第九章 边坡工程
9.1概述
大坝开挖包括1334-1220.0m高程坝肩、坝基(包括消力池)开挖。本标两岸坝肩开挖边坡最大开挖高为114m,左岸坝肩1220m至1240m高程、1277m至1306m高程开挖坡比1:0.7,左岸坝肩1240m至1277m高程、1306m高程至1334m高程开挖坡比1:0.5;右岸坝肩1220m至1224m高程开挖坡比1:1.75,右岸坝肩1224m至1240m高程、1250m至1270m高程、1281m至1300m高程开挖坡比1:0.5,右岸坝肩1240m至1250m高程、1270m至1281m高程1300m至1334m高程开挖坡比1:0.7。两岸坝肩每20~30m设置一马道,左坝肩1334m以下马道宽5m,右坝肩马道宽3m。坝基开挖最低高程1166m,最大开挖高度54m,两岸坝基1166m至1173m高程开挖坡比1:1,左岸坝基1175m至1220m高程开挖坡比1:0.7,右岸坝基1175m高程至1220m高程开挖坡比1:0.5。
厂房进水口开挖平台长约144.2m,平台宽度30m,进水口前沿宽约40~90m,进水口开挖底高程1293m,本标进水口边坡最大开挖高41m。进水口开挖1293.00m高程至1312.00m高程为垂直开挖边坡,1312.00m高程至1334.00m高程开挖坡比1:0.3,在1312.00m高程设置3.00m宽的马道。
右岸1#滑坡体地质上称右岸进水口竹子坝沟两侧土滑,竹子坝沟右侧土滑位于进水口右侧,前缘高程1293~1320m,后缘为一陡壁,高程1337m,顺沟平均长约65m,该土滑坡体在进水口边坡开挖时已将其基本挖除,挖除后采用喷锚、挂网及锚索支护,并设置混凝土框格梁。
右岸2#滑坡体位于坝轴线下游右岸,距坝轴线约100m,其前缘高程1260.00m,后缘高程约1360.00m,顺坡向长约180m,顺河向宽约120m。对岸坡进行表面清理后,采用喷锚、挂网及锚索支护,并设置混凝土框格梁。
右岸3#小型土滑体位于消力池右岸,其以碎石土为主,为一沿基岩顶板的小土滑,清坡后采用喷锚、挂网支护。
左岸2#滑坡体位于坝轴线下游左岸约240m处,其前缘高程1320m,后缘高程1425m,顺坡向长140m,顺河向宽约80m。清坡后采用喷锚、挂网及锚索支护,并设置混凝土框格梁。
大坝在左坝肩1334m、1260m高程和右坝肩1334m、1254m高程分别设置灌浆平洞,灌浆平洞断面尺寸宽×高为3×3.5m。左坝肩1334m高程灌浆平洞长90m,1260m高程灌浆
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平洞长208.75m;右坝肩1334m高程灌浆平洞长345m,1254m高程灌浆平洞长168.67m。
9.2大坝左岸边坡
9.2.1 工程概况
左岸坝肩开挖与处理工程,1#--8#坝段高程EL1220---EL1334、主要施工项目有:高边坡土石方开挖、常规锚喷支护、预应力锚索支护、边坡安全防护施工。左坝肩边坡开挖高度114m,开挖量98.37万m3,每20m~30m设置一马道,其中,坝肩槽内马道均在10m宽以上,开挖坡比为1:0.5和1:0.7;上、下游侧边坡马道宽均为5m,开挖坡比为1:0.3。
开挖及支护施工时段:2008年9月15日--2009年10月20日, 固结灌浆施工时段:2009年6月4日--2011年5月17日。 9.2.2 施工总平面布置 9.2.2.1施工道路
左岸现有施工道路中,能用于左坝肩开挖施工的有:左岸高线公路、左岸低线公路和左岸高低连接线公路。分别在高线公路和低线公路基础上各修建施工便道,以满足1334m~1220m高程各层开挖、支护施工和灌浆的需要。
L1路:从左岸高线公路2#隧洞出口EL1334m平台外侧向下游绕至左坝肩,与坝肩EL1334m马道、左岸上坝交通洞形成环线,坝肩开挖、支护设备和材料倒运主要利用此路。
L2路:从左岸高线公路2#隧洞进口附近EL1315m向上游绕过左岸2#滑坡体下部(以“半挖半填”为原则,尽量不扰动滑坡体),到达左岸坝肩EL1334m,并随开挖进度下卧,通至EL1289m,进行EL1277m以上开挖及翻渣施工。最大纵坡控制在30%内,路面采用碎石铺筑,便道以推土机、反铲、钻机能够通行原则,路宽5m,在开挖区可利用爆破后的堆渣修筑。
L3路:由左岸低线公路EL1250m向左岸坝肩EL1277m修建开挖出渣道路L3,进行EL1277m~EL1240m开挖及出渣施工,最大纵坡12%,路宽10m。
L4路:左岸坝肩1240m以下开挖施工道路。利用上游围堰背水面上堰道路,修至坝肩工作面1226m高程,随大面开挖下降,进行坝肩EL1240m~EL1220m开挖施工。路宽10m,最大纵坡控制在10%以内。 9.2.2.2施工供风
主要为开挖钻孔设备、常规支护和锚索钻孔和固结灌浆造孔施工设备供风,采用供风
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站集中供风方式。其中,1#供风站布置在上坝交通洞内,有6台21.5m3/min移动式电动空压机;2#风站布置在2#交通洞出口EL1334m平台上,有6台21.5m3/min移动式电动空压机和10台21.5m3/min高风压油动空压机。供风管路采用DN168钢管,接至距离掌子面30m左右处,末端接风包,再采用胶管接至各用风设备使用。
后期施工将供风站搬迁至上游围堰处,满足开挖、支护、固结灌浆造孔施工用风。 9.2.2.3施工供水
供水系统结合后期大坝砼施工用水布置,采用DN400mm钢管从位于左岸缆机平台公路1351m高程的高位水池引水,沿左岸缆机平台公路和高线公路引至坝肩上游EL1334m平台处,满足前期坝肩开挖、支护和固结灌浆施工用水。 9.2.2.4施工供电
结合现场统一布置的10KV环线供电系统,分期布置变电站。前期布置在左高线2#交通洞出口EL1334m平台内侧,由1台1600KVA变压器和1台1250KVA变压器组成;后期搬迁至上游围堰。 9.2.2.5施工照明
在左岸坝肩边坡上、下游侧边坡各布置1盏10KW太阳灯,均朝向坝肩槽开挖工作面照明,随开挖、支护和灌浆的施工进展而下降移动布置。集中式供风站附近布置1KW投影灯照明,此外根据作业面的需要,配置一定数量的1KW卤钨灯,满足局部施工照明需要。照明线路采用35mm2的低压绝缘导线,随用电设备的布置进行敷设。 9.2.2.6弃渣场
根据招投标文件,大坝标开挖弃渣有20%需运往左岸下游2#渣场,其余80%运往位于大坝上游黑水河沟口段的3#渣场。实际从2008年8月1日开始,已不允许在2#渣场弃渣,故坝肩开挖弃渣需全部运往3#渣场。3#渣场主要特性:渣场容量1000万m3,渣场顶EL1400m,底EL1223m;长度约1000m,边坡坡比1:1.75,沿高差每隔20m设置4m宽的马道。
9.2.3 主要项目的施工工艺和施工方法 9.2.3.1明挖的施工过程
1.开挖分层
根据坝肩地形特征、设计马道分布情况以及选用的施工设备性能等,开挖施工分11层进行,每层开挖高度为8m~14m不等。支护施工按照马道分层,每一级马道作为一层,滞后开挖一级马道施工。同时完成相关的安全监测孔造孔施工,满足坝肩安全监测要求。
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2.开挖分区
根据平切面积和地形特点,各层均分为三个区安排施工,出渣、钻孔和清面等工序交替循环进行。
3.施工程序
采用自上而下、由外而内、分区分层进行的程序进行开挖施工。先采用反铲清除表层覆盖层,再进行石方钻爆开挖,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区依次进行施工。大面采用深孔梯段爆破,边坡采用预裂爆破。同时,每层边坡开挖后及时采用D7钻机进行部分锚杆、锚筋桩造孔施工。
一般开挖施工作业流程如下图9.2-1: 进场准备 测量放样 开挖施工作业流程图 钻爆作业 钻 孔 风、水、电管线敷设 药卷加工 修施工道路 爆破试验 装 药 联 网 下层工作面清理 覆盖层开挖 卸渣 汽车运渣 机械装渣 起 爆 图9.2-1 开挖施工作业流程图
4.明挖施工方法 ⑪ 爆破试验
前期缆机平台开挖爆破施工中,由联营体四局方和长科委协作组织生产性试验,进行开挖大面和边坡爆破质点振动和声波测试,通过测试调整爆破参数,已达到最适合的爆破效果。左岸坝肩开挖爆破试验在缆机平台开挖施工的基础上,应用原爆破参数,继续进行质点振动和声波测试等相关生产性试验,来指导和监控爆破开挖施工。
⑫ 覆盖层开挖
覆盖层分布在开挖面外边缘,相对较薄,各层爆破开挖时,采用反铲或推土机直接翻渣至低线公路;大的孤石或巨石,采用手风钻预先钻孔解爆,开挖的植被、树木以及覆盖层土方运到指定的弃渣场整齐堆放。
⑬ 石方开挖
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采用大面梯段爆破、边坡预裂的方法进行施工。大面钻孔设备采用D7和CM-351钻机,边坡预裂孔全采用CM-351钻机造孔,个别孤石解爆采用D7钻机。在局部部位履带钻无法到位的情况下采用手风钻钻孔。
梯段高度根据马道分布高度而定,最小8m,最大14m。根据设计发的《四川雅砻江官地水电站基坑及边坡开挖和支护施工技术要求》中对开挖坡面和建基面超欠挖要求和生产性爆破试验效果确定爆破参数。主爆孔间、排距拟定为3.0~3.5m³2.0~2.5m(根据D7钻机和CM-351钻机孔径大小分别选用),单耗为0.35~0.55kg/m3;预裂孔间距:坝肩槽按0.8m控制,上、下游边坡按1.0m控制,线装药密度取300~380g/m,单响药量按爆时试验控制。爆破参数采用原缆机平台生产性试验参数,施工中根据不同情况进行细微的修正、调整。
爆破网络采用非电毫秒延期网络,孔内延时,排间接力,电雷管起爆器起爆。预裂孔全部采用导爆索起爆。
为保证开挖面外观质量符合设计要求,水平建基面(包括马道水平面)预留2m保护层,采用垂直浅孔一次爆破成型、孔底加柔性垫层的方法或采用水平预裂的方法开挖。造孔采用D7液压钻或手风钻。
出碴采用液压反铲和正铲挖装,20t自卸汽车运输至3#渣场;或者采用D9N、D9L推土机集碴,溜渣至低线公路后出渣,运到3#渣场。
⑭ 特殊部位开挖方法
据设计蓝图显示,左坝肩坝0-8.7~坝0+21.9桩号范围EL1334m~EL1327.65m为垂直边坡,其底部EL1327.65m~EL1306m为1:0.5的边坡,如此则使得开挖施工过程中在EL1327.65m处无法上钻。由于左坝肩开挖施工工期十分紧张,为加快进度,经方案必选拟采取如下方案施工:
采用CM-351钻机造孔,垂直段一次超挖4.5m,即在EL1323.15m处形成宽2.25m马道以便靠钻。另外,两级马道之间需分层开挖,采取超欠平衡开挖方法施工, 9.2.3.2支护施工方法
1.支护原则
支护施工遵循在开挖过程中自上而下分层分段进行的原则,支护与开挖平行流水作业,支护随开挖及时跟进,上层的支护保证下一层的开挖施工安全顺利进行,原则上滞后一级马道。对于锁口锚杆、锚筋桩和部分系统锚杆利用开挖的液压钻机登渣施工,其它支护均在马道上搭设钢管脚手架进行。
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2.支护施工流程
边坡开挖→边坡清理、验收→搭设施工平台→锚杆施工→排水孔施工→初喷混凝土一层(3~5cm)→挂网→喷射混凝土至设计厚度→预应力锚索施工→下一循环。
3.施工方法 ㈠ 锚喷支护 ⑪ 锚杆、锚筋桩施工
左坝肩EL1334m~EL1220m支护施工设计锚杆类型包括:
注浆锚杆:直径Φ22、Φ25、Φ32三种, 长3.0m、4.0m、6.0m、9.0 m、12.0 m、15.0m六种。
锚筋桩:为特殊的锚杆类型,由3根Φ25锚杆相并焊接而成,长15 m。 1)材料
① 锚杆:按施工图纸的要求,选用Ⅱ级螺纹钢筋或变形钢筋。 ② 水泥:采用强度等级不低于P.O42.5级的普通硅酸盐水泥。 ③ 砂:砂采用最大粒径小于2.5mm的中细砂。
④ 水泥砂浆:砂浆标号必须满足施工图纸的要求,抗压强度等级为20MPa; ⑤ 外加剂:按施工图纸要求,添加的速凝剂和其它外加剂,其品质不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成分,掺量通过试验确定。
2)施工工艺流程
施工工艺流程见下图9.2-2:
下倾锚杆 测 量 定 位 布 孔 钻 孔 上倾锚杆 洗 孔
灌 注 砂 浆 锚 杆 安 装 密度锚 杆 安 装 检测 孔 口 封 堵 孔 口 封 堵
灌 注 砂 浆 - 6 - 验 收
3)锚杆施工方法 ① 注浆锚杆
钻孔:长度≤4.5m的锚杆孔采用手风钻钻孔,长度>4.5m的锚杆孔采用导轨钻机或100B潜孔钻机钻孔。
安装:人工安装,长度≤4.5m的锚杆采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工,长度>4.5m的锚杆采用“先安装锚杆后注浆” 的程序施工。
注浆:采用立式搅拌机现场拌制,注浆机注浆。砂浆配合比应在以下规定的范围内通过试验选定:水泥∶砂 1∶1~1∶2(重量比);水泥∶水 1∶0.38~1∶0.45。
② 锚筋桩施工
锚筋桩施工工艺流程见图9.2-3。
主要工序施工说明:
钢筋桩加工 测量放线、布孔 钻 孔 不合格
检 查 合格 清孔、安装 孔口封堵 灌 浆 图9.2-3 锚筋桩施工工艺框图
造孔:采用100B钻机搭设工作平台进行。钻孔时如遇断层破碎带无法成孔时进行固灌后重新扫孔。
洗孔:钻孔结束后,用高压风水洗孔,并将孔内水吹干。
验孔:对孔位、孔深、斜度进行检查,验收合格后方可进入下道工序。
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制作:由3根Ф25螺纹钢焊接,采用单面焊接,每隔1m焊接30cm;在加工厂制作完成,经验收合格后运至施工现场。若因太长无法运输到施工面时,可先加工两半截,运至现场焊接后安装。
安装:先用机械配合人工将制作好的锚筋桩连同进、出浆管一起插入孔中,进、出浆管采用1〃PVC管,下斜孔进浆管放入至孔底30cm,回浆管放入距孔口30cm;上仰孔进浆管放入至孔口50cm,回浆管放入至孔底30cm。
封孔:人工用水泥封孔,封孔待凝后注浆;
注浆:按配合比拌制砂浆,水灰比采用0.4~0.5:1;浆液拌制采用JB-180型二次搅拌机现场制浆,GS20E灌浆泵注浆。
⑫ 网喷混凝土施工
① 喷射混凝土施工工艺见图9.2-4。
混合料拌和 砂 豆石 水泥
混凝土喷射机
速凝剂 输料管 空压机
水
② 施工方法
受喷面 养 护 图9.2-4 喷混凝土工艺流程图
喷砼采用干喷法,混凝土料采用JQ350型立式搅拌机现场拌制,PZ-5型砼喷浆机施喷。 喷混凝土施工前检查喷射机施工用水、风运行正常,按先通风后送电,然后再投料的
顺序进行作业。喂送混合料要保持持续、均匀。对受喷面渗水部位,采用埋设导管、盲管或截水圈作排水处理,并作好孔口保护后进行喷护。喷射作业采用分段分片依次进行,喷射顺序自下而上螺旋式喷射。喷前先找平受喷面的凹处,再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动,每圈压前面半圈,绕圈直径约30cm,力求喷出的混凝土层面平顺光滑。分层喷射时,后一层在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后喷射时,先用风水清洗喷层面;喷射作业紧
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跟开挖工作面,混凝土终凝至下一循环放炮时间不少于3h。区段间的接合部和结构的接缝处应妥善处理,不得存在漏喷部位。喷射作业时,应连续供料,并保证工作风压稳定。喷射作业完成或因故中断作业时,应将喷射机及料管内的积料清理干净。风压:取喷射机正常工作时的风压。风压过大,喷射速度过高,混凝土回弹量大,水泥耗量大;风压过小,则混凝土不密实。喷射方向和喷射距离:喷头与受喷面尽量垂直,偏角控制在20°以内,利用喷射料来抑阻集料的回弹,以减少回弹量。喷头与喷面的距离控制在0.6~1.2m左右。喷射喷射混凝土终凝2h后及时喷水养护,养护7天;气温低于5°C时,停止喷水养护。
③ 钢筋网的使用
根据设计要求,指定部位在喷射混凝土前布设钢筋网。钢筋采用Ⅰ级钢筋,直径为8.0mm,钢筋网孔网间距为200mm。钢筋网安装前先喷3cm~5cm厚混凝土,然后由人工铺设钢筋形成钢筋网,钢筋与钢筋之间采用铅丝绑扎牢固,最后与锚杆或附加插筋焊接在一起,喷射时钢筋不得晃动。
㈡ 锚索支护
左岸坝肩预应力锚索共295根,35m\\40m孔深交叉布置,采用1000kN压力分散型无粘结锚索。锚索施工遵循“紧跟开挖面,自上而下,立体穿插,平面分散”的原则。
⑪施工流程
无粘结预应力锚索施工工艺流程见图5-5。 ⑫施工前的准备工作
预应力锚索施工前,对用于施工的定位仪器、测孔仪器、钢尺、灌浆用压力表、自动灌浆记录仪等进行校验,合格后使用。
张拉油泵、千斤顶、压力表、监测仪器联合率定,绘出关系曲线,用于施工。 用于施工的所有原材料均抽样检验,合格后使用。
为加快施工进度,对内锚固段浆液及外锚头混凝土、封锚混凝土提前做早强配合比试验。
⑬施工方法 1)钻孔
采用YG-80型钻机在搭好的钢管脚手架上施工,钻孔前,由测量人员配合技术员按施工图的要求正确放出各锚孔孔位。并标识清楚,同时由技术员向钻孔操作人员逐孔进行钻孔参数及钻孔要求的技术交底。
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锚 索 施 工 准 备 测 量 定 位 钻 机 定 位 加 固 剥离内锚段PE塑料管、清洗钢绞线油脂 钻孔、清孔、测孔 编束 锚 索 安 装 外锚头混凝土浇筑 全 孔 一 次 灌 浆 张 拉 观测、补偿张拉 外 锚 头 保 护 长 期 观 测 图9.2-5无粘结预应力锚索施工流程图
2)岩石钻孔措施
钻机就位后,按设计的高程、方位角及倾角调整钻机,由技术人员用地质罗盘仪检查无误后,进行加固,保证钻机开孔精度。
开孔时,用低钻速冲击钻进,待钻进1.0~1.5m,由技术人员复测钻孔各项参数,符合要求则继续钻进,否则进行纠偏。然后正常钻进,每隔5米再次复测、纠偏,对不能满足要求的孔则废弃,并按监理要求重新开孔。废孔在周边预应力锚索张拉前用水泥砂浆回填密实。当孔深超过30m时,每隔10 m加定中器,确保钻孔精度。
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3)断层破碎地段的钻进成孔措施
在钻遇破碎地层时,钻具会发生跳动,钻进负荷加大,甚至坍孔、埋钻、卡钻,给正常钻进施工带来一定的影响。为此,施工时采取有效措施,以保证正常钻进施工,分情况具体为:
①采取固结灌浆的方法,胶结破碎地层;
②采用人工造壁:推送水泥球至破碎孔段并挤压捣实,使水泥球与破碎岩体在有限范围内胶结;
③限量灌浆造壁:用送浆管将W/C=0.4:1的浆液限量输送到破碎带,使孔壁破碎岩体在有限范围内胶结,形成稳定孔壁。
发现破碎带,立即超前固结灌浆。
破碎带进行灌浆处理后,待凝期内,该锚孔施工钻机不得作任何位置变动,直到锚孔造孔施工结束后方能移机,但为保证施工进度,采用一台机组人员配两套设备的方式进行施工。
锚索孔钻至设计孔深后,报请监理工程师验收,检查钻孔方位角、倾角、偏斜、孔深及内锚固段岩性等,符合设计规范要求后,孔口进行保护。
4)锚索制作与安装 ①钢铰线下料
钢绞线选用符合要求并检验合格的1860MPa高强度低松弛无粘结钢绞线。 无粘结锚索下料长度: L=L设+L外锚头+L监+L张
L—锚索下料长度 L设—设计孔深 L外锚头—外锚头高度 L监—监测仪器高度 L张—张拉段长度 下料长度用检验合格的100m钢尺量测。
无粘结锚索下好料后,将设计要求的锚根段长度用人工剥离表层的聚乙烯塑料管,管口用胶带封口,以免浆液浸入,逐根清洗钢绞线表层的保护油脂,并用干净棉纱擦干,清洗合格的钢绞线分类运往编束场地。
②锚索编束
锚索编束均在锚索加工厂内进行,按照施工图中设计的根数,将下好料的单根钢铰线顺直排列在编束平台上,同时摆好灌浆管,装配挤压头、托板和锚板,进行内锚段部分制作,按要求安放隔离架,然后按规律编排并绑扎成束,下倾孔内锚根灌浆管距孔底0.5m,
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排气管距止浆环20cm,内锚段2.0m,自由段1.5m的间距摆好塑料支架,然后按规律编排并绑扎成束,同时内锚段每两个隔离架之间用铁丝捆扎,锚根部位安装导向套,张拉端每根钢绞线按顺序编号标识,同时挂牌标明锚束编号。锚束体做好止浆装置。(止浆装置为土工布制作的止浆袋—)
组装好的锚束验收、编号、堆放保存。 ③锚束的运输、安装
在加工厂制作好的锚束用8t载重汽车运往施工区域,人工水平运输至需要穿束的孔位,人工配合5T卷扬机进行穿束。
安装前,仔细检查锚束编号是否与锚孔号相符,锚束长度是否与锚孔深相符,穿束时所有操作人员协调一致。
安装完检查胶囊充气管及灌浆管全部通畅。 ④内锚固段注浆
无粘结锚索在外锚墩混凝土浇筑并有一定强度后进行全孔一次注浆,孔口封闭及灌浆压力满足要求,在外锚墩混凝土浇筑前进行全孔一次性注浆,
浆液采用纯水泥浆进行灌注,浆液的配比经试验确定,其水灰比取0.4~0.45,浆液中应掺入一定数量的膨胀剂和早强剂,其28天的结石强度不低于30MPa。
水泥采用PO42.5硅酸盐水泥,浆液配比经试验确定。
锚固段灌浆压力0.3MPa~0.5MPa,水泥浆由孔底注入,整个注浆过程必须连续。排气管回浓浆后即以0.5MPa的压力闭浆,闭浆时间30min后结束灌浆。
灌浆后,浆体强度达到设计要求之前,锚索未受扰动。 4)垫座混凝土浇筑
锚索孔口部位的基岩面人工清理干净,安装孔口预埋钢垫板和锚索保护套管,调整钢垫板和套管的方向准确。
按混凝土墩头体型立模,使混凝土承压面与锚孔轴线垂直,并安装墩头钢筋。立模完毕后,开始浇筑混凝土,浇筑时加强振捣,振捣过程中保护预埋钢垫板及保护套管。进入冬季施工,浇筑结束后按冬季施工要求对混凝土进行严格保温养护。外墩头混凝土集中拌制,混凝土搅拌车运输到现场,通过溜槽、溜桶运至作业层,再由人工转运到各浇筑部位。
5)锚索的张拉
内锚固段浆体及垫座混凝土达到设计标号后(或采用快速锚头,内掺早强剂,在内锚固段及外墩头达到设计标号的70%后),进行锚索张拉。试验锚索则先进行试验锚索的张
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拉。
张拉前将锚索、千斤顶、锚具均与锚孔中心线对中安放好。
①压力分散型锚索,由于钢绞线长度不等,故采用千斤顶单根间隔对称分序张拉,确保各钢绞线平均受载。
②张拉时,先张拉锚具中心部位钢绞线,然后张拉锚具周边部位钢绞线,张拉按照间隔对称分序进行。
③张拉时,每次升荷稳压后测量钢绞线伸长值,并按要求进行记录。 ④张拉方式:
初始张拉→第一循环张拉→第二循环张拉→第三循环张拉→第四循环张拉。 初始张拉:将钢绞线逐根分序张拉至设计应力的1/4锁定。
第一序循环张拉:在初始张拉结束后,在δ/4荷载的基础上加载至δ/2(稳压锁定)。 第二序循环张拉:在第一循环张拉结束,在δ/2荷载基础上继续加载至3δ/4锁定。 第三序循环张拉:第二循环张拉结束,在3δ/4荷载基础上加载至δ锁定。
第四序循环张拉:第三循环张拉结束,在δ基础上加载至1.1δ稳压锁定,长期观测。 补偿张拉:整体张拉锁定48h内,根据试验锚索的应力测试结果,经监理工程师审查,对预应力下降到设计值以下时进行补偿张拉,张拉方法与前述张拉相同。
锚索张拉采用以张拉力控制为主,伸长值校核的双控操作方法。当岩体锚索张拉实测伸长值与理论计算伸长值偏差超出设计规范时,停机检查,查明原因并采取相应措施后,恢复张拉。
在进行试验锚索张拉时,认真记录压力传感器的读数、压力表读数以及钢绞线在不同级别张拉力下的伸长值。每次进行试验束张拉,均有监理工程师在场时进行。
6)封孔回填
封孔回填灌浆前由监理人检查确认锚索应力已达到稳定的设计吨位,在锚索补偿张拉工作结束后28天进行。
锚索内锚固段,张拉段回填灌浆全部采用三参数灌浆自动记录仪。 无粘结式锚索一次灌浆完成。 7)外锚头保护
各锚索孔回填灌浆结束24h后,即用手持切割机将工作锚具外的超长部分钢绞线切除,切除后的钢绞线在工作锚具外的留存长度15cm,然后用C25混凝土对外锚具及钢绞线做永久防护,厚度20cm。
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9.2.3.3排水孔施工
左坝肩排水孔为塑料反滤式盲沟管,总计18797m。孔深5m,间排距2.5m,孔径为φ50mm,排水孔内安装φ50mm塑料盲管。
钻孔:用100B型潜孔钻机造孔。松散体、断层破碎带或土层等特殊部位的排水孔施工时,采用高风压、慢给进、中速旋转、勤吹孔,保证成孔。排水孔按设计孔深钻到位后,立即将塑料盲沟管装入孔内,孔口用水泥砂浆抹实固定。
9.3大坝右岸边坡 9.3.1施工概述
大坝开挖包括1334-1220.0m高程坝肩开挖。坝肩开挖边坡最大开挖高为114m,右岸坝肩1220m至1224m高程开挖坡比1:1.75,右岸坝肩1224m至1240m高程、1250m至1270m高程、1281m至1300m高程开挖坡比1:0.5,右岸坝肩1240m至1250m高程、1270m至1281m高程1290m至1334m高程开挖坡比1:0.5。坝肩每20~30m设置一马道,坝肩马道宽3m。
主要施工项目包括1334m高程以下的坝肩的土方明挖、石方明挖、边坡支护(喷混凝土、锚杆、锚杆束、钢筋网、预应力锚索)、框格梁混凝土浇筑、排水孔钻孔、锚杆制安、钢筋网制安、钢筋制安、柔性防护网等项目的施工。
右坝肩1334m~1220m土石方明挖总量约为32.2813万m3,其中土方明挖11.9925万m3,石方明挖20.2888万m3,主要集中在右岸挡水15#~24#坝段,地质缺陷明挖4.55万m3。另具体见表9.3.1-1。
土石方工程主要工程量
表9.3.1-1 序号 1 2 3 3 名 称 土石方明挖总量 土方明挖总量 石方明挖总量 地质缺陷石方明挖总量 单位 m3 m3 m3 m3 工程量 323833 119925 202888 45500 备注 右坝肩1334m~1220m边坡主要采用挂网喷锚和锚杆及锚索支护,其支护工程量见表9.3.1-2。
支护主要工程量表(估算量)
表9.3.1-2
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项目名称 工程部位 右岸坝肩 锚杆 根 4560 锚杆束 束 586 喷混凝土 m 2584 3锚索 束 86 钢筋网 t 28 排水孔 m 6850 工期安排
右岸坝肩开挖于2008年3月20日开工,2008年8月20日完成所有开挖,支护工程施工于2008年9月20日完工。
9.3.2施工总体规划 9.3.2.1供风布置
供风管线根据开挖、支护部位,由右岸供风系统采用主支管枝状连接到各工作面附近。供风管采用法兰联接,主支管之间设置截门,联接供风胶管距掌子面距离不超过30m。施工中供风支管拟采用D100钢管,管路敷设应考虑不妨碍后续工序施工和交通运输,并作好防炮和防冻措施。本工程石方开挖主要采用CM351高风压潜孔钻和D7液压钻机,其中每台CM351钻机需配置1台移动式21.5m3/min电动空压机供风,按钻机数量配置,现场共需7台21.5m3/min空压机,随钻机就近布置;D7液压钻机为油动设备,不需要另外配置空压机。
此外现场需配置3台移动式23.5m3/min电动空压机,作为局部开挖、支护等补充用风。
9.3.2.2施工供电
结合现场统一布置的供电系统,在集中式供风站、现场移动式空压机布置部位、明挖施工区局部照明部位、基坑排水泵布置部位等各施工用电点设置低压开关柜,施工设备用电由此接出。动力线采用70mm2的低压电缆或低压四平线随工作面布置,供电线路同开挖工作面应保持至少50m的安全距离。
9.3.2.3施工照明
开挖阶段,计划在右岸坝肩边坡高程1334m以上布置2盏10kw疝灯,满足右岸边坡施工区现场照明需要;集中式供风站附近布置1Kw投影灯照明,此外根据作业面的需要,配置一定数量的1Kw投影灯,满足局部施工照明需要。照明线路采用35mm2的低压绝缘导线,随用电设备的布置进行敷设。
9.3.2.4施工道路
利用现场规划的右岸高低线连接段向右岸坝肩基础开挖等工作面修建施工干道及临时施工道路,右岸施工道路主要利用右岸高低线公路进行修建,结合右岸坝肩出渣平台规
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划和进水口开挖出渣需要自上而下进行布置,需到达右岸坝肩的高程1322m、高程1300m、高程1270m、高程1220m高程;右岸坝肩出渣施工道路最大纵坡控制在10~12%,路面宽7m,路基宽8m,路面采用碎石铺筑,开挖机械通行便道以反铲、推土机、钻机能够通行为原则,一般宽4m左右,纵坡不大于20%。工程开工后,利用右岸高线2#隧洞出口(高程1334m)和黑水沟隧洞洞口(高程1295m)附近修筑到达进水口高程1322m、高程1304m、高程1293m以及到达右岸坝高程1322m、高程1300m的开挖出渣道路,到达高程1270.00m的道路为机械便道;右岸坝肩高程1220m~1250m的施工道路,可利用右岸低线公路(高程1221~1250m)进行修筑。
⑪右坝肩高程1322m以上开挖施工道路R1
由右岸高线公路2#隧洞出口高程1334m向进水口高程1322m修筑施工道路R1,经右岸2#变形体上部到达进水口高程1322m和右坝肩高程1322m。
⑫右坝肩开挖施工道路R2
由右岸高低连接线黑水隧洞洞口高程1295m到达右坝肩高程1300m,进行坝肩高程1300m上下梯段开挖施工。
⑬右坝肩开挖施工道路R3
由黑水沟隧洞洞口附近高程1295m向右坝肩高程1270m的机械便道,进行右坝肩高程1290m~高程1270m之间开挖施工。
⑭右岸坝肩高程1270m以下开挖施工道路:利用右岸低线公路,进行右坝肩高程1270m~高程1250m之间开挖出渣,同时利用原低线施工临时道路,进行右岸坝肩高程1250m~高程1220m之间分层开挖。
⑮右岸边坡临时开挖道路
各出渣平台之间在开挖期间,由附近的出渣道路引出,修筑可供液压钻机、反铲、推土机等设备通行的施工道路,道路宽度约4~5m,推土机平整路面即可。
9.3.2.5开挖规划
首先在进行地形复测的同时,按现场总体规划布置,立即进行现场空压机站修建、供电线路架设等施工准备工作。开挖施工按照“自上而下、分区、分层(段)”的原则进行开挖,根据开挖分区、分层(段)规划,需提前进行上部开挖施工道路的修筑,中部及下部开挖施工道路随边坡开挖工作面的下落进行修筑。
土石方开挖采用自上而下分层多台阶多工作面的开挖方式,土方开挖每层4~5m,石方每层开挖梯段在9~12m范围。边坡按分层采用侧进施工方法,每层侧向开挖长度约30~
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35m,以便使每层边坡开挖与边坡支护形成平行工作局面,加快每层的开挖、支护速度。边坡一般梯段爆破采用2#岩石铵梯炸药,起爆采用孔内延时、孔外延期非电毫秒微差顺序起爆网络。
9.3.3地质条件
枢纽区属高山峡谷地形,河谷呈基本对称的“V”型,临江坡高大于700m,谷坡较陡峻,左岸地形坡度40º~50º,局部段35º~40º;右岸35º~40º,局部段达50º~60º。
右岸地形坡度一般35°~45°,局部段55°,覆盖层主要分布在1250~1350m高程,厚5~15m,坝肩岩性主要为P2β15-2角砾集块熔岩,上部涉及少量P2β21杏仁状玄武岩。
坝肩地基全强风化、强卸荷及弱风化上段岩体特点与左岸相近。右坝肩第①组错动带对坝前开挖边坡稳定有一定影响;中下部分布的N20°E/NW∠40°~75°错动带和XD12平硐一带卸荷拉裂岩体对坝后边坡稳定也有一定影响;第③④组错动带影响坝头边坡稳定性。同时,存在部分裂隙不利组合影响边坡局部稳定。应注意近东西向倾坡外中缓倾结构面对坝块间开挖台阶稳定的影响。
9.3.4支护施工 9.3.4.1施工道路布置
支护工程施工道路均利用现有公路及开挖施工道路运送材料和设备,在上下马道之间搭设钢管马道作为施工人员上下交通之用,随工作面下降而拆除。
边坡支护施工在施工平台上进行,平台采用φ48mm脚手架钢管及扣件沿开挖边坡搭设,其中边坡预应力锚索施工采用承重排架平台,边坡锚喷支护施工采用非承重排架平台。
9.3.4.2施工风、水、电布置
㈠施工供风
支护用风利用开挖已形成供风系统,支护用风与开挖共用。 ㈡水、电
施工供水、电主管、线沿坡面布置,然后接分支管、线进入各工作面,以满足相应部位的供水、供电需要。
9.3.4.3集中制浆系统
锚杆及锚索施工时均需设置集中制浆系统,为便于水泥运输,集中制浆站拟布置在施工现场的合适位置,共布置两座。采用φ48mm脚手架钢管及石棉瓦搭设,布设可储存不少于50t袋装水泥的储存仓库和施工平台,采用NJ-400型高速搅拌机拌制标准浓浆,1m3
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储浆桶贮浆,用 BW250/50型输浆泵,通过φ1″输浆管路输送至各工作面,供锚杆孔和锚索孔灌浆使用。
9.3.5施工程序
支护施工程序见图9.3.5-1。
施工准备 局部危岩随机锚杆 系统锚杆 挂网、喷混凝土 预应力锚索施工 排水孔
9.3.5.1支护原则
图9.3.5-1 支护程序图
支护施工遵循在开挖过程中自上而下分层分段进行的原则,支护与开挖展开平行流水作业,支护随开挖及时跟进,上层的支护应保证下一层的开挖施工安全顺利进行。
在马道保护层开挖完成以后,对于锁口锚杆、锚筋桩和部分系统锚杆利用开挖的液压钻机登渣施工,其它支护均在马道上搭设钢管脚手架进行,边坡锚杆、喷混凝土支护随着边坡开挖自上而下滞后一个梯段进行、锚索滞后开挖两个梯段。
9.3.5.2支护施工流程
边坡开挖→边坡清理→随机锚杆及初喷混凝土→搭设施工平台→锚杆施工→边坡埋管引排水→初喷混凝土一层(3~5cm)→挂网→喷射混凝土至设计厚度→预应力锚索施工→排水孔施工→下一循环。
9.3.6施工方法 9.3.6.1锚杆、锚筋束施工
右岸坝肩支护工程中使用的锚杆为注浆锚杆,采用水泥砂浆全长注浆,用于永久性支
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护和施工临时支护的锚杆,直径有Φ25、Φ32四种,Φ25长度有6.0m、4.5m、15m三种,Φ32长度均为9m。锚筋束由3根Φ25锚杆组成安装在一个孔内,长度均为15 m。
㈠ 材料
⑪ 锚杆:锚杆的材料应按施工图纸的要求,选用Ⅱ级螺纹钢筋。
⑫ 水泥:注浆锚杆和预应力锚杆的水泥砂浆中的水泥应采用强度等级不低于P.O32.5级的普通硅酸盐水泥。
⑬ 砂:砂采用最大粒径小于2.5mm的中细砂。
⑭ 水泥砂浆:砂浆标号必须满足施工图纸的要求,注浆锚杆水泥砂浆的抗压强度等级为20MPa;
⑮ 外加剂:按施工图纸要求,在注浆锚杆水泥砂浆中添加的速凝剂和其它外加剂,其品质不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成分,掺量通过试验确定。
㈡ 施工工艺流程及说明 施工工艺流程见图9.3.6-1
孔 口 封 堵 下倾锚杆 洗 孔 测 量 定 位 布 孔 钻 孔 上倾锚杆 灌 注 砂 浆 锚 杆 安 装 密度检测 灌 注 砂 浆 孔 口 封 堵 锚 杆 安 装
㈢ 锚杆施工方法 ⑪ 注浆锚杆 ① 测量定位和布孔:
验 收 图9.3.6-1 锚杆施工工艺流程图 - 19 -
钻锚杆孔前将边坡上的浮石撬除,并将岩面清理干净,按施工图纸在施工面测量定位布置钻孔位置,图纸未作规定时,系统锚杆的孔轴方向垂直于开挖面;局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反,其与滑动面的夹角大于45°。
② 钻孔:
锚杆孔的开孔应按施工图纸布置的钻孔位置进行,控制孔位偏差不大于100mm。 锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求。局部加固锚杆的孔轴方向一般与可能滑动方向相反并与可能滑动面的倾向成45°的交角。
注浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径,若采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工,钻头直径应大于锚杆直径15mm以上;若采用“先安装锚杆后注浆”的程序施工,钻头直径应大于锚杆直径25mm以上。
锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定,孔深偏差值不大于50mm。 钻孔内积水和岩粉应用高压风(或高压水)吹洗干净。
长度≤4.5m的锚杆孔采用手风钻钻孔,长度>4.5m的锚杆孔采用导轨钻机和100B潜孔钻机钻孔。
③ 洗孔:
用高压风水洗孔,并用高压风将孔内水吹干。 ④ 验孔:
对孔位、孔深、斜度进行检查。 ⑤砂浆锚杆的安装与注浆:
长度≤4.5m的锚杆采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工,长度>4.5m的锚杆采用“先安装锚杆后注浆” 的程序施工。
锚杆安装首先对锚杆用钢筋进行检验,其性能指表符合设计要求,并满足国家标准,在后方加工厂按设计要求长度下料制作,8t载重汽车运到现场后,采用人工安装。
砂浆锚杆注浆用水泥在使用前经过检验,水泥供应具有出厂合格证,质量等级必须满足国家标准,水泥砂浆按设计配比试验合格后,按比例进行拌制,拌制的砂浆在拌制开始后一小时内使用完毕,注浆前将锚杆孔用高压风冲洗干净,然后将浆液用注浆机注入孔内,注入的浆液占孔深的3/4左右,以保证锚杆插入后的密实度。砂浆锚杆用砂浆配合比应在以下规定的范围内通过试验选定:水泥∶砂 1∶1~1∶2(重量比);水泥∶水 1∶0.38~1∶0.45。
先注浆的锚杆应在钻孔内注满浆后立即插杆,后注浆的锚杆应在锚杆安装后立即进行
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注浆。注浆后,在砂浆凝固前,不得敲击、碰撞和拉拔锚杆,以保证锚杆的质量不受影响。
