桩体的中心位置。
⑸锚筋应将锁定在双拼槽钢腰梁上。
⑹注浆材料选用普硅42.5水泥净浆，水灰比0.70；水泥浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的水泥浆应在初凝前用完。
⑺地下室顶板完成并养护至设计强度70%后，方可开始回收腰梁。
8、旋喷搅拌加劲锚施工参数：
⑴搅拌钻杆的钻进速度（0.3～0.5m/min）、退出速度（0.5～0.6m/min），误差不大于±10cm/min。
⑵搅拌钻杆（轴）的转速（20～50r/min）。
⑶钻进、提升各二次，搅拌共四次；喷浆次数四次。
⑷施工桩径不得小于设计要求；施工桩长不得小于设计要求。
⑸搅拌桩采用“进、退二喷二搅”施工工艺。
⑹加劲锚允许偏差项目控制如下：
序号
项目
允许偏差
检测方法
单位
数值
1
桩锚体直径、长度
mm
+50
钢尺量
2
加筋体长度
mm
±100
钢尺量
3
加筋体倾斜度
（°）
±1
经纬仪量测
4
加筋体平面位置
mm
±50
钢尺量
5
桩锚体倾斜度
（°）
±1
经纬仪量测钻机倾角
备注：设计要求桩径偏差不超过20mm
5.11.6 施工中易出现的问题及其处理措施
1、施工注浆过程中如果出现断浆现象，及时停钻，解决施工问题后，重新进行注浆。
2、钢绞线安放应注意：钢绞线放入钻孔之前，应检查钢绞线的质量，确保钢绞线组装满足设计要求。钢绞线安放后不得随意敲击，不得悬挂重物。
3、注浆浆液应搅拌均匀，随搅随用，浆液应在初凝前用完，并严防杂物混入浆液。注浆作业开始和中途停止较长时间，再作业时宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管口。除旋喷外孔口溢出浆液时，可停止注浆。浆体硬化后不能充满锚固体时，应进行补浆。
4、搅拌工艺在砂层中施工，容易出现塌孔，宜采用一次性钻头或旋喷搅拌等工艺来解决塌孔的问题。
5、布置灰浆制备系统应使灰浆的水平泵送距离不大于50米，确保注浆压力。泵口压力应保持在0.4～0.6MPa，防止压力过高或过小。
6、在较高地下水压内施工加劲锚时，打开止水帷幕将出现喷砂流水问题，我们将采用防喷护筒，在其掩护下，封堵住孔内水、砂、土流失。
7、电网电压低于350KV时，应暂停施工。
8、本水泥土加劲锚施工工艺专业要求极强，如违反施工工艺，容易造成安全事故，因此施工过程中要严格按照专门技术要求进行施工。
5.11.7 可回收式加劲锚施工方案
1、可回收式加劲锚施工原理
对于可回收的加劲锚，在基坑开挖、建筑结构主体完成后，加筋体（钢绞线）将残留于地基外面的土体中。随着地基外面土体的综合利用，需尽可能为基坑周边环境的后续开发提供便利，要清除留于地下的障碍物，则需要把留于地下的钢绞线给回收拆除，故旋喷搅拌加劲锚需要制作成可回收的形式。
可回收式加劲锚施工采用专用锚固件，前期回收拉力值可能会较大，后期逐渐减小；回收式加劲锚结构及回收原理示意图如下所示：

1.锚具2.型钢绞线3.水泥土4.地基土5.套管6.框架锚锭板结构
2、可回收式加劲锚锚固件加工制作
锚筋制作及可回收加劲锚锚筋体采用Φ15.2钢绞线制作而成，所用钢绞线在制作之前应送有关单位检验合格后方可使用，是由一整根钢绞线穿过锚固构件形成两根，在回收过程中用张拉油缸拔动其中一根，当在回收力降到1-2吨时，采用卷扬机直接拉出便可。本工程可回收式加劲锚筋体为2、4根Ф15.2钢绞线两种，4根Ф15.2钢绞线回收时需要拔动二根，并控制好回收力。
可回收加劲锚在旋喷搅拌加劲锚体中将U型钢绞线与柱形锚固件插入到位，钢绞线绕穿在可分解的柱形锚固件上，如下图所示，锚固件与水泥土桩体形成一个整体，由于钢绞线为无粘结结构，钢绞线与水泥土锚固体并不直接接触，两者之间为无粘结。支护工程结束后，只要打开锚具，使用牵引机即可抽出设置于旋喷搅拌加劲锚体中U型分布的钢绞线，清除了在该处的地下障碍物。