⑫ 锚筋束施工
锚筋束施工工艺流程见图9.3.6.1-2。
钻 孔 测量放线、布孔 不合格 钢筋束加工 检 查 合格 清孔、安装 孔口封堵 灌 浆 图9.3.6-2 锚筋束施工工艺框图
主要工序施工说明:
锚筋束由3根Φ25钢筋加1根注浆管组成,钻孔孔径φ90mm~φ110mm,主要位于边坡开口线锁口部位,因此锚筋束必须优先安排,在下边坡开挖爆破前完成。
锚筋束直接利用开挖钻机造孔,孔位偏差不大于100mm,孔深偏差值不大于50mm,成孔终验合格后采用“先安装锚筋桩后注浆”的程序施工。
预先在后方加工厂制作,8t载重汽车拉运至现场人工安装。
钢筋桩安装完毕后在孔内灌注M30水泥砂浆,注浆后,在砂浆凝固前,不得敲击、碰撞和拉拔锚筋桩。
㈣锚杆的质量检验
⑪ 材质检验:每批锚杆材料均附有生产厂家的质量证明书,施工前按施工图纸要求及监理人的指示的抽检数量检验锚杆性能。
⑫ 注浆密实度试验:选取与现场锚杆的锚杆直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管(或钢管),采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的砂浆,并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆,养护7天后剖管检查其密实度。不同类型和不同长度的锚杆均进行试验,试验计划报监理人审批。
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⑬ 锚杆安装前,根据监理人的指示,对锚杆孔的钻孔规格(孔径、深度和倾斜度)进行抽查并做好记录。
⑭ 质量检验:边坡的支护锚杆和锚筋桩采用砂浆饱和仪器或超声波物探仪进行砂浆密实度和长度检测,非张拉砂浆锚杆试件数量按每200根(包括总数小于200根)锚杆至少抽样一组,每组不少于3根,预应力锚杆的试件数量不少于锚杆总数的5%,且每组不少于3根。
9.3.6.2挂网、喷混凝土施工
右岸坝肩坝基喷射混凝土包括喷射素混凝土、钢筋网喷射混凝土等作业。其中A类和D类支护,喷射C20混凝土15cm,挂钢筋网¢8@20cmx20cm;B类支护,喷射C20素混凝土10cm。
㈠ 主要材料
水泥:优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥,当有防腐或特殊要求时,经监理人批准,可采用特种水泥。水泥为不低于32.5级普通硅酸盐水泥。进场水泥应有生产厂的质量证明书。
骨料:细骨料采用坚硬耐久的粗、中砂,细度模数宜大于2.5,使用时含水率控制在5%~7%;粗骨料采用耐久的卵石或碎石,粒径不大于15mm;喷射混凝土中不得使用含有活性二氧化硅的骨料。
外加剂:速凝剂的质量应符合DL/T5100的有关规定及施工图纸要求并有生产厂的质量证明书,初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于10min。选用外加剂应经监理人批准。
钢筋网:应采用屈服强度不低于240MPa的光面钢筋网。 ㈡ 配合比
喷混凝土配比采用符合设计要求、经试验选定的施工配合比。在保证喷层厚度的前提下,尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量应通过现场试验确定,喷混凝土的强度及初凝和终凝时间,须满足施工图纸及现场喷射工艺的要求。配合比试验成果报送监理人。
㈢ 配料、拌和及运输
⑪ 称量允许偏差:拌制混合料时的称量允许偏差按下列规定控制。 水泥和速凝剂:±2%,砂、石:±3% ⑫ 搅拌时间
① 采用容量小于400L的强制式搅拌机拌料时,搅拌时间不少于1min。
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② 采用人工拌料时,拌料次数不少于三次,且混合料的颜色均一。 ③ 混合料掺有外加剂时,搅拌时间适当处长。 ⑬ 运输
混合料在运输、存放过程中严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入,装入喷射机前过筛。 ㈣ 施工方案
喷射混凝土采用业主提供厂拌混凝土,6m3混凝土搅拌汽车运至现场喷射机位置,采用TK-961型喷射机接导管至工作面人工喷护。
喷射混凝土施工分两序进行,初喷施工紧跟开挖作业面,喷射厚度3~5cm,混凝土终凝到下一循环放炮时间控制不小于3h;后序喷射施工紧跟永久支护锚杆作业面,喷射作业分段自下而上顺序进行,边坡喷射总厚度小于10cm可一次喷到设计厚度;大于10cm时应分次喷到设计厚度。挂钢筋网部位按“喷-网-喷”的程序进行。
㈤ 工艺流程
⑪ 喷射混凝土施工工艺见图9.3.6.2-1。
水 砂 石 混合料拌和 水泥 搅拌车运料 速凝剂 混凝土喷射机 空压机 输料管 受喷面
养 护
图9.3.6.2-1 喷混凝土工艺流程图
⑫ 喷前准备
① 喷射施工前应清理受喷面,清除开挖面浮石、石渣或堆积物,挖除欠挖部分,用高压风水枪冲洗受喷面;对于潮湿的泥化岩石,采用高压风清扫岩面。
② 受喷面验收合格后,在锚筋上设立喷厚标志,无锚筋时,可自设锚筋设立喷厚标志。
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③ 喷混凝土前进行地质资料的收集和整理,并配合监理人及设计地质工程师进行地质素描。
⑬ 施工方法
① 喷混凝土施工前检查喷射机施工用水、风运行是否正常,按先通风后送电,然后再投料的顺序进行作业。喂送混合料应保持持续、均匀,施喷中应使用助风管,协助管道畅通。
② 对受喷面渗水部位,可采用埋设导管、盲管或截水圈作排水处理,并作好孔口保护后可进行喷护。
③ 喷射作业采用分段分片依次进行,喷射顺序自下而上螺旋式喷射。喷前先找平受喷面的凹处,再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动,每圈压前面半圈,绕圈直径约30cm,力求喷出的混凝土层面平顺光滑。分层喷射时,后一层在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后喷射时,先用风水清洗喷层面;喷射作业紧跟开挖工作面,混凝土终凝至下一循环放炮时间不少于3h。区段间的接合部和结构的接缝处应妥善处理,不得存在漏喷部位。喷射作业时,应连续供料,并保证工作风压稳定。喷射作业完成或因故中断作业时,应将喷射机及料管内的积料清理干净。
④ 风压:应取喷射机正常工作时的风压。风压过大,喷射速度过高,混凝土回弹量大,水泥耗量大;风压过小,则混凝土不密实。
⑤ 喷射方向和喷射距离:喷头与受喷面应尽量垂直,偏角宜控制在20°以内,利用喷射料来抑阻集料的回弹,以减少回弹量。喷头与喷面的距离应控制在0.6~1.2m左右。
⑥ 喷射喷射混凝土终凝2h后及时喷水养护,养护时间不少于7昼夜;气温低于5°C时,不得喷水养护。
⑦ 喷射作业区的气温不应低于+5℃;混合料进入喷射机的温度不应低于+5℃;普通硅酸盐水泥配置的喷射混凝土在低于设计强度的40%时,采取抗冻保温措施,避免喷射混凝土受冻。
⑭ 钢筋网的使用
① 根据设计要求,指定部位在喷射混凝土前布设钢筋网。钢筋采用Ⅰ级钢筋,直径为8.0mm,钢筋网孔网间距为200mm。
② 钢筋网安装前先喷3cm~5cm厚混凝土,然后由人工铺设钢筋形成钢筋网,钢筋与钢筋之间采用铅丝绑扎牢固,最后与锚杆或附加插筋焊接在一起,喷射时钢筋不得晃动。
③ 钢筋网喷射混凝土的施工按GB50086的有关规定执行。
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㈥ 喷混凝土质量控制
⑪ 喷混凝土厚度通过预埋钢筋作厚度标志或钻孔测深检查,外观质量通过肉眼检查评价,喷射混凝土厚度未达到施工图纸要求的厚度,按监理人指示进行补喷,所有喷混凝土都必须经监理人检查确认合格后才能进行验收。
⑫ 喷射混凝土与岩石间的粘结力及喷层之间的粘结力,应按监理人的指示钻取直径100mm芯样进行试验,试验成果资料报送监理人。所有钻取试件的钻孔,在检查结束后用干硬性水泥砂浆填。
⑬ 经检查发现喷射混凝土中的鼓皮、剥落、强度偏低或有其它缺陷的部位,及时进行清理和修补,经监理人检查合格为止。
9.3.6.3预应力锚索施工
㈠简述
右岸坝肩1334m~11220m的预应力锚索主要为1000kN级,主要在右坝肩上游侧边坡也有一部分,长度40~50m不等,锚固段长度为9m。锚索结合框格梁进行锚固支护,框格梁界面尺寸0.6mx0.6m,锚索方位为N74°E/SW∠15。预应力锚索1000KN共15根,均采用压力分散型无粘结锚索。
㈡各部位施工安排
各部位预应力锚索施工遵循“紧跟开挖面,自上而下,立体穿插,平面分散”的原则。 ㈢钻孔机械配置
根据施工总体安排,在钻机选型上要具备以下特点:自重轻,移动方便,适于在钢管平台上施工;满足钻孔质量要求;满足施工强度要求。经过配置,共选钻机10台,具体见表11-2。因锚索孔钻孔均在脚手架平台上进行,施工时将钻机先分解成小件,搬运到脚手架平台上,组装成型后再进行钻孔。
钻孔机械配置表
表9.3.6.3-1 锚索级别与形式 1000kN锚索 2200kN锚索 成孔孔径(mm) 115 165 钻机型号 100B/YG-80型潜孔钻机 YG-80型潜孔钻机 数量 2台 4台 ㈣施工流程 无粘结预应力锚索施工工艺流程见图9.3.6.3-1。
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锚 索 施 工 准 备 测 量 定 位 钻 机 定 位 加 固 剥离内锚段PE塑料管、清洗钢绞线油脂 钻孔、清孔、测孔 编束 锚 索 安 装 全 孔 一 次 灌 浆 张 拉 观测、补偿张拉 外 锚 头 保 护 长 期 观 测 图9.3.6.3-1 无粘结预应力锚索施工流程图
外锚头混凝土浇筑 ㈤施工前的准备工作
预应力锚索施工前,对用于施工的定位仪器、测孔仪器、钢尺、灌浆用压力表、自动灌浆记录仪等进行校验,合格后使用。
张拉油泵、千斤顶、压力表、监测仪器联合率定,绘出关系曲线,用于施工。 用于施工的所有原材料均抽样检验,合格后使用。
为加快施工进度,对内锚固段浆液及外锚头混凝土、封锚混凝土做早强配合比试验。 ㈥施工方法 ⑪ 钻孔
钻孔施工前,由测量人员配合技术员按施工图的要求正确放出各锚孔孔位。并标识清
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楚,同时由技术员向钻孔操作人员逐孔进行钻孔参数及钻孔要求的技术交底。
① 岩石钻孔措施
钻机就位后,按设计的高程、方位角及倾角调整钻机,由技术人员用地质罗盘仪检查无误后,进行加固,保证钻机开孔精度。
开孔时,用低钻速冲击钻进,待钻进1.0~1.5m,由技术人员复测钻孔各项参数,符合要求则继续钻进,否则进行纠偏。然后正常钻进,每隔5米再次复测、纠偏,对不能满足要求的孔则废弃,并按监理要求重新开孔。废孔在周边预应力锚索张拉前用水泥砂浆回填密实。当孔深超过30m时,每隔10 m加定中器,确保钻孔精度。
② 断层破碎地段的钻进成孔措施
在钻遇破碎地层时,钻具会发生跳动,钻进负荷加大,甚至坍孔、埋钻、卡钻,给正常钻进施工带来一定的影响。为此,必须采取有效措施,以保证正常钻进施工,分情况具体为:
a.采取固结灌浆的方法,胶结破碎地层;
b.采用人工造壁:推送水泥球至破碎孔段并挤压捣实,使水泥球与破碎岩体在有限范围内胶结;
c.限量灌浆造壁:用送浆管将W/C=0.4:1的浆液限量输送到破碎带,使孔壁破碎岩体在有限范围内胶结,形成稳定孔壁。
一旦发现破碎带,立即超前固结灌浆。
破碎带进行灌浆处理后,待凝期内,该锚孔施工钻机不得作任何位置变动,直到锚孔造孔施工结束后方能移机,但为保证施工进度,采用一台机组人员配两套设备的方式进行施工,停机不停人。
锚索孔钻至设计孔深后,报请监理工程师验收,检查钻孔方位角、倾角、偏斜、孔深及内锚固段岩性等,符合设计规范要求后,孔口进行保护,若不合格,则进行回填,重新造孔。
⑫ 锚索制作与安装 ① 钢铰线下料
钢绞线选用符合要求并检验合格的1860MPa高强度低松弛无粘结钢绞线。 无粘结锚索下料长度: L=L设+L外锚头+L监+L张
L—锚索下料长度 L设—设计孔深 L外锚头—外锚头高度
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L监—监测仪器高度 L张—张拉段长度 下料长度用检验合格的100m钢尺量测。
无粘结锚索下好料后,将设计要求的锚根段长度用人工剥离表层的聚乙烯塑料管,管口用胶带封口,以免浆液浸入,逐根清洗钢绞线表层的保护油脂,并用干净棉纱擦干,清洗合格的钢绞线分类运往编束场地。
② 锚索编束
锚索编束均在锚索加工厂内进行,按照施工图中设计的根数,将下好料的单根钢铰线顺直排列在编束平台上,同时摆好灌浆管,装配挤压头、托板和锚板,进行内锚段部分制作,按要求安放隔离架,然后按规律编排并绑扎成束,下倾孔内锚根灌浆管距孔底0.5m,排气管距止浆环20cm,内锚段2.0m,自由段1.5m的间距摆好塑料支架,然后按规律编排并绑扎成束,同时内锚段每两个隔离架之间用铁丝捆扎,锚根部位安装导向套,张拉端每根钢绞线按顺序编号标识,同时挂牌标明锚束编号。锚束体还要做好止浆装置。止浆装置为土工布制作的止浆袋。
组装好的锚束验收、编号、堆放保存。 ③ 锚束的运输、安装
在加工厂制作好的锚束用8t载重汽车运往施工区域,人工水平运输至需要穿束的孔位,人工配合5T卷扬机进行穿束。
安装前,仔细检查锚束编号是否与锚孔号相符,锚束长度是否与锚孔深相符,穿束时所有操作人员要协调一致。
安装完注意检查灌浆管是否通畅,如不畅通,则拔出锚索,处理后重新穿束。 ⑬ 内锚固段注浆
无粘结锚索一般情况下需在外锚墩混凝土浇筑并有一定强度后进行全孔一次注浆,若能确保孔口封闭及灌浆压力满足要求的情况下,也可在外锚墩混凝土浇筑前进行全孔一次性注浆,
浆液采用纯水泥浆进行灌注,浆液的配比应经试验确定,其水灰比应取0.4~0.45,浆液中应掺入一定数量的膨胀剂和早强剂,其28天的结石强度应不低于30MPa。
水泥采用PO42.5硅酸盐水泥,浆液配比经试验确定。
锚固段灌浆压力0.3MPa~0.5MPa,水泥浆由孔底注入,整个注浆过程必须连续。排气管回浓浆后即以0.5MPa的压力闭浆,闭浆时间30min后结束灌浆。
灌浆后,在浆体强度达到设计要求之前,锚索不得受扰动。
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若内锚固段灌浆时发生止浆环破裂而漏浆,应拔出锚索,用清水将孔内浆液冲洗干净,更换止浆环,重新安装锚索,进行内锚固段灌浆。
⑭ 锚墩混凝土浇筑
对锚索孔口部位的基岩面人工清理干净,安装孔口预埋钢垫板和锚索保护套管,并调整钢垫板和套管的方向准确。
按混凝土墩头体型立模,注意使混凝土承压面与锚孔轴线垂直,并安装墩头钢筋。立模完毕后,开始浇筑混凝土,浇筑时加强振捣,振捣过程中注意保护预埋钢垫板及保护套管。外墩头混凝土集中拌制,混凝土搅拌车运输到现场,通过溜槽、溜桶运至作业层,再由人工转运到各浇筑部位。
⑮ 锚索的张拉
在内锚固段浆体及锚墩混凝土达到设计标号后,进行锚索张拉。 张拉前将锚索、千斤顶、锚具均与锚孔中心线对中安放好。
a.压力分散型锚索,由于钢绞线长度不等,故采用千斤顶单根间隔对称分序张拉,确保各钢绞线平均受载。
b.张拉时,先张拉锚具中心部位钢绞线,然后张拉锚具周边部位钢绞线,张拉按照间隔对称分序进行。
c.张拉时,每次升荷稳压后测量钢绞线伸长值,并按要求进行记录。 d.张拉方式:
初始张拉→第一循环张拉→第二循环张拉→第三循环张拉→第四循环张拉。 初始张拉:将钢绞线逐根分序张拉至设计应力的1/4锁定。
第一序循环张拉:在初始张拉结束后,在δ/4荷载的基础上加载至δ/2(稳压锁定)。 第二序循环张拉:在第一循环张拉结束,在δ/2荷载基础上继续加载至3δ/4锁定。 第三序循环张拉:第二循环张拉结束,在3δ/4荷载基础上加载至δ锁定。
第四序循环张拉:第三循环张拉结束,在δ基础上加载至1.1δ稳压锁定,长期观测。 ③补偿张拉:整体张拉锁定48h内,根据试验锚索的应力测试结果,经监理工程师审查,对预应力下降到设计值以下时进行补偿张拉,张拉方法与前述张拉相同。
锚索张拉应采用以张拉力控制为主,伸长值校核的双控操作方法。当岩体锚索张拉实测伸长值与理论计算伸长值偏差超出设计规范时,应停机检查,待查明原因并采取相应措施后,方可恢复张拉。
在进行试验锚索张拉时,认真记录压力传感器的读数、压力表读数以及钢绞线在不同
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级别张拉力下的伸长值。每次进行试验束张拉,均必须有监理工程师在场时进行。
⑯ 封孔回填
封孔回填灌浆前必须由监理人检查确认锚索应力已达到稳定的设计吨位,一般在锚索补偿张拉工作结束后28天进行。
锚索内锚固段,张拉段回填灌浆全部采用三参数灌浆自动记录仪。 无粘结式锚索一次灌浆完成,原则上不作二次回填灌浆。 ⑰ 外锚头保护
各锚索孔回填灌浆结束24h之后,即用手持切割机将工作锚具外的超长部分钢绞线切除,切除后的钢绞线在工作锚具外的留存长度15cm,然后用C25混凝土对外锚具及钢绞线做永久防护,厚度20cm。
9.3.6.4排水孔施工
㈠ 简述
右岸坝肩支护工程中排水孔为φ50mm塑料反滤式盲沟管,长度均为5m,仰角均为5°,其中A类和B类支护间排距2.5m,D类支护在没排(行)锚索间布置一排(行)。
㈡ 排水孔施工要求
⑪ 边坡排水孔的孔位、孔深、孔径、上仰角度等的偏差均应符合规范要求。 ⑫ 除监理人批准外,在排水孔周边30m范围内(或监理人指定的范围内)的灌浆作业未完成之前不得钻进排水孔。
⑬ 排水孔钻进过程中,如遇有断层破碎带软弱岩体等特殊情况,承包人应及时通知监理人,并按监理人的批示进行处理。若钻进中排水孔遭堵塞,则按监理人的批示重钻孔。
㈢ 钻孔
⑪ 孔径为φ50mm的孔采用YG40钻或100B型潜孔钻机造孔。 ⑫ 孔位:排水孔的平面位置与设计孔位偏差不大于10cm。
⑬ 钻孔角度、孔深、孔径:按设计图纸或监理人的指示执行,钻机安设牢靠、避免变位影响成孔质量。
⑭ 排水孔钻至终孔之后,采用高压风水进行洗孔,将孔内岩屑冲洗出孔外,直至反水澄清为止,并按设计或监理人指示妥善保护钻孔,以防堵塞。
⑮ 松散体、断层破碎带或土层等特殊部位的排水孔施工时,采用高风压、慢给进、中速旋转、勤吹孔,保证成孔。排水孔按设计孔深钻到位后,立即将塑料盲沟管装入孔内,孔口用水泥砂浆抹实固定。
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㈣塑料盲沟管
φ50mm塑料盲沟管,在正规生产厂家采购运至工作面附近,根据设计图纸待排水孔验收后人工进行安装,并对安装完的盲沟管在其它工序施工时进行保护。
9.3.6.5框格梁混凝土施工
锚索结合框格梁进行锚固支护,框格梁界面尺寸0.6mx0.6m。框格梁混凝土均搭设钢管脚手架作业平台,框格梁横截面较小,木模做底部和侧面模板,外用钢管围令和拉条加固,顶部不需封盖,在浇筑过程中采用人工摸面收光。在支护结束后,测量放线铺设梁底模,在底模层上绑钢筋,然后立模,接着立侧模加固联测,三检验收后进行混凝土浇筑。因框格梁横截面小,做好混凝土入仓速度控制,防止由于一次下料过多而影响振捣质量或造成模板变形等。混凝土浇筑分区段进行,混凝土通过提升架垂直运输,人工用小推车转运,通过溜筒或溜槽入仓。
9.3.7. 施工质量控制措施
喷混凝土施工质量检查控制
表9.3.7-1 质量目标 喷层厚度达到设计要求; 喷层砼强度达到设计要求。 质量检查控制依据 业主及监理提供的施工图纸; SDJ57-85规范; 本工程技术规范; 施工技术措施。 过程检查控制 作业步骤 检查项目 (1) 岩石表面杂物清除; (2) 岩石表面积水及裂隙渗漏水处理。 (1) 原材料质量; (2) 喷咀与岩石面的距离保持在0.7~1m; (3) 喷射方向大致垂直于岩石面,。倾斜角不大于10; (4) 按配合比要求配料; (5) 挂网钢筋的保护层不应小于20mm。 (1) 清除喷砼表面粘附的喷射溅落物; (2) 砼表面保持湿润。 控制要点 清除所有松散的岩块油脂和其它影响喷砼粘着力的污迹、脏物; 使用有压水(风)冲洗表面,润湿岩石面,处理岩石表面积水及疏导裂隙渗漏水。 1.基础面清理 2. 喷砼 1.操作工经业务培训后上岗; 2.保证喷射机的完好率; 预埋量测喷砼厚度的检验钢筋。 3. 喷砼养护 1.按施工要求进行喷砼养护。 钢筋砼施工质量检查控制 表9.3.7-2 质量目标 1. 砼强度达到设计要求; 2. 砼结构、体形达到设计要求。 质量检查控制依据 业主及监理提供的施工图纸; SDJ57-85/SDJ105-82规范; 本工程技术规范; 施工技术措施。 - 31 -
过程检查控制 作业步骤 检查项目 模板边线位置确定; 砼浇筑高程确定。 (1) 原材料质量; (2) 按设计要求钢筋绑扎。 (1) 模板表面平整度; (2) 模板安装牢固。 (1) 砼配合比满足设计要求; (2) 砼浇筑仓面均匀上升; (3) 砼振捣密实度。 (1) 砼浇筑完毕后12~18h采取洒水措施; (2) 砼养护时间不得少于14天。 控制要点 对测量仪器进行经常性标定,保证仪器的准确性和可靠性; 用红色油漆在边线位置做明显的标志。 检测工具:水准仪、经纬仪。 安装工人经业务培训后上岗。 安装工人经业务培训后上岗。 检测工具:水准仪、经纬仪。 1. 工人经业务培训后上岗。 2. 砼振捣时,防止漏振。 1. 工人按设计要求进行砼养护。 1. 测量放线 2. 钢筋绑扎 3. 模板安装 4. 砼浇筑 5. 砼养护 锚杆施工质量检查控制计划 表9.3.7-3 质量目标 锚杆长度达到设计要求; 锚杆强度达到设计要求。 质量检查控制依据 业主及监理提供的施工图纸; SDJ57-85规范; 本工程技术规范; 施工技术措施。 过程检查控制 作业步骤 1. 钻机造孔 检查项目 (1)锚杆孔位置的准确性; (2)锚杆孔方向的准确性; (3)锚杆孔深度的准确性。 (1) 原材料质量; (2) 钢筋长度及直径满足设计要求。 (1) 原材料质量; (2) 水泥砂浆配合比满足设计要求。 控制要点 1. 钻机按施工要求的位置、方向和深度钻孔; 2. 钻机操作工经业务培训后上岗; 3. 保证钻机的完好率。 1. 安装工人经业务培训后上岗。 作业工人经业务培训后上岗; 保证灌浆设备的完好率。 2. 锚杆安装 3. 灌浆 预应力锚索施工质量检查控制 表9.3.7-4 质量目标 1. 预应力锚索深度达到设计要求; 2. 预应力锚索强度达到设计要求。 质量检查控制依据 业主及监理提供的施工图纸; SL62-94规范; 本工程技术规范; 施工技术措施。 过程检查控制 作业步骤 检查项目 控制要点 1. 对测量仪器进行经常性标定,保证仪器的准 确性和可靠性; 2. 用红色油漆在灌浆位置做明显的标志。 检测工具:水准仪、经纬仪。 1. 钻机按施工要求的位置、孔斜和深度钻孔; 2. 钻机操作工经业务培训后上岗; 3. 保证钻机的完好率; 4. 每钻5—10m测斜一次。 1.测量放线 (1) 确定预应力锚索轴线位置。 2.钻机造孔 (1)预应力锚索孔位置的准确性; (2)预应力锚索孔孔斜的准确性; (3)预应力锚索孔深度的准确性。 - 32 -
(1) 原材料质量; (2) 编索质量满足设计要求; (3)锚索的长度及抗拉能力满足设计要求。 (1) 原材料质量; (2) 水泥浆液配合比满足设计要求; (3) 关浆压力、段长满足设计要求。 3. 串索 作业工人经业务培训后上岗; 保证灌浆及自动记录仪器等设备的完好率。 3. 灌浆 作业工人经业务培训后上岗; 保证灌浆及自动记录仪器等设备的完好率。 灌浆施工质量检查控制 表9.3.7-5 质量目标 1. 灌浆深度达到设计要求; 2. 灌浆强度达到设计要求。 质量检查控制依据 业主及监理提供的施工图纸; SL62-94规范; 本工程技术规范; 施工技术措施。 过程检查控制 作业步骤 检查项目 控制要点 1. 对测量仪器进行经常性标定,保证仪器的准 确性和可靠性; 2. 用红色油漆在灌浆位置做明显的标志。 检测工具:水准仪、经纬仪。 1. 钻机按施工要求的位置、孔斜和深度钻孔; 2. 钻机操作工经业务培训后上岗; 3. 保证钻机的完好率; 4. 每钻5—10m测斜一次。 1. 测量放线 (1) 确定灌浆轴线位置。 2. 钻机造孔 (1) 灌浆孔位置的准确性; (2) 灌浆孔孔斜的准确性; (3) 灌浆孔深度的准确性。 3. 灌浆 (1) 原材料质量; (2) 水泥浆液配合比满足设计要作业工人经业务培训后上岗; 求; 保证灌浆及自动记录仪器等设备的完好率。 (3) 关键压力、段长满足设计要求。 9.4进水口边坡
9.4.1电站进水口1334.0m以上开挖及支护 9.4.1.1施工概述
电站进水口1334m高程以上开挖及支护工程内容包括石方明挖、边坡支护(喷混凝土、锚杆、钢筋网、预应力锚索)、混凝土浇筑、浆砌石、柔性防护网、排水孔钻孔、边坡监测孔钻孔、PVC排水管、锚杆制安、锚筋制安、钢筋网制安等施工;
1334m高程以上厂房进水口最大开挖高程1425m,从1334m高程至1374m高程开挖坡比为1:0.75,1374m高程以上开挖坡比为1:0.5,1334m高程以上每20m设置一马道,马道宽4m,进水口1334m高程为上坝公路,路面宽9m。
电站进水口1334.0m高程以上主要工程量
电站进水口开挖支护工程量表
表9.4.1.1-1
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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 项目名称 土方明挖 石方明挖 柔性防护网 锚杆 预应力锚索 预应力锚索 预应力锚索 锚筋束 挂网喷混凝土C20 框格梁混凝土C20 排水沟C15砼 钢柱砼基础C20 侧拉及中间锚杆砼基础C20 马道平台梁C15砼 排水孔Φ50, 多孔PVC 土工布 截水沟浆砌石 单位 m3 m3 m2 根 束 束 束 束 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m m m3 工程量 920 102348 850 4640 98 60 232 130 1390 1610 68.6 83.52 2.5 276.255 6420 10160 266.75 备 注 被动 Φ25、L=4.5m、6m 1000KN,L=60m、55m、50m、45m、35m、30m 2000KN,L=45m、40m 3000KN,L=60m、55m、45m、40m 3Φ32、L=12m 钢筋网制安29t 钢筋制安29t 施工进度计划安排
按照施工总进度计划要求右岸电站进水口(1334.0m以上)开挖工程从2007年4月1日开始进行,支护紧跟开挖进行,至2007年12月25日完成右岸电站进水口(1334.0m以上)以上全部支护工作。 9.4.1.2施工总体规划 a.场内交通及施工通道 (1)场内交通
从大盐池到右岸电站进水口(1334.0m)高程主要场内交通线路如下:
大盐池营地→左岸低线公路→下游临时桥→右岸临时低线→右岸高低线临时连接线 电站进出水口
(2)施工道路
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出渣道路:
站进出水口→右岸高低线临时连接线→高线公路→3#碴场临时道路→3#碴场 开挖临时施工道路: b.现场施工风水电
现场施工风水电详见电站进口(1334.0m以上)施工总布置图(GDC-200702-SG-JK-01)。 (1)施工供水
电站进口(1334.0m以上)施工生产用水同缆机平台,从山后沟里的溪水取用,接着右岸缆机平台(1450.0m)高程的水管沿竹子坝沟往下引到电站进口施工现场,工作面采用胶管从水包接水供应。 (2)施工供电
施工用电由右岸竹子坝35KV变电站供电。拟在35KV变电站供电附近接线杆引线,在2#隧洞洞口附近安装一台1250KVA的变压器为现场施工供电,接线距离约600m,由变压器配电盘柜引向施工工作面。为提高施工供电质量,保证用电负荷功率因数不低于0.9,在变压器低压侧采用PGJ1型无功功率自动补偿屏进行补偿。同时自备柴油发电机200KW一台作为事故应急备用电源,当供电线路发生故障时,通过开关切换以保证现场用电、排水及照明等施工用电。
(3)施工供风
施工用风主要为明挖、喷砼、锚杆、锚索和混凝土施工用风,考虑本工程实际施工特 点及现场条件,拟采用集中供风方式解决。计划配备20m3电动空压机4台组成供风站。施工工作面采用带截门的风包接胶管供风。砼拌和系统设9m3电动空压机1台。 C.现场施工照明和通讯
(1)施工照明
边坡开挖施工场地采用脚手架钢管制做灯塔,灯塔上装设2~3个1000w可自由调整 照射范围的投光灯集中照明,并对局部区域辅以220v照明。施工道路照明采用碘钨灯和白炽灯,原则上10~15m设置一个。
(2)施工通讯
为确保施工项目部对外联络和内部各管理部门、各施工点及后勤之间的通讯联络:配置6对对讲机以确保施工联络。项目经理部的主要负责人及施工区负责人均配备移动电话,以方便对外即时联系所需。
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d.渣场
电站进口(1334.0m以上)拟使用的3#渣场,并根据业主和监理的要求进行渣场的平整和防护,落到下部低线公路的渣子及时用装载机清理,并自卸车运到上游4#渣场,考虑到渣场安全,安排专人进行指挥和警戒。
在进水口上游附近,从高线公路开口修建临时道路,通往进水口边坡开挖的顶部位置。土方开挖直接由CAT330液压挖掘机挖装15t自卸汽车运输,经右岸高低连接线公路,弃至3#渣场,同时现场设一台WA180装载机配合集料和场地平整 e.开挖规划
石方明挖采用自上而下分梯段开挖支护,第一个台阶两层采用3m光面爆破,以便形成台阶,往下每个台阶每个梯段约8~9m,马道预留2m保护层,1394m高程以下每层工作面相对较长,采用分区交替施工。每开挖一个台阶及时按照设计图纸进行锚杆和锚索的施工,然后再进行下一台阶的开挖。石方明挖采用AtlasD7液压履带钻钻孔,在设备不易到达的部位和边角部位采用手风钻钻孔,非电微差爆破;坡面采用预裂爆破或光面爆破成型,水平建基面局部可采用水平孔光面爆破,无法实施光面爆破的水平建基面采用预留保护层浅孔小炮的方法开挖。石渣采用CAT330反铲挖掘机装车,15t自卸车运输,经右岸高低连接线运至3#弃渣场,同时WA180装载机配合集料和平整工作面。 9.4.1.3施工方法及施工工艺 a.边坡开挖施工方法
1)场地清理 ①植被清理
场地清理只要指开挖工程区域内的树根、杂草、垃圾、废渣以及监理人指示的其它有碍物。主体工程的植被清理,须挖除树根的范围应延伸到离施工图所示最大开挖边线、填筑线或建筑物基础外侧3m的距离。施工过程中要保护清理区域附近的天然植被,避免因施工不当造成清理区域附近林业资源的毁坏,以及对环境保护造成不良影响。。凡属无价值可燃物,将其烧毁,在烧毁期间,采取必要的防火措施,并指派专门的守护员。
场地清理采用CAT330反铲挖掘机、WA180装载机配合15t自卸汽车运输,边坡及挖装设备无法达到部位,采用人工清理。
2)边坡安全处理
边坡开挖前,详细调查边坡的稳定性,包括设计开挖线外对施工有影响的坡面和岸坡
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等。设计开挖线以内有不安全因素的边坡,及时进行处理和采取相应的防护措施。山坡上所有危石及不稳定岩体均应撬挖排除,如少量岩石撬挖确有困难,经监理人同意可用浅孔微量炸药爆破。
随着开挖高程下降,应及时对坡面进行测量检查以防止偏离设计开挖线,避免在形成高边坡后再进行处理。
对于边坡开挖出露的软弱岩层和构造破碎带区域,必须按施工图纸和监理人的指示进行处理,并采取排水或堵水等措施。
在施工期间直至工程验收,定期对边坡的稳定进行监测。若出现不稳定的迹象时,应及时通知监理人,并立即采取有效措施确保边坡的稳定。
3)梯段爆破开挖
开挖时,为了不使边坡保留岩体及建基面岩体产生破坏或恶化其自然状态,优先采用预裂爆破或光面爆破法施工,初步拟定对马道建基面预留2m厚的岩体水平保护层,施工期间,其保护层的厚度、开挖方法等通过现场试验确定,并报监理人批准。
开挖自上而下分层进行施工,边坡开挖每层采用侧进法进行边坡开挖,每层开挖均采用“V”梯段起爆网络,达到创造临空面,形成二次破碎效果,改善爆破块度,并有利于防止大量爆渣进入河内以及减弱对边坡的爆破震动影响。
本标段边坡最大设计边坡高度约80m,坡比1:0.5~1:0.75,结合边坡支护施工需要,边线预裂爆破一般按20m高梯段考虑,开挖拟采用8~10m左右高爆破梯段进行开挖。严禁采取自下而上的开挖方式。上下同时开挖时,应将相邻上下工作面错开,以保证施工安全。
4)保护层开挖
对岩体保护层需进行分层爆破
第一层:对基础岩体2m保护层以上部分,采用梯段爆破,炮孔不得穿入距建基面2m的保护层范围,炮孔装药直径不应大于40mm,并在孔底设置柔性垫层。
第二层:对建基面上2m以内的垂直保护层,采用手风钻分层钻爆,炮孔不得穿入距建基面0.5m的范围,装药直径不应大于32mm,其最大段起爆量不大于50kg。
最后一层炮孔不得穿过建基面,装药直经和起爆方法同第二层。对于软弱、破碎岩基,最后一层应留足20cm的撬挖层。
在紧邻水平建基面如采用有岩体保护层或无岩体保护层的一次爆破法,必须通过试验
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证明爆破可行,并经监理人批准后实施。保护层一次爆破法应符合SL47—94第3.6.4条的规定。
基础开挖后表面因爆破震松(裂) 的岩石,表面呈薄片状和尖角状突出的岩石,以及裂隙发育或具有水平裂隙的岩石均需采用人工清理,如单块过大,亦可用单孔小炮和火雷管爆破。
每层开挖工序
施工准备 岩面清理 联网起爆 出 碴 测量放线 装药堵塞 边坡支护 钻 孔 清 孔 下一循环
效果检查 危石处理 ①测量放样
利用现场提供的水准点,在施工现场设置测量控制网,明挖测量采用全站仪、水准仪进行施工控制,控制放样精度不大于±1cm。
②钻孔
明挖钻孔主要采用阿特拉斯D7液压钻钻孔,对钻机无法到达部位,采用YQ100B潜孔钻钻爆,对局部边坡开挖、建基面以上1.5m范围内岩石开挖和槽挖采用YT28手风钻钻孔。
钻孔要求:钻孔严格按爆破设计方案进行,各钻孔需保持平直,均匀布置,建基面不允许欠挖,最大超挖量不大于20cm,钻孔深度需保证每层孔底高程一致,使爆破后的岩面平整,方便下一循环作业和满足建基面开挖要求。开挖边线采用预裂或光面爆破技术。
③装药
为便于药量控制,一般岩石爆破装药采用定型φ70mm药卷,边坡保护层缓冲爆破装药采用φ32mm药卷,马道、建基面保护层、预裂或光面爆破采用φ32mm药卷,炸药一般采用2#岩石炸药,遇到钻孔内含有大量水的部位,采用乳化炸药。装药作业时,除爆破工之外,施工设备及其它施工人员均需撤出撤离到安全地带,并安排3~4人进行爆破警戒。
④联网起爆
装药结束,按爆破警报约定,进行准备――预警――起爆--警报解除等程序,起爆由前排依次向后排起爆,为保证爆破作业安全和边坡稳定及成型,采用毫秒微差非电顺序
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起爆网络,保护层采用光面或保护层一次爆破(结合预裂爆破)技术。
⑤安全检查
爆破后,首先由爆破工及安全人员进入开挖区进行安全检查,对发现的问题如盲炮、险石等进行处理,对由于地质原因形成的边坡塌方,应立即报告主管领导,确定处理方法。
⑥安全处理
出渣之前,采用人工、液压反铲清理边坡松动石块,及时对开挖岩面进行检查,并根据情况确定是否需要临时支护,以保证岩石边坡稳定安全。
⑦边坡清理:
出渣并经安全处理之后,采用TY220推土机配合人工清理工作面附近的石渣等杂物,以方便下一循环作业。 b.钻爆工艺
平台面、清除浮碴 测量放样 安装固定端杆 安装钻机固定支架 支架加固 定钻孔开眼位置 支架检查 钻机修理 预裂爆破 炸药加工 钻孔 清理钻孔 钻孔质量检查 装药 (2)爆破参数 竹片加工 绑扎药串
导爆索检查 孔口部堵塞 堵塞料准备 联接起爆网络 检查 起爆 爆破效果检查 出渣 质量检查 - 39 -
爆破参数如下,在现场根据具体爆破试验调整使用。
手风钻钻爆破参数:钻孔孔径D=40~42 mm,梯段高度3~4m,孔距1.2~1.5 m,排距1.2m,单耗0.35~0.4kg/m3,采用2#φ32岩石炸药,导爆管毫秒微差非电起爆网络起爆。
手风钻光面爆破参数:钻孔孔径D=40~42 mm,梯段高度3~4m,孔距0.6~0.8 m,光爆层厚0.7m,线装药量为150~200g/m,采用2#φ25岩石炸药间隔不偶合装药,导爆索引爆。
液压钻梯段爆破参数:钻孔孔径D=90mm,梯段高度8~10m,孔距3.5~4.0m,排距2m,单耗0.4~0.42kg/m3,采用2#φ70mm岩石炸药连续装药,装药系数0.7~0.8,导爆管毫秒微差非电起爆网络起爆。
液压钻预裂爆破参数:钻孔孔径D=90mm,梯段高度20m,孔距0.8m, 线装药量150~200kg/m,采用2#φ32岩石炸药间隔不偶合装药,导爆索引爆。 深孔爆破以8m主爆孔为例,见附图(GDC-200702-SG-JK-07/08) 1) 钻孔参数
钻孔孔径 D=90mm,爆破梯段高度 H=8m ,孔深 L=9.1m,密集系数 m=1 .15 抵抗线 W =2.5m,孔间距 a=m²W =1. 15³2.5≈3.0m,炮孔排距 b=W=2.5m 2) 装药参数
炸药单耗 q=0.4kg/m3 (2#岩石铵梯炸药),线装药密度 q=3.85kg/m 单孔装药量 Q=q²W²a²H=0.4³3³2.5³8=24kg 堵塞长度及装药长度
装药长度 l1=Q/q=24/3.85≈6.24m,堵塞长度 l2=L-l1=9.1-6.24=2.86m> W =2.5m 3) 装药结构 连续装药结构如图:
l2=2.86m l1= 6.24 m 使用导爆管非电毫秒雷管起爆。 4)
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,
,
堵塞段 装药段 雷管 孔位布置
梅花布孔图: a=3.0m
.
排距b=2.5m
5) 预裂孔
爆破参数:
钻孔直径d为90mm,使用直径为32mm的2#岩石铵梯炸药标准药卷,孔间距a控制为80cm,线装药密度qˊ控制为300~350g/m。
装药结构
标准药卷分散装药,以导爆索引爆,炮孔底部装药加强为qˊ值的1.2~1.5倍,孔口堵塞长度为1.2m并视岩石情况适当调整。
导爆索 堵塞段 装药段 l2=1.2m 起爆网络 使用预裂先响、主爆后响的微差爆破网络,使用导爆管非电毫秒雷管,运用孔外延时的方法,由火雷管起爆网络。
网络如图:
主爆
预裂
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火雷管引爆 孔内Ms-9段雷管引爆 Ms-13段雷管传爆 导爆索
浅孔爆破以孔深3m为例) 孔网参数
钻孔孔径 D=42mm 爆破梯段高度 H=3m 孔深 L=3.5m
密集系数 m=1.2 抵抗线 W=1.2m 药卷采用ф32(2#岩石铵梯炸药) 孔间距 a=m²W =1.4³1.2≈1.7m 炮孔排距 b=W=1.2m 装药参数
炸药单耗 q=0.4kg/m3 (2#岩石铵梯炸药) 线装药密度 q′=1.532kg/m 单孔装药量 Q=q²W²a²H=0.4³1.4³1.7³3=2.856kg 装药长度 l1=Q/q′=2.16/1.532≈1.9m 堵塞长度 l2=L-l1=3.5-1.9=1.6m> W=1.2m 装药结构
连续装药结构如图:
堵塞段 装药段 雷管 l2=1.2m l1=1.9m
使用毫秒非电导爆管雷管起爆。
孔位布置 a=1.7m 梅花布孔图:
排
距
光爆孔b=1.6m
光爆孔爆破参数以2m保护层为例
爆破参数
钻孔直径d为42mm,使用直径为32mm的2#岩石铵梯炸药标准药卷,孔间距a控制为40~60cm,密集系数m为0.75,最小抵抗线W为80cm,线装药密度qˊ控制为120~140g/m。
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装药结构
标准药卷分散装药,以导爆索引爆,炮孔底部装药加强为qˊ值的1.5~2倍,孔口 堵塞长度为0.8m并视岩石情况适当调整。
导爆索 堵塞段 装药段 l2>0.8m 起爆网络
使用主爆先响,光爆后响的微差爆破网络,使用导爆管非电毫秒雷管,运用孔外延时的方法,即孔内使用Ms-9段非电雷管起爆,孔外使用Ms-3段管传爆。主爆与光爆之间用Ms-3段管延时传爆。
网络如图:
主爆 火雷管引爆 孔内Ms-9段雷管引爆 Ms-3段雷管传爆 光爆
导爆索 为减轻和避免主爆孔对光爆区的影响,靠近光爆孔的主爆孔的装药量减少25%~50%,孔间距减少25%~50%,具体变化由地形及岩石质量情况而定。
出渣运输
石方明挖出渣运输主要采用CAT330 2m3反铲配15t自卸汽车进行。采用反铲顺边坡把
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渣甩到1342m的拦渣平台,通过1342mm平台出渣,滚落到低线公路的石渣及时用装载机进行清理装车运到3#渣场。 c.边坡支护
施工内容主要有:锚杆制安、挂网喷砼、预应力锚索和排水孔施工,边坡排水孔排水沟施工,框格梁、钢柱砼基础、马道平台梁等混凝土施工,坡顶部柔性防护网施工等。
电站进水口根据设计要求进行分区支护,分区支护类型支护如下:
支护类型 支护参数 支护范围 普通水泥砂浆锚杆Ф25、L=4.5m和Ф28、L=6m,交替交错布置,间排距1.5m;喷C25混凝土,厚10cm,挂钢筋网¢6@15x15cm;混凝土框格梁进0+108.9~进A类支护 0.8mx0.6m;锚索T=2000KN L=40、45m,排距5m,间距4m;¢50多孔PVC0+146.2 o排水管(外包土工布),入岩5m,间排距3m,仰角5 普通水泥砂浆锚杆Ф25、L=4.5m和Ф28、L=6m,交替交错布置,间排距1.5m;喷C25混凝土,厚10cm,挂钢筋网¢6@15x15cm;混凝土框格梁B类支护 0.8mx0.6m,锚索T=3000KN L=45、50m, L=55、60m,排距5m,间距4m;¢50o多孔PVC排水管(外包土工布),入岩5m,间排距3m,仰角5 普通水泥砂浆锚杆Ф25、L=4.5m和Ф28、L=6m,交替交错布置,间排距1.5m;喷C25混凝土,厚10cm,挂钢筋网¢6@15x15cm;混凝土框格梁C类支护 0.8mx0.6m,锚索T=1000KN L=30、35m, L=45、50m, L=55、60m,排距5m,间距4m;¢50多孔PVC排水管(外包土工布),入岩5m,间排距3m,仰o角5 普通水泥砂浆锚杆Ф25、L=4.5m和Ф28、L=6m,交替交错布置,间排距1.5m;喷C25混凝土,厚10cm,挂钢筋网¢6@15x15cm;锚索T=1000KN D类支护 L=30m,排距10m,间距4m;¢50多孔PVC排水管(外包土工布),入岩o5m,间排距3m,仰角5 进0+019.40~进1+108.9 EL.1354.0m高程以上 进0+000.0~进1+108.9 EL.1354.0m高程以上 进0+019.40~进1+108.9 EL.1354.0m高程以下 普通水泥砂浆锚杆Ф25、L=4.5m和Ф28、L=6m,交替交错布置,间排进水口与供料平E类支护 距1.5m;喷C25混凝土,厚10cm,挂钢筋网¢6@15x15cm;¢50多孔PVC台连接处边坡支o排水管(外包土工布),入岩5m,间排距3m,仰角5 护 F类支护 普通水泥砂浆锚杆Ф25、L=4.5m,间排距4m混凝土框格梁0.4mx0.4m 进水口与2#隧洞连接处边坡支护 锚杆施工 锚杆施工方法
边坡支护的锚杆直径Φ25,锚杆长度为4.5m, 工程量为2177根,边坡支护的锚杆直径Φ28,锚杆长度为6m, 工程量为2177根,两种锚杆交错布置,间排距1.5m。马道锁口锚杆直径Φ25长度为4.5 m,间距1.5m,工程量为347根。钢筋束为3Φ32,长度12m,间距2m,工程量为130根
锚杆和锚筋束在钢筋加工厂内制作,自卸汽车运至现场。长度大于6m长,采用100B潜孔钻施工,长度小于6m,采用手风钻钻施工,手拉葫芦配合人工安装锚杆,注浆机注浆。
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其钻孔、注浆及锚杆安装一次完成。边坡支护锚杆施工在开挖形成的马道上和临时平台上顺坡向搭设双层脚手架作业。 锚杆施工工艺
锚杆施工工艺流程
(1)先注浆后插锚杆施工工艺流程 (2)先插锚杆后注浆施工工艺流程
基面清理 锚杆施工工艺措施 (1)造孔
①钻头选用要符合要求,钻孔点有明显标志,开孔的位置在任何方向的偏差均应小于100mm。
②锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时,其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面,钻孔方位偏差不应大于5°,锚孔深度必须达到设计要求,孔深偏差值不大于50mm。钻孔完成后用风、水联合清洗,将孔内松散岩粉粒和积水清除干净;
③对钻孔的孔径、孔向、孔深及孔清洁度进行认真检查记录。
④如果不需要立即插入锚杆,孔口应加盖或堵塞予以适当保护,在锚杆安装前应对钻孔进行检查以确定是否需要重新清洗。
⑤ 钻孔直径
本工程锚杆,主要选用“先注浆后安锚杆”的程序,钻孔直径需大于锚杆直径15mm以上;局部选用“先安锚杆后注浆”的程序,钻孔直径须大于锚杆直径25mm以上。
(3) 砂浆锚杆的安装及注浆
①浆液一经拌和应尽快使用,拌和后超过1h的浆液应予以抛弃。
②无论因任何原因发生灌浆中断,应取出锚杆,并用压力水在30min内对灌浆孔进行冲洗。如果在重新安装时发现钻孔被部分填塞,应复钻到规定的深度。
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测量放线 按配比制作浆液 锚杆制作 基面清理 造孔 清洗 注浆 插送锚杆 检查验收 测量放线 锚杆制作 按配比制作浆液 造孔 清洗 插送锚杆 注浆 检查验收
③注浆完毕后,在浆液终凝前不得敲击、碰撞或施加任何其它荷载。 ④采用“先注浆后插锚杆”时应注意:
a、锚杆插送方向要与孔向一致,插送过程中要适当旋转(人工扭送或管钳扭转); b、锚杆插送速度要缓、均,有“弹压感”时要作旋转再插送,尽量避免敲击安插。 ⑤采用“先安锚杆后注浆”时应注意:
a、对于上仰的孔设置延伸到孔底的排气管,并从孔口灌注水泥浆直到排气管返浆为止;
b、对于下倾的孔,注浆锚杆注浆管一定要插至孔底,然后回抽3~5㎝,送浆后拨浆管必须借浆压,缓缓退出,直至孔口溢出(管亦刚好自动退出)。
c、封闭灌注的锚杆,孔内管路要通畅,孔口塞堵要牢靠。并从注浆管注浆直到孔口冒浆为止。
d、灌浆过程中,若发现有浆液从岩石锚杆附近流出应堵填,以免继续流浆。 挂网喷砼施工 挂网喷砼施工方法
边坡支护设计喷护C20混凝土10cm厚,并挂网φ6@15³15cm。
钢筋网片在钢筋加工厂制作,按2~4m2一块进行编焊,采用5t载重汽车运输,由人工进行安装。在岩面初喷一层混凝土后进行钢筋网的安装。固定挂网的锚筋一般利用锚杆或另打插筋,点焊固定,使钢筋网紧贴壁面。
在喷射混凝土前对喷射面进行检查,并做好以下准备工作:清除开挖面的浮石和堆积物;安设工作平台;用高压风水枪冲洗受喷面,对遇水易潮解的泥化岩层,应采用高压风清扫岩面;埋设控制喷射混凝土厚度的标志;作业区应具有良好的通风和充足的照明设施。 喷射作业前,对施工机械设备,风、水管路和电线等进行全面检查和试运行。 在受喷面滴水部位埋设导管排水,导水效果不好的含水层可设盲沟排水,对淋水处可设截水圈排水。
混凝土由移动式拌和机拌和,搅拌车送料,使用P2-5混凝土喷射机人工手持喷射。喷射混凝土作业分段分片依次进行,喷射顺序自下而上,按规范要求确定一次喷射厚度,分层喷射时,后一层应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后1h后进行喷射,应先用风水 清洗喷层面;喷射机作业应严格执行喷射机的操作规程:应连续向喷射机供料;保持喷射机工作风压稳定;完成或因故中断喷射作业时,应将喷射机和输料管内的积料清除干净。
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喷射作业应紧跟开挖工作面,混凝土终凝至下一循环放炮时间不应少于3h。边坡支护挂网喷护施工在开挖形成的马道上和临时平台上顺坡向搭设双层脚手架作业。 挂网喷砼施工工艺
喷砼与开挖、锚杆施工跟进平行交叉作业,除特殊地质段先喷后锚的程序外,其它部位均按如下工艺流程进行施工,其施工工艺流程为:
分层喷射 厚度检查 复喷处理 检查验收 岩面清洗 岩面初喷 挂网或钢支撑 仓面验收 拌合运输 挂网喷砼工艺措施
各工序作业首先要认真遵照设计文件和施工规范要求进行。结合以往施工经验,各工序作业要点如下:
(1)准备工作
喷前要检查所有机械设备和管线,确保施工正常。对渗水面做好处理措施,备好处理材料,联系好仓面取样准备。 (2)拌和及运输
拌和配料严格按试验确定的配合比精确配制搅拌,搅拌时间要足够,拌合料运输、存放要防雨、防污染,入机前严格过筛,其运输、存放时间应符合有关技术指标。运输采用砼搅拌运输车运输。
(3)清洗岩面
清除开挖面的浮石、墙脚的石渣和堆积物;处理好光滑岩面;用高压风水枪冲洗喷面,对遇水易潮解的泥化岩层,应采用压风清扫岩面;在受喷面滴水部位埋设导管排水,导水效果不好的含水层可设盲沟排水,对淋水处可设截水圈排水。仓面验收以后,开喷以前对有微渗水岩面要进行风吹干燥。
(4)钢筋网
①钢筋网由屈服强度为240MPa的光面钢筋(I级钢筋)加工而成或按设计要求采购定型网格
②网与锚杆联接要牢固,且尽量紧贴岩面。 ③对有凹陷较大部位,可加设插筋拉紧钢丝网。
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④围岩较差的坡段,可先喷3cm~5cm厚混凝土,再挂铺钢筋网。钢筋网并与锚杆及附加插筋(或膨胀螺栓)连接牢固,挂网结束分2次至4次施喷达到设计厚度。
(5)喷射要点
喷射砼要沿一定方向分区、分块、分薄层均匀施喷,自下而上施工,避免回弹料覆盖未喷面。喷头距施喷面要合适,喷射推进要有序,尽量减少回弹,刚喷射完的部分要进行喷厚检查(通过埋设点、针探、高精度断面仪检测)不满足厚度要求的,可及时复喷处理。挂网处要喷至无明显网条为止。喷射作业要连续,因故中断则需及时清理机械管道,防止管道堵塞。
(6)养护、检测
喷射砼终凝2小时后,应喷水养护,养护时间一般部位应为7天,重要部位为14天。在开挖降层前应及时取芯检测、按期汇总检测报告,并及时进行质量评定和工程质量验收。 锚索施工
高边坡设备和材料运输
施工设备运输:现场钻机、油泵、灌浆机、电焊机等施工设备均由布置在洞口的缆索提升运输到施工部位。然后人工就位。
钢绞线的运输:每束钢绞线运到位后现场编制锚索束,采用人工通过滑轮传送缆索提升运送到马道高程。
砼材料运:锚墩砼材料人工搬运到,现场人工拌和,人工通过滑轮提升到相应部位。 锚索施工方法
开挖边坡设计的预应力锚索,均为无粘结式、自由式拉压复合型预应力锚索。 锚索在加工厂下料和编束制作,拖车运输。钢绞线下料使用砂轮切割机;准备专门的作业台架进行锚索的组装,将下好长度的钢绞线顺序摆好,根据计算量出的内锚固段长度在锚索上作好标记(张拉段与内锚固段交接处),在张拉段与内锚固段交接处安装土工布止浆袋,内锚固段及张拉段沿锚索的轴线方向隔离架间距均为1.0m~ 2.0m,锚固段每隔2m设置隔离板一块。内锚固段隔离架间用10#铅丝束线环扎紧。
锚索孔计划采用MD-60A锚杆钻机造孔;人工在操作平台上配合通过滑轮安装锚索。YC50型千斤顶单根循环分级调直张拉,YDC3000-200型千斤顶整体分级张拉,ESM15系列锚具锚定。锚索预紧和张拉均按照《水利水电工程预应力锚索施工规范》进行。张拉设备在使用前进行标定,绘制压力表读数与张拉力关系曲线,并以此进行现场张拉作业施工。
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张拉压力表读数不超过表盘刻度的75%。锚孔内穿束完毕后,在外锚墩砼强度达到C30,内锚固段水泥浆达到设计强度的85%,且将有关工序资料报送工程师并取得准张证后方可进行张拉。每一级张拉荷载加载后稳压5分钟,最后一级稳定20分钟后锁定。
锚索内锚固段注浆采用全孔一次注浆,采用注浆机注浆,注浆压力0.3~0.5MPa。灌浆采用BW200/40型注浆泵2台,各设1个搅拌槽,随灌注随制浆。当实际灌注量与计算值接近,且注入率较小时,持续灌注30min即可结束灌浆;当实际灌注量接近计算值,且注入率仍较大时,应立即结束灌浆,实际灌注量不能超过计算值的10%,灌浆过程要连续,不得中断。
锚墩钢垫板与定向钢套管进行焊接连接,钢垫板与钢套管垂直,不得偏斜,钢垫板内侧焊接4个φ14mm抓筋。安装定向钢套管时,定向钢套管插入岩石孔内30cm,要保证外锚墩端部的预埋钢垫板必须与孔轴线垂直,钢板中心线必须与孔轴线同心。外锚墩浇筑采用专用模具,人工辅以小型软轴振捣器捣实。砼浇筑时振捣密实,并防止导向钢套管移位。砼终凝后加强养护。锚墩砼上部预埋φ1.5″排气兼回浆钢管,下部预埋φ3/4″聚氯乙烯进浆管。
预应力锚索在开挖形成的马道上顺坡向搭设双层脚手架形成作业平台进行施工。 管架平台搭设及钻机就位
管架平台搭设:
搭设的管架平台必须稳定牢固,满足施工承载要求。
由于本工程边坡高度大,坡度陡,排架搭设的稳定性差,为保证排架和施工人员及设备的安全,搭设排架时一定要严格做到以下几点:
(1)搭设排架尽可能横管扣竖管,不许横管扣横管,横管垂直于坡面。排架坡面投影网格为1.8³1.8m,垂直于坡面方向间距为2.0m,内侧排架离坡面0.3m。
(2)整个排架必须打5.0³5.0米方型插筋孔,孔深1m,插筋直径不小于25mm,孔布于坡面横竖管交点之上方0.3m。孔内灌砂浆,插筋2天后用直径为12mm的钢筋将排架与插筋焊接。在设计布置有锚索孔的位置,每孔左右两边各加密1根插筋和拉筋。
(3)各作业平台、通道等必须满铺马道板,外挂安全网,要求外观整齐。 (4)钻机托架管采用双根,以保钻进过程中钻机不晃动。
(5)架管、管卡质量必须有保证,满足规范要求,架管壁厚不小于3.5mm。 (6)采用斜支撑、拉锚筋、剪刀架和承载部位增加立柱密度相结合的措施,保证管
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架刚度,满足承载要求。
(7)管架上应设置明显安全标志。 钻机就位:
为使锚孔在施工过程中及成孔后其轴线的倾角、方位角符合设计及规范要求,必须保证钻机就位的准确性、稳固性。
调整钻机立轴轴线,使其与锚孔设计中心轴线的方位角及倾角保持一致;
方位角及倾角满足要求后,用卡固件将钻机卡牢固稳。试运转后再次测校钻机立轴轴线与锚孔设计中心轴线,使其保持一致。
钻机就位并满足要求后,请技术人员到现场验收合格并同意开孔后,方才开机钻进。 锚索施工工艺
无粘结式锚索施工工艺流程图
锚索制作 封孔及保护 联检合格后,方可封口 整理预应力锚索施工各工序质量检查表 施工准备 施工技术措施报批及设备、人员清单(工艺试验已通过) 提交张拉设备配套标定资料 造 孔 冲洗固壁 验收 锚索安装 执行灌浆工程管理程序 锚墩浇筑 锚索灌浆 执行砼浇筑工程质量管理程序 张 拉 填写质量综合评定表 按- 50 - SL46-94规范要求提交竣工验收资料 竣工验收
锚索施工工艺措施
①施工准备
a.张拉设备须成套进行标定,并按标定配套进行使用;
b.内锚注浆及锚墩砼必须采用早强型硅酸盐水泥才能满足施工要求;
c.搭设满足施工要求,安全可靠的施工排架。搭设要牢靠,并经监理和安全部门验收方可使用。
②锚孔造孔
采用MD-60A锚杆钻机钻进方法。
a.钻进压力:开孔时,使钎头紧贴岩面低压冲击,平稳缓缓推进即可;正常钻进时Pf=2~4KN。
b.转速:开孔转速n=0;正常钻进转速,n≯90r.p.m。 c. 风量:Q风=10~12m3/min。 造孔注意事项:
1)开孔前,清除孔口附近松动岩块。
2)开孔时,在设计孔位上,人工或用风钻凿出与孔径相匹配的10cm左右深的槽(孔),以利于钻具定位及导向。
3)每钻进≯1m,必须缓慢倒杆>1m,往返不少于2次,直至孔口无岩粉返出,以利充分吹粉排渣,避免卡钻及重复破碎。
4)勤检查钻杆、钻具磨损情况,对磨损严重的钻杆、钻具应予以更换,尽量避免孔内事故的发生。
5)在钻进过程中,为防止孔径相差过大,使得下锚时困难。可备4个钎头,每个钎头打10~15m左右,就轮换一个。
钻孔完毕,用压缩风冲洗钻孔,直至孔口返出之风,手感无尘屑,延续5~10分钟。 钻孔清孔完毕,进行钻孔检测,合格后及时进行下锚工作。 ④ 预应力锚索制作 1)钢绞线:
选用符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-1995和ASTM A416-98标准要求的2200MPa高强度低松弛无粘结钢绞线。无粘结钢绞线为防腐油脂敷裹并用PE套包裹,具有良好的防腐效果和可全孔一次注浆等。
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2)下料:使用砂轮切割机下料。各级锚头钢绞线下料长度为:
L=锚固段长度Lm-距第1级锚头距离Ld+自由段长度Ly+锚墩长度Ld+张拉长度Ll 按要求制作单锚头。 3)组装
a. 将钢绞线顺直排列在加工平台上。
b. 按照要求装配单锚头、锚板、托板进行锚头部分的制作。
c. 按照隔离架上对应位置安放顺直注浆管,同时注意使注浆管在锚索体中的相对位置满足要求,按不大于2m的间距安置隔离架,并用黑铁丝捆扎。
d. 在锚索体外侧安置对中架,使得预应力锚索体在钻孔内居中放置。 f. 锚固段顶部安装导向帽。
e.对组装好的锚索按照对应的锚索孔进行编号,并妥善放置备用。 ⑤锚索安装
安装方式:人工下锚。下锚时,操作人员要协调一致,用力均匀,只能往里推,不能往外拉,保证锚索体在孔内顺直不扭曲。
⑥注浆
注浆方式采用全孔一次注浆工艺。
制浆采用的设备为JC350搅拌机。浆液配比:采用0.4~0.45:1浆液水灰比,锚固段浆液结石强度指标满足设计要求。
灌注工艺程序:
锚索注浆前,应检查制浆设备、灌浆泵是否正常;检查送浆及注浆管路是否畅通无阻,确保灌浆过程顺利,避免因中断情况影响锚固注浆质量。灌注前先压入压缩空气,检查管道畅通情况。采用孔口阻塞器封闭灌注。浆液从注浆管向内灌入,气直接排出。注浆压力按设计和施工规范要求进行,排出的浆液浓度与灌入的浆液浓度相同,且不含气泡时为止结束灌浆。注浆时对预应力锚索的灌浆浆液应取样做抗压强度试验。
⑦锚墩浇筑
锚墩用钢筋按照设计要求采购,钢筋的机械性能如抗拉强度、屈服强度等指标经检验
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合格,钢筋应除锈、除油并调直,外表面检查合格。
锚墩钢筋制安时,先用风钻在锚索孔周围坡面上对称打孔4个,插入Ф20骨架钢筋并固定,然后按照图纸要求焊接钢筋网或层并固定于骨架钢筋上,焊接质量符合要求。焊接过程中,不得损伤钢绞线。
钢垫板安装:钢垫板牢固焊接在钢骨架上,其预留孔的中心位置应在锚孔轴线上,平面上与锚孔轴线正交,其误差不得大于0.5。锚墩、钢垫板规格按设计要求施工。
在钢垫板与基岩面之间按照图示锚墩尺寸立模,验仓合格后,浇筑C35标号混凝土,边浇筑边用振捣棒振捣,充填必须密实。砼浇筑时,须现场取样,确保锚墩浇筑质量,并给锚索张拉提供依据。
⑧张拉
张拉基本要求:
锚索张拉应在锚固注浆结石体抗压强度达到设计要求的可张拉强度及锚墩混凝土等的承载强度达到施工图纸规定值后进行。
张拉程序:
(1)锚索张拉按分级加载程序进行,即由零逐级加载到超张拉力,经稳压后卸荷到设计张拉力进行安装,0 →mδ(稳压15min)→δ(m为超张拉系数,由设计确定,δ为设计张拉力)。
(2)张拉工艺流程
穿锚→初始载荷(钢绞线调直)→分级循环张拉至设计工作荷载→超张拉 张拉方式:
自由式单孔多锚头(防腐)型预应力锚索由于各根钢绞线长度不等,必须采用单根张拉千斤顶间隔对称分序张拉,确保各根钢绞线平均受载,如此一个张拉循环完毕,继续进行下一循环张拉,直至设计工作荷载。
每一循环张拉时,先张拉锚具中心部位钢绞线;然后张拉锚具周边部位钢绞线,张拉时按照间隔对称分序进行。单根张拉方式如下图。
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张拉注意事项:
1)加载速率:每分钟不宜超过设计应力的10%。 2)卸荷速率:每分钟不宜超过设计应力的20%。
3)预应力的施加:向张拉油缸加油使油表指针读数升至张拉系统标定曲线上预应力指。
4)钢绞线伸长值:分级测量钢绞线伸长值并按要求做好记录。钢绞线调直时的伸长值不计入钢绞线实际伸长值。
穿锚:
1)清理干净锚具、工作夹片及钢绞线表面,夹片及锚具锥孔无泥砂等杂物。 2)将钢绞线按周边序和中心序顺序理出,穿入锚具,套上夹片。 3)推锚具与钢垫板平面接触。
4)用尖嘴钳、改刀及榔头调整夹片间隙,使其对称。 初始载荷(钢绞线调直):
1)初始载荷:为设计工作荷载的δ/5。
2)用单根张拉千斤顶YDC240Q将钢绞线逐根拉直预紧。张拉按照先中间后周边对称分序张拉的原则进行。
0→δ/5(稳定2~5min)
分级循环张拉至设计工作荷载(基本试验):
1)分级加载等级:分别为0.25、0.5、0.75、1.0倍设计工作荷载δ。 2)第一循环张拉:初始荷载调直后,在δ/5的基础上继续加载至δ/4锁定。 δ/5→δ/4(稳定2~5min)
3)第二循环张拉:第一循环张拉结束后,在δ/4的基础上继续加载至δ/2锁定。 δ/4→δ/2(稳定2~5min)
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4)第三循环张拉:第二循环张拉结束后,在δ/2的基础上继续加载至4δ/4锁定。 δ/2→3δ/4(稳定2~5min)
5)第四循环张拉:第三循环张拉结束后,在4δ/4的基础上继续加载至δ锁定。 3δ/4→δ(稳定2~5min) 超张拉试验:
(1)最大张拉力不得超过预应力钢绞线强度标准值的70%。
(2)第四循环张拉结束后,在设计工作荷载δ的基础上继续加载至mδ(m超张拉系数,由设计确定,正常取1.1)锁定。
δ→1.1δ(稳定10~20min) ⑨外锚头保护方式
外锚头保护方式采用砼封锚,其强度按设计要求进行配比,封锚厚度不小于10cm。 ⑩成果资料
1)原材料、锚夹具的出厂合格证、检验报告; 2)混凝土、水泥、水泥净浆配合比和强度试验报告; 3)施工记录(包括钻孔记录、超前灌浆记录和注浆记录); 4 )预应力锚索张拉试验成果; 5) 预应力锚索竣工报告。 混凝土工程施工 施工内容和工程量
混凝土工程施工内容主要为框格梁混凝土、锚墩混凝土、排水沟混凝土、钢柱基础混凝土、侧拉及中间锚杆基础混凝土和马道平台梁混凝土。
混凝土工程量
序号 1 2 3 4 5 6 项 目 排水沟混凝土 框格混凝土 钢柱基础 侧拉及中间锚杆基础混凝土 马道平台梁混凝土 锚墩 混凝土等级 C15 C20 C20 C20 C15 C35 单位 m m m m m m 333333数量 68.8 1610 83.52 2.5 276.255 457 备注 施工方法
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A类、B类、C类支护框格梁截面尺寸0.8mx0.6m, F类支护为0.4³0.4m,间距5m³4m,锚头位于框格梁的节点上,框格梁的分布范围与锚索的分布范围一致。锚墩和框格梁均采用竹胶板,采用钻埋锚筋外拉加固;混凝土浇筑分区段进行,由机动翻斗车送料,通过溜筒入仓或直接人工运料入仓浇筑。
马道平台梁在F类支护与框格梁相连,形状为梯形,上宽0.5m,下宽0.9m,高度0.9m,靠山体座在马道上,通过锚杆与山体锚固。马道排水沟为倒梯形槽,混凝土厚度0.2m,内槽底宽0.3m,高0.4m,内坡度同边坡开挖坡度。均采用小钢模立设模板,局部辅以木模,,内槽用木模作成定型模板,通过溜筒入仓或直接人工运料入仓浇筑。
钢柱基础和侧拉及中间锚杆基础混凝土为被动防护网上施工用,人工直接运料入仓浇筑。
混凝土施工工艺流程图
混凝土施工工艺:
拆模、修饰 养 护 取样试验 砼浇筑 清仓、验收 模板架立 入仓通道 钢筋绑扎 模板制作加工 钢筋加工运输 基础及缝面处理 基础验收 测量放线 砼拌制 运输 施工准备 - 56 -
(1)清基和施工缝处理、冲洗
混凝土浇筑前,清除岩基上的杂物、泥土及松动岩石,压力水冲洗干净。进行地质资料收集整理,基础验收。
(2)测量放线及岩面处理
基面处理合格后,用全站仪、水准仪等进行测量放线检查规格,将体型的控制点线放在明显地方,并在方便度量的地方给出高程点,确定钢筋绑扎和立模边线,并作好标记,焊钢筋架立筋。对测量放线中发现砼浇筑基面局部的欠挖采用风镐进行岩面处理,直至合格。
(3)模板、钢筋加工、钢筋绑扎
模板与钢筋由工程部出据设计图和下料单,在钢筋、模板加工厂统一制作,为了防止运输时造成混乱和便于架立,每一型号的钢筋必须捆绑牢固并挂牌明示,载重车运输到工作面,人工进行绑扎焊接,底板钢筋要预先搭设好钢筋架。
(4)立模、校模
①所有模板经检验合格后运往现场拼装立模。每次立模施工前进行刷一层脱模剂。 ②模板拼装严格按拼装图要求进行,做到立模准确,支撑牢固可靠,以确保砼体型尺寸及浇筑质量符合设计及规范要求。
③模板安装就位后,认真进行测量校模,然后人工清仓,水冲洗仓面。
④模板在现场架立,Φ1.5〃钢管纵、横向背牢。拉杆固定于锚杆上,仓内设对撑,随浇筑砼上升时拆除。
(5)清仓验收
清理仓位内的杂物,并且冲洗干净,排除积水,提交有关验收资料进行仓位验收,同时做好浇筑准备,搭设简易脚手架、溜槽架、安全护拦,检查振捣设备,增加照明。浇筑仓位首先通过内部三检,提供原始资料,由质检部门提请监理人进行验收。
(6)混凝土拌制运输及取样试验
混凝土由营地拌和系统按现场试验室提供并经监理人批准的程序和混凝土配料单进行统一拌制,并在浇筑现场进行混凝土取样试验;
(7)混凝土入仓浇筑
仓面验收合格后,方可进行混凝土浇筑。混凝土浇筑注意以下要求: ①混凝土的生产和原材料的质量应满足规范和技术条款要求。
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②浇筑混凝土时,严禁在途中和仓内加水,以保证混凝土质量。
③仓内注意下料均匀速度不易太快,加强振捣,连续浇筑,浇筑过程中模板工和钢筋工要加强巡视维护,异常情况及时处理。
(8)养护
①混凝土浇筑结束后12h~18h,洒水养护,用麻袋覆盖保湿、保温,养护时间不少于14天,在干燥、炎热的气候条件下,适当延长养护时间。
②为避免新浇砼出现表面干缩裂缝,应及时采取砼表面喷雾,保持砼表面湿度。保湿应连续进行。
(9)拆模、修饰
①混凝土强度达到施工图纸要求及规范规定,正常情况下48小时(气温高24小时),方可拆出模板。
②拆模后对模板进行清理干净,满足下一段砼浇筑使用。
③拆模后若发现混凝土有缺陷,提出处理意见,征得监理人同意后才能进行修补。对不同的混凝土缺陷,按相应的监理人批准的方法进行处理,直至满足设计和规范要求。 排水孔施工
右岸电站进水口(1334.0m)高程边坡设排水孔Φ50、L=5m,间距3m,工程量6420m,安装多孔PVC花管。 排水孔钻孔采用MD-60A锚杆钻机钻孔:PVC花管在加工厂制作完毕后运至施工现场人工安装。施工作业在边坡钢管脚手架作业平台上进行。 柔性防护网施工
边坡顶部围绕安装柔性防护网,型式为RXI-075型柔性被动防护网,高度4m,与坡面安装夹角75~90度。总共540m2。
该型被动防护网可拦截撞击能750kj以内的落石,其结构配置为:钢柱+支撑绳+拉锚绳+缝合绳+减压环。钢柱间距10M,带消能环的∮14双支撑绳和∮16“1”字形上拉锚绳(每跨3个消能环),∮14侧拉锚绳(单绳),◇/08/250/4*5㎡钢丝绳网,∮8缝合绳,格栅网。
主要工序:
(1) 清除或就地临时处理坡面防护区域内影响施工安全的浮土及浮石。 (2) 放线测量确定锚杆及基座位置。
(3) 基坑开挖与砼灌注(土质或强风化破碎岩质地层)或钻凿锚杆孔并清孔(坚固岩质地
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层)。
(4)基座及锚杆安装。 (5)钢柱及拉锚绳安装及调试。 (6)支撑绳安装及调试。
(7)钢丝绳网或环形网的铺挂与缝合。 (8)格栅网铺挂。 施工工艺描述: (1) 基座安装
按设计并结合现场实际地形对钢柱和锚杆基础进行测量定位,开挖至基岩并钻凿锚杆孔,插入锚杆并注浆后进行基础混凝土浇筑,等混凝土有一定强度后将基座套入地脚螺栓并用螺帽拧紧。
(2) 钢柱及上侧拉锚绳安装
将钢柱顺坡向向上放置并使钢柱底部位于基座处,把上拉锚绳的挂环挂于钢柱顶端挂座上,然后将拉锚绳的另一端与对应的上拉锚杆环套连接并用绳卡固定;将钢柱缓慢抬起并对准基座将钢柱底部插入基座,最后插入连接螺杆并拧紧。通过上拉锚绳按设计方位调整好钢柱的方位,拉紧上拉锚绳并用绳卡固定。上拉锚绳安装好后,按同样步骤进行侧拉锚绳的安装。
(3) 支撑绳安装 ① 上支撑绳安装
将第一根上支撑绳的挂环端固定于端柱的底部,然后沿平行于系统走向调直支撑绳并放置于基座的下侧,将减压环调节就位(距钢柱约50cm),同一根支撑绳上每一跨的减压环相对于钢柱对称布置;将该支撑绳的挂环挂于端柱的顶部持座上;在第二根钢柱处,用绳卡将支撑绳固定于挂座的外侧(仅用30%标准紧固力);在第三根钢柱处,将支撑绳放在挂座内侧。如此相间安装支撑绳在基座挂座的外侧和内侧。直到本段最后一根钢柱并向下绕至钢柱基座的挂座上,再用绳卡暂时固定;再次调整减压环位置,当确信减压环全部正确就位后拉紧支撑绳并用绳卡固定。
第二根上支撑绳和第一根的安装方法相同,只不过是反方向安装而已,且减压环位于同一跨的另侧。在距减压环约40cm处用一个绳卡将两根上部支撑绳相互连接(仅用30%标准紧力)。
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② 下支撑绳安装
将第一根下支撑绳的挂环挂于端柱基座的挂座上。然后沿平行于系统走向调直支撑绳并放置于基座的外侧。并将减压环调节就位,同一根支撑绳上每一跨的减压环相对于钢柱对称布置;在第二个基座处.用绳卡将支撑固定于挂座的外侧(仅用30%标准紧固力);在第三个基座处,将支撑绳放在挂座内下侧。如此相问安装支撑绳在基座挂座的外侧和内下侧。直到本段最后一个基座并将支撑绳缠绕在该基座的挂座上,再用绳卡暂时固定;检查确定减压环全部正确就位后拉紧支撑绳并用绳卡固定;按上述步骤安装第二根下支撑绳,但反向安装,且减压环位于同一跨的另侧;在距减压环约40cm处用一个绳卡将两根底部支撑绳相互连接(仅用30%标准紧固力) 如此在一挂座处形成内下侧和外侧两根交错的双支撑绳结构。
(4) 钢绳网的安装 ① 钢绳网的就位
将钢绳网按钮编号,并在钢柱之间按照对应的位置展开;用一根起吊钢绳穿过钢绳网上缘网孔(同一跨内两张网同时起吊),一端固定在一根临近钢柱的顶端,另一端通过另一根钢柱挂座绕到其基座并暂时固定;用紧绳器将起吊绳拉紧,直到钢绳网上升到上支撑的水平为止,再用绳卡将网与上支撑绳暂时进行松动连接,同时也可将网与下支撑绳暂时连接以确保缝合时更为安全,此后起吊绳可以松开抽出;重复上述步骤直到全部钢绳网暂时挂到上支撑绳为止,并侧向移动钢绳网使其就位于正确位置;将缝合绳按单张网周边长的1.3倍截短,并在其中点作上标志。
② 钢绳网的缝合