可回收式加劲锚锚固件之一示意图
另外，施工过程中锚固段端部一定桩长范围较正常段增加搅拌喷浆1次，当成桩完成钢绞线插入到桩底位置后定喷3～5min，再进行回退钻杆，应确保返浆量（现场实际测量）。
3、回收式加劲锚施工方法及工艺流程
⑴回收式加劲锚筋体回收施工方法
①在地下室施工完毕，且地下室顶板砼强度达到设计强度以及地下室外墙与工法桩桩内侧空隙，按设计用设计要求的回填物回填密实后（腰梁全部回收完毕），根据业主或总包要求开始回收加劲锚；
②对冠梁、钢腰梁或混凝土腰梁上的加劲锚施加拉应力，使其达到预应力幅值。
③拆除预应力锁定装置，放松加筋体，使其恢复至无应力状态。
④施加外拉力并控制外拉荷载，确保外拉时连接装置、加劲体钢绞线和连接装置的安全和可靠性；
⑤控制外拉速度和外拉力，缓慢匀速外拉钢绞线，使之逐渐与加劲体脱离并回收。
⑵回收式加劲锚筋体回收工艺流程
前期准备工作→确定回收条件→桩位编号（附图）→检查设备和仪表→组装油管和千斤顶→按锚索打入角度放置大垫板→放置小垫板及限位板→间隔1~2幅桩进行应力释放→用65吨单孔千斤顶将钢绞线底端的锁紧管拉脱落→换用27吨单孔千斤顶将钢绞线间隔抽出→卸下千斤顶及大小垫板等→如上顺序依次起拔剩余钢绞线直至完全拔除
⑶回收施工注意事项
①可回收加劲锚在拆除过程，需监测单位加强监测，如发生位移，沉降等事宜，立即停止回收施工；
②可回收加劲锚在回收前进行桩位编号，使用65吨千斤顶间隔进行应力释放（5~8Mpa），后分段拆除，拆除1/3时进行进行观测，如基坑发生变形，立即停止拆除；
③拆除作业中选用早上，以便于对基坑及外围道路进行观测；
④用65吨单孔千斤顶加压时，一般情况下压力达到26～30Mpa时，钢绞线会从锁紧管脱落，表显示压力会下降到10～12Mpa，如表显示压力不下降，则应立刻停止加压，以免拉断钢绞线；
⑤工作时遇到钢绞线不处于垂直条件下，大小垫板应调整合适位置，已达到钢绞线、垫板和限位板保持在同一平面位置；
⑥每根可回收加劲锚在施工时做好影响资料编制；
⑷信息化施工
在加劲锚拔除施工过程中，监测单位应紧跟施工进度，对周围环境变化进行连续监测，监测反馈施工实现信息化施工。主要监测内容包括周边环境观察及描述、地表下沉量测和周边既有建（构）筑物量测（含沉降及倾斜）、周边地下管线位移及沉降监测。根据各监测项目在各工序的变形量及变形速率的警戒指标，及时采取措施改进施工，控制变形，确保工程及已有建筑物的安全。
5.11.8 腰梁施工方案
腰梁采用2根25工字钢焊接而成，腰梁对焊连接时，2根槽钢之间的连接焊缝间距不应大于2mm。
1、按腰梁安装设计图纸和设计交底要求，由甲方配合核定水平标高，以腰梁的轴线拉麻线检验位置，现场丈量复核实际长度尺寸，并按围檩的实际尺寸编号登记，槽钢吊装到位后，进行水平度的调整，检查各连接焊接点和螺栓达到坚固可靠，经监理检查符合要求后，形成完整的钢围檩系统。
2、安装围檩的经轴线偏心度须控制在设计范围内，安装质量允许偏差小于5cm。
3、腰梁与围护墙之间空隙采用砼填充密实，确保后期张拉受力均匀。如下图所示：