从系统的一端开始,先将缝合绳中点固定在每一张网上缘中点处的支撑绳上。从中点开始用一半缝合绳向左逐步将网与两根支撑绳缠绕在一起,当到达柱顶挂座时,将缝合绳从挂座的前侧穿过(不能缠绕到挂座上),转向下继续重复上述步骤直到基座挂座,同样从挂座的前侧穿过并继续转向右缠绕不带减压环的一根下支撑绳,直到连接两根支撑绳的绳卡之处;从这里开始又用缝合绳将网与两根下支撑绳缠绕在一起,直到跨越钢绳网下缘中点lm处为止,最后用绳卡将缝合绳与钢绳网固定在一起。绳卡应放在离缝合绳末端约0.5m处。以相同的方法完成另一半的缝合,最后使左右侧的缝合绳端头重叠1.0m。
(5) 格栅安装
格栅铺挂在钢绳网的内侧,并应叠盖钢绳网上缘并向网外侧折15cm,然后用扎丝固定
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在网上;格栅底部应沿斜坡向上敷设0.5m左右,为使下支撑绳与地面间下留缝隙,用石块将格栅底部压住;每两张格栅间叠盖约10cm;用扎丝将格栅固定在网上,每平方米固定2~4点。 截水沟浆砌石施工
边坡截水沟为倒梯形段面,内砌M7.5浆砌块石,约266.75 m3,并M10砂浆摸面。 水泥砂浆在下面1342m高程平台进行拌和,浆砌块石和水泥砂浆采用人工倒运到工作,人工采用铺浆法砌筑,砂浆稠度为30~50mm,当气温变化时,适当调整;砌体的灰缝饱满,厚度为20~30mm,砂浆铺设厚度高于规定灰缝厚度6mm~8mm,石块间较大的空隙应填塞砂浆后用碎块或片石嵌实,并内槽面采用M10砂浆摸面。砌体外露面,在砌筑后12~18h之间及时养护,经常保持外露面的湿润,养护时间为14天。 雨季施工措施
1) 雨季施工必须做好施工场地排水,保持排水沟渠畅通,必须在雨季来之前施工结束。
①边坡开工时,先按设计要求施工截水沟,杜绝开挖区外的雨水流入开挖区内,确保开挖边坡稳定,截水沟的施工保证5月底之前完成。
②各出碴道路上坡坡度控制在10%以下,必要时,将出碴道路或自卸车采取防滑措施,确保雨季能正常出碴。
③开挖施工采取从外向里开挖、从高往低开挖,严禁开挖形成低洼积水区,做好排水沟。
④配备必要的排水物资及排水设备,做好边坡内的排水工作。 ⑤雨季施工加强对出碴道路的维护。
⑥对雨季边坡进行梳理,使雨水尽量沿自然冲沟进行导向下排,对工作面上集水及时引排和抽排,避免集水对不稳定岩体的浸泡出现坍塌。 2) 下列项目尽可能避开雨季施工: ①低洼地段的开挖施工;
②工程地质不良地段(如滑坡、塌方、崩塌、泥流石)的边坡施工。
③初期支护及时跟进,对开挖边坡及时进行封闭,不得将开挖面长时间暴露。支护施工及时跟进。
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④做好泥石流、滑坡的监测和预报工作。 9.4.2厂房进水口1293.0m~1334.0m以上开挖及支护 9.4.2.1施工概述
厂房进水口开挖平台长约144.2m,平台宽度30m,进水口前沿宽约40~90m,进水口开挖底高程1293m,进水口边坡最大开挖高41m。进水口开挖1293.00m高程至1312.00m高程为垂直开挖边坡,1312.00m高程至1334.00m高程开挖坡比1:0.3,在1312.00m高程设置3.00m宽的马道。
主要工程量:土方明挖:18.7万m3,石方明挖:25.4万m3。
工期安排:2008年1月15日开工, 2008年4月30日开挖施工完成,2008年6月30日支护施工完成 9.4.2.2施工布置 供风布置
供风管线根据开挖、支护部位,由右岸供风系统采用主支管枝状连接到各工作面附近。供风管采用法兰联接,主支管之间设置截门,联接供风胶管距掌子面距离不超过30m。施工中供风支管拟采用D100钢管,厂房进水口石方开挖主要采用CM351高风压潜孔钻和D7液压钻机,其中每台CM351钻机需配置1台移动式21.5m3/min电动空压机供风,按钻机数量配置,现场共需4台21.5m3/min空压机,随钻机就近布置;D7液压钻机为油动设备,不需要另外配置空压机。 施工供电
结合现场统一布置的供电系统,在集中式供风站、现场移动式空压机布置部位、明挖施工区局部照明部位各施工用电点设置低压开关柜,施工设备用电由此接出。动力线采用70mm2的低压电缆或低压四平线随工作面布置,供电线路同开挖工作面应保持至少50m的安全距离。 .施工照明
开挖阶段,在右岸坝肩边坡高程1334m以上布置2盏10kw疝灯,共需布置2盏,满足施工区现场照明需要;在进水口高程1354m布置2盏10kw疝灯,满足进水口施工区现场照明需要;此外根据作业面的需要,配置一定数量的1Kw投影灯,满足局部施工照明需要。照明线路采用35mm2的低压绝缘导线,随用电设备的布置进行敷设。 施工道路
利用现场规划的左右岸高低线公路、右岸过坝交通洞、右岸高低线连接段、竹子坝料
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场公路、右岸缆机平台公路可以向进水口工作面修建施工干道及临时施工道路。
㈠右岸边坡施工道路
右岸施工道路主要利用右岸高低线公路进行修建,结合厂房进水口出渣平台规划和进水口开挖出渣需要自上而下进行布置,需在高程1322m、高程1304m、高程1293m修筑施工便道。
⑪进水口、右坝肩高程1322m以上开挖施工道路R1、R1-1
由右岸高线公路2#隧洞出口高程1334m向进水口高程1322m修筑施工道路R1,经右岸2#变形体上部到达进水口高程1322m和右坝肩高程1322m,同时从右岸高低连接公路高程1334m向1#滑坡体上部修反铲施工道路R1-1,供滑坡体开挖、支护施工。
⑫进水口、右坝肩开挖施工道路R2
由右岸高低连接线黑水隧洞洞口高程1295m向进水口高程1304m修筑施工道路R2,经进水口左侧向上绕行到达进水口高程1304m,进行进水口高程1322m~1316.00m高程开挖出渣,同时将R2临时道路延伸到达右坝肩高程1300m,进行坝肩高程1300m上下梯段开挖施工。
⑬进水口、右坝肩开挖施工道路R3
由黑水沟隧洞洞口附近高程1295m向进水口高程1293m修筑出渣施工道路,经右岸2#变形体下部和进水口高程1293m,进行进水口高程1293~1304m高程开挖出渣;继续开挖到达右坝肩高程1270m的机械便道,进行右坝肩高程1290m~高程1270m之间开挖施工。
⑭右岸边坡临时开挖道路
⑮各出渣平台之间在开挖期间,由附近的出渣道路引出,修筑可供液压钻机、反铲、推土机等设备通行的施工道路,道路宽度约4~5m,推土机平整路面即可。 9.4.2.3主要施工方法 a.开挖方法
进水口开挖平台长约144.2m,分4层进行开挖,每层开挖高度约8~12m。 首先利用R1施工道路进行高程1322m~高程1334m边坡开挖,开挖梯段高度12m,其中边坡预裂可一次达到高程1316m,预裂孔深度11.5m,高程1322m以上开挖土石方通过R1施工道路运出。
高程1322m~高程1316m之间开挖利用高程1322m布置钻机,爆破梯段高度12m,其中马道以上预留2m厚垂向直保护层,高程1316m~高程1310m之间边坡预留3m水平
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向保护层,高程1316m马道采用手风钻水平光面爆破成型,爆破石渣通过R2施工道路运出。
在高程1316m马道开挖出来之后,先在高程1316m架设钻机,一次爆破预裂到高程1293m,预裂孔深度22.5m,然后进行高程1316m~高程1304m梯段开挖,高程1304~1293m高程之间开挖时,在桩号管0-030.00~管0+000.00进水口建基面采用YQ100B潜孔钻钻水平预裂孔,随梯段爆破一次完成。每循环水平预裂孔长15m,每次开挖30m宽度范围,进水口其它部分采用底部加20cm柔性垫层的保护层一次开挖技术。
进水口边坡土方开挖采用2.8m3液压反铲直接开挖,石方开挖采用D7液压钻机钻孔爆破开挖,边坡预裂采用CM351风动钻机钻孔,马道光面爆破采用YT28手风钻钻孔爆破,建基面水平预裂采用YQ100B钻孔。梯段爆破采用孔内延时、孔间延期非电毫秒微差起爆技术。爆破石渣采用2.8m3液压反铲和3.8m3液压正铲挖装,25t、32t自卸汽车运输,运至3#弃渣场。弃渣时依地势预留水道,避免雨水冲刷石渣,形成泥石流。
开挖过程中,边坡支护作业随梯段分层、分次开挖循环紧随施工,保证在其附近的下一层边坡开挖之前,按照设计图纸完成上部的全部支护施工。
开挖施工作业流程见图9.4.2.3-1。 进场准备 开挖施工作业流程图 框图9-3 钻爆作业 风、水、电管线敷设 钻 孔 药卷加工 修施工道路 爆破试验 装 药 测量放样 联 网 下层工作面清理 覆盖层开挖 卸 渣 汽车运渣 机械装渣 起 爆 b.覆盖层开挖
首先进行原始地形测量,然后进行开挖区植被、树木等清理,最后进行覆盖层开挖。覆盖层开挖分层高度不大于5m,直接采用2.8 m3液压反铲挖装配25自卸汽车运输出渣,每工作面布置2台D8R推土机辅助进行土石方推运和集中,遇到挖不动的大块石或巨石,采用手风钻预先爆破解小。开挖的植被、树木以及覆盖层土方运到指定的弃渣场整齐堆放。
c.一般石方梯段爆破
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㈠施工方法
石方开挖采用自上而下分层分块梯段爆破开挖方法,为保证梯段爆破不破坏马道或建基面,可预裂马道保护层或在建基面开挖高程较低的部位,开挖纵横先锋槽,下卧施工道路,进行水平预裂钻孔、装药爆破以及出渣,最后逐渐扩挖打开开挖工作面,实现多梯段,多层面的梯段爆破施工格局,为快速进行开挖施工创造条件。
先锋槽一般选择在建基面开挖高程较低的部位,保证先锋槽的拉槽爆破深度在满足临近建基面的水平预裂要求前提下,不对建基面造成破坏,否则,应采用爆破孔底部加柔性垫层的控制爆破开挖方法。
深孔梯段爆破及坡面预裂爆破一般采用CM351高风压钻机或D7液压钻机钻孔,边坡深孔预裂采用CM351钻孔,马道水平光爆孔采用YT28手风钻分段钻孔爆破,建基面水平预裂采用YQ100B潜孔钻钻孔,槽挖及浅孔爆破采用YT28手风钻。开挖的爆破石渣采用2.8m3液压反铲和3.8m3液压正铲挖装,25t、32t自卸汽车出渣,D8R推土机配合进行施工道路修筑、边坡翻渣或建基面土石方推集和清理工作面等作业。
依据地形布置钻孔,以弥补岩石自然坡厚度不均所造成的前排抵抗线不均的缺陷,并严格控制最小抵抗线不得朝向固定设备、临建设施等严禁飞石的部位,钻孔设备以D7和CM351高风压潜孔钻机为主,在设计边坡面15m以外的开挖采用大面积梯段爆破,靠近坝基永久边坡及建基面梯段按2³3m间排距进行爆破开挖,爆块大小根据现场调整。初拟爆破参数如下:
手风钻钻爆破参数:钻孔孔径D=40~42 mm,梯段高度3~4.0m,孔距1.0~1.2 m,排距1.0m,单耗0.4~0.45kg/m3,采用2#φ32岩石炸药,导爆管毫秒微差非电起爆网络起爆。
手风钻光面爆破参数:钻孔孔径D=40~42 mm,钻孔深度3~4.0m,孔距0.6~0.8 m,光爆层厚0.7m,线装药量为180~250g/m,采用2#φ25岩石炸药间隔不偶合装药,导爆索引爆。
潜孔钻、液压钻爆破参数:钻孔孔径D=90mm,梯段高度8~10m,孔距3~3.5m,排距2m,单耗0.4~0.45kg/m3,采用2#φ70mm岩石炸药连续装药,装药系数0.6~0.7,导爆管毫秒微差非电起爆网络起爆。
潜孔钻、高风压钻预裂爆破参数:钻孔孔径D=105mm,梯段长度随边坡马道设置高差,孔距0.8~1.0m,线装药量200~300kg/m,2#φ25岩石炸药间隔不偶合装药,导爆索引爆。
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㈡主要施工工序
㈢主要工序说明 ⑪测量放样
利用现场提供的水准点,在施工现场设置测量控制网,明挖测量采用全站仪、水准仪进行施工控制,控制放样精度不大于±1cm。每层石方开挖前,先采用推土机清理钻孔工作面,然后测量出岩石面高程,并结合基础开挖设计高程,确定出各部位的具体开挖深度。
⑫钻孔
明挖钻孔主要采用D7和CM351高风压钻机钻孔,对钻机无法到达部位,采用手风钻钻孔爆破,建基面水平预裂采用YQ100B潜孔钻钻孔,对局部边坡开挖、马道保护层范围内岩石开挖和槽挖采用YT28手风钻钻孔。
钻孔要求:钻孔严格按爆破设计方案进行,各钻孔需保持平直,均匀布置,本合同所有建基面均不允许欠挖,最大超挖量不大于15cm,钻孔深度需保证每层孔底高程一致,使爆破后的岩面平整,方便下一循环作业和满足建基面开挖要求。开挖边线采用预裂或光面
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出渣 安全检查 风、电管路延伸敷设 装药爆破 钻孔 钻机就位 钻孔放样 工作面清理 控制网布置 参数选定 爆破试验 风、电布置 图9-4爆破施工工艺流程框图 施工准备 排水布置
爆破技术。
⑬装药
为便于药量控制,一般岩石爆破装药采用定型φ70mm和φ80mm药卷,边坡保护层缓冲爆破装药采用φ50mm药卷,马道、建基面保护层采用φ32mm药卷,预裂或光面爆破炸药一般采用φ32mm药卷,装药采用2#岩石炸药,遇到钻孔内含有大量水的部位,采用乳化炸药。装药作业时,除爆破工之外,施工设备及其它施工人员均需撤出撤离到安全地带,并安排3~4人进行爆破警戒。
⑭联网起爆
装药结束,按爆破警报约定,进行准备――预警――起爆--警报解除等程序,起爆由前排依次向后排起爆,为保证爆破作业安全,采用毫秒微差非电顺序起爆网络,保护层采用光面或保护层一次爆破(结合预裂爆破)技术。
⑮安全检查
爆破后,首先由爆破工及安全人员进入开挖区进行安全检查,对发现的问题如盲炮、险石等进行处理。
⑯安全处理:
出渣之前,采用人工、液压反铲清理边坡松动石块,及时对开挖岩面进行检查,并根据情况确定是否需要临时支护,以保证岩石边坡稳定安全。
⑰掌子面清理:
出渣并经安全处理之后,采用TY220推土机配合人工清理工作面附近的石渣等杂物,以方便下一循环作业。
⑱安全观测
爆破期间进行爆破振动测试,为梯段爆破单段最大起爆药量控制提供试验依据。 d.预裂爆破
为保证开挖面符合施工图纸所示的开挖线,保持开挖后基岩的完整性和开挖面的平整度,也为减少对未开挖边坡和临近建筑物的破坏及影响,岩质边坡、各建筑物基础、马道等所有轮廓线上的垂直、斜坡和水平面均必须采用预裂爆破。
结合边坡预裂和建基面水平预裂爆破,保证边坡及建基面的成型,减少边坡及建基面的欠挖处理量。坝基水平建基面采用YQ100B潜孔钻机造预裂孔,并需搭设钻架配合潜孔钻钻孔,水平预裂深度一般不大于15m,较小部位采用YT28手风钻水平预裂,马道光面爆破孔一般深度为3~4m。
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预裂孔应钻在轮廓面上,开孔点应在轮廓线上,误差应小于5cm,钻孔应强调方位、倾角控制,钻孔孔底最大偏差应小于20cm,钻孔应做详细记录,预裂爆破钻孔孔径不得大于110mm 。预裂孔孔距、孔径、线装药密度及装药结构由专项爆破试验确定。
当边坡预裂爆破不能一次预裂到设计开挖底线时,预裂炮孔应比梯段炮孔超深一定长度,超深值不小于30倍梯段炮孔的药卷直径。对于台阶状开挖建基面,预裂孔不允许钻入建基面,其间距应为0.6m,0.6m以下用岩粉堵塞,以防止破坏基岩面。预裂孔超深时应先回填,后装药。预裂范围应超出相应梯段爆破区以外,其超出尺寸及预裂缝的宽度,应由爆破试验确定。
预裂爆破孔和梯段爆破孔一般不在同一爆破网络中起爆,若在同一起爆网络中起爆,预裂炮孔先于相邻梯段炮孔起爆的时间,不得小于75~100ms。边坡预裂爆破的最大单响起爆药量不宜大于50kg,一次预裂孔较多时,应根据预裂部位的具体情况分为5~10孔一段,进行串联分段后再实施起爆。
由于开挖轮廓限制,如开挖面由陡变缓部位,预裂孔无法在轮廓面上钻孔,采用预留保护层,手风钻分段钻爆方法。
预裂爆破效果应符合下列要求:
⑪在开挖轮廓面上残留炮孔半圆痕迹,应均匀分布;
⑫在开挖轮廓面上,残留炮孔痕迹应均匀分布。残留炮孔痕迹保存率,对节理裂隙不发育的岩体,应达到80%以上;对节理裂隙较发育和发育的岩体,应达到80%~50%;对节理裂隙极发育的岩体,应达到50%~10%;
⑬相邻两炮孔间岩面的不平整度,不应大于15cm。炮孔壁不应有明显的爆破裂隙; ⑭岩体平整,欠挖超挖符合规定,无瞎炮。
同一高程采用分区爆破时,为保证后续钻爆顺利进行,在分区边界宜采用预裂爆破,预裂孔间距约为15~20倍孔径。 e.光面爆破
光面爆破必须采用不耦合装药,不耦合系数范围2~5,应通过爆破试验确定。 光面爆破的效果,相邻两残留炮孔间的不平整度不应大于15cm,对于不允许欠挖的结构部位应满足结构尺寸的要求,残留炮孔壁面不应有明显爆破裂隙,除明显地质缺陷处外,不得产生裂隙张开、错动及层面抬动现象。炮孔痕迹保存率对节理裂隙不发育的岩体,应达到80%以上,节理裂隙较发育和发育的岩体,应达到80%~50%,节理裂隙极发育的岩体,应达到50%~10%。
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采用先期预裂,光面爆破开挖保护层时,光爆孔前的爆破孔一般不多于两排,在前沿清理结束后施爆。缓冲孔炮孔间距不大于1.5m,药卷直径应减小为主炮孔药卷直径的2/3~1/2。
f.特殊地质条件下的边坡开挖
⑪首先对边坡进行削坡,减缓边坡的坡度,使边坡处于稳定状态;
⑫加强排水,避免夹层、软弱破碎带充填物长期被水浸泡,内摩擦角φ值减小,坡体稳定性降低。除开挖前修筑截、排水沟,把雨水、地表水引至开挖区以外,增设排水孔,降低地下水位,排水孔按设计要求进行实施。
⑬降低开挖分层高度、预留保护层,以1.5~2.5m分层高度,预留保护层开挖,手风钻钻孔、浅孔小药量爆破,降低爆破震动对边坡围岩过大扰动,保证边坡开挖的稳定。
⑭加强监测。随时对坡体进行观测,已开挖区加密监测断面,对监测结果进行分析,并即时把监测成果报监理工程师,以便确定坡体稳定性,根据工程师指示进行开挖、支护。
⑮视坡体稳定情况,必要时进行预固结灌浆,在坡顶打超前垂直锚杆稳定边坡。 g.支护施工程序
支护施工程序见图9.4.2.3-2。
施工准备 局部危岩随机锚杆 系统锚杆 挂网、喷混凝土 预应力锚索施工 排水孔 图9.4.2.3-2 支护程序图
h.支护原则
支护施工遵循在开挖过程中自上而下分层分段进行的原则,支护与开挖展开平行流水作业,支护随开挖及时跟进,上层的支护应保证下一层的开挖施工安全顺利进行。
在马道保护层开挖完成以后,对于锁口锚杆、锚筋桩和部分系统锚杆利用开挖的液压钻机登渣施工,其它支护均在马道上搭设钢管脚手架进行,边坡锚杆、喷混凝土支护随着
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边坡开挖自上而下滞后一个梯段进行、锚索滞后开挖两个梯段。
右岸2#滑坡体处理部位最低开挖至1300.00m高程时,需待卸料平台下方三排锚索施工完成后方可下挖。结合坝肩开挖进度,尽早安排此部位锚索施工。 i.支护施工流程
边坡开挖→边坡清理→随机锚杆及初喷混凝土→搭设施工平台→锚杆施工→边坡埋管引排水→初喷混凝土一层(3~5cm)→挂网→喷射混凝土至设计厚度→预应力锚索施工→排水孔施工→下一循环。 j.锚杆、锚筋桩施工
注浆锚杆:采用水泥砂浆全长注浆,用于永久性支护和施工临时支护的锚杆,直径有Φ25、Φ28、Φ32四种,长度有4.5m、6m、9.0 m。
锚筋桩:为特殊的锚杆类型,由3根Φ32和Φ25锚杆组成安装在一个孔内,长度有9.0m、12.0m。
㈠ 材料
⑪ 锚杆:锚杆和预应力锚杆的材料应按施工图纸的要求,选用Ⅱ级螺纹钢筋或变形钢筋。
⑫ 水泥:注浆锚杆和预应力锚杆的水泥砂浆中的水泥应采用强度等级不低于P.O32.5级的普通硅酸盐水泥。
⑬ 砂:砂采用最大粒径小于2.5mm的中细砂。
⑭ 水泥砂浆:砂浆标号必须满足施工图纸的要求,注浆锚杆水泥砂浆的抗压强度等级为20MPa;
⑮ 外加剂:按施工图纸要求,在注浆锚杆水泥砂浆中添加的速凝剂和其它外加剂,其品质不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成分,掺量通过试验确定。
㈡ 施工工艺流程及说明 施工工艺流程见图9.4.2.3-3。
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㈢ 锚杆施工方法 ⑪ 注浆锚杆 ① 测量定位和布孔:
灌 注 砂 浆 下倾锚杆 测 量 定 位 布 孔 钻 孔 上倾锚杆 洗 孔 锚 杆 安 装 密度孔 口 封 堵 锚 杆 安 装 检测 孔 口 封 堵 验 收 灌 注 砂 浆 图9.4.2.3-3 锚杆施工工艺流程图 钻锚杆孔前将边坡上的浮石撬除,并将岩面清理干净,按施工图纸在施工面测量定位布置钻孔位置,图纸未作规定时,系统锚杆的孔轴方向垂直于开挖面;局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反,其与滑动面的夹角大于45°。
② 钻孔:
锚杆孔的开孔应按施工图纸布置的钻孔位置进行,控制孔位偏差不大于100mm。 锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求。局部加固锚杆的孔轴方向一般与可能滑动方向相反并与可能滑动面的倾向成45°的交角。
注浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径,若采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工,钻头直径应大于锚杆直径15mm以上;若采用“先安装锚杆后注浆”的程序施工,钻头直径应大于锚杆直径25mm以上。
锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定,孔深偏差值不大于50mm。 钻孔内积水和岩粉应用高压风(或高压水)吹洗干净。
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长度≤4.5m的锚杆孔采用手风钻钻孔,长度>4.5m的锚杆孔采用导轨钻机和100B潜孔钻机钻孔。
③ 洗孔:
用高压风水洗孔,并用高压风将孔内水吹干。 ④ 验孔:
对孔位、孔深、斜度进行检查。 ⑤砂浆锚杆的安装与注浆:
长度≤4.5m的锚杆采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工,长度>4.5m的锚杆采用“先安装锚杆后注浆” 的程序施工。
锚杆安装首先对锚杆用钢筋进行检验,其性能指表符合设计要求,并满足国家标准,在后方加工厂按设计要求长度下料制作,8t载重汽车运到现场后,采用人工安装。
砂浆锚杆注浆用水泥在使用前经过检验,水泥供应具有出厂合格证,质量等级必须满足国家标准,水泥砂浆按设计配比试验合格后,按比例进行拌制,拌制的砂浆在拌制开始后一小时内使用完毕,注浆前将锚杆孔用高压风冲洗干净,然后将浆液用注浆机注入孔内,注入的浆液占孔深的3/4左右,以保证锚杆插入后的密实度。砂浆锚杆用砂浆配合比应在以下规定的范围内通过试验选定:水泥∶砂 1∶1~1∶2(重量比);水泥∶水 1∶0.38~1∶0.45。
先注浆的锚杆应在钻孔内注满浆后立即插杆,后注浆的锚杆应在锚杆安装后立即进行注浆。注浆后,在砂浆凝固前,不得敲击、碰撞和拉拔锚杆,以保证锚杆的质量不受影响。
⑫锚筋桩施工
锚筋桩施工工艺流程见图9.4.2.3.-4。
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测量放线、布孔 钻 孔 不合格 钢筋桩加工 检 查 合格 清孔、安装 孔口封堵 灌 浆 图9.4.2.3-4 锚筋桩施工工艺框图
主要工序施工说明:
锚筋桩由3根Φ32和Φ25钢筋加1根注浆管组成,钻孔孔径φ90mm~φ110mm,主要位于左岸挡水坝段、消力池、左右岸滑坡体等断层出露和破碎岩体边坡及马道锁口部位,因此锚筋桩必须与下一梯段爆破孔的钻孔同步施工,并优先安排,在下一梯段爆破前完成。
锚筋桩直接利用开挖钻机造孔,孔位偏差不大于100mm,孔深偏差值不大于50mm,成孔终验合格后采用“先安装锚筋桩后注浆”的程序施工。
预先在后方加工厂制作,8t载重汽车拉运至现场人工安装。
钢筋桩安装完毕后在孔内灌注M30水泥砂浆,注浆后,在砂浆凝固前,不得敲击、碰撞和拉拔锚筋桩。
k.挂网、喷混凝土施工
本标段喷射混凝土包括喷射素混凝土、钢筋网喷射混凝土等作业。 ㈠ 主要材料
水泥:优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥,当有防腐或特殊要求时,经监理人批准,可采用特种水泥。水泥为不低于32.5级普通硅酸盐水泥。进场水泥应有生产厂的质量证明书。
骨料:细骨料采用坚硬耐久的粗、中砂,细度模数宜大于2.5,使用时含水率控制在5%~7%;粗骨料采用耐久的卵石或碎石,粒径不大于15mm;喷射混凝土中不得使用含有
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活性二氧化硅的骨料。
外加剂:速凝剂的质量应符合DL/T5100的有关规定及施工图纸要求并有生产厂的质量证明书,初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于10min。选用外加剂应经监理人批准。
钢筋网:应采用屈服强度不低于240MPa的光面钢筋网。 ㈡ 配合比
喷混凝土配比采用符合设计要求、经试验选定的施工配合比。在保证喷层厚度的前提下,尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量应通过现场试验确定,喷混凝土的强度及初凝和终凝时间,须满足施工图纸及现场喷射工艺的要求。配合比试验成果报送监理人。
㈢ 配料、拌和及运输
⑪ 称量允许偏差:拌制混合料时的称量允许偏差按下列规定控制。 水泥和速凝剂:±2%,砂、石:±3% ⑫ 搅拌时间
① 采用容量小于400L的强制式搅拌机拌料时,搅拌时间不少于1min。 ② 采用人工拌料时,拌料次数不少于三次,且混合料的颜色均一。 ③ 混合料掺有外加剂时,搅拌时间适当处长。 ⑬ 运输
混合料在运输、存放过程中严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入,装入喷射机前过筛。 ㈣ 施工方案
喷射混凝土采用业主提供厂拌混凝土,6m3混凝土搅拌汽车运至现场喷射机位置,采用TK-961型喷射机接导管至工作面人工喷护。
喷射混凝土施工分两序进行,初喷施工紧跟开挖作业面,喷射厚度3~5cm,混凝土终凝到下一循环放炮时间控制不小于3h;后序喷射施工紧跟永久支护锚杆作业面,喷射作业分段自下而上顺序进行,边坡喷射总厚度小于10cm可一次喷到设计厚度;大于10cm时应分次喷到设计厚度。挂钢筋网部位按“喷-网-喷”的程序进行。
㈤ 工艺流程
⑪ 喷射混凝土施工工艺见图9.4.2.3-5。
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水 砂 石 混合料拌和 水泥 搅拌车运料 速凝剂 混凝土喷射机 空压机 输料管 受喷面 养 护
图9.4.2.3-5 喷混凝土工艺流程图
⑫ 喷前准备
① 喷射施工前应清理受喷面,清除开挖面浮石、石渣或堆积物,挖除欠挖部分,用高压风水枪冲洗受喷面;对于潮湿的泥化岩石,采用高压风清扫岩面。
② 受喷面验收合格后,在锚筋上设立喷厚标志,无锚筋时,可自设锚筋设立喷厚标志。
③ 喷混凝土前进行地质资料的收集和整理,并配合监理人及设计地质工程师进行地质素描。
⑬ 施工方法
① 喷混凝土施工前检查喷射机施工用水、风运行是否正常,按先通风后送电,然后再投料的顺序进行作业。喂送混合料应保持持续、均匀,施喷中应使用助风管,协助管道畅通。
② 对受喷面渗水部位,可采用埋设导管、盲管或截水圈作排水处理,并作好孔口保护后可进行喷护。
③ 喷射作业采用分段分片依次进行,喷射顺序自下而上螺旋式喷射。喷前先找平受喷面的凹处,再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动,每圈压前面半圈,绕圈直径约30cm,力求喷出的混凝土层面平顺光滑。分层喷射时,后一层在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后喷射时,先用风水清洗喷层面;喷射作业紧跟开挖工作面,混凝土终凝至下一循环放炮时间不少于3h。区段间的接合部和结构的接缝处应妥善处理,不得存在漏喷部位。喷射作业时,应连续供料,并保证工作风压稳定。喷射作业完成或因故中断作业时,应将喷射机
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及料管内的积料清理干净。
④ 风压:应取喷射机正常工作时的风压。风压过大,喷射速度过高,混凝土回弹量大,水泥耗量大;风压过小,则混凝土不密实。
⑤ 喷射方向和喷射距离:喷头与受喷面应尽量垂直,偏角宜控制在20°以内,利用喷射料来抑阻集料的回弹,以减少回弹量。喷头与喷面的距离应控制在0.6~1.2m左右。
⑥ 喷射喷射混凝土终凝2h后及时喷水养护,养护时间不少于7昼夜;气温低于5°C时,不得喷水养护。
⑦ 喷射作业区的气温不应低于+5℃;混合料进入喷射机的温度不应低于+5℃;普通硅酸盐水泥配置的喷射混凝土在低于设计强度的40%时,采取抗冻保温措施,避免喷射混凝土受冻。
⑭ 钢筋网的使用
① 根据设计要求,指定部位在喷射混凝土前布设钢筋网。钢筋采用Ⅰ级钢筋,直径为8.0mm,钢筋网孔网间距为200mm。
② 钢筋网安装前先喷3cm~5cm厚混凝土,然后由人工铺设钢筋形成钢筋网,钢筋与钢筋之间采用铅丝绑扎牢固,最后与锚杆或附加插筋焊接在一起,喷射时钢筋不得晃动。
③ 钢筋网喷射混凝土的施工按GB50086的有关规定执行。 ㈥ 喷混凝土质量控制
⑪ 喷混凝土厚度通过预埋钢筋作厚度标志或钻孔测深检查,外观质量通过肉眼检查评价,喷射混凝土厚度未达到施工图纸要求的厚度,按监理人指示进行补喷,所有喷混凝土都必须经监理人检查确认合格后才能进行验收。
⑫ 喷射混凝土与岩石间的粘结力及喷层之间的粘结力,应按监理人的指示钻取直径100mm芯样进行试验,试验成果资料报送监理人。所有钻取试件的钻孔,在检查结束后用干硬性水泥砂浆填。
⑬ 经检查发现喷射混凝土中的鼓皮、剥落、强度偏低或有其它缺陷的部位,及时进行清理和修补,经监理人检查合格为止。 l.预应力锚索施工
㈠简述
厂房进水口预应力锚索主要为1000kN和2000kN级,锚索孔孔深多在30~45m之间,预应力锚索共130束,均采用压力分散型无粘结锚索。
㈡施工安排
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预应力锚索施工遵循“紧跟开挖面,自上而下,立体穿插,平面分散”的原则。 ㈢钻孔机械配置
根据施工总体安排,在钻机选型上要具备以下特点:自重轻,移动方便,适于在钢管平台上施工;满足钻孔质量要求;满足施工强度要求。具体见表9.4.2.3-6。
钻孔机械配置表
表9.4.2.3-6 锚索级别与形式 1000kN锚索 2000kN锚索 成孔孔径(mm) 115 165 钻机型号 100B/YG-80型潜孔钻机 YG-80型潜孔钻机 数量 2台 2台 ㈣施工流程 无粘结预应力锚索施工工艺流程见图9.4.2.3-7。
锚 索 施 工 准 备 测 量 定 位 钻 机 定 位 加 固 剥离内锚段PE塑料管、清洗钢绞线油脂 钻孔、清孔、测孔 编束 锚 索 安 装 外锚头混凝土浇筑 全 孔 一 次 灌 浆 张 拉 观测、补偿张拉 外 锚 头 保 护 - 77 - 长 期 观 测
图9.4.2.3-7 无粘结预应力锚索施工流程图
㈤施工前的准备工作
预应力锚索施工前,对用于施工的定位仪器、测孔仪器、钢尺、灌浆用压力表、自动灌浆记录仪等进行校验,合格后使用。
张拉油泵、千斤顶、压力表、监测仪器联合率定,绘出关系曲线,用于施工。 用于施工的所有原材料均抽样检验,合格后使用。
为加快施工进度,对内锚固段浆液及外锚头混凝土、封锚混凝土做早强配合比试验。 ㈥施工方法 ⑪ 钻孔
钻孔施工前,由测量人员配合技术员按施工图的要求正确放出各锚孔孔位。并标识清楚,同时由技术员向钻孔操作人员逐孔进行钻孔参数及钻孔要求的技术交底。
① 岩石钻孔措施
钻机就位后,按设计的高程、方位角及倾角调整钻机,由技术人员用地质罗盘仪检查无误后,进行加固,保证钻机开孔精度。
开孔时,用低钻速冲击钻进,待钻进1.0~1.5m,由技术人员复测钻孔各项参数,符合要求则继续钻进,否则进行纠偏。然后正常钻进,每隔5米再次复测、纠偏,对不能满足要求的孔则废弃,并按监理要求重新开孔。废孔在周边预应力锚索张拉前用水泥砂浆回填密实。当孔深超过30m时,每隔10 m加定中器,确保钻孔精度。
② 断层破碎地段的钻进成孔措施
在钻遇破碎地层时,钻具会发生跳动,钻进负荷加大,甚至坍孔、埋钻、卡钻,给正常钻进施工带来一定的影响。为此,必须采取有效措施,以保证正常钻进施工,分情况具体为:
a.采取固结灌浆的方法,胶结破碎地层;
b.采用人工造壁:推送水泥球至破碎孔段并挤压捣实,使水泥球与破碎岩体在有限范围内胶结;
c.限量灌浆造壁:用送浆管将W/C=0.4:1的浆液限量输送到破碎带,使孔壁破碎岩体在有限范围内胶结,形成稳定孔壁。
一旦发现破碎带,立即超前固结灌浆。
破碎带进行灌浆处理后,待凝期内,该锚孔施工钻机不得作任何位置变动,直到锚孔造孔施工结束后方能移机,但为保证施工进度,采用一台机组人员配两套设备的方式进行
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施工,停机不停人。
锚索孔钻至设计孔深后,报请监理工程师验收,检查钻孔方位角、倾角、偏斜、孔深及内锚固段岩性等,符合设计规范要求后,孔口进行保护,若不合格,则进行回填,重新造孔。
⑫ 锚索制作与安装 ① 钢铰线下料
钢绞线选用符合要求并检验合格的1860MPa高强度低松弛无粘结钢绞线。 无粘结锚索下料长度: L=L设+L外锚头+L监+L张
L—锚索下料长度 L设—设计孔深 L外锚头—外锚头高度 L监—监测仪器高度 L张—张拉段长度 下料长度用检验合格的100m钢尺量测。
无粘结锚索下好料后,将设计要求的锚根段长度用人工剥离表层的聚乙烯塑料管,管口用胶带封口,以免浆液浸入,逐根清洗钢绞线表层的保护油脂,并用干净棉纱擦干,清洗合格的钢绞线分类运往编束场地。
② 锚索编束
锚索编束均在锚索加工厂内进行,按照施工图中设计的根数,将下好料的单根钢铰线顺直排列在编束平台上,同时摆好灌浆管,装配挤压头、托板和锚板,进行内锚段部分制作,按要求安放隔离架,然后按规律编排并绑扎成束,下倾孔内锚根灌浆管距孔底0.5m,排气管距止浆环20cm,内锚段2.0m,自由段1.5m的间距摆好塑料支架,然后按规律编排并绑扎成束,同时内锚段每两个隔离架之间用铁丝捆扎,锚根部位安装导向套,张拉端每根钢绞线按顺序编号标识,同时挂牌标明锚束编号。锚束体还要做好止浆装置。止浆装置为土工布制作的止浆袋。
组装好的锚束验收、编号、堆放保存。 ③ 锚束的运输、安装
在加工厂制作好的锚束用8t载重汽车运往施工区域,人工水平运输至需要穿束的孔位,人工配合5T卷扬机进行穿束。
安装前,仔细检查锚束编号是否与锚孔号相符,锚束长度是否与锚孔深相符,穿束时所有操作人员要协调一致。
安装完注意检查胶囊充气管及灌浆管是否通畅,如不畅通,则拔出锚索,处理后重新
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穿束。
⑬ 内锚固段注浆
无粘结锚索一般情况下需在外锚墩混凝土浇筑并有一定强度后进行全孔一次注浆,若能确保孔口封闭及灌浆压力满足要求的情况下,也可在外锚墩混凝土浇筑前进行全孔一次性注浆,
浆液采用纯水泥浆进行灌注,浆液的配比应经试验确定,其水灰比应取0.4~0.45,浆液中应掺入一定数量的膨胀剂和早强剂,其28天的结石强度应不低于30MPa。
水泥采用PO42.5硅酸盐水泥,浆液配比经试验确定。
锚固段灌浆压力0.3MPa~0.5MPa,水泥浆由孔底注入,整个注浆过程必须连续。排气管回浓浆后即以0.5MPa的压力闭浆,闭浆时间30min后结束灌浆。
灌浆后,在浆体强度达到设计要求之前,锚索不得受扰动。
若内锚固段灌浆时发生止浆环破裂而漏浆,应拔出锚索,用清水将孔内浆液冲洗干净,更换止浆环,重新安装锚索,进行内锚固段灌浆。
⑭ 垫座混凝土浇筑
对锚索孔口部位的基岩面人工清理干净,安装孔口预埋钢垫板和锚索保护套管,并调整钢垫板和套管的方向准确。
按混凝土墩头体型立模,注意使混凝土承压面与锚孔轴线垂直,并安装墩头钢筋。立模完毕后,开始浇筑混凝土,浇筑时加强振捣,振捣过程中注意保护预埋钢垫板及保护套管。如进入冬季施工,浇筑结束后按冬季施工要求对混凝土进行严格保温养护。外墩头混凝土集中拌制,混凝土搅拌车运输到现场,通过溜槽、溜桶运至作业层,再由人工转运到各浇筑部位。
⑮ 锚索的张拉
在内锚固段浆体及垫座混凝土达到设计标号后(或采用快速锚头,内掺早强剂,在内锚固段及外墩头达到设计标号的70%后),进行锚索张拉。如有试验锚索则先进行试验锚索的张拉。
张拉前将锚索、千斤顶、锚具均与锚孔中心线对中安放好。
a.压力分散型锚索,由于钢绞线长度不等,故采用千斤顶单根间隔对称分序张拉,确保各钢绞线平均受载。
b.张拉时,先张拉锚具中心部位钢绞线,然后张拉锚具周边部位钢绞线,张拉按照间隔对称分序进行。
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c.张拉时,每次升荷稳压后测量钢绞线伸长值,并按要求进行记录。 d.张拉方式:
初始张拉→第一循环张拉→第二循环张拉→第三循环张拉→第四循环张拉。 初始张拉:将钢绞线逐根分序张拉至设计应力的1/4锁定。
第一序循环张拉:在初始张拉结束后,在δ/4荷载的基础上加载至δ/2(稳压锁定)。 第二序循环张拉:在第一循环张拉结束,在δ/2荷载基础上继续加载至3δ/4锁定。 第三序循环张拉:第二循环张拉结束,在3δ/4荷载基础上加载至δ锁定。
第四序循环张拉:第三循环张拉结束,在δ基础上加载至1.1δ稳压锁定,长期观测。 ③补偿张拉:整体张拉锁定48h内,根据试验锚索的应力测试结果,经监理工程师审查,对预应力下降到设计值以下时进行补偿张拉,张拉方法与前述张拉相同。
锚索张拉应采用以张拉力控制为主,伸长值校核的双控操作方法。当岩体锚索张拉实测伸长值与理论计算伸长值偏差超出设计规范时,应停机检查,待查明原因并采取相应措施后,方可恢复张拉。
在进行试验锚索张拉时,认真记录压力传感器的读数、压力表读数以及钢绞线在不同级别张拉力下的伸长值。每次进行试验束张拉,均必须有监理工程师在场时进行。
⑯ 封孔回填
封孔回填灌浆前必须由监理人检查确认锚索应力已达到稳定的设计吨位,一般在锚索补偿张拉工作结束后28天进行。
锚索内锚固段,张拉段回填灌浆全部采用三参数灌浆自动记录仪。 无粘结式锚索一次灌浆完成,原则上不作二次回填灌浆。 ⑰ 外锚头保护
各锚索孔回填灌浆结束24h之后,即用手持切割机将工作锚具外的超长部分钢绞线切除,切除后的钢绞线在工作锚具外的留存长度15cm,然后用C25混凝土对外锚具及钢绞线做永久防护,厚度20cm。
9.5竹子坝场地加固工程
9.5.1 工程简介
竹子坝施工区场地位于大坝右岸与竹子坝料场之间,引水洞进水口附近。该场地有大坝高线混凝土拌和系统和竹子坝人工骨料加工系统。竹子坝施工区场地高程现已施工了部分挡土墙,边坡整体基本处于稳定状态,边坡基本上为前缘局部小圆弧滑动。本工程边坡
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加固处理,在施工区边坡主滑方向主要设置挡土墙加锚索支护方案;对地基采取抗滑桩处理。对于施工区侧边坡,考虑到边坡的自然坡度较陡,并且边坡失稳基本上为大圆弧滑动以及尽量减少对坡脚要设置拌和系统建筑物施工的干扰,对侧边坡实施锚索支护方案。场地采取喷混凝土封闭,地面设排水沟,坡面设排水孔。 9.5.2工程地质条件
地形地貌
拟建竹子坝施工区场地位于大坝右岸和竹子坝料场之间,引水洞进水口附近。场地靠近雅砻江侧开阔,其他三面环山,地貌上类似为围椅状地形,场地后缘为竹子坝料场。施工区场地坡度约10~25°,地势宽阔;场地上有竹子坝沟,常年流水,受降水的影响雨季和旱季水量变化很大。
地层岩性
施工区场地出露的地层主要为第四系崩坡积堆积(pl+dlQ4)块碎石土、冲洪积堆积(pl+alQ3)含碎石粉质粘土和湖积堆积的(PL+alQ3)的含碎卵石土、粉质粘土(lQ3)及孤块石夹少量砂卵砾石层(col+plQ3)等,下伏基岩为二叠系上统上段和中段的玄武岩。地层从上到下分别描述如下:
(1)块碎石土①(pl+dlQ4)
土黄~黄褐色,松散~稍密,以碎石为主,含量约为40~50%,粒径6~15cm为主;含少量块石20~30%,粒径20~30cm;其余为壤土,局部夹有孤石。原岩成份多为玄武岩,强~全风化,棱角状。主要分布在场地表层。
(2)含碎石粉质粘土②(pl+alQ4)
灰黄~灰绿色。稍湿,稍密~中密,可塑~硬塑,以粉质粘土为主,含量约为60%。夹有碎石,含量约30%,块径3~10cm为主,局部夹有粒径20~50cm的块石。原岩成份多为玄武岩,强风化,棱角状。灰绿色的含碎石粉质粘土②多为粉质粘土滑动或挤压与灰黄含碎石粉质粘土②的产物。
(3)粉质粘土③(lQ3)
灰色~灰绿色,饱和,稍密~中密,可塑~硬塑状态,受地下水影响力学性状较差。场地均有分布,其中中后缘厚度较深。
(4)含砂卵砾石块碎石土④(pl+alQ3)
灰色~灰绿色,松散~稍密,以碎砾石为主,含量约为40~50%,粒径6~15cm为主;
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含少量卵石和块石20~30%;其余为粉质粘土,局部夹有孤石。原岩成份多为玄武岩,强~全风化,棱角状。主要分布场地的下部。
(5)孤块石夹少量砂卵砾石层⑤(col+plQ3)
该层主要为崩积堆积形成的粒径较大、含量较多的孤块石,孤块石含量约85%~90%,夹杂少量的砂、卵石、砾石以及粘土。根据勘探情况看该层主要发育在竹子坝场地中前缘,1340m平台~1360m平台范围。
(6)致密状玄武岩⑥(P2β3)
二叠系上统上段致密状玄武岩,斑状结构、块状结构,主要矿物为斜长石、辉石,中厚层状。
(7)杏仁状玄武岩、菊花斑状玄武岩⑦(P2β23)
二叠系上统中段杏仁状玄武岩、菊花斑状玄武岩,斑状结构、块状结构,主要矿物为斜长石、辉石,中厚层状。
(8)杏仁状玄武岩、致密状玄武岩夹少量紫红色凝灰岩⑧(P2β22)
二叠系上统中段杏仁状玄武岩、致密状玄武岩夹少量紫红色凝灰岩。斑状结构、块状结构,主要矿物为斜长石、辉石,中厚层状。 9.5.3 施工内容和主要工程量
(1)竹子坝施工场地挡土墙的基础开挖、挡墙地基置换、土石回填、混凝土浇筑、挡墙排水管、锚索支护;
(2)竹子坝施工场地的侧边坡覆盖层清理、喷砼、锚索、框格梁支护; (3)竹子坝施工场地边坡排水系统工程; (4)竹子坝施工场地地面喷素混凝土保护层。
主要工程量 表9.5-1 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 项目名称 土方明挖 碎石土回填 混凝土 喷混凝土 塑料排水盲沟 钢筋 PVC花管 钢花管 单位 m m m m m t m m 3333数量 2767 1215 4260 1750 9834 416 188 2580 备注 δ=10cm Φ100 Φ100 Φ100、L=30m - 83 -
9 10 边坡排水孔 预应力锚索 m 束 12229 324 Φ100、L=5或30m 1000KN、L=45~110m 工程重点和难点
根据竹子坝场地设计,本工程的重点是各类锚索的施工,难点是如何解决施工干扰和施工场地,以及深锚索在厚覆盖层及破碎带的成孔问题。 9.5.4施工总平面布置
场内右高线公路、竹子坝料场公路、右岸高低线连接段、右岸低线过坝交通洞、右低线公路、右岸缆机平台公路、S2#公路、S3#公路都已建成并运行,作为主要场内主要施工道路,在开工前,为了满足各部位的施工需要,仅需修建少量施工便道,采用碾压碎石路面,宽3.0m,总长约200m,在施工过程中可根据实际地形情况调整、优化。
施工供水
生产用水由大坝供水工程供应,利用生产水厂提供的接水点,接口管径Φ450mm。在提供的接水点设转接口,接引设Φ75主供水管线,支线采用Φ50管供水,工作面利用软管供水。
施工供水特性表 表9.5-2 序号 1 2 项 目 供水管 供水管 直径(mm) Φ75 Φ50 长度(m) 550 800 路线 由大坝供水厂引至高程1360平台 从主供水管接引至各施工区域 施工供风
施工用风主要指钻孔及混凝土工作面冲洗等,根据施工总进度计划的安排和设备的配置,配置9台21m3/min的移动式空压机,布置在竹子坝上游侧高线公路路边,铺设两趟Φ159mm钢管分别至1360m和1380m平台,总长约200m;然后从Φ159mm钢管设置多个分口,采用高压风管供风至施工作业面,总长500m。
施工供电
施工用电由右岸大坝35kV变电站供电。
根据施工实际情况需要,在竹子坝上游高线公路旁高压线架下安装两台1250KVA变压器,从变压器下线引线至各工作面配电柜供使用。。为了提高施工供电的可靠性,配备柴油发电机组,50KW的2台,保证关键部位施工供电的可靠性。
施工供电主要特性表 表9.5-3
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序号 1 2 3 工程名称 400V线路 电缆 变压器10kv /0.4kv 规格或型号 LGJ-70 VV3³25+16 1250KVA 单位 km Km 台 数量 0.8 1.5 2 施工照明
施工区大面积照明采用投射灯,初拟在平台之间的坡面两端、沟左侧锚索区等区域,设照明灯塔7座。为了便于施工人员现场施工,沿施工布置照明灯,灯的功率、数量根据施工场地的大小而定。
在施工作业区、施工道路、临时设施、办公区和生活区设置足够的照明。各部位的照明度应满足招标文件的规定和施工需要。
施工通讯
施工各部位负责人用移动电话通讯,以方便对外联系需要。工区内部设对讲机6对,作内部通讯。
办公和生活营地建设
根据施工进度和施工强度初步计算,工程平均施工人员约180人。须在现场增建住房共计200m 2,全部作为职工住宿,办公场所及住宿不足的部分由由我施工局统一安排解决400m2。
混凝土拌和系统
喷护混凝土采用现场JS500拌和机拌制,其余混凝土购买商品混凝土。 综合加工厂
(1)钢筋加工厂、模板加工厂,以及修钎厂均利用工地现有的临时设施。 (2)编索加工厂在现场分散布置,1344~1360m正面坡和开关站锚索加工场地位于1360m新建临时房旁边;1360~1380m正面坡、1344~1360m侧边坡锚索、1380~1395m正面坡、风冷料仓侧坡锚索及中细碎石车间锚索加工场地布置在上游侧高线公路旁。
其他临时设施
在施工区布置工程简介牌、工程形象进度图示以及项目质量、安全、进度、环保和文明施工目标宣传栏。办公生活区内布置环保、消防等公益宣传栏。承包人将尽力美化营地,以文明工地的标准布置施工场区,消防、安全设施做到齐全到位,环保、卫生设施(垃圾桶、移动厕所等)布置合理;并处理好临时雨水、污水排放,以防止污染环境。
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9.5.6 施工方法综述
土石方开挖主要指挡墙基础及排水沟土方明挖、侧坡覆盖层清坡。其开挖工作内容包括:准备工作、场地清理、施工期排水、施工期边坡临时监测、完工验收前的维护,以及将开挖可利用或废弃的土方运至监理人指定的堆放地点并加以保护和处理等工作。
土石方回填主要指本标段挡土墙碎石土回填。其工作内容包括:挡墙回填、挡墙地基置换以及各项工作内容的质量检查和验收等。
主要施工方法 ⑪土方开挖施工
挡土墙基础主要采用CAT320反铲开挖,直接装10t自卸汽车运至招标文件规定的3#弃渣场。排水沟采用反铲粗挖,人工配合修整至设计标准,开挖土方由人工配合ZL-50装载机堆集,装10t自卸汽车运至3#弃渣场。侧坡覆盖层清坡主要指高程1344m、1360m、1380m三个平台的侧坡清坡,主要采用CAT320反铲利用三个平台自爬至清坡区顶部,自上而下机械清理,人工配合,在平台处集渣,ZL-50装载机堆集,装10t自卸汽车运至3#弃渣场。
⑫土石方回填施工
挡墙地基置换采用洞渣料,挡墙回填采用大坝开挖料。填筑料利用CAT320反铲装车,10t自卸汽车运至填筑区域,挡墙地基能卸车到位的,就直接均匀卸料,不能就位的,卸在置换区附近,利用反铲转运到位,按照设计要求分层回填,挡墙混凝土浇筑完毕,混凝土达到一定强度后,开始后部碎石土回填,底部狭窄部位利用小型翻斗车运输填筑料入仓,上部大面积采用10t自卸车运输填筑料。
主要施工工艺 ①开挖施工工艺 (1)准备工作
开工之前,确保配备满足开挖强度的开挖及运输设备,施工道路满足使用条件,渣场已经能够使用,对开挖料的流向已经规划好。在将实测地形和开挖放样资料报送监理人复核并经监理人批准后,即可进行开挖施工。
开挖前,应按要求作好开挖边线上部的截水沟施工并作好排水规划,确保开挖在旱地进行。
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(2)场地清理
主要指地表植被清理,其范围包括开挖区需要清理的全部区域的地表,根据图纸所示边界外1m。
场地清理主要采用人工配合推土机集料,装载机装自卸汽车运输到渣场。对于树根、草木植物等采用人工进行配合清理。
施工过程中按如下要求进行:
清理主体工程施工场地地表的植被,其边线按照监理人指示实施; 在主体工程的表土清理中,清理边线照监理人指示实施。 (3)测量放样
根据业主提供的三角点和水准点,在复核无误的情况下作为已知点使用,利用已知点在施工区布设施工控制网,保证控制网至少有2个以上(包括2个)的已知点,组成附合边角网进行施测,位于附近的各等级控制点,埋设有强制归心装置的混凝土观测墩。平面控制点选在通视良好、地基稳定且保存时间长的地方,视线离障碍物不小于2米。
放样前根据设计图纸和有关数据及使用控制点成果,对设计图纸的有关数据和几何尺寸认真校核,计算数据,绘制放样点位图,所有数据、草图均安排两个人独立校核后,才能由施测人员放样,施测人员在放样前应收集施工区平面与高程控制成果,根据不同的地形、地貌及精度要求,选用适合的仪器和不同的放样方法进行施工测量,所有放样工作都要在监理工程师监督下进行。在开挖过程中,需随时校核、测量开挖面的标高、控制桩号及边坡坡度等是否符合施工图纸的要求,发现偏差及时修正。
(4)开挖、运输
挡土墙基础主要采用CAT320反铲开挖,直接装10t自卸汽车运至招标文件规定的3#弃渣场。排水沟采用反铲粗挖,人工配合修整至设计标准,开挖土方由人工配合ZL-50装载机堆集,装10t自卸汽车运至3#弃渣场。侧坡覆盖层清坡主要指高程1344m、1360m、1380m三个平台的侧坡清坡,主要采用CAT320反铲利用三个平台自爬至清坡区顶部,自上而下机械清理,人工配合,在平台处集渣,ZL-50装载机堆集,装10t自卸汽车运至3#弃渣场。
在每层开挖时,结合永久排水设施,根据需要设置超前排水沟,作好坡面和开挖面的排水,遵循“高水高排”原则,利用坡顶设置的截水沟,避免高处水流跌入基坑深槽。对于平凹部位开挖排水,在开挖区周围设置挡水堤和开挖周边设置排水沟,并有效排除积水。
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齿槽、排水沟、排水盲管等小型构造物在边坡开挖完成后进行,由于该部位土方开挖量小,机械开挖不便,主要采用人工开挖。在开挖时做好开挖面的排水。
(5)边坡开挖、修整
临近设计边坡范围内的土方采用人工修坡,确保开挖的坡面坡度符合要求,减少超欠挖。边坡工作面开挖成略向边坡外侧倾斜的坡度以利排除雨季积水,同时利用坡顶截流沟确保开挖坡面不被雨水冲刷。
边坡开挖应免超挖,由于施工不慎或施工便道需要造成超挖,应分层补填碾压,不得顺坡碾压。
为防止修整后的开挖边坡遭受雨水冲刷,采取妥善措施,在雨季前做好边坡的护面和加固工作。
土方明挖过程中,如出现裂缝和滑动迹象时,立即暂停施工和采取应急抢救措施,并通知监理人。必要时,按监理人的指示设置观测点,及时观测边坡变化情况,并做好记录。
(6)基底压实
挡土墙基底开挖严格控制开挖高程,碾压前控制高程比设计高程略高2~5cm,保证碾压后达到设计高程。
碾压使用液压振动板或小型振动碾进行压实。
基面清理平整后,及时报验。基面验收后抓紧施工,若不能立即施工时,做好基面保护,复工前再检验,必要时须重新清理。
②回填施工工艺
回填作业主要包括铺料、平整两道工序。为提高工作效率,减少干扰,挡土墙回填采取分层作业,每层一仓,一次平整组织施工,工作面工艺流程如下:
测量放线→碎石料运输→卸料→铺料→平整。 1)测量:由测量放出边界线。 2)卸料:采用后退法卸料。 3)铺料:人工配合反铲进行平料。 4)平整:采用CAT320反铲进行平整 ③挂网喷混凝土施工
挂网及喷混凝土施工随边坡分层开挖进行,做到在下一层边坡开挖之前,完成上一层边坡挂网和混凝土喷射等施工。
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挂网喷混凝土,网片为,网格规格为20³20cm。φ8钢筋采用调直机在施工现场调直,人工现场按设计沿坡面布置,,喷射混凝土由混凝土搅拌机现场拌制,混凝土喷射机喷射,人工操作。
施工工艺
喷砼采用混凝土喷射机进行喷护施工,喷射早强砼,喷头自动添加速凝剂。喷砼施工工艺流程见图。
(1)配料、拌和及运输
喷射混凝土的初凝和终凝时间,应满足施工图纸和现场喷射工艺的要求,喷射混凝土的强度为C20,使用混凝土喷射机喷混凝土时采用混凝土喷射试验确定的配比。
施工 准备 拌制喷砼 运料 喷机喷射砼(加速凝剂) 养护 挂 网 岩面处理 验收合格 设置喷砼 厚度标志 质量检查 出机口取样试验 现场取样试验 喷砼施工工艺流程
(2)拌和混合料的称量允许偏差 水泥和速凝剂±2%,砂、石±3%。 (3)混合料搅拌时间应遵守以下规定
采用容量500L的搅拌机拌料时,搅拌时间不得少于2min,严格按试验确定的配合比配料、搅拌,混凝土在现场拌和。在任何情况下,均不允许回收回弹的材料返回拌和。
(4)受喷面准备
在喷射混凝土之前,彻底清理基础面。对于浮渣等覆盖物清理干净,清除坡脚处的堆积物,对于土质边坡应将其整平、压实。
(5)挂网施工
在施工前首先进行坡面清理,并对所使用钢筋进行除锈、除污,然后按设计要求挂网,接头单面焊接≥8d,绑扎搭接≥30d,钢筋网与坡面距离在3-5cm之间,钢筋网的砼保护层厚度不得小于5cm,十字接头绑扎率要达到90%以上,丁字接头绑扎率为100%,网片应
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焊在锚杆或插筋上,确保网片安装牢固,使网片满足设计要求
(6)混凝土喷射
喷射混凝土分层按自下而上顺序进行。受喷面清理干净之后,及时进行混凝土喷射作业,采用供风站集中供风,混凝土喷射机进行喷射混凝土施工。为减少回弹量,提高喷射质量,要求喷头保持良好的工作状态;保持喷头与受喷面垂直,喷距控制在0.6m—1.2m范围;采取正确的螺旋形轨迹喷射施工工艺,喷射操作时喷头不得正对钢筋。
喷射机作业严格执行喷射机的操作规程,要保证喷射过程的连续性,如因故中断喷射作业时,将喷射机和输料管内的积料清理干净。
如果喷射混凝土出现夹层、砂包、裂缝或其它相关缺陷,或者质量检查不合格,均按质检人员的指示予以清除后重新喷射;发现脱落的喷层或大量回弹物被钢筋网架住,必须及时清除,不得包裹在喷层内。
喷射混凝土前,在岩石表面布设金属钉等,以保证喷混凝土的厚度,金属钉等伸出岩面部分应为喷射混凝土的厚度,在喷射混凝土完成之后金属钉全部被喷射的混凝土覆盖。
(7)养护
喷砼终凝后2h—4h内开始喷洒水养护,以保持喷层具有足够的湿润度;养护时间一般工程不得少于14天,气温低于+5℃时,不得喷水养护。
挂网喷混凝土质量检查
①材质检验:每批进场的水泥和钢筋要有出厂合格证,同时和进场的砂石骨料按批次抽样检验,不合格的原材料不能应用于本工程。
②在喷混凝土的过程中,按规范规定的取样比例对喷混凝土进行现场取样,查看其28d龄期强度,对不合格的部位采取补喷或置换等补救措施。
③按合同和规范规定的抽验范围和数量,达到28d龄期后,采用取芯方式对喷混凝土进行喷层厚度和喷层强度检查,不合格的部位采取相应的补救措施。
④预应力锚索施工 锚索施工工艺流程
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施工准备 测量放线定孔位 脚手架搭设 岩石破碎预固结灌浆 钻机按设计要求就位造孔,套管跟进 1000KN或750KN索体制作 冲洗孔壁 验收 成孔锚索安装 锚索锚固段全孔一次注浆 锚墩及框格梁钢筋制安、混凝土浇筑 锚墩达到龄期后锚索张拉 封锚 竣工验收
锚索施工工艺流程图
施工机具及钻孔方法
(1)孔深60m以下锚索孔造孔,采用成都哈迈岩土钻掘设备厂生产的YXZ-70型钻机; (2)难以成孔的锚索孔,采用CIR110配套Φ152偏心钻具随钻跟进Φ146套管护壁至一定深度,再换用Φ115钎头钻进,破碎段采用预固结相结合的方式进行造孔。
(3)80~110m深孔采用成都哈迈YG-90液压锚固钻机和进口履带钻机施工(其中由于履带钻机自重达12t,无法在架子上作业,采取石渣回填3m³4m的平台,回填高度视锚索孔的高程而定,在回填平台上进行作业)。
(4)锚索在各作业区现场绑扎制作,人工辅以手链安装,注浆泵注浆,QYC270型液压
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千斤顶单根循环调直,YDC-2000型液压千斤顶分组分级张拉,灌浆泵封孔,锚具采用ESM15-7型锚具。 造孔
(1)钻孔位置、孔位、方向、孔径及孔深严格按照设计文件执行,钻孔孔位偏差不大于100mm,钻孔入口倾斜度及方位角偏差不得大于±1.0°,在钻进长度方向上的孔斜偏差不得大于2%,有特殊要求时其孔斜偏差不得大于1%,有效孔深不得欠深,钻孔达到设计孔深时孔内残留物不超过10cm,钻孔完毕,用风将孔内杂物排干。
(2)地质资料显示,竹子坝场地覆盖层很厚,场地的覆盖层性状较差,大部分覆盖层主要是冲洪坡积堆积块碎石土、含碎石粉质粘土和湖相沉积的含碎卵石及粘土,厚度变化较大,存在不均匀(变形)沉降,根据地层情况锚索钻孔主要选取YXZ-70型钻机和YG-90A型钻机。
(3)配备φ152mm偏心钻具钻进、φ146mm钢套管跟进;穿透覆盖层进入弱风化岩体后退出φ152mm偏心钻具换装直锤钻具继续钻进至设计孔深。
(4)不需跟管成孔的锚索孔,采用YG-90锚固工程钻机配套DHD350Q风动冲击器及Φ115钎头钻进成孔。
(5)锚索孔破碎段采用冲击器配套粗径长组合钻具、螺旋钻具、扶正器、防卡器、反振器、Φ89钻杆等成孔。
(6)钻孔中遇破碎带和渗水量较大的地段无法成孔时,作好详细的钻孔记录,并按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148-2001)的规定对锚孔进行预固结灌浆处理;或采用喷射灌浆钻具进行超前固结灌浆处理。灌浆水泥采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,浆液水灰比1:1~0.5:1,为使孔内浆液迅速凝固缩短待凝时间在浆液中可掺入水泥重量0.6%的速凝剂,耗灰量达到300kg/m时即进行待凝。
(7)钻孔完毕,连续不断地用压力风水彻底冲洗钻孔,在安装锚索前,将钻孔用孔口堵塞保护。
(8)钻孔结束后报请监理工程师验收,验收合格后在不超过1d~3d的时间内即进行下索、注浆等工序。
主要结构面钻进成孔措施
边坡锚索孔施工过程中,将钻遇大量的错动带等结构面。钻具会发生跳动,钻进负荷加大,甚至会发生坍孔、卡钻、埋钻事故,给正常钻进带来不利影响。为保证成孔质量及
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效率,进行超前固结灌浆,待凝等强后继续钻进。
1)采用同径粗、长钻具钻穿结构面,采用螺旋钻杆及高压压缩空气解决排渣问题,辅以防卡器、反振器起钻后采用对心喷射钻具钻入塌渣进行灌浆处理。
2)对心喷射灌浆
为有效保证超前固结灌浆护壁效果以及减少灌浆量,拟采取对心喷射钻具进行超前固结灌浆,待凝等强后扫孔继续钻进。
① 对心喷射灌浆钻具可向四周进行喷射灌浆;自带钻头,可钻入塌渣内进行灌浆。因此,可有效地利用水泥浆液进行灌浆护壁,起到提高施工工效、降低水泥总耗量的作用。
② 采用对心旋转、高压喷射灌浆方法。采用高压灌浆泵或风泵、喷灌钻具等设备机具,射浆管采用Φ50钻杆。
③ 喷灌钻具设对中装置,防止喷射孔堵塞,影响喷灌效果。 ④ 在喷灌过程中,低速旋转、前后活动喷灌钻具,确保灌浆效果。
3)超前固结灌浆采用0.1~0.3MPa压力灌注,浆液采用1:1~0.5:1水泥浆液,吸浆量大时根据实际情况可采用间歇、限流、待凝等综合措施,并采用喷灌钻具灌注。
预应力锚索的制作、运输和安装 (1)锚索现场制作
1)钢绞线下料:按设计文件和设计图纸要求进行,下料前检查钢丝或钢绞线的表面,确认没有损伤后使用,按孔深加2.0m~2.5m的长度下料,锚束下料采用砂轮切割机切割,断口要平齐。钢绞线在全长范围内不允许有接头或连接器。每根钢绞线都应完整无损,没有裂隙、疤痕、伤痕和其它缺陷,且表面不能有油污和银屑。自由张拉段钢绞线的PE护套不得有破损。
2)将锚头PE套管剥去,安装内锚头结构并作防腐处理。
3)钢绞线编号:对灌浆管、钢绞线进行编号,用砂轮机进行刻痕加以区别。 4)编制锚索体:严格按设计图纸要求进行锚索体编制,内锚段和张拉段隔离架间距允许偏差不大于50cm,两隔离架中间用黑铁丝绑扎牢固,绑扎时保证钢绞线平行不交叉。锚索体内布置一套灌浆管路并编入索体。进浆管出口至锚索端部距离不小于0.2m,保证管路畅通,管路系统耐压值不低于设计灌浆压力的1.5倍。锚固段长度不小于10m。承压板间距为2m。
5)导向帽按要求制作,与锚索体牢固可靠连接。
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6)锚索制成并经检验合格后采取保护措施防止钢绞线锈蚀。 (2)锚索运输、安装
1)锚索在搬运和装卸应谨慎操作,严防与硬质物体摩擦,以免损伤PE套管。 2)锚索穿索采用人工辅以导链进行安装,锚索就位曲率半径不小于3m。 3)锚索孔成孔后、锚索安装前检查孔道通畅情况。
4)钢绞线PE套管如有破损,采用胶布绑扎后方能验收、下索。
5)锚索入孔时,送入速度要均匀,尽量避免来回抽动锚索体,防止损坏锚索体或使锚索体整体扭转。
6)锚索安装完毕后,对外漏钢绞线进行临时防护。 外锚墩金属构件制作
(1)外锚墩金属结构包括钢垫板、导向管、垫座钢筋等,上述部件必须定型批量加工。 (2)导向管长1.4m左右,由壁厚2.5mmA3钢管加工而成,伸入锚索孔内不小于60cm。 (3)钢垫板设计尺寸:长³宽³厚=250³250³50mm;钢垫板中部钻取直径115mm的圆环孔,与导向管垂直焊接牢固,导向管内不得留有焊渣。
(4)锚墩钢筋采用φ12mm(圆钢)、锚墩插筋采用φ22mm(螺纹钢)。
(5)经加工、焊接、组装完成的外锚墩钢结构妥善保管,做好防水、防潮和防锈措施。 锚索灌浆
⑪灌浆水泥:采用PO42.5R普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。
⑫采用纯水泥浆液灌注,浆液水灰比0.36:1,掺入水泥重量0.6%的减水剂。 ⑬锚索锚固段灌浆进行全孔一次灌浆。
⑭锚索注浆控制标准:累计注入水泥10t时进行间歇,间歇时间按2小时控制;累计注入水泥20t时进行待凝,待凝时间按8小时控制;待凝后复灌,如果仍然效果不明显,则每注入10t待凝一次。
⑮灌浆时灌浆管进浆,采用有压循环灌浆法,开始灌浆时敞开排气管,待排出气体、水和稀浆,回浓浆时逐步关闭排气阀,使回浆压力达到0.1~0.2Mpa,吸浆率小于0.4升/min时,再屏浆30min即可结束。
锚墩浇筑
⑪外锚墩安装、浇筑前要清理松动岩体,清洗岩面,并进行基础验收。
⑫按设计图纸进行锚墩钢筋和木模板的架立,应注意保证导向管插入岩体满足设计要
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求,导向管轴线与钻孔轴线对中,钢垫板与导向管轴线垂直,验收后进入浇筑工序。 ⑬锚墩混凝土的标号为C35(7d)。
⑭砼入仓根据作业区情况采用溜槽入仓、搭设提升架提篮入仓或人工入仓三种方式。 ①1344平台和1360平台之间边坡、1360平台和1380平台之间边坡锚索锚墩浇筑,采取混凝土搅拌车分别运至1360平台、1380平台搭设溜槽浇筑。1360平台运距4.2km,1380平台运距6km。
②1360平台和1380平台靠近开关站一侧锚索框格锚墩,采取挡土墙边搭设提升架,混凝土搅拌车运至提升架旁,辅以人工提篮送料入仓。运距4.5km。
③1380平台和1395平台之间边坡锚索锚墩浇筑,同样采取搭设提升架辅以人工提篮入仓。运距5.8km
④八局砂石料场、高线拌合楼上游侧边坡锚索锚墩浇筑,采取混凝土搅拌车运至作业面附近公路边,人工运料入仓。八局砂石料场运距5km,1380平台上游侧运距6km,1344平台上游侧运距4km。
锚索张拉
(1)锚固段的浆液结石、承压垫座混凝土的承载强度未达到施工图纸的规定时,不得进行张拉。
(2)当锚索的预应力损失超过设计张拉力的10%时,应进行补偿张拉。补偿张拉在锁定值基础上一次张拉至超张拉荷载,最多进行两次。
(3)张拉设备的标定:为保证张拉控制力的准确性,在张拉作业前须对张拉设备系统(包括千斤顶、油管、压力表等)进行“油压值—张拉力”的标定。
(4)锚索张拉操作
1)将钢绞线外锚头部分PE套管用电工刀剥去,洗去油脂。
2)安装工作锚具、限位板、夹片、千斤顶及工具锚,安装前工作锚具上的锥形孔及夹片表面应保持清洁,为便于卸下工具锚,工具夹片可涂抹少量润滑剂。工具锚具上孔的排列位置须与前端工作锚的孔位一致,不允许在千斤顶穿心孔中发生钢绞线交叉现象。张拉时应记录每一级荷载伸长值和稳压时的变形量,且与理论伸长量和规定的变形量进行比较,特别是最后一级锁定时钢绞线回缩量是否满足规定要求。如果实测伸长值大于计算伸长值10%或小于5%,应停机检查,待查明原因并采取相应措施后,方可恢复张拉。
3)锚索张拉实行分级加载和整索分组分级整体张拉。
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4)张拉加载及卸载应缓慢平稳,加载速率每分钟不宜超过0.1δcon,卸载速率每分钟不宜超过0.2δcon(δcon为设计张拉力)。
5)锚索张拉锁定后,夹片错牙不应大于2mm,否则应退锚重新张拉。
6)对于需作补偿张拉的锚索,在张拉锁定3~7天后应进行补偿张拉。补偿张拉在锁定值基础上一次张拉至超张拉荷载。
7)锚索张拉时应通知监理工程师到场,及时准确记录油压表编号、读数、千斤顶伸长值,夹片外露段长度等。
张拉锚索的防护
(1)锚索补偿张拉完毕,卸下工具锚及千斤顶后从工作锚具外端量起,留150mm钢铰线,其余部分用砂轮切割机截去,锚头作永久的防锈处理。
(2)锚索防护除采用PE套管外,其张拉段必须采用纯水泥浆进行全孔封闭灌浆,浆液的强度和性能应满足设计要求。
(3)封锚混凝土浇筑前,必须将锚具、钢绞线外露头、钢垫板表面水泥浆及锈蚀等清理干净,并将外锚墩混凝土表面凿毛,然后涂刷一道浓水泥素浆,然后浇筑封锚混凝土。封锚混凝土标号为一级配C25(28d)。
(4)锚索施工过程中和施工完毕后7天内距锚索施工部位20m范围内不得进行爆破作业,后期亦不得在邻近地区进行大规模爆破作业。
⑤排水孔施工