4、加强电焊质量的检查，注明焊缝厚度的，严格按设计要求执行，相邻焊缝位置应错开不小于2m，未注明焊缝厚度的按规范施工作业。焊缝饱满，焊缝表面要求焊波均匀，不准有气孔、夹渣、裂纹、肉瘤等现象，严格执行焊接质量记录验收制度，每道工序完成后，必须清渣自检，经过巡检后由施工负责人通知有关人员检查验收。
5.11.9 旋喷搅拌加劲锚施工技术及质量保证措施
1、搅拌钻杆的钻进速度（0.3～0.5m/min）、退出速度（0.5～0.6m/min），搅拌钻杆的转速（20～50r/min），防止速度过快引起旋喷搅拌不均匀，浆液过少。
2、注浆用水、水泥及其添加剂应注意氯化物与硫酸盐的含量，以防对钢绞线的腐蚀。
3、施工前应根据设计要求和土层条件，选择合理的施工工艺。
4、钢绞线应除油污、除锈，严格按设计尺寸下料，每股长度误差不大于50mm。钢绞线应该按一定规律平直排列。
5、注浆材料应根据设计要求确定。
6、张拉前，应对张拉设备进行标定。锚固体养护时间应不少于7天，或加劲锚体的强度达到1MPA时，方可进行张拉。张拉应按一定程序进行，旋喷搅拌加劲锚张拉顺序，应考虑邻近旋喷搅拌加劲锚的相互影响。
5.11.10 土方开挖施工要点
旋喷搅拌加劲锚施工紧密与土方开挖相结合。因此，旋喷搅拌加劲锚与土方开挖施工相互配合能更有效的提高施工进度，同时也利于基坑变形控制。
1、基坑开挖必须遵循“先锚后挖”的原则，同时在开挖前应保证围护、加劲锚等养护到达要求后才能进行挖土施工。
2、本围护工程土方开挖应进行“分层、分区、分块、”进行开挖，利用土体“时空效应”的原理，分层厚度应以不大于加劲锚竖向间距为宜。
3、土方开挖前，应紧密结合各基坑的具体情况，做好周密的施工部署，包括施工流向、出土方向、车行线路、重车停车位置等准备工作。
4、在正式开挖前，坑内水位应降至底板底部1.0～1.5m以下，方可进行开挖。
5、土方开挖时挖土机械严禁碰损工程桩身及围护体系，必要时应采用人工挖土。
6、挖土时，挖土机、运土车辆在其开行路线上应铺设走道板。
7、当挖土至坑底标高以上300mm改由人工扦平，严格控制挖土标高，避免超挖，应做好标高控制工作。
8、基坑开挖至设计深度，垫层砼浇捣施工应及时跟上，减少坑底暴露时间。
9、雨季开挖，应采取适当的临时护坡措施，同时坑内应加强排水组织措施。
10、在基坑开挖阶段基坑边严禁大量堆载，地面超载应控制在20KN/㎡以内并严格控制不均匀堆载。在机械进出口通道铺设路基箱扩散压力。
11、挖土过程要严密控制基坑及周围管线、设施和建筑物的位移变形情况，如有异常，应采取有效措施后再继续挖土。
5.11.11 现场人员机械安排
1、项目经理部：由工程负责人及工程技术人员、管理人员2-3人全权负责工程进度、工程质量和施工安全。
2、技术组：由工程技术人员及各施工班、组长组成，负责施工技术会审，技术交底工作，解决施工中技术问题。技术组专职质量安全员一名，负责施工安全监督，施工质量检查和验收。
3、现场劳动力配置
旋喷加劲锚施工劳动力配备表
职 名
工 作 内 容
人数
备 注
机 长
负责本机施工、安全
10
二班
专业班长
抓生产进度、质量、全面组织管理
10
二班
灰浆工
旋喷加劲锚施工
10
二班
电焊工
负责电焊、气割操作
10

测量员
放线定位
2
二班
辅助工
搅浆，搬运等杂物工作
10
二班
小 计

52

4、机械配置
旋喷加劲锚施工设备表
序号
机械名称
型号、规格
数量
额定功率（KW）
备注
1
旋喷搅拌钻机
XL-50型
5台
22*5
钻孔
2
注浆系统

5套
90*5
浆液搅拌
3
水 准 仪
S3
1台

标高控制
4
张拉千斤顶
60t
1台

张拉
5
油泵
ZB4-500
1台

张拉

11