5m浅孔排水孔和30m深孔排水孔均采用YXZ-70型风动液压钻机钻孔,配备偏心钻头钻进,钢套管跟进,钻至设计孔深后起出全部钻具,安装塑料盲沟管或钢花管,完成安装后使用拔管器拔出钢套管。
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施工准备 测量放线定孔位 脚手架搭设 钻机按设计要求就 位,套管跟进造孔 钻至设计孔深,起出全部钻具,验收孔深 安装塑料盲沟管或钢花管 使用拔管器拔出跟进全部套管 钻机就位至下一孔位 竣工验收
排水孔施工流程图
造孔
(1)钻孔位置、孔位、方向、孔径及孔深严格按照设计文件执行。 (2)开孔孔径:φ110mm。
(3)钻孔孔位偏差:不大于100mm。
(4)钻孔角度:仰角5°,入口倾斜度及方位角偏差不得大于±1.0°,在钻进长度方向上的孔斜偏差不得大于2%,有特殊要求时其孔斜偏差不得大于1%。
(5)钻孔完毕,连续不断地用压力风对孔内进行冲洗,将孔内残渣清理干净。 孔深验收
完成钻孔及孔内清理工作之后,起出全部钻具,由质检部和现场监理对孔深进行验收。 塑料盲沟管或钢花管的安装
排水孔完成孔深验收后,按照设计要求安装塑料盲沟管或钢花管。 钢套管的拔出
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单孔塑料盲沟管完成安装后,将YD-50型液压拔管器架立在孔口,拔出跟进的全部钢套管。
质量检查和验收
⑪排水孔施工过程中须详细记录,对原材料进行检测,对各道工序进行检查并作记录,并将检查记录报监理工程师审查,经监理工程师签认合格后,进行后道工序施工。
⑫完工验收:排水孔施工全部结束后,将质量检查记录、原材料的检验记录等其它原始资料在内的验收资料提交监理工程师审查,申请验收。 9.5.7混凝土工程施工
施工项目和工作内容
混凝土工程主要包括框格梁混凝土、排水沟混凝土、挡土墙混凝土等。 施工规划 1、施工道路
4#挡土墙混凝土, 1344m、1360m、1380m、1395m四大平台间边坡框格梁、锚墩混凝土,以及场地左侧边坡3处锚索框格梁混凝土均可通过现有施工道路到达工作面附近。
2、砼运输
砼水平运输方式主要采用6m3混凝土搅拌车。挡土墙混凝土主要采用25t汽车吊配混凝土吊罐入仓,框格梁和锚墩混凝土主要是人工配合溜槽和滑车提升斗入仓。排水沟均采用用人工入仓。
3、模板规划
挡土墙及框格梁模板均以组合钢模为主,辅以木模;锚墩混凝土利用木模,采用内撑外拉的方式固定。
4、挡土墙混凝土施工
挡墙砼采用商品混凝土,6m3砼罐车运输到现场,砼采取汽车吊配混凝土罐入仓的方式分层浇筑。挡墙模板采用1x1m的大钢模和p3015小钢模相结合。
(1)混凝土施工工艺流程
基础面及施工缝面处理→测量放样→根据点线立模板→测量复测→模板调整→预埋排水管→仓号清理→ 仓号验收→开盘浇筑→养护
(2)基础面及施工缝面处理
清除边坡上和基础面的杂物、泥土及松动岩石,压力水冲洗干净。水平施工缝面要凿
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毛并清洗干净,人工凿毛要清除所有乳皮、松散物及污染物,以露除粗砂和骨料为准。
(3)测量放线
坡面和基础面处理合格后,用全站仪、水准仪等进行测量放线检查规格,将体型的控制点线放在明显地方,并在方便度量的地方给出高程点,确定钢筋绑扎和立模边线,并作好标记,焊钢筋架立筋。
(4)模板安装
模板采用1x1m的大钢模和p3015小钢模相结合。 围囹:模板的横竖围囹采用φ42的架子钢管做围囹。
加固方法:内部用ф16拉杆内拉,预制的手榴弹砼块外顶。通过联合验收后,用铁丝和钢筋与架子固定。
模板施工时注意以下要求:
①每次立模施工前进行刷一层脱模剂。
②立模准确,支撑牢固可靠,以确保砼体型尺寸及浇筑质量符合设计及规范要求。 ④模板在现场架立,Φ1.5〃钢管纵、横向背牢。拉杆固定于锚杆上,仓内设对撑,随浇筑砼上升时拆除。
(5)模板的复测加固
模板立设后进行复测,误差控制在1cm,复测合格后报请测量监理通过联合验收,联测合格后对模板进行加固,主要采用内部ф16拉杆内拉和预制的手榴弹砼块外顶。
(6)填缝材料和预埋管安装
模板的复测加固后要进行伸缩缝2cm沥青板的安装,混凝土表面须先进行平整处理,对蜂窝、露筋、起皮、起砂和松动等缺陷采用高标号砂浆进行修补,并清理干净,2cm沥青木板板铺设后采用固定加固。同时由于边坡布设排水孔,浇筑前要预埋φ100的PVC管。预埋管一端顶在模板,孔内塞面纱或布条,一端顶在边坡上,孔外用砂浆封缝,以免浆液进入,且要用钢筋加固牢靠以免移位和脱开。浇筑完成后,拆除模板,找到预埋管后清理安装ø100塑料盲沟。
(7)清仓验收
清理仓位内的杂物,并且冲洗干净,排除积水,提交有关验收资料进行仓位验收,同时做好浇筑准备,搭设简易脚手架、安全护拦,检查振捣设备,增加照明。浇筑仓位首先通过内部三检,提供原始资料,由质检部门提请监理人进行验收。
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(8)混凝土开盘浇筑
开仓前严格按照仓面设计要求,认真开好“班前5分钟”质量、技术交底会、责任落实到人,检查各种设备是否齐备和运行良好,遇到可能下雨的天气,彩条布和水泵是否备好等,方可进行开盘浇筑。
混凝土拌和:在本工程购买商品混凝土。严格按现场试验室提供并经监理人批准的程序和混凝土配料单进行统一拌制,并在浇筑现场进行混凝土取样试验。
混凝土运输:混凝土运输根据需要采用6m3罐车进行运输。
混凝土入仓:仓面验收合格后,方可进行混凝土浇筑。在每仓浇筑前先铺一层2~3cm 厚同标号的水泥砂浆以保证新混凝土与基岩或老混凝土施工缝面结合良好,以免防止模板漏浆产生蜂窝、麻面等质量缺陷的发生。
混凝土考虑利用吊罐入仓,人工平仓,插入式振捣器振捣密实,采用平铺法,每层铺料层厚30~50cm。
混凝土浇筑注意以下要求:
①混凝土的生产和原材料的质量应满足规范和技术条款要求。 ②浇筑混凝土时,严禁在途中和仓内加水,以保证混凝土质量。
③仓内注意下料均匀速度不易太快,加强振捣,连续浇筑,浇筑过程中不要冲模板和预埋管下料,模板工和钢筋工要加强巡视维护,异常情况及时处理。
混凝土振捣:混凝土振捣采用φ80型振捣器和φ50性软轴振捣棒,φ80型振捣器主要振捣靠边坡侧,φ50性软轴振捣棒主要振捣靠边坡侧模板边,且离模板保持10cm的距离。
混凝土收面:护坡顶部混凝土采用人工用抹子抹成设计图纸要求的表面平整度。 (9)养护和拆模修饰:
①混凝土浇筑结束后12h~18h,洒水养护,用麻袋覆盖保湿、保温,养护时间不少于14天,在干燥、炎热的气候条件下,适当延长养护时间。
②为避免新浇砼出现表面干缩裂缝,应及时采取砼表面喷雾,保持砼表面湿度。保湿应连续进行。
③混凝土强度达到施工图纸要求及规范规定,正常情况下48小时(气温高24小时),方可拆出模板。
④拆模后对模板进行清理干净,满足下一段砼浇筑使用。
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⑤拆模后若发现混凝土有缺陷,提出处理意见,征得监理人同意后才能进行修补。对不同的混凝土缺陷,按相应的监理人批准的方法进行处理,直至满足设计和规范要求。
5、锚索框格梁混凝土施工 (1)清基和施工缝处理、冲洗
混凝土浇筑前,清除地基上的杂物,压力风吹洗干净,保持清洁。进行地质资料收集整理,基础验收。
(2)测量放线
基面处理合格后,用全站仪、经纬仪、水准仪等进行测量放线检查规格,将框格梁体型的控制点线放在明显地方,并在方便度量的地方给出高程点,确定钢筋绑扎和立模边线,并作好标记,焊钢筋架立筋。
(3)绑扎钢筋
由技术人员开出下料单,在钢筋加工厂制作,为了防止运输时造成混乱和便于架立,每一型号的钢筋必须捆绑牢固并挂牌明示,载重车运输到施工现场,人工搬运至工作面,进行绑扎焊接,底板钢筋要预先搭设好架立钢筋。
锚索框格梁混凝土施工工艺流程以框图表示如下:
模板制作加工 取样试验 养护
- 101 - 拆模、修饰 锚索框格梁混凝土施工工艺图
施工准备 钢筋加工运输 基础及缝面处理 基础验收 砼拌制 运输 测量放线 钢筋绑扎 模板架立 清仓、验收 混凝土浇筑
(4)立模、校模
小钢模在现场架立,扣件连接,钢管纵、横向背牢。拉杆固定于锚杆上(或对拉) ,仓内设对撑,随浇筑混凝土上升时拆除,独立的墙、柱严防整体变形。
(5)清仓验收
清理仓位内的杂物,并且冲洗干净,排除积水,提交有关验收资料进行仓位验收,同时做好浇筑准备,搭设简易脚手架、溜槽架、安全护拦,检查振捣设备,增加照明。
(6)混凝土拌制与运输
混凝土由拌和站按现场试验室提供并经监理工程师批准的程序和混凝土配料单进行统一拌制,并在出机口和浇筑现场进行混凝土取样试验;各种不同类型结构物的混凝土配合比通过试验选定,并根据建筑物的性质、浇筑部位、钢筋含量、混凝土运输、浇筑方法和气候条件等,选用不同的混凝土坍落度。
拌制好的混凝土采用混凝土搅拌车运至现场。 (7)混凝土入仓浇筑
1)浇筑仓位首先通过内部三检,提供原始资料,由质检部门提请监理人进行验收。 2)验收合格后,进行混凝土浇筑,基岩面浇筑仓,在浇筑第一层混凝土前,均匀铺设一层2~3cm水泥砂浆,砂浆标号比同部位混凝土标号高一级,并保证混凝土与基岩面结合良好。
3)浇筑过程中,采用小型振捣机械捣实,避免漏振,并控制混凝土浇筑层厚度及上升速度,保证钢筋不产生位移,模板不走样。
4)砼入仓根据作业区情况采用溜槽入仓、搭设提升架提篮入仓或人工入仓三种方式。 ①1344平台和1360平台之间边坡、1360平台和1380平台之间边坡锚索框格梁浇筑,采取混凝土搅拌车分别运至1360平台、1380平台搭设溜槽浇筑。1360平台运距4.2km,1380平台运距6km。
②1360平台和1380平台靠近开关站一侧锚索框格梁浇筑,采取挡土墙边搭设提升架,混凝土搅拌车运至提升架旁,辅以人工提篮送料入仓。运距4.5km。
③1380平台和1395平台之间边坡锚索框格梁浇筑同样采取搭设提升架辅以人工提篮入仓。运距5.8km
④八局砂石料场、高线拌合楼上游侧边坡锚索框格梁浇筑,采取混凝土搅拌车运至作业面附近公路边,人工运料入仓。八局砂石料场运距5km,1380平台上游侧运距6km,1344
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平台上游侧运距4km。
(8)养护
混凝土浇筑结束后12h,洒水养护,使其保持湿润状态,养护时间14天,在干燥、炎热的气候条件下,适当延长养护时间。
(9)拆模、修饰
1)混凝土强度达到施工图纸要求及规范规定后,方可拆出模板。
2)拆模后若发现混凝土有缺陷,提出处理意见,征得监理人同意后才能进行修补。对不同的混凝土缺陷,按相应的监理人批准的方法进行处理,直至满足设计和规范要求。
6、排水沟混凝土浇筑 (1)清基
完成排水沟土方开挖后,将立模范围内的杂物、泥土及植物草茎全部捡拾干净,经质检部门检查后由现场监理进行基础验收。
(2)测量放线
基面处理合格后,用水准仪等进行测量放线检查规格,将排水沟的控制点线放在明显地方,并在方便度量的地方给出高程点,确定立模边线,并作好标记。
(3)立模、校模
采用小钢模在现场架立,扣件连接,钢管纵、横向背牢,拉杆固定于锚杆上(或对拉) ,仓内设对撑,严防整体跑模变形。
(4)混凝土拌制与运输
混凝土由拌和站按现场试验室提供并经监理工程师批准的程序和混凝土配料单进行统一拌制,并在出机口和浇筑现场进行混凝土取样试验。
拌制好的混凝土采用混凝土搅拌车运至现场,视不同部位采用不同的入仓方式。 (5)混凝土入仓浇筑
浇筑仓位首先通过内部三检,提供原始资料,由质检部门提请监理人进行验收。验收合格后,方可进行混凝土浇筑,基岩面浇筑仓,在浇筑第一层混凝土前,均匀铺设一层2~3cm水泥砂浆,砂浆标号比同部位混凝土标号高一级,并保证混凝土与基岩面结合良好。
仓内注意薄层平铺,认真平仓,防止骨料分离,注意层间结合,加强振捣,确保连续浇筑,防止出现冷缝,浇筑过程中模板工要加强巡视维护,异常情况及时处理。
砼入仓采用翻斗车或溜槽。浇筑过程中,采用小型振捣机械捣实,避免漏振,模板不
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走样。
(6)养护
混凝土浇筑结束后12h,洒水养护,使其保持湿润状态,养护时间14天,在干燥、炎热的气候条件下,适当延长养护时间。
(7)拆模、修饰
混凝土强度达到施工图纸要求及规范规定后,方可拆出模板。
拆模后若发现混凝土有缺陷,提出处理意见,征得监理人同意后才能进行修补。对不同的混凝土缺陷,按相应的监理人批准的方法进行处理,直至满足设计和规范要求。 9.5.8砼外观质量保证措施
1)混凝土模板尽可能采用外观成型质量较好的模板立模,木模的面板亦采用高强高密板。模板面板应尽可能减少接缝,必须平整光滑,不允许有凹坑、皱折或其它表面缺陷。模板在每次使用前应清洗干净,并涂刷隔离剂。
2)模板安装后,必须设置足够的固定设施,其支撑应保证混凝土在浇捣过程中不致发生移位及变形。
3)根据浇筑条件的变化,及时调整混凝土配合比,加强混凝土拌和质量控制,保证混凝土达到设计的塌落度。
4)混凝土浇筑过程中,加强周边混凝土的振捣,做到不漏振、不过振。
5)严格控制拆模时间,模板必须待混凝土强度达到要求的强度、温度和时间后方能拆模,拆模时必须保证保留最上一层模板,使上层新立模板和下层模板结合良好,以避免上下层模板接缝处出现穿裙及错台现象。
6)编制模板加工、安装、拆卸作业指导书,并在施工中贯彻执行,以保证模板施工工艺的落实,防止模板在使用期间变形或因使用不当造成结构尺寸变化及边角、棱线等变形或损坏。
7)加强测量放线及检查工作,配备充足的测量仪器和测量人员,确保结构尺寸和位置的准确性。
8)一旦出现外观质量缺陷时,根据具体情况及时制定相应的处理措施报请监理人批准后进行处理,使其达到规范及合同要求。同时进行调查分析,查找原因,制定或完善相应的预防措施,防止类似情况的再次发生。
9.6左右岸边坡抗震加固工程
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9.6.1工程项目概况 9.6.1.1施工部位
左右岸边坡抗震加固工程主要包括左岸缆机平台边坡、右岸2#卸荷拉裂体边坡、右岸4#变形体边坡、左岸2#变形体边坡、右岸坝肩供料平台开挖边坡和电站进水口边坡预应力锚固工程。
9.6.1.2支护方式及工程量
左岸缆机边坡滑坡体高程1510.5m~1550m之间布置1500kN锚索支护,共93根,排距以高程控制,两排之间高差3.5m,间距5m,锚索长55m和60m交错布置,俯角15°,锚固段长度在Ⅳ类岩石中不小于9m。锚索之间采用锚索横梁连接。锚索区范围内边坡采用系统支护措施,包括锚筋束、挂网喷混凝土、浅排水孔、锚墩结构、锚索梁结构、系统支护等。
右岸2#拉裂体下游侧高程1279.59m~1299.20m范围内增加4排2200kN锚索,共21根,锚索高程分别为1295.30m、1291.40m、1287.50m、1283.60m,其中1295.30m和1287.50m高程的锚索长度为60m,1291.40m和1283.60m高程的锚索长度为55m。锚索之间采用框格梁连接。在卸料平台外侧挡墙下部增加一排2200kN锚索,共11根,锚索长度60m。
4#变形体下游侧支护区增加3排200t锚索,每排8根,布置在1358.10m高程锚索上方,新增锚索桩号范围为(4#)0+021.00±~(4#)0+048.00±;新增3排锚索高程分别为1362.10m、1366.10m、1370.10m,各高程锚索长度比正下方1358.10m高程锚索分别增加10m、15m和20m,锚固段长度均为9m。锚索之间采用框格梁连接。锚索区范围内边坡采用系统支护措施,包括挂网喷混凝土、浅排水孔等。锚墩和框格梁结构、系统支护等。
左岸2#拉裂体高程1345.00m~1361.00m高程增加5排220t锚索,共64根,高程1385.00~1393.00m增加3排220t锚索,共26根。锚索区范围内边坡采用系统支护措施,包括挂网喷混凝土、浅排水孔等。锚墩和框格梁结构、系统支护等。
右岸坝肩供料平台在桩号(坝)0+020.00±~(坝)0+090.00±范围内增加4排2200kN锚索,共50根,锚索高程分别为1405m、1408.5m、1412m、1415.5m,其中桩号(坝)0+065.00±~(坝)0+090.00±范围内锚索为两排,锚索之间布置水平锚索梁。
电站进水口在2#~4#进水口段边坡开口线以外,锚索高程1385.5m~1486.5m增加T=2000kN预应力锚索,共54根,锚索长度55m;增加T=2000kN预应力锚索,共54根,
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锚索长度60m。
9.6.1.3施工各阶段工期节点明确
本合同工程于2010年5月1日开工,2011年9月30日完工。 左岸缆机平台边坡工程于2010年11月开工,2011年9月底完工;
右岸2#变形体、右岸4#变形体边坡工程于2010年5月1日开工,2010年7月底完工; 左岸2#变形体边坡工程于2011年1月开工,2011年9月底完工;
右岸供料平台、进水口边坡支护于2010年11月开工,2011年5月底完工。 9.6.1.4 水文气象条件
雅砻江流域属川西高原气候区,主要受高空西风环流和西南季风的影响。坝址区干湿季节分明,每年11月至次年4月为旱季,日照多,湿度小,日温差大,降雨很少,约占全年降雨量的5~10%;5~10月份为雨季,气候湿润,降雨集中,占全年降雨量的90%以上。流域内气温由北向南呈增高趋势,降雨量自北向南递增。根据西昌气象站资料,多年平均气温17.0°C,极端最高气温39.4°C,多年平均相对湿度75%,最大风速14.0m/s;多年平均降雨量1142.3mm。
雅砻江流域径流主要来源于大气降水,洪水主要由暴雨形成,6~9月为汛期,年最大洪水发生在7、8两个月。洪水过程呈双峰或多峰,一般单峰过程6~10天,双峰12~17天,一般具有洪峰相对不高、洪量大、历时长的特点。 9.6.2施工总体规划 9.6.2.1场内交通及施工通道
⑪ 桥梁
为沟通两岸交通,工程区共布置四座桥梁,分别为:大桥沟桥,荷载标准汽-40,挂-300;上游临时施工桥,荷载标准汽-40;下游临时施工桥,荷载标准汽-40;永久公路大桥,荷载标准汽-60,挂-420。上述桥梁均已具备通车条件。
⑫ 场内交通线
场内部分公路主要包括左岸低线公路、左岸高线公路、左岸高低公路连接线、左岸缆机平台公路、右岸低线公路、右岸高线公路、右岸高低公路连接线、右岸低线过坝交通洞、竹子坝料场公路、右岸缆机平台公路等。
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9.6.2.2施工供电
大坝左岸架设的官左线952公用10kV线路,根据需要在线路上找就近的线杆搭火,引接电源。 9.6.2.3施工供水
从雅砻江左岸建有打罗水厂和高位水池,以及雅砻江右岸建有竹子坝水厂接引。 9.6.2.4施工场地
根据施工部位的不同,按照施工场地由监理人现场指定,进行建设。 9.6.3主要地质概况
各工程部位基本地质条件分别简要介绍如下。 ⑪左岸缆机平台边坡
左岸缆机平台谷坡地形陡峻,原始地形坡度40°~45°,局部段达50°~55°。实际开挖高程1334~1523m。
本次增加锚索的边坡以强卸荷松散岩体以及崩坡积堆积的覆盖层为主,性状如下: ①覆盖层
边坡表层大部分地段分布覆盖层,主要集中在1490m高程以上及开挖线下游部分。组成物质为崩坡积堆积的大孤石、含孤石块碎石土及坡残积碎砾石土等,其中以崩坡积堆积孤石、含孤石块碎石土及碎砾石土为主。
孤石:分布于覆盖层的最表层,左岸缆机平台大部分地段均有分布。孤石岩性以致密玄武岩、斑状玄武岩或角砾集块熔岩为主,弱风化为主,体积大小差距较大,块径一般3~10m左右,大者可达数十米,孤石部分埋于下方碎砾石土之中。
含孤石块碎石土:分布于孤石下方,主要集中在本段边坡的下游部分。为孤石与碎砾石土的过渡土层。孤石性状同上,碎石土主要充填物为红褐色粘性土。据附近开挖出的边坡可知,该范围碎石土覆盖层厚度一般2~10m左右,红褐色,松散~稍密状,据目测,块碎石含量一般50%~60%左右。
碎砾石土:分布于覆盖层最下部分,边坡除陡崖外大部分地段均有分布。红褐色或黄褐色,稍密,颗粒较均匀,以砾石、粘性土为主,含个别块石,厚度不大,与块碎石土层无明显界线。本层土主要分布于下游侧边坡。
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②基岩
边坡大部分地段均有基岩出露,本段边坡岩体岩性为P2β15-2角砾集块熔岩,岩体弱风化为主,强卸荷,岩体完整性差,结构松散,多为碎裂结构,节理裂隙较发育,错动带较发育。主要节理有4组,性状如下:
a.N50°~60°E/SE∠80°~90°,间距10~50cm不等,延伸长度一般大于20m,面多平直粗糙,少量平直光滑,微张,裂面中等锈染,少量附石英膜,部分与边坡夹角较大;
b.N45°W/SW∠75°~80°,于边坡零星发育,间距不等,延伸长度一般5~10m,倾向坡外,对边坡的稳定有一定的影响;
c.N70°E/SE∠40°~60°,边坡大部分地段均有发育,间距一般0.3~1.0m,延伸长度一般5~15m,倾向坡外;
d.SN/W∠80°,间距0.2~1.5m不等,延伸长度一般10~15m,微张,面平直粗糙,裂面大部分中等锈染。
岩体错动带发育,错动带规模一般较大,主要组成物质以碎裂岩、石英脉等为主,充填次生泥。本段边坡规模较大的断层不发育。
本段边坡岩体以Ⅳ~Ⅴ级为主。Ⅳ~Ⅴ级岩体结构松弛~松散,节理发育,卸荷裂隙张开度一般较大,中间充填粘性土或砾石土,自稳能力差,表层出露岩块基本处于相互孤立状态。
左岸缆机平台边坡(1334m高程以上)地质条件可归纳为以下几个方面:
①左岸边坡位于打罗大河湾包围的突出山体之上,为高山峡谷地貌,坡度较陡。开挖线上方及下游侧边坡较陡,部分地段表现为陡崖。
②边坡以覆盖层边坡为主,表面存在较多的孤石、危石等,松散~松弛状态,其自稳能力较差;边坡岩体多强风化、强卸荷,节理裂隙发育,卸荷裂隙发育,且多为张开状,岩体松弛~松散。
⑫右岸2#卸荷拉裂体边坡
本边坡紧邻大坝下游,自然边坡走向N75°W,倾NE,微地貌略呈圈椅状。前期施工过程中,已将表层覆盖层清理,现为基岩边坡。
基岩岩性为P2β15-2角砾集块熔岩。据前期勘探资料可知,本段边坡的错动带水平线
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发育率10条/100m,宽度一般小于20cm个别挤压带宽约1.0m,错动带产状主要有:①N5º~20ºW/SW(NE)∠75º~85º②N65º~75ºE/SE∠75º~85º③N80º~90ºW/NE∠65º~80º⑨N60º~90ºW/NE∠10º~30º。裂隙较发育,主要有:
①N5º~20ºW/SW(NE)∠75º~85º,大部分地段均有发育,延展性好,多微张或张开,部分充填石英脉或少量次生泥;
②N65º~75ºE/SE∠75º~85º,大部分地段均有发育,延展性较好,多微张或张开,部分充填次生泥;
③N80º~90ºW/NE∠65º~80º,大部分地段均有发育,延展性中等,多微张或张开,部分充填石英脉或少量次生泥;
⑥N0º~25ºE/SE∠10º~35º,大部分地段均有发育,延展性中等; ⑦N60º~90ºW/NE∠10º~30º,大部分地段均有发育,延展性中等。
全强风化下限水平深度16~30m左右,弱风化上段下限35~80m左右,弱风化下段下限35~80m左右;强卸荷下限水平深度30~35m左右,弱卸荷下限80~110m左右。
有以下几条重要错动带:
fx1203:产状N70~90°W/NE∠20~25°,宽1~3cm,最宽可达10cm,由石英角砾、压碎岩、次生泥及少量角砾糜棱岩组成;
fx1204:宽2~10cm,产状N65°E/NW∠38°,主要由角砾岩、糜棱岩组成,充填大量次生泥,宽1~2cm,向上游延伸全部变为灰白色糜棱岩,宽2~10cm,产状变为N30°W/NE∠30~35°。
fx1202:宽10~40cm,产状N40°W/NE∠55~60°,主要由压碎岩组成,顶底为糜棱岩及断层泥。向下游断层规模逐渐变小,下盘岩体(fx1203、fx1204上盘)破碎,充填大量次生泥,上盘岩体相对完整。
fx1212:位于fx1203下盘,产状N10°W/SW∠86°,带宽4~12cm,主要由压碎岩组成,强风化,充填少量次生泥膜。
前期施工过程中,2#拉裂体只进行了浅表层覆盖层的清理工作,开挖揭露边坡多为Ⅳ~Ⅴ类岩体,弱风化~强风化状态,强卸荷,结构面发育,顺坡倾结构面多有出露,对局部边坡的稳定不利。实际揭露地质情况与前期基本一致。
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综上述所述:右岸2#卸荷拉裂体边坡岩体破碎,节理、错动带等发育,卸荷深度较大,随着河流逐渐下切与卸荷向深部扩展,裂隙张开,充量大量次生泥,以松弛破碎岩体为主。
⑬右岸4#变形体边坡
该处距坝轴线下游250m,边坡走向EW,倾N,地形凸出,坡度变化较大,边坡上部以覆盖层为主,先不以强卸荷基岩为主。
前期施工过程中,对4#变形体处理,主要为清理表面浮土以及松散覆盖层配合锚索支护的措施。对边坡清理,主要是表层突出的孤立岩石以及表面的植物根系等,边坡土石方开挖较少。
变形体经开挖清理后,坝下0+260m上游,1354m高程以上边坡为覆盖层边坡。喷护范围内覆盖层的主要组成物质为坡积堆积的块碎石土,目测块碎石含量约55%~65%左右,充填物为砾石或粘性土,多呈松散~稍密状态,湿润。根据地表调查可知,本层土厚度不均。喷护范围以外边坡亦以覆盖层边坡为主,多为含孤石的块碎石土。
坝下0+260m下游范围内边坡以基岩为主,部分坡度较低的地段有少量崩坡积块碎石土堆积。本处岩质边坡岩体均松弛,表面大部分岩体已与下部岩体脱离,近似孤石,裂隙内充填粘性土以及少量碎石。根据地表调查,集中于低洼地段的崩坡积堆积的块碎石土,厚度不大,块碎石含量约55%~65%,棱角状,分选性差,颗粒级配中等。
边坡基岩岩性复杂,为P2β3-21和P2β5-11交界部位,P2β41变薄。错动带十分发育,据前期资料,水平线发育率15条/100m,错动带中多有糜棱岩及断层泥分布,最厚可达10cm。以第③(N80º~90ºW/NE∠65º~80º)或④(N40~80°W/NE∠55~80°)组为主,少量缓倾错动带。裂隙十分发育,以第③(N60~90°W/NE∠50~80°)、⑤(N10º~50ºW/NE∠10º~30º)、⑥(N0º~25ºE/SE∠10º~35º)组为主,次为第②(N65º~75ºE/SE∠75º~85º)、①(N5º~20ºW/SW(NE)∠75º~85º)组,全强风化下限水平深度10~15m左右,弱风化上段下限35~90m左右;强卸荷下限水平深度15~60m左右,弱卸荷下限35~110m左右。
在变形体以里弱卸荷带(距地表水平深度60~110m)为拉裂岩体,该拉裂岩体强烈松弛,裂隙普遍渗~滴水,夹泥裂隙率约40~50%,次生泥含水量大,呈软~流塑状态,充填形态不规则,有的沿裂面充填,宽1~5cm,有的呈团块状充填,宽10~30cm,次生泥中常见新鲜岩块。
据施工单位反映,在进行锚索造孔过程中,漏风现象严重,反映岩体卸荷强烈,卸荷
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裂隙发育,且张开度较大,在灌浆过程中,部分地段漏浆,大部分孔均有超灌现象。
据以上情况分析可知,右岸4#变形体范围内边坡表层有少量崩坡积堆积的块碎石土,岩体变形强烈,多呈松弛状,裂隙发育,错动带发育,卸荷深度较大。
⑭左岸2#拉裂体边坡
该拉裂体位于大坝下游,距Ⅶ线约240m,地形上为一凸出的山脊,坡度随高程的变化有所不同,1350~1395m高程为55°,1395~1425m高程段约26°。地表有厚度不大的崩坡积块碎石土,基岩为P2β5-1辉斑玄武岩,少量P2β41角砾熔岩。构造错动带发育。全强风化下限水平深度0~10.5m,弱风化上段下限77.5~84m,弱风化下段下限43~105m;强卸荷下限水平深度28.7~53m,弱卸荷下限77~100m。地下水不活跃,平硐揭露深部仅湿润。
拉裂体上游边界位于XD09平硐上游约42m,下游边界位于XD09平硐下游约45m。前缘高程1320~1330m,后缘高程约1425m,顺河平均长约80m,顺坡长约140m,最大厚度38m,体积约21万m3。
据1350m高程XD09平硐揭露,0~53m段岩体强烈松动拉裂,声波纵波速1140~2530m/s。拉裂缝十分发育,其内充填大量次生泥,大于1cm的夹层裂隙频率为1条/2~2.5m,一般宽5~20cm,最宽30~40cm,主要方向为EW/S(少量倾N)∠60~90°。在硐深34m处拉裂缝上部充填纯次生泥,宽30cm,下部为岩块夹次生泥,宽40cm,顶拱松动,塌顶高2m。该段缓裂发育,拉裂缝往往被缓裂限制,形成追踪拉裂或阶梯状拉裂特点。0~35m段张裂缝宽度由小增大,35~53m段拉裂缝宽度由大变小。53~77.5m段,虽泥膜裂隙率高达90%,但无明显张开,基本都为次生泥膜,往里泥膜逐渐减少直至消失,岩体声波纵波速4260m/s。硐深65~86m段出露fx904,总体产状N80~85°E/SE∠12°,最大起伏差45~50cm,带宽3~5cm,主要由压碎岩组成,局部为灰白色糜棱岩,少量段为纯次生泥,具有次生泥、压碎岩和糜棱岩相间分布的特点。该错动带在出露段未见变形迹象,但它倾向坡外,可构成拉裂体底界,其地表出露高程约1320~1330m。据XD09平硐下方1300m高程XD43平硐揭露,其强卸荷下限水平深度28.7m,大于1cm的次生夹泥裂隙频率为1条/8~9m,一般宽1~2cm,少量5cm,无明显拉裂变形,故将前缘高程定在1320~1330m。
据地表调查,在1395~1425m高程之间,覆盖层中发育有多条张裂隙,走向N60°E,近直立,最大可测深度0.8~1.2m,张开宽4~10cm,可见长度1~1.2m,为后缘边界。距
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XD09平硐上游约42m处,发育一宽65~70cm的顺层挤压带,产状N5°W/SW∠75~80°,以压碎岩为主,劈理发育,石英脉被搓碎,地形上为一浅沟,距XD09上游110m的XD25平硐(高程1350m)资料表明,强卸荷下限水平深度36m,其内的裂隙主要充填岩块夹次生泥,最宽20cm,个别裂隙充填较纯的次生泥,宽3~10cm,与XD09中次生泥充填特征明显不同,因此上述顺层挤压带可能构成上游边界。距XD09平硐下游45m处为一小冲沟,在1400m高程附近基岩零星出露,冲沟右侧岩体拉裂扰动明显,左侧较完整,无明显扰动迹象。同时,距XD09平硐下游106m的XD45平硐(高程1350m)显示,其强卸荷下限水平深度35m,次生泥宽度小,一般0.5~1cm,少量3cm,拉裂变形不明显,故初步将XD09平硐下游冲沟定为下游边界。
计算结果表明:拉裂体现状稳定,暴雨或地震(按Ⅶ度考虑,下同)条件下也是稳定的。但坝后厂房泄洪水雾或公路开挖将恶化其稳定条件,导致整体失稳的可能性很大。 需提请承包商注意的是:在无开挖的天然条件下,该卸荷拉裂岩体现状稳定,但在开挖时,由于其坡脚部分被挖除,其稳定的边界条件将发生较大变化,有发生失稳的可能性,承包商应严格按照设计要求的施工程序施工,及时采取有效支护,同时加强监测,确保施工安全及工程运行安全。
还需提请承包商注意:各类变形体由于岩体卸荷强烈,裂隙张开度较大,灌浆过程中,若不注意施工工艺的控制,会造成大量浆液漏失,因此需按照相关规程规范的要求按不同情况采取低压、浓浆、待凝、加速凝剂等措施,确保灌浆质量、防止浆液大量漏失。
⑮右岸坝肩供料平台开挖边坡
右岸供料平台边坡位于右坝肩之上,上游侧连进水口边坡,为坝肩边坡的一部分。供料平台基础高程为EL1334m,边坡开挖高度约为60m左右。
右岸供料平台边坡为岩质边坡,岩性为P2β15-2角砾集块熔岩,岩体较破碎,完整性差,节理发育,裂隙面延伸性好,岩体呈强~弱风化、强~弱卸荷状态,以Ⅳ类岩体为主,部分为Ⅲ、Ⅴ类岩体。主要发育5组节理,①N70°E/SE∠80°~85°,②N10°W/SW∠80°~85°,为层面裂隙,很发育,间距不一;③N40°W/NE∠40°~60°,为边坡的控制型结构面,倾向边坡外侧,很发育,对边坡稳定不利;④N80°W/NE∠40°~50°,⑤EW/S∠70°~75°。边坡岩体中次生夹泥普遍,尤其是部分缓倾结构面中有较厚的次生泥,变形模量较小,均一性差,影响坝基变形稳定。错动带较发育,产状主要为①N0°~10°W/SW∠80°~85°,②N60°~70°E/SE∠60°~85°,③N40°~60°W/NE∠40°~60°,
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其中③组对边坡稳定有影响。
根据前期资料分析,右岸强风化下限水平深度15~30m左右,弱风化上段下限20~80m左右,弱风化下段下限35~80m左右;强卸荷下限水平深度15~30m左右,弱卸荷下限35~135m左右。
施工过程中,由于开挖边坡较陡,边坡的开挖会破坏岩体的坡脚并与卸荷岩体构成不稳定块体。边坡上发育的中缓倾坡外节理,对边坡的稳定性有不利影响。右岸供料平台边坡曾由于因存在平行边坡的缓倾节理、卸荷裂隙和开挖时破坏了岩体坡脚以及开挖爆破的共同影响,使边坡出现过拉裂缝,致使浅部的岩体顺着节理面和卸荷裂隙发生变形,产生垮塌。已对边坡进行加固处理,现边坡处于稳定状态。
⑯电站进水口边坡
进水口边坡以基岩边坡为主,含少量覆盖层。
该段边坡大部分地段主要由强风化、强卸荷的Ⅳ~Ⅴ类岩体组成。节理裂隙发育,岩体破碎,呈碎裂结构~散体结构,节理面夹次生黄泥。主要发育③组节理,①N70°E/SE∠80°~85°,②N10°W/SW∠80°~85°,为层面裂隙,很发育,间距不一。③N40°W/NE∠50°~60°,为边坡的控制结构面,倾向边坡外侧,对边坡稳定不利。由于开挖边坡陡于节理面的倾角,在边坡开挖时破坏了节理的坡脚,使岩体失稳并产生变形拉裂。该范围边坡曾出现小规模的垮塌。
边坡F2断层发育,以F2断层为界,下游靠雅砻江较近的边坡岩体完整性较差,多强风化强卸荷,节理发育,多微张~张开,且多强烈锈染,以Ⅳ~Ⅴ类岩体为主;上游边坡岩体弱风化,弱~强卸荷,岩体完整性较差,裂隙普遍中等锈染,多微张,以Ⅳ级岩体为主。
在开挖过程中,右岸进水口与大坝之间1334m高程马道曾出现裂缝,裂缝范围为坝0+000m~坝0-50m长约50m的边坡区间内。裂缝在该范围内呈连续状态、贯通发育,并有继续发展的趋势。裂缝的出现直接影响1334m高程以下边坡的稳定。后期针对该裂缝曾进行加固处理,现处于稳定状态。
综上可知,进水口边坡以岩质边坡为主,仅上部有少量块碎石土,厚度较小。岩质边坡多强~弱风化,强~弱卸荷,以Ⅳ~Ⅴ类岩体为主,节理发育错动带发育,其中F2断层下游部分岩体破碎,多以松弛状Ⅴ类岩体为主。
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根据各个边坡的特点,提请承包商在边坡开挖、锚索施工中应注意几个问题: ①左岸缆机平台、右岸2#、4#变形体、进水口边坡等位置由于边坡表层覆盖层松散,主要组成物质为块碎石以及大孤石,边坡土体可能存在架空现象;岩质边坡部分岩体卸荷强烈,裂隙发育,张开度大,因此在锚索造孔过程中或者锚杆造孔过程中,可能出现塌孔、卡钻、漏风甚至因施工方法不当无法成孔等的问题,因此建议承包商应根据该区域的实际地质情况,采取有针对性的施工工艺,以避免因边坡覆盖层性状较差而影响边坡施工;
②若在雨季进行施工,由于上部边坡多为覆盖层边坡,部分为含孤石的块碎石土,边坡可能出现滚石等问题,建议承包商在施工中,注意施工安全的防护;
③由于部分边坡覆盖层以松散状为主,边坡表层岩体卸荷强烈,岩体破碎,Ⅴ岩体埋深较大的原因,在锚索灌浆过程中,可能存在漏浆问题,提请承包商应根据该范围的实际地质情况,采取相应的灌浆施工措施,避免灌超灌问题的产生;
④由于在施工中可能需要修施工便道,施工便道的修建势必破坏边坡土体的自然稳定,因此提请承包商注意,在施工方案设计中,若进行施工便道的开挖,请务必考虑到边坡在开挖便道后的稳定,避免因施工开挖造成边坡失稳问题;
⑤承包商应在完成边坡开挖、锚索施工后,应加强边坡变形观测,确保施工安全以及工程运行安全;
⑥在施工中,应注意施工用水的排放问题,避免无序排放;
⑦需要增加锚索的边坡分散,范围广、地质条件较复杂,针对各边坡地质条件,在本标书中未进行详细阐述,需请承包商亲临现场,进行踏勘,以获得第一手的地质资料,从而有针对性的进行施工组织安排,避免施工组织设计的盲目性。 9.6.4工程施工重点、难点及解决办法
为了确保本标施工工期,我们将从加强现场协调、优化施工方案、合理安排施工顺序、采用先进施工工艺、加强现场材料储备、加强现场文明施工管理等各个方面采取有力措施,有效减少施工干扰,保证工期按期实现。
由于本标与其它标段共用3#碴场,那么出碴车辆在碴场必须共同维护现场秩序,严格按照划定的倒碴区域倒碴,积极配合现场监理的协调管理,服从统一的指挥,才能不出现浑乱局面,井然有序地施工。
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官地电站山高坡陡、道路崎岖,各层道路纵横交叉布置,道路是否通畅将制约出碴和回填能否顺利进行。作为本标,首先保证所负责维护的道路段做到路面整洁、无浮尘,派专门道路维护人员,及时清除道路上散落的石碴。
本标工作面的爆破作业严格按统一规定的爆破时间进行。为防止爆破飞石对其它标段造成影响,施工中将采取控制爆破技术,通过合理优化爆破参数,改变爆破抛掷方向等手段减少飞石的产生概率。对其它标段爆破对本标可能造成的影响,积极采取预防措施,进行安全防护,消除安全隐患。
对于本标工作面开挖施工时反铲翻渣和人工清碴对其它标段可能带来的干扰,尤其是对正下方道路的干扰,我们将采取积极的措施把存在的干扰降低到最低的程度。
本标施工期间,大宗材料将从西昌车站经公路转运至工地,介时从经久至金河的公路改造工程也在施工,加之雨季道路边坡塌方阻断道路等情况可能出现。为保障工地施工顺利进行。施工所需的主要材料我们将提前布置、周密计划,特种材料如水泥、钢绞线等作好必要的储备工作,满足施工的正常需要。由于抗震锚索施工部位分散,地质条件复杂,严重增加了施工难度,需充分利用现有资源,合理组织工程施工,并在确保安全、质量的前提下,努力加快施工进度,保证节点目标。
左右岸抗震加固施工中,由于属覆盖层边坡,土体深厚,内部钻凿出露岩体强风化,岩石破碎等复杂地质条件,造成吸浆量偏大。边坡为覆盖层,内部岩体较为破碎,裂隙发育,地质条件较差,为克服锚索造孔成孔较难问题前期对覆盖层锚索造孔采用跟管钻进工艺,有效的解决了覆盖层锚索成孔问题。然而在实际施工过程中,根据已造孔锚索情况得知,锚索跟管造孔均在穿过覆盖层过渡至岩石层中时,跟管无法继续跟进,因孔内岩石裂隙较为发育,存在断层,造孔施工时孔内岩石掉块、卡钻、塌孔现象仍较为突出,造成锚索无法成孔。针对此种情况,为有效解决锚索成孔难度较大问题,保证施工顺利进行,我部申请在出现裂隙、断层的岩石层锚索造孔施工时,采用固壁灌浆施工工艺,固壁灌浆采用无压或0.1~0.3MPa压力灌注,浆液采用1:1~0.5:1水泥浆液,灌浆过程中吸浆量大时根据实际情况可采用间歇、限流、待凝等综合措施控制灌浆量,实际施工中每次固壁灌浆耗灰量达200kg/m时即进行待凝,待凝时间12小时以上,等强后扫孔继续钻进,直至成孔。
9.6.5抗震锚索施工
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㈠ 主要材料
① 钢绞线:选用1860MPa,φ15.24钢绞线。本工程正式使用的预应力锚索为无粘结式锚索。锚索使用的钢绞线应符合GB5223-85、GB5224-85、GB4463-85及设计图纸的有关规定,采用1860MPa,φ15.24高强度低松弛PE防护管钢绞线。
所有材料均应有出厂合格证书和标牌,经监理人检查合格后方可使用。每批预应力钢绞线均应有材质成份的质量证明书,按监理人的指示和GB5224的规定,对预应力钢绞线抽样进行力学性能试验,并将试验成果报送监理人。
在运输过程中防止钢绞线受磨损和雨淋,存贮期间钢绞线架空堆放,免受湿气或腐蚀性介质的浸蚀。如储存时间过长,对未镀锌的钢绞线应使用乳化防锈剂喷涂表面。
② 水泥:锚索灌浆用的的水泥砂浆采用标号不低于P.O.42.5的普通硅酸盐水泥。 ③ 砂:采用最大粒径小于2.5mm的中细砂。
④ 水:凡符合DL/T5144要求的水均可使用,同时水中的PH值符合国家标准的要求。 ⑤ 外加剂:按图纸要求,在水泥砂浆中添加的速凝剂和其它外加剂,质量符合DL/T5148-2001,不得含有产生腐蚀作用的成分。
㈡ 施工工
无式预应索施工见图
墩头安装和制作 混凝土拌制 测量定位 施工准备 锚索艺 粘结
剥离表层的护管 力锚程序
附件加工 钻机定位加固 锚索体制作 5-1。
钻孔清孔验孔 锚索验收 锚索安装 全孔段灌浆
张拉锚固 - 116 - 锚索监测分析 外锚头保护
图9.8-1无粘结式预应力锚索施工程序
㈢ 施工方法
本标段左岸边坡锚索为无粘结预应力锚索。各部位预应力锚索施工要遵循“自上而下,立体穿插,平面分散”的原则,滞后时段应满足锚固段灌浆防震要求。利用边坡上设置的各层马道搭设双排脚手架,在脚手架上进行锚索钻孔和安装等工序施工。
① 施工前的准备工作:预应力锚索施工前,对用于施工的定位仪器、测孔仪器、钢尺、灌浆用压力表、自动灌浆记录仪等进行校验,合格后使用。张拉油泵、千斤顶、压力表、监测仪器联合率定,绘出回归曲线,用于施工。用于施工的所有原材料均抽样检验,合格后使用。为加快施工进度,对外锚头混凝土、封锚混凝土做早强配合比试验。
② 测量定位:钻孔施工前,由测量人员配合技术员按施工图的要求正确放出各锚孔孔位。并用红漆标识清楚,同时由技术员向钻孔操作人员逐孔进行钻孔参数及钻孔要求的技术交底。
③ 钻机就位、加固:为使锚孔在施工过程中及成孔后其轴线的倾角、方位角符合设计及规范要求,必须保证钻机就位的准确性、稳固性。
调整钻机立轴轴线,使其与锚孔设计中心轴线的方位角及倾角保持一致,方位角及倾角满足要求后,用卡固件将钻机卡牢固稳。试运转后再次测校钻机立轴轴线与锚孔设计中心轴线,使其保持一致
④ 钻孔:选用YG-80潜孔钻机作为钻孔主要设备,该设备具有自重轻(1.0吨)、移动方便的特点。
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岩石钻孔措施
钻机就位后,按设计的高程、方位角及倾角调整钻机,由技术人员用地质罗盘仪检查无误后,进行加固,保证钻机开孔精度。
开孔时,用低钻速冲击钻进,待钻进1.0~1.5m,由技术人员复测钻孔各项参数,符合要求则继续钻进,否则进行纠偏。然后正常钻进,每隔5米再次复测、纠偏,对不能满足要求的孔则废弃,并按监理要求重新开孔。废孔在周边预应力锚索张拉前用水泥砂浆回填密实。当孔深超过30m时,每隔10m加定中器,确保钻孔精度。
断层破碎地段的钻进成孔措施
在钻孔遇到破碎地层时,钻具会发生跳动,钻进负荷加大,甚至塌孔、埋钻、卡钻,给正常钻进施工带来一定的影响。为此,必须采取有效措施,以保证正常钻进施工,分情况采用:
a、采取常规的固结灌浆的方法,胶结破碎地层。固结灌浆采用无压或0.1~0.3MPa压力灌注,浆液采用1:1~0.5:1水泥浆液,吸浆量大时根据实际情况可采用间歇、限流、待凝等综合措施,采用喷灌钻具灌注。
b、对于破碎带或渗水量较大的围岩,在安装锚索前,对锚孔进行灌浆处理,待凝后再扫孔下索。
c、采用偏心跟管进施工方法:用同径常规钎头(φ168mm、φ146mm、φ127mm)先造孔1m左右,给跟管钻进提供定位和导向作用。开钻前,让偏心钻伸出套管靴,当钻速达到一定时,张开偏心的钻头,方可进行钻进。跟管钻进过程中边钻进边加接套管。
d、在钻进过程中,认真做好钻孔记录,为分析判断孔内地质条件提供依据。 ⑤ 清孔:钻孔完毕,用压缩风冲洗钻孔,直至孔口返出风,手感无尘屑,延续5~10分钟。
⑥ 验孔:锚索孔钻至设计孔深后,报请监理工程师验收,检查钻孔方位角、倾角、偏斜、孔深及内锚固段岩性等,符合设计规范要求后,孔口进行保护,合格后及时进行下锚工作。若不合格,则进行回填,重新造孔。
⑦ 锚索制作与安装:
a、钢铰线下料:钢绞线选用符合要求并检验合格的1860MPa高强度低松弛无粘结钢
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绞线。
锚索下料长度:L=L设+L外锚头+L张
L—锚索下料长度 L设—设计孔深 L外锚头—外锚头高度 L张—张拉段长度
下料应采用砂轮切割机进行切割,长度用检验合格的100m钢尺量测。
锚索下好料后,将设计要求的锚固段长度用人工剥离表层的聚乙烯塑料管,管口用胶带封口,以免浆液浸入,逐根清洗钢绞线表层的保护油脂,并用干净棉纱擦干,清洗合格的钢绞线分类运往编束场地。
b、锚索编束:利用开挖时形成的马道平台进行现场编束。
按设计根数,将下好料并清洗合格的无粘结钢绞线顺直排列在编束平台上,摆好灌浆管,并按内锚段1.0m,自由段2.0m的间距摆好隔离支架,然后按规律编排,绑扎成束,内锚段每两个支架间用铁丝捆扎,不得使用镀锌铁丝捆扎。
将编好的锚束靠近内锚段顶部安装导向帽,导向帽和锚索体用无锌铁丝捆扎,灌浆管距端帽5cm。然后布置对中支架,内锚段间距1.0m,自由段间距2.0m。组装好的锚束验收、编号、堆放保存,采取保护措施,防止钢丝或钢绞线锈蚀。
c、锚束的安装:利用倒链提升、人工配合进行穿束。
安装前,仔细检查锚束编号是否与锚孔号相符,锚束长度是否与锚孔深相符,穿束时所有操作人员要协调一致。
⑧ 灌浆及外锚头混凝土施工:灌浆的浆液用原P.O42.5级普通硅酸盐水泥配制成0.4:1的纯水泥浆,外加高效减水剂UNF-5及复合膨胀剂UEA,要求R28≥50MPa。
灌浆施工采用3SNS灌浆机和自动灌浆记录仪,并记录整个灌浆过程的流量、压力、水灰比等参数。
在外锚头混凝土浇完,并有一定强度后,进行全孔一次灌浆,灌浆前安装好灌浆钢罩及排气管,管满孔后,再按要求迸浆后,结束灌浆。
外锚头为钢筋混凝土结构,混凝土由拌合站拌料,混凝土搅拌车运至现场,溜槽送至施工马道,手推车运至浇筑部位,ф50软轴振捣棒振捣密实。模板采用定型钢模板。
外锚头施工前,锚头范围内的岩石面应清至新鲜岩面,老混凝土面应凿毛。锚垫板的
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安装必须牢固、准确,施工前,将导向钢管的一端与锚垫板正交焊接,另一端插入钻孔内对中,使其与孔同轴。
⑨ 预应力锚索的张拉:预应力锚索的张拉须等锚固段的固结灌浆、承压垫座混凝土、混凝土柱状锚头等的承载强度达到设计强度后进行。张拉机具选用ZB4-500S、YCW系列千斤顶、配套设计锚具。
张拉时升荷速率不大于设计应力的10%,卸荷速率不大于设计应力的20%。 以下均为初拟张拉程序,实际施工时的张拉程序将依照具体施工技术要求执行。 1000KN、1500KN、2000KN、2200KN无粘结锚索张拉:先用YDC25千斤顶进行单根预拉,后分别用YCW-150 、YCW-250 、YCW-350千斤顶进行整体张拉。
a、锚索张拉在锚索浆液结石体抗压强度及锚墩混凝土等的承载强度达到施工图纸规定值后进行。
b、锚索张拉用设备、仪器如电动油泵、千斤顶、压力表、测力计等符合张拉要求,在张拉前标定完毕并获得张拉力—压力表(测力计)读数关系曲线。锚夹具检测合格。
c、为确保锚索张拉顺利进行,锚索张拉前,确认作业平台稳固,设置安全防护设施,挂警示牌;张拉机具操作由合格人员进行,非作业人员不进入张拉作业区,千斤顶出力方向不站人。
d、根据锚索结构要求选择单根张拉或整体张拉方式,张拉时先单根调直,钢绞线调直时的伸长值不计入钢绞线实际伸长值。
e、锚索张拉采用以张拉力控制为主,伸长值校核的双控操作方法。当实际伸长值大于计算伸长值10%或小于5%时,查明原因并采取措施后继续张拉。
f、预应力的施加通过向张拉油缸加油使油表指针读数升至张拉系统标定曲线上预应力指示的相应油表压力值来完成。
g、锚索张拉过程中,加载及卸载缓慢平稳,加载速率每分钟不宜超过设计应力的10%,卸载速率每分钟不宜超过设计应力的20%。
h、张拉力应逐级增大,其最大值为锚索设计荷载的1.05~1.1倍,稳压10~20min后锁定。锁定后的48h内,若锚索应力下降到设计值以下时应进行补偿张拉。
i、最大张拉力不超过预应力钢绞线强度标准值的75%。
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j、施工锚索应根据监理人的指示进行试验束的张拉,试验束的数量和位置由监理人确定。在进行锚索试验时,应认真记录压力传感器的读数、千斤顶的读数以及试验束在不同张拉吨位时的伸长值,记录成果应及时报送监理人。每次进行试验束张拉,必须有监理人在场时进行。
k、试验锚索宜安装测力计。
l、张拉控制荷载以压力表读数为主,测钢绞线伸长值为辅,每一级稳压后量伸长值。 ⑩ 封锚:张拉工作结束,锚具外的钢绞线保留15cm,其余部分用手提式砂轮切割机切除,外锚具或钢绞束端头,按施工图纸要求用混凝土封闭保护,混凝土保护的厚度应不小于15cm。
a、封孔回填灌浆在补偿张拉工作结束后28天进行,封孔回填灌浆前应由监理人检查确认锚索应力已达到稳定的设计值。
b、封孔回填灌浆材料与锚固段灌浆的材料相同。
c、封孔回填灌浆应尽量采用锚索中的灌浆管从锚具系统中的灌浆孔施灌,灌浆管应伸至锚固端顶面,灌浆必须自下而上连续进行,压力不小于0.8MPa。
d、为保证所有空隙都被浆液回填密实,在浆液初凝前必须进行不少于2次补灌,当浆液凝固到不自孔中回流出来之前,应保持不小于0.4MPa的压力进行拼浆。
e、灌浆完成后,锚具外的钢绞束除留存15cm外,其余部分应切除。
f、外锚具或钢绞束端头,应按施工图纸要求用混凝土封闭保护,混凝土保护的厚度应不小于10cm。
g、锚具外的钢绞线除留存15cm外,其余部分切除,并据此预留砼保护层,采用C20混凝土封锚。
㈣ 质量检验
⑪ 施工过程中质量检验
预应力锚索施工过程中,进行以下项目的质量检查和检验: ① 每批钢绞线到货后的材质检验;
② 预应力锚索安装前,每个锚索孔钻孔和清孔质量的检查;
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③ 预应力锚索安装入孔前,每根锚索制作质量的检查;
④ 锚固段灌浆前,抽样检验浆液试验成果和对现场灌浆工艺进行逐项检查; ⑤ 预应力锚索张拉工作结束后,对每根锚索的张拉应力和补偿张拉的效果进行检查。 ⑥ 锚墩头混凝土质量检查按DL/T5083规定执行。
上述的每项质量检验和检查均应由承包人作出记录,并经监理人签认合格后,才能进行后续工序的施工。
⑫ 验收试验和抽样检查
① 预应力锚索验收试验应按施工图纸和监理人指示随机抽样进行验收试验,其抽样数量一般为5%,但不得小于3束。
② 完工抽样检查的合格标准,应以张拉力控制为:实测值不得大于施工图纸规定值的5%,并不得小于规定值的3%。当验收试验与完工抽样检查合并进行时,其试验数量应为锚索总数量的5%。当完工抽样检查的锚索中有一束不合格时,应加倍扩检,扩检不合格,必须按监理人的指示进行处理。
③ 验收试验提出试验报告。试验报告的主要内容应包括:试验方法、数量,使用的材料、设备、仪器,加载过程,伸缩量测,试验成果整理分析,并做出试验结论。
④ 验收资料提交监理人审查后作为预应力锚索工程的完工验收资料。 9.6.6框格梁混凝土浇筑施工
左右岸边坡抗震加固施工均采用锚索、框格梁等进行联合支护。框格梁混凝土标号为C25,混凝土配合比采用经监理批复的抗震锚索标C25配合比,锚索梁截面尺寸为60cm³80cm或80cm³80cm。
钢筋规格:主筋为φ25、Ⅱ级钢筋,箍筋采用φ16、Ⅱ级钢筋。 9.6.6.1钢筋工程
㈠ 钢筋加工
钢筋加工在钢筋加工厂进行,严格按照设计图纸下料加工,钢筋加工采用钢筋切断机和钢筋弯曲机进行,厂内钢筋的连接采用手工电弧焊。钢筋加工完毕经检查验收合格后,根据其使用部位的不同,分别进行编号、分类,并挂牌堆置在仓库(棚)内,露天垫高遮盖堆放,做好防雨、防潮、除锈等工作。
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㈡ 钢筋运输
钢筋的运输:加工成形的钢筋采用汽车吊装车,载重汽车运输。在运输过程中采用钢支架加固,防止钢筋变形。
㈢ 钢筋安装
钢筋安装前经测量放点以控制高程和安装位置,安装主要采用人工架设,钢筋安装的位置、间距、保护层及各部分钢筋的大小尺寸,严格按施工详图和有关设计文件进行。为保证保护层的厚度,在钢筋和模板或岩面之间设置强度不低于设计强度的预埋有铁丝的混凝土垫块,并与钢筋扎紧。
现场钢筋的连接主要采用手工电弧焊焊接。钢筋接头分散布置,并符合设计及相关规范要求。
9.6.6.2模板工程
根据混凝土浇筑体型的不同,采用不同类型的模板,以保证混凝土施工质量。模板型式采用P1015、P3015钢模板。
㈠ 模板规划原则
为确保混凝土外观体形及表面平整度、曲面光滑度的要求,模板选用满足设计及有关规范要求,并确保模板具有足够的强度和刚度。模板制作时应保证模板面板的形体质量,表面平整要求,光洁度和密封性。模板间拼缝应紧密。模板及支架在选材料上以钢材为主,辅以少量木材,尽可能采用整体组合钢模板。
㈡ 具体模板规划
网格梁混凝土浇筑,采用定型钢模板,加固采用锚筋拉条内拉,外部全部采用φ48钢管加固。
㈢ 施工程序
施工程序:模板设计、制作→测量放线→运输→组装→模板校正及复测→混凝土浇筑→拆模及维护→下一循环。
㈣ 模板工程质量保证措施
⑪ 模板和支架材料的设计制作优先选用钢模板及钢支撑,使其强度、刚度、表面平整度及密封性满足要求。
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⑫ 模板安装时,第一层模板采用测点放线控制统一的起始高程线;模板下口及模板间使用高压缩橡胶带,以保证缝面严密,浇筑时不漏浆;每块模板之间接缝,平整严密不漏浆;逐层立模时要校正上下层偏差,以免产生错台。
⑬ 混凝土浇筑过程中,设置专人负责盯仓检查,监控承重支架稳定性,紧固拉杆螺栓,防止模板跑模及变形。
⑭ 模板拆除根据不同部位,在混凝土达到规定的强度后再行拆除,拆模时以不损伤混凝土体型为准。 9.6.6.3混凝土浇筑
框格梁混凝土的浇筑根据锚索的进度进行安排,锚索开工后一个月开始施工。混凝土采用混凝土泵泵送入仓,仓号内混凝土的振捣采用φ50混凝土振捣棒进行。框格梁混凝土浇筑完成后12-18小时进行洒水养护。混凝土现场采用JZC350型搅拌机现场拌制。
混凝土浇筑施工工序如下: 建基面清理 测量放线 钢筋、埋件安装 立模 拆模、养护 混凝土浇筑 验收 仓号清洗 测量检查 混凝土浇筑施工工序图9.8-2
① 仓内采用薄层平铺法(必要时采用台阶法)浇筑,根据混凝土浇筑的入仓能力铺料厚度定为40~50cm,严禁混凝土入仓冲击模板变形。平仓防止骨料分离,注意层间结合,加强振捣,确保连续浇筑,防止出现冷缝,浇筑过程中模板工加强巡视维护,异常情况及时处理。混凝土下料高度不超过2m,如超过2m则应采取缓降措施,下料过程中防止骨料分离,对已分离的骨料进行处理,混凝土每次铺料厚度不大于500mm,并且均匀下料及时振捣。
② 浇筑混凝土应使用振捣器捣实到可能的最大密度,混凝土振捣时振捣器插入点要整齐排列,防止漏振。振捣器采用“快插慢拔”的原则,直至混凝土表面泛浆、混凝土不再显著下沉、气泡不再冒出时为准。混凝土振捣要保证模板不走样,振捣时不得撞击钢筋、拉杆、预埋件。每一振点的振捣延续时间,应以混凝土表面呈现浮浆,不出现气泡,不再沉落为准。插入式振捣器每次移动间距不宜大于作用半径的1.5倍,振捣器距离模板不应
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大于作用半径的1/2,并应避免触动钢筋及预埋的排水管,为使上下层混凝土结合成整体,振捣器应插入下层混凝土5cm。
③ 混凝土浇筑过程中,严禁在仓内加水,如发现混凝土和易性较差,采取加强振捣等措施,以保证质量,应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞情况,当发现有变形、移位时应立即停止浇筑,并应在已浇筑的混凝土凝结前修整好。 9.6.6.4施工缝面处理
㈠ 基础岩面、施工缝处理
施工缝面处理包括建基面、施工缝等的处理。建基面施工前应按监理工程师的要求清除浮动岩石,凿除岩石尖角及倒坡,并清除石渣和积水等。在浇筑第一层混凝土前,必须先铺一层2~3cm厚的水泥砂浆(砂浆的强度等级比同部位混凝土高一级)。对混凝土施工缝的处理,采用人工凿毛,并用水冲洗干净,确保无积水,无积碴杂物;清除缝面所有浮浆松散物;凿毛效果以混凝土面的小石子露出1/3为宜;人工凿毛在混凝土浇筑完毕1天后进行,在浇筑上一层混凝土前,先铺设一层2~3cm的水泥砂浆(砂浆的强度等级比同部位混凝土高一级)。每次铺设砂浆的面积与混凝土浇筑强度相适应,保证混凝土及时覆盖,且使混凝土与基岩或老混凝土结合良好。
㈡ 混凝土面的修整
根据监理人的指示对混凝土表面蜂窝凹陷或其它损坏的混凝土进行修补,并达到有关规定要求为止。修补前凿开除去薄弱的混凝土表面,用水冲洗干净,或用钢丝刷或加压水冲刷清除缺陷部分,然后采用比原混凝土高一级的砂浆、混凝土或其它填料填补缺陷处,抹平并加强养护。修补后的混凝土以与老混凝土色泽一致无明显痕迹为标准。
㈢ 养护
混凝土浇筑完毕后12h~18h内开始进行养护,左岸坝顶交通洞衬砌混凝土采用喷水养护,贴坡混采取洒水进行养护,使表面保持湿润状态。6~9月份采用表面洒水养护,混凝土表面经常保持湿润,连续养护时间不少于28天。养护方法经监理工程师批准后方可执行。
9.7.7边坡其它浅层支护措施 9.7.7.1 柔性被动防护网施工
㈠ 柔性被动防护网施工程序及方法
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⑪ 柔性被动防护网参见图9.8-3,其施工流程见图9.8-4。
GSWGZW 图9.8-3 柔性被动防护网示意图
图9.8-4 柔性被动防护网施工流程
⑫ 测量定位
① 对坡面防护区域内的浮土及浮石进行清除或局部加固;
② 按设计并结合现场实际地形对被动网钢柱和锚杆基础进行测量定位。现场放线长度应比设计系统长度减少约3~8%,对地形起伏较大,系统布置难沿同一等高线沿直线布置时取上限(8%);对地形较平整,系统布置能基本上在同一等高线沿直线布置时取下限(3%);在此基础上,柱间距可为设计间距20%的缩短或加宽调整范围。
③ 放线测量确定锚杆孔位,并在每一孔位处凿一深度不小于锚杆外露环套长度的凹坑,一般口径20cm,深20cm。
⑬ 基座安装
① 基坑开挖(对覆盖层不厚的地方,当开挖至基岩而尚未达到设计深度时,则在基坑内的锚孔位置处钻凿锚杆孔,待锚杆插入基岩并注浆后才灌注上部C15片石砼基础)。
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② 按设计深度钻凿锚杆孔并清孔,孔深比设计锚杆长度长5cm以上,孔径不小于Φ45;当受凿岩设备限制时,构成每根锚杆的两股钢绳可分别锚入两个孔径不小于Φ35的锚孔内,形成人字形锚杆,两股钢绳间夹角为15~30,以达到同样的锚固效果
③ 注浆并插入锚杆,浆液标号不低于M20,宜用灰砂比1:1~l:2、水灰比0.45~0.50的水泥砂浆或水灰比0.45~0.50的纯水泥浆,水泥宜用42.5R普通硅酸盐水泥,优先选用粒径不大于3mm的中细砂,确保浆液饱满,在进行下一道工序前注浆体养护不少于三天
④ 预埋锚杆并灌注C15片石砼基础(对岩石基础,为钻凿锚杆孔和锚杆安装;对砼基础,亦可在灌注C15片石砼基础后钻孔安装锚杆)。
⑤ 基座安装时,将基座套入地脚螺栓并用螺帽拧紧。 ⑭ 钢柱及上侧拉锚绳安装
① 将钢柱顺坡向向上放置并使钢柱底部位于基座处;
② 将上拉锚绳的挂环挂于钢柱顶端挂座上,然后将拉锚绳的另一端与对应的上拉锚杆环套连接并用绳卡暂时固定(设置中间加固和下拉锚绳时,同上拉锚绳一起安装或待上拉锚绳安装好后再安装均可);
③ 将钢柱缓慢抬起并对准基座,然后将钢柱底部插入基座中,最后插入连接螺杆并拧紧;
④ 通过上拉锚绳来按设计方位调整好钢柱的方位,拉紧上拉锚绳并用绳卡固定。 ⑮ 侧拉锚绳的安装
侧拉锚绳的安装方法同上拉锚绳,只是在上拉锚绳安装好后进行。 ⑯ 上支撑绳安装
① 将第一根上支撑绳的挂环端暂时固定于端柱(分段安装时为每一段的起始钢柱)的底部,然后沿平行于系统走向的方向上调直支撑绳并放置于基座的下侧,并将减压环调节就位(距钢柱约50cm,同一根支撑绳上每一跨的减压环相对于钢柱对称布置);
② 将该支撑绳的挂环挂于端柱的顶部挂座上;
③ 在第二根钢柱处,用绳卡将支撑绳固定于挂座的外侧(仅用30%标准紧固力);在第三根钢柱处,将支撑绳放在挂座内侧;如此相间安装支撑绳在基座挂座的外侧和内侧,直到本段最后一根钢柱并向下绕至该钢柱基座的挂座上,再用绳卡暂时固定;
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④ 再次调整减压环位置,当确认减压环全部正确就位后拉紧支撑绳并用绳卡固定; ⑤ 第二根上支撑绳和第一根的安装方法相同,只不过是从第一根支撑绳的最后一根钢柱向第一根钢柱的方向反向安装而已,且减压环位于同一跨的另侧;
⑥ 在距减压环约40cm处用一个绳卡将两根上部支撑绳相互联结(仅用30%标准紧固力)。
⑰ 下支撑绳安装
① 将第一根下支撑绳的挂环挂于端柱基座的挂座上,然后沿平行于系统走向的方向上调直支撑绳并放置于基座的外侧,并将减压环调节就位(距钢柱约50cm,同一根支撑绳上每一跨的减压环相对于钢柱对称布置);
② 在第二个基座处,用绳卡将支撑绳固定于挂座的外侧(仅用30%标准紧固力);在第三个基座处,将支撑绳放在挂座内下侧;如此相间安装支撑绳在基座挂座的外侧和内下侧,直到本段最后一个基座并将支撑绳缠绕在该基座的挂座上,再用绳卡暂时固定;
③ 检查确定减压环全部正确就位后拉紧支撑绳并用绳卡固定;
④ 按上述步骤安装第二根下支撑绳,但反向安装,且减压环位于同一跨的另侧; ⑤ 在距减压环约40cm处用一个绳卡将两根底部支撑绳相互联结(仅用30%标准紧固力),如此在同一挂座处形成内下侧和外侧两根交错的双支撑绳结构。
⑱ 钢绳网的安装
① 将钢绳网按组编号,并在钢柱之间按照对应的位置展开;
② 用一根多余的起吊钢绳穿过钢绳网上缘网孔(同一跨内两张网同时起吊),一端固定在一根临近钢柱的顶端,另一端通过另一根钢柱挂座绕到其基座并暂时固定;
③ 用紧绳器将起吊绳拉紧,直到钢绳网上升到上支撑绳的水平为止,再用多余的绳卡将网与上支撑绳暂时进行松动联结,同时也可将网与下支撑绳暂时联结以确保缝合时的更为安全,此后起吊绳可以松开抽出;
④ 重复上述步骤直到全部钢绳网暂时挂到上支撑绳上为止,并侧向移动钢绳网使其位于正确位置;
⑤ 将缝合绳按单张网周边长的1.3倍截短,并在其中点作上标志;
⑥ 钢绳网的缝合:从系统的一端开始,先将缝合绳中点固定在每一张网的上缘中点处
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支撑绳上。从中点开始用一半缝合绳向左逐步将网与两根支撑绳缠绕在一起,直到用绳卡将两根支撑绳联结在一起的地方之后,用缝合绳将网与不带减压环的一根支撑绳缠绕在一起,当到达柱顶挂座时,将缝合绳从挂座的前侧穿过(不能缠绕到挂座上),转向下继续重复上述步骤直到基座挂座,同样从挂座的前侧穿过并继续转向右缠绕不带减压环的一根下支撑绳直到联结两根支撑绳的绳卡之处,从这里开始又用缝合绳将网与两根下支撑绳缠绕在一起,直到跨越钢绳网下缘中点1m为止,最后用绳卡将缝合绳与钢绳网固定在一起,绳卡应放在离缝合绳末端约0.5m的地方。缝合绳的另一半从网上缘中点开始向右缝合,直到与另一张网交界的地方转向下将两张网缝合在一起,当到达下支撑绳时转向该张网并与两根支撑绳缠绕在一起,最后使左右侧的缝合绳端头重叠1.0m。
⑲ 格栅安装
① 格栅铺挂在钢绳网的内侧,并应叠盖钢绳网上缘并折到网的外侧15cm,用扎丝固定到网上;
② 格栅底部应沿斜坡向上敷设0.5m左右,并为使下支撑绳与地面间不留缝隙,用一些石块将格栅底部压住;
③ 每张格栅间叠盖约10cm;
④ 用扎丝将格栅固定到网上,每平方米固定约4处。 ㈡质量检查 ⑪ 基本要求
SNS防护系统检查项目应符合表9.8-1的规定。
SNS防护系统检查项目
表9.8-1
项次 1 2 3 4 检查方法 按《公路工程质量检验评定标准》JTG 混凝土或砂浆强度(MPa) 在合格标准内 F80/1-2004附录D、E、F检查 拔力平均值≥图纸规定值;按锚杆数1%,且不少于3根做拔力试锚杆抗拔力(KN) 最小拔力≥0.9图纸规定值 验 网眼尺寸(mm) 坡面平整度(mm) ±20 30 用尺量,每10m抽查5个网眼 用2m直尺,每20m检查3处 检查项目 规定值或允许偏差 注:3、4项中的“每10m或20m”是指沿路线方向的长度。 ⑫ 外观鉴定
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① 表面平整。
② 防护的表面平顺、无脱落现象。 ③ 泄水孔坡度向外,无堵塞现象。 9.7.7.2网喷混凝土施工
㈠施工工艺流程
网喷混凝土施工工艺流程:施工准备→边坡清理及验收→素喷5cm→挂钢筋网→喷混凝土→养护。
㈡主要材料
水泥:优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥,水泥标号不低于P.O42.5,进场水泥应有生产厂家的质量证明书。
骨料:细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂,细度模度宜大于2.5,使用时的含水率宜控制在5%~7%,粗骨料应采用耐久的卵石或碎石,粒径不应大于15mm;喷射混凝土中不得使用含有活性二氧化硅的骨料。
水:符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63-89的水均可使用,未经处理的工业废水不得使用。
钢筋网:应采用屈服强度不低于240MPa的光面钢筋(丝)网。
外加剂:速凝剂的质量应符合施工图纸要求并有生产厂的质量证明书,初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于10min。
配合比:根据“华监左岸抗震加固技(2010)002号”批复喷射混凝土配合比,施工中选用喷射混凝土配合比见表9.8-2。
喷混凝土拟选用配合比
表9.8-2
水泥 水泥标号 425R# kg/m3 444 砂 kg/m3 896 小石 kg/m3 794 水灰比 0.45 水 kg/m3 200 减水剂 kg/m3 / 速凝剂 kg/m3 15.6 容重 kg/m3 2350 ㈢ 配料、拌和及运输 ⑪ 称量允许偏差
拌制混合料的称量应控制在相关规定的范围之内,水泥和速凝剂控制在±2%,砂、石
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控制在±3%。
⑫ 搅拌时间
混合料搅拌采用自落式搅拌机拌料,搅拌时间不得少于2min;个别部位可采用人工拌料,拌料次数不少于三次,且拌和至混合料的颜色均一为止;混合料掺有外加剂时,搅拌时间适当延长使外加剂与混合料均匀掺合。
⑬ 运输
混合料现场进行拌制,做到随时拌料、随时运输、随时喷射,避免长时间存放,以防混合料结块浪费。若在施工过程中,必须进行混合料的存放,应严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入,且存放时间不宜超过3小时,存放后的混合料装入喷射机前应过筛。
㈣ 准备工作
施喷前先清洗岩石表面,清除受喷面上的松动岩石,清除喷射作业的各种障碍物,特别是岩面台阶处的砂石与泥土,必须铲除,再用高压风清理干净,并埋设控制喷层厚度的标志。喷射采用分区分层进行喷射,喷混凝土自下而上螺旋式喷射。
㈤ 施工方法
喷射混凝土混合料由专用搅拌机现场拌制。喷射混凝土配料、拌和应满足招标文件要求。施工时,由人工手持喷头在施工平台上喷射混凝土。
⑪ 喷射混凝土的施工分区、段依次进行,同一区段喷护按自下而上的基本顺序进行。 ⑫ 挂网喷护分两次施工。首先应素喷5cm。喷射完第一层混凝土后,按设计要求铺设钢筋网。人工在脚手架上挂铺,利用锚杆头点焊或绑扎固定,中间用膨胀螺栓加密固定并用铅丝扎牢。钢筋网铺设完成后,再喷射第二层混凝土。后一层在前一层混凝土终凝后进行喷射,若终凝1h后再行喷射,则先用风水清洗喷层面。
⑬ 喷射混凝土拟先进行室内配比试验及现场喷射混凝土试验,确定相应的喷护参数,然后进行喷射混凝土施工。
⑭ 准备工作就绪后,启动喷射泵、压缩空气管及速凝剂管阀,进行喷射作业。在喷射混凝土过程中,需连续上料保持料斗常满。为防止堵管,在料斗上设网眼15mm的方孔筛网过滤超径料。
⑮ 对于凸凹不平的岩面,先将凹面找平,然后喷射混凝土。
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⑯ 喷射混凝土时,保证喷嘴口距离受喷面60~100cm,喷射料束基本垂直于受喷面。喷嘴呈螺旋轨迹运行,其运行速度应基本保持均匀。挂网喷护时,喷嘴不得正对钢筋,以确保混凝土喷射质量及减少反弹。
⑰ 混合料必须搅拌均匀,且必须随拌随用。超时未喷的混合料及反弹料作为废料进行处理。
⑱ 喷射混凝土终凝2h后即可采用洒水等措施进行养护,在7d内使喷射混凝土表面经常处于湿润状态。 9.7.7.3锚杆和锚筋束
采用水泥浆全长注浆锚杆进行支护,坡顶设锁口锚筋束。坡面清理结束后,清除岩面松动岩块,搭设钢管脚手架施工平台,进行锚杆(束)施工。锚杆(束)采用手风钻或浅孔钻机钻孔、注浆机注浆。锚杆(束)施工工艺流程如图9.8-5。
锚杆(束)施工工艺流程图9.8-5
㈠ 锚杆(束)孔造孔 ⑪锚杆(束)孔要求
① 锚杆(束)孔的开孔按施工图纸布置的钻孔位置或锚杆(束)间距进行,孔位偏差不大于100mm。
② 锚杆(束)孔的孔轴方向符合施工图纸要求。施工图纸未作规定时,系统锚杆(束)的孔轴方向垂直于开挖面;局部加固锚杆(束)的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反,其与滑动面的交角大于45。
③ 注浆锚杆(束)的钻孔直径应大于锚杆(束)直径,若采用“先注浆后安装锚杆
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(束)”的程序施工,钻孔直径应大于锚杆(束)直径15mm以上;若采用“先安装锚杆(束)后注浆”的程序施工,钻孔直径应大于锚杆(束)直径25mm以上。
④ 锚杆(束)孔的深度符合施工图纸的规定,孔深偏差不大于50mm。 ⑫ 造孔
①锚杆基本参数:锚杆直径Φ25,长度为9m、12m,直径Φ32,长度为12m、15m,锚筋束直径3Φ25,长度为12m,孔径Φ90mm。
② 根据锚杆直径、锚孔孔径、孔深及钎头规格,据此选择成孔机具如下(表7-6): a、Φ45mm锚杆孔采用YT28手风钻钻进成孔。
b、Φ90mm锚杆孔采用XZ-30或100B钻机配Φ90冲击器及钎头钻进成孔,无法成孔时,采用固壁灌浆工艺,施工方法同锚索施工工艺相同。
c、空压机选用E750HH中风压空压机。 9.7.7.4排水孔
㈠ 排水孔施工工艺流程 排水孔钻孔工艺流程见图9.8-6。
验收钻孔 造 孔 孔斜测量 搭设脚手架
测量放样 埋PVC管 终孔验收 排水钻孔工艺流程图9.6-6
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㈡ 排水孔钻孔
⑪ 排水孔的开孔应按施工图布置的钻孔位置进行,控制孔位偏差应不大于100mm。 ⑫ 排水孔的孔轴方向应满足施工图的要求。
⑬ 排水的钻孔孔径应大于插入的排水塑料盲管直径,钻头直径应大于塑料盲管直径15mm以上。排水孔孔深度必须达到施工图的规定,孔深偏差值不大于50mm。除监理人批准外,在排水孔周边30m范围内(或监理人指示范围内)的灌浆孔尚未灌浆之前不得钻进排水孔。
⑭ 排水孔钻进过程中,如遇有断层破碎带或软弱岩体等特殊情况,我部将及时通知监理人,并按监理人的指示进行处理。若钻进中排水孔遭堵塞,则应按监理人指示重钻。钻孔完成后对松散体、断层破碎带或土层等特殊部位按施工图要求或监理人的指示及时放入反滤保护装置,并将其固定在孔壁上。 9.8.8结语
㈠ 在建设单位、设计单位的大力支持下,在监理单位的大力配合下,经过我项目部全体管理人员及现场施工人员的共同努力,左右岸边坡抗震加固施工顺利完成。在施工过程中,各参建单位(包括业主、设计、监理)本着为国家、为工程负责的精神,各负其责,各行其职,对边坡抗震加固工程给予了很大的配合和支持,对施工中出现的难点,共同讨论研究,提高了我项目部的施工水平,保障了工程的顺利进行。左右岸边坡抗震加固施工工程的顺利完工,是我项目部施工人员努力的成果,也是各方共同努力创造的成果。
㈡ 本工程施工规范,成果真实可靠,所有原始报表由专人在现场随着施工作业的进行,及时、准确、真实填写;其施工情况记录数据真实、准确。
9.9深厚覆盖层锚索施工技术
9.9.1工程概述
官地水电站枢纽位于四川省凉山彝族自治州的西昌市与盐源县交界的雅砻江打罗湾河段上,是雅砻江干流卡拉至江口河段水电规划五级开发的第三个梯级电站。
场地地层分布从上至下为:①块碎石土②含碎石粉质粘土③粉质粘土④含砂卵石块碎石土⑤孤块石夹少量卵石砾石层⑥基岩为玄武岩。
地层从上到下分别描述如下:
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(1)回填块碎石土 (Qml)
为堆积的碎块石夹粘土,结构松散。主要分布于1344m高程平台前缘公路一带。 (2)土黄~黄褐色粘土夹碎块石(Qpl+dl)
稍密~中密,以粘土为主,碎石含量约为20~30%,粒径以1~4cm为主,含块石5%左右,存在多层碎块石集中分布,其厚度在20~120cm之间。原岩成份多为玄武岩,强~弱风化,棱角状。该层厚约2.5~29.0m,厚度变化大,建筑场地区均有出露。
(3)灰~灰绿色粘土夹碎块石(Qpl+dl)
稍湿,稍密~中密,可塑~硬塑,以粘土为主,含量约为60%。夹有碎石,含量约30%,块径3~10cm为主,局部夹有粒径20~50cm的块石。原岩成份多为玄武岩,棱角状。1344.0m有分布,常呈鸡窝状分布于土黄~黄褐色粘土夹碎块石层中,层厚1.5~8.3m,厚度变化大。
(4)灰、灰绿、灰黄色粉质粘土(Ql)
稍密~中密,可塑~硬塑状态,层理较明显,多呈缓倾角状,遇水强度降低较快。1344.0m平台局部有分布,厚度0.55~54.0m,厚度变化大。
(5)含碎卵石土(Qpl+al)
灰色~灰绿色,松散~稍密,以碎砾石为主,含量约为40~50%,粒径6~15cm为主;含少量卵石和块石20~30%;其余为粉质粘土。原岩成份多为玄武岩,棱角状。分布场地的下部与基岩接触一带,零星分布,ZKG2、ZKG5孔一带较为明显,层厚约0.5~2m,厚度小。
(6)杏仁状玄武岩、菊花斑状玄武岩(P2β23)
二叠系上统中段杏仁状玄武岩、菊花斑状玄武岩,斑状结构、块状结构,主要矿物为斜长石、辉石,中厚层状。
(7)杏仁状玄武岩、致密状玄武岩夹少量紫红色凝灰岩(P2β22)
二叠系上统中段杏仁状玄武岩、致密状玄武岩夹少量紫红色凝灰岩。斑状结构、块状结构,主要矿物为斜长石、辉石,中厚层状。
竹子坝场地加固工程在高程为1344—1360.0m,1360.0—1380.0m分别设置了深孔锚索,锚索长度为45.0m—110.0m,竹子坝边坡为深厚覆盖层边坡,多为堆积物和坡积物,深孔锚索施工困难,共计需要施工锚索326束,具体工程量见下表
竹子坝场地加固锚索工程量
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序号 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 项目 预应力锚索 1000kN,L=45m 预应力锚索 1000kN,L=50m 预应力锚索 1000kN,L=55m 预应力锚索 1000kN,L=60m 预应力锚索 1000kN,L=80m 预应力锚索 1000kN,L=85m 预应力锚索 1000kN,L=90m 预应力锚索 1000kN,L=95m 预应力锚索 1000kN,L=105m 预应力锚索 1000kN,L=110m 单位 束 束 束 束 束 束 束 束 束 束 工程量 30 36 17 10 6 6 44 44 65 66 备注 9.9.2施工布置 场内交通
场内右高线公路、竹子坝料场公路、右岸高低线连接段、右岸低线过坝交通洞、右低线公路、右岸缆机平台公路、S2#公路、S3#公路都已建成并运行,作为主要场内主要施工道路,在开工前,为了满足各部位的施工需要,仅需修建少量施工便道,采用碾压碎石路面,宽3.0m,总长约200m,在施工过程中可根据实际地形情况调整、优化。
供水、供风系统 (1) 施工供水
生产用水由大坝供水工程供应,利用生产水厂提供的接水点,接口管径Φ450mm。在提供的接水点设转接口,接引设Φ75主供水管线,支线采用Φ50管供水,工作面利用软管供水。
施工供水特性表
序号 1 2 项 目 供水管 供水管 直径(mm) Φ75 Φ50 长度(m) 550 800 路线 由大坝供水厂引至高程1360平台 从主供水管接引至各施工区域 (2)施工供风
施工用风主要指钻孔及混凝土工作面冲洗等,根据施工总进度计划的安排和设备的配置,配置9台21m3/min的移动式空压机,布置在竹子坝上游侧高线公路路边,铺设两趟
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Φ159mm钢管分别至1360m和1380m平台,总长约200m;然后从Φ159mm钢管设置多个分口,采用高压风管供风至施工作业面,总长500m。
供电、照明、通讯系统 (1)施工供电
施工用电由右岸大坝35kV变电站供电。
根据施工实际情况需要,在竹子坝上游高线公路旁高压线架下安装两台1250KVA变压器,从变压器下线引线至各工作面配电柜供使用。。为了提高施工供电的可靠性,配备柴油发电机组,50KW的2台,保证关键部位施工供电的可靠性。
施工供电主要特性表
序号 1 2 3 工程名称 400V线路 电缆 变压器10kv /0.4kv 规格或型号 LGJ-70 VV3³25+16 1250KVA 单位 km Km 台 数量 0.8 1.5 2 (2)施工照明
施工区大面积照明采用投射灯,初拟在平台之间的坡面两端、沟左侧锚索区等区域,设照明灯塔7座。为了便于施工人员现场施工,沿施工布置照明灯,灯的功率、数量根据施工场地的大小而定。
在施工作业区、施工道路、临时设施、办公区和生活区设置足够的照明。各部位的照明度应满足招标文件的规定和施工需要。
(3)施工通讯
施工各部位负责人用移动电话通讯,以方便对外联系需要。工区内部设对讲机6对,作内部通讯。
办公和生活营地建设
根据施工进度和施工强度计算,工程施工人员约180人。在现场增建住房共计200m 2,全部作为职工住宿,办公场所及住宿不足的部分由由我施工局统一安排解决400m2。
综合加工厂
(1)钢筋加工厂、模板加工厂,以及修钎厂均利用工地现有的临时设施。 (2)编索加工厂在现场分散布置,1344~1360m正面坡和开关站锚索加工场地位于1360m新建临时房旁边;1360~1380m正面坡、1344~1360m侧边坡锚索、1380~1395m正面坡、风冷料仓侧坡锚索及中细碎石车间锚索加工场地布置在上游侧高线公路旁。
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其他临时设施
在施工区布置工程简介牌、工程形象进度图示以及项目质量、安全、进度、环保和文明施工目标宣传栏。办公生活区内布置环保、消防等公益宣传栏。承包人将尽力美化营地,以文明工地的标准布置施工场区,消防、安全设施做到齐全到位,环保、卫生设施(垃圾桶、移动厕所等)布置合理;并处理好临时雨水、污水排放,以防止污染环境。 9.9.3预应力锚索施工
锚索施工工艺流程
施工准备 测量放线定孔位 脚手架搭设 岩石破碎预固结灌浆 钻机按设计要求就位造孔,套管跟进 1000KN或750KN索体制作 冲洗孔壁 验收 成孔锚索安装 锚索锚固段全孔一次注浆 锚墩及框格梁钢筋制安、混凝土浇筑 锚墩达到龄期后锚索张拉 封锚 竣工验收
施工钻机配置
孔深60m以下锚索孔造孔,采用成都哈迈岩土钻掘设备厂生产的YXZ-70型钻机,难
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以成孔的锚索孔,采用CIR110配套Φ152偏心钻具随钻跟进Φ146套管护壁至一定深度,再换用Φ115钎头钻进,破碎段采用预固结相结合的方式进行造孔。60~110m深孔采用成都哈迈YG-90液压锚固钻机和进口履带钻机施工(其中由于履带钻机自重达12t,无法在架子上作业,采取石渣回填3m³4m的平台,回填高度视锚索孔的高程而定,在回填平台上进行作业)。锚索在各作业区现场绑扎制作,人工辅以手链安装,注浆泵注浆,QYC270型液压千斤顶单根循环调直,YDC-2000型液压千斤顶分组分级张拉,灌浆泵封孔,锚具采用ESM15-7型锚具。
造孔
(1)钻孔位置、孔位、方向、孔径及孔深严格按照设计文件执行,钻孔孔位偏差不大于100mm,钻孔入口倾斜度及方位角偏差不得大于±1.0°,在钻进长度方向上的孔斜偏差不得大于2%,有特殊要求时其孔斜偏差不得大于1%,有效孔深不得欠深,钻孔达到设计孔深时孔内残留物不超过10cm,钻孔完毕,用风将孔内杂物排干。
(2)地质资料显示,竹子坝场地覆盖层很厚,场地的覆盖层性状较差,大部分覆盖层主要是冲洪坡积堆积块碎石土、含碎石粉质粘土和湖相沉积的含碎卵石及粘土,厚度变化较大,存在不均匀(变形)沉降,根据地层情况锚索钻孔主要选取YXZ-70型钻机和YG-90A型钻机。
(3)配备φ152mm偏心钻具钻进、φ146mm钢套管跟进;穿透覆盖层进入弱风化岩体后退出φ152mm偏心钻具换装直锤钻具继续钻进至设计孔深。
(4)不需跟管成孔的锚索孔,采用YG-90锚固工程钻机配套DHD350Q风动冲击器及Φ115钎头钻进成孔。
(5)锚索孔破碎段采用冲击器配套粗径长组合钻具、螺旋钻具、扶正器、防卡器、反振器、Φ89钻杆等成孔。
(6)钻孔中遇破碎带和渗水量较大的地段无法成孔时,作好详细的钻孔记录,并按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148-2001)的规定对锚孔进行预固结灌浆处理;或采用喷射灌浆钻具进行超前固结灌浆处理。灌浆水泥采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,浆液水灰比1:1~0.5:1,为使孔内浆液迅速凝固缩短待凝时间在浆液中可掺入水泥重量0.6%的速凝剂,耗灰量达到300kg/m时即进行待凝。
(7)钻孔完毕,连续不断地用压力风水彻底冲洗钻孔,在安装锚索前,将钻孔用孔口堵塞保护。
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(8)钻孔结束后报请监理工程师验收,验收合格后在不超过1d~3d的时间内即进行下索、注浆等工序。
主要结构面钻进成孔措施
边坡锚索孔施工过程中,将钻遇大量的错动带等结构面。钻具会发生跳动,钻进负荷加大,甚至会发生坍孔、卡钻、埋钻事故,给正常钻进带来不利影响。为保证成孔质量及效率,进行超前固结灌浆,待凝等强后继续钻进。
1)采用同径粗、长钻具钻穿结构面,采用螺旋钻杆及高压压缩空气解决排渣问题,辅以防卡器、反振器起钻后采用对心喷射钻具钻入塌渣进行灌浆处理。
2)对心喷射灌浆
为有效保证超前固结灌浆护壁效果以及减少灌浆量,拟采取对心喷射钻具进行超前固结灌浆,待凝等强后扫孔继续钻进。
① 对心喷射灌浆钻具可向四周进行喷射灌浆;自带钻头,可钻入塌渣内进行灌浆。因此,可有效地利用水泥浆液进行灌浆护壁,起到提高施工工效、降低水泥总耗量的作用。
② 采用对心旋转、高压喷射灌浆方法。采用高压灌浆泵或风泵、喷灌钻具等设备机具,射浆管采用Φ50钻杆。
③ 喷灌钻具设对中装置,防止喷射孔堵塞,影响喷灌效果。 ④ 在喷灌过程中,低速旋转、前后活动喷灌钻具,确保灌浆效果。
3)超前固结灌浆采用0.1~0.3MPa压力灌注,浆液采用1:1~0.5:1水泥浆液,吸浆量大时根据实际情况可采用间歇、限流、待凝等综合措施,并采用喷灌钻具灌注。
①钻孔孔向控制,首先排架搭设要牢固,钻机定位准确,水平孔须用2㎜/m精度的水平尺校核钻机钻杆水平,测量仪(或地质罗盘)测定钻进方向角。调整好孔向再牢靠固定钻机。
②开孔钻进要低转速,低压推进,当成孔约50cm,需再次校核孔向,及时调整钻机。开孔偏差不得大于10cm。在钻进过程中若孔深已达到预定施工图所示的深度,而仍处于破碎带或断层等软弱岩层时,立即上报监理工程师和设计,应延长孔深,继续钻进,直至监理工程师认可为止。对于破碎带或渗水量较大的围岩,在安装锚索前,取得现场监理工程师的同意后对锚孔进行预固结灌浆处理。
③钻进过程中认真记录每一钻孔的尺寸、回水颜色、钻进速度和岩芯记录等数据。造孔过程中应做好锚固段始末两处的岩粉采集,以确保锚固段位于稳定的岩层中。钻孔完毕
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时,应连续不断地用压力风水彻底冲洗钻孔,钻孔冲洗干净后才准安装锚索。在安装锚索前,应将钻孔孔口堵塞保护。
④倾斜孔在钻进时采用导向仪控制斜度,及时测斜、纠偏。钻孔过程中进行分段测斜,及时纠偏,钻孔完毕再进行一次全孔测斜。钻孔结束后同时应测方位角及孔深(终孔孔深应大于设计孔深40cm,终孔孔径不得小于设计孔径10mm,终孔孔轴偏差不大于孔深的2%,方位角偏差不大于3°),不符合设计要求的孔作废孔处理,并全孔灌注M25水泥砂浆回填后重钻。
⑤在钻孔或灌浆过程中发现与锚杆或锚索相遇,及时报告监理工程师、设计单位共同处理。
锚索钻孔注意事项:
1)开孔前,清除孔口附近松动覆盖层。
2)开孔时,在设计孔位上,人工或用风钻凿出与孔径相匹配的10cm左右深的槽(孔),以利于钻具定位及导向。
3)每钻进≯1m,必须缓慢倒杆>1m,往返不少于2次,直至孔口无岩粉返出,以利充分吹粉排渣,避免卡钻及重复破碎。
4)勤检查钻杆、钻具磨损情况,对磨损严重的钻杆、钻具应予以更换,尽量避免孔内事故的发生。
5)在钻进过程中,为防止孔径相差过大,使得下锚时困难。可备4个钎头,每个钎头打10~15m左右,就轮换一个。
预应力锚索的制作、运输和安装
使用砂轮切割机下料。各级锚头钢绞线下料长度为:
L=锚固段长度Lm +自由段长度Ly+锚墩长度Ld++锚索梁长度+张拉长度Ll+安全长度
钢绞线在全长范围内不允许有接头和连接器。单根钢绞线都应完整无损,没有裂隙、疤痕、伤痕、其他缺陷。且表面不能有油污、润滑剂、污垢等,自由张拉段钢绞线PE护套不得破损。
将锚头PE套管剥去,安装内锚头结构并做防腐处理。
钢绞线编号:将钢绞线和灌浆管平摊于工作台上,对不同灌浆管、钢绞线进行编号,并在进口段(外端)用不同的颜色或胶带区别,以便下步张拉、灌浆。
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按规范要求制作导向帽和单锚头,导向帽与锚索体牢固可靠连接。 3)锚索组装
自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索基本组成为:导向帽、单锚头、锚板、隔离架、注浆管、高强低松弛无粘结钢绞线等(下图)。自由式单孔多锚头(防腐)型预应力锚索分4~6组锚头,每组锚头间距1.0m(可根据现场锚固段实际情况调整),最后一级锚头间距2m。 D导向帽单锚头注浆管锚板φ15.24无粘结钢绞线束线环隔离架钢筋混凝土锚墩钢垫板锚具φ15.24无粘结钢绞线第1组锚头第2组锚头第n组锚头0.6m∽1.2m锚头间距锚固段长度自由段长度 自由式单孔多锚头(防腐)型预应力锚索结构示意图 锚索的钢绞线应按设计图纸要求进行绑扎制作成束,内锚固段需组装成枣核状,量出内锚固段的长度并作出标记,在此范围内穿对中隔离支架,间距1.0m,两对中隔离支架之间扎铅丝一道;隔离支架应能使钢绞线可靠分离,使每根钢绞线之间的净距≥5mm,且使隔离支架处锚索体的注浆厚度大于10mm。编束时一定要把钢绞线理顺后再进行绑扎,最后在内锚固段端头装上锥形导向帽。隔离支架应选用塑料隔离支架。张拉段每隔2.0m设置一道对中支架,端头2m区段内加密到1m;对中支架应保证其所在位置处锚索体的注浆厚度大于10mm,对中支架之间扎铅丝一道。无粘结锚索将钢绞线和两根塑料灌浆管(上仰锚索为排气管)捆扎成一束。钢绞线和塑料管之间用硬质塑料支架分离,支架间距在内锚固段为0.4m,自由段内为1~3.0m。
编制锚索中,钢绞线在隔离架上的孔位要一一对应;编制好的整束钢绞线停放时间宜尽量短,以防污染;锚索捆扎完毕,应采取保护措施防止钢丝或钢绞线锈蚀,运输过程中应防止锚索发生弯曲、扭转和损伤。
锚索制成并经监理工程师检验合格后,进行编号挂牌,表明锚索编号、长度等。合格锚索整齐、平顺地存放在距地面20cm以上的间距1.0m~1.5m支架或垫木上,不叠压存放,并进行临时防护。存放点要求严格防潮、防水、防污染。
4)锚索安装
锚索孔道验收24小时后,锚索安装前,检查孔道畅通情况。
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无粘结钢绞线若PE套管破损,必须修复合格后方能安装。
安装方式:人工下锚。下锚时,操作人员要协调一致,用力均匀,只能往里推,不能往外拉,保证锚索体在孔内顺直不扭曲。
下索牵引移动时,要对外露索体用软绳作可靠临时加固,避免索体变形(或滑脱)、损坏,要始终保持索体的整体性。
5)注浆
制浆采用的设备为高速搅拌机。灌浆水泥采用不低于P.O.42.5R普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。水泥浆液水灰比0.36:1,在现场监理工程师的指导下通过现场工艺试验,以确定最优的外加剂参量,确保水泥结石体7d抗压强度不低于35Mpa。
灌注工艺程序:
锚索注浆前,分序用压力风沿一次注浆管吹洗排除孔内渗水,检查制浆设备、灌浆泵是否正常;检查送浆及注浆管路是否畅通无阻,确保灌浆过程顺利,避免因中断情况影响锚固注浆质量。灌注前先压入压缩空气,检查管道畅通情况。采用孔口阻塞器封闭灌注。浆液从注浆管向内灌入,气直接排出。注浆压力按设计和施工规范要求进行,排出的浆液浓度与灌入的浆液浓度相同,且不含气泡时,回浆压力达到0.1~0.2Mpa,吸浆率小于0.4升/min时,再闭浆30min结束灌浆。注浆时对预应力锚索的灌浆浆液应取样做抗压强度试验。
锚索注浆控制标准
累计注入水泥10t时进行间歇,间歇时间按2小时控制;累计注入水泥20t时进行待凝,待凝时间按8小时控制;待凝后复灌,如果仍然效果不明显,则每注入10t待凝一次。灌浆时灌浆管进浆,采用有压循环灌浆法,开始灌浆时敞开排气管,待排出气体、水和稀浆,回浓浆时逐步关闭排气阀,使回浆压力达到0.1~0.2Mpa,吸浆率小于0.4升/min时,再屏浆30min即可结束。
6)锚墩浇筑
预应力锚索的施工在边坡面喷砼施工完成后进行,在锚墩浇注前以锚孔孔位为中心清除已喷砼,形成边长为0.6m~1.6m(见锚墩设计图)的正方形区域为浇注锚墩工作面,清理松动岩块,并将岩面清理整修到验收标准。如锚墩基础岩体类别不满足设计图纸要求,应通知监理工程师和设计修改锚墩尺寸。
锚墩用钢筋按照设计要求采购,钢筋的机械性能如抗拉强度、屈服强度等指标经检验
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合格,钢筋应除锈、除油并调直,外表面检查合格。
锚墩钢筋制安时,先用风钻在锚索孔周围坡面上对称打孔4个,插入Ф20骨架钢筋并固定,然后按照图纸要求焊接钢筋网或层并固定于骨架钢筋上,焊接质量符合要求。焊接过程中,不得损伤钢绞线。
钢垫板安装:钢垫板牢固焊接在钢骨架上,其预留孔的中心位置应在锚孔轴线上,平面上与锚孔轴线正交,其误差不得大于0.5。
同时导向管插入岩体的深度满足设计要求,孔口管轴线与钻孔轴线对中,钢垫板与孔口管轴线垂直。
锚墩、钢垫板规格、导向管按设计要求施工。 在钢垫板与基岩面之间按照图示锚墩尺寸立模,验仓合格后,浇筑C35(7d)标号混凝土,边浇筑边用振捣棒振捣,注意锚墩下部的振捣,充填必须密实,防止出现蜂窝麻面。砼浇筑时,须现场取样,确保锚墩浇筑质量,并给锚索张拉提供依据。 7)张拉 ①将钢绞线外锚头部分PE套管用电工刀剥去,洗去油脂并套上止油护套。 ②安装锚索测力计(适用于需进行应力监测的锚索)。 ③安装工作锚具、限位板、夹片、千斤顶及工具锚,安装前工作锚具上的锥形孔及夹片表面应保持清洁,为便于卸下工具锚,工具夹片可涂抹少量的润滑剂。工作锚具上孔的排列位置须与前段工作锚的孔位一致,不允许在千斤顶穿心孔发生钢绞线交叉现象。张拉时纪录每一级荷载伸长值和稳压时的变形量,且与理论伸长值和规定的变形量进行比较,特别是最后一级锁定时钢绞线回缩量是否满足规定要求。如果实测伸长值大于计算伸长值10%或小于5%时,应停机检查,待查明原因并采取相应措施后,方可恢复张拉。
张拉基本要求:
锚索张拉应在锚固注浆结石体抗压强度达到设计要求的可张拉强度及锚墩混凝土等
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的承载强度达到施工图纸规定值后进行。
张拉程序:
(1)锚索张拉按分级加载程序进行,即由零逐级加载到超张拉力,经稳压后卸荷到设计张拉力进行安装,0 →mδ(稳压15min)→δ(m为超张拉系数,由设计确定,δ为设计张拉力)。
(2)张拉工艺流程
穿锚→初始载荷(钢绞线调直)→分级循环张拉至设计工作荷载→超张拉 张拉方式:
自由式单孔多锚头(防腐)型预应力锚索由于各根钢绞线长度不等,必须采用单根张拉千斤顶间隔对称分序张拉,确保各根钢绞线平均受载,如此一个张拉循环完毕,继续进行下一循环张拉,直至设计工作荷载。
每一循环张拉时,先张拉锚具中心部位钢绞线;然后张拉锚具周边部位钢绞线,张拉时按照间隔对称分序进行。
张拉注意事项:
(1)加载速率:每分钟不宜超过设计应力的10%。 (2)卸荷速率:每分钟不宜超过设计应力的20%。
(3)预应力的施加:向张拉油缸加油使油表指针读数升至张拉系统标定曲线上预应力指。
(4)钢绞线伸长值:分级测量钢绞线伸长值并按要求做好记录。钢绞线调直时的伸长值不计入钢绞线实际伸长值。
(5)锚索张拉锁定后,夹片错牙不应大于2mm,否则应退锚重新张拉。
(6)对于需做补偿张拉的锚索,在张拉锁定3~7天后进行补偿张拉。补偿张拉在锁定值基础上一次张拉至超张拉荷载。
(7)锚索张拉时应通知监理工程师到场,即时准确纪录油压表编号、读数、千斤顶伸长值、夹片外露段长度等。
穿锚:
(1)清理干净锚具、工作夹片及钢绞线表面,夹片及锚具锥孔无泥砂等杂物。 (2)将钢绞线按周边序和中心序顺序理出,穿入锚具,套上夹片。 (3)推锚具与钢垫板平面接触。
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(4)用尖嘴钳、改刀及榔头调整夹片间隙,使其对称。 初始载荷(钢绞线调直):
(1)初始载荷:为设计工作荷载的δ/5。
(2)用单根张拉千斤顶将钢绞线逐根拉直预紧。张拉按照先中间后周边对称分序张拉的原则进行。
0→δ/5(稳定2~5min)
分级循环张拉至设计工作荷载(基本试验):
(1)分级加载等级:分别为0.25、0.5、0.75、1.0倍设计工作荷载δ。 (2)第一循环张拉:初始荷载调直后,在δ/5的基础上继续加载至δ/4锁定。 δ/5→δ/4(稳定2~5min)
(3)第二循环张拉:第一循环张拉结束后,在δ/4的基础上继续加载至δ/2锁定。 δ/4→δ/2(稳定2~5min)
(4)第三循环张拉:第二循环张拉结束后,在δ/2的基础上继续加载至4δ/4锁定。δ/2→3δ/4(稳定2~5min)
(5)第四循环张拉:第三循环张拉结束后,在4δ/4的基础上继续加载至δ锁定。 3δ/4→δ(稳定2~5min) 超张拉试验:
(1)最大张拉力不得超过预应力钢绞线强度标准值的70%。
(2)第四循环张拉结束后,在设计工作荷载δ的基础上继续加载至mδ(m超张拉系数,由设计确定,正常取1.1)锁定。
δ→1.1δ(稳定10~20min) 8)外锚墩金属构件制作
①外锚墩金属结构包括钢垫板、导向管、垫座钢筋等,这些部件必须在加工车间按设计要求加工,并在车间焊接组装完毕;
②导向管长100cm,由壁厚2.5mmA3钢管加工而成。钢管外表面考岩体端60cm长范围内粘贴止水材料;
③钢垫板厚度应符合设计图纸要求,加工后棱角应圆滑,不带毛刺:导向管与钢垫板应垂直焊接牢固,钢管内不得留有焊渣;
④经加工、焊接、组装完后的外锚墩钢结构应妥善保管,确保防水、防潮、防锈蚀。
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9)外锚头保护方式
张拉锁定,回灌补浆结束,可将锚具外大于10cm的钢绞线用切割片割除,割除施压一定要轻,严禁产生高温,以免锚夹片处应力损失,最好加水或加油冷却。另将锚墩上的浆管凿凹割除,砂浆抹填,按图要求对锚头进行保护,封头底部需包住锚垫板。外锚具或钢绞束端头,用混凝土(一级配C25(28d))封闭保护,混凝土保护的厚度应不小于15cm。
9.10右岸卸荷抗裂体锚索的施工技术
9.10.1工程概述
右岸2#拉裂变形体位于右岸坝肩下游1334m高程以下,坡顶高程1334m,坡底高程1270.0m,垂直开挖高度64.0m。正面坡度1:1。
2#变形体地质上称右岸XD12平硐一带卸荷拉裂(带)体,该处位于Ⅶ线下游约80m,边坡走向N75°W,倾NE,1245~1410m高程段地形坡度40°,其上57°,微地貌略呈圈椅状。表部为崩坡积块碎石土,厚约3~8m,基岩为P2β15-2角砾集块熔岩。错动带水平线发育率10条/100m,宽度一般小于20cm个别挤压带宽约1.0m,主要发育4组错动带。裂隙主要发育4组。全强风化下限水平深度16~30m,弱风化上段下限38.3~79m,弱风化下段下限38.3~79m;强卸荷下限水平深度30~38.3m,弱卸荷下限79~110m。 9.10.2施工布置
现场交通
(1)左岸通道:进场公路、左高线公路、左岸高低线连接线、左岸缆机平台公路、左低线公路。
(2)右岸通道:右高线公路、竹子坝料场公路、右岸缆机平台公路、右岸高低线连接段、右岸低线过坝交通洞、右低线公路。
(3)左、右岸与上、下游形成环线公路:永久交通大桥左桥头、下游临时施工桥左桥头、左低线公路(经左导流洞出口、下游围堰左堰肩、上游围堰左堰肩、左导流洞进口)过上游施工索桥、到右岸低线公路(经3#渣场黑水沟沟口、右导流洞进口、上游围堰右堰肩、下游围堰右堰肩、右导流洞出口)、永久交通桥右桥头、过永久交通桥至左岸桥头形成环线。
(4)临时道路A:为便于施工设备以及材料运输,在2#拉裂变形体1300m高程修筑一条宽度为4m的施工便道,与右坝肩施工临时便道R2连接。
(5)临时道路B:为便于施工设备以及材料运输,在2#拉裂变形体底部1270m高程
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修筑一条宽度为4m的施工便道,与右坝肩施工临时便道R3连接。
施工供风
本工程现场用风主要为锚索造孔用风,我局在右岸1334m供卸料平台布置由4台21.5m3/min移动式空压机组成的供风站。供风站根据右岸供料平台施工情况选择安全位置布置,以消除工料平台支护施工对设备损害。供风管线根据用风部位,由供风站采用主管线枝状连接至各工作面附近,在工作面附近设置风包,施工用风由风包引出。主管线采用D159mm钢管,以法兰联接,支线采用D50mm胶管供风。主要供风设备见下表:
主要供风设备一览表
序号 1 2 3 4 设备名称 空压机 钢管 胶管 风包 型号 美国寿力 D159mm D50mm 单位 台 m m 个 数量 4 120 200 2 备注 或英格索兰 施工供水
现场用风拟由设置在高线2#隧洞洞口外侧的集水箱引出,由D100mm钢管经电站进水口、右岸供卸料平台输送至作业面附近。在作业面设置水包,施工用水以D32mm软管由分水叉引出。主要供风设备见下表:
主要供水设备一览表
序号 1 2 3 4 设备名称 水泵 钢管 软管 分水叉 型号 D100mm D32mm 单位 台 m m 个 数量 1 200 200 1 备注 施工供电
现场用电拟由设置在高线2#隧洞洞口的1250KVA变压器引出,由D70mm动力电缆经电站进水口、右岸供卸料平台输送至作业面附近。在作业面设置配电盘,施工用电即照明用电分别由配电盘引出。主要供风设备见下表:
主要供电设备一览表
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序号 1 2 3 4 设备名称 变压器 动力电缆 照明电缆 配电盘 型号 1250KVA 500KVA D70mm 220V 35mm 单位 台 m m 个 数量 1 200 100 1 备注 与电站进水口共用 现场照明 (1)施工照明
2#拉裂体处理照明用电采用低压电缆从变压器配电柜引到工作面,并在工作面设置低压开关柜,施工照明用电由此接出,边坡开挖施工场地采用脚手架钢管制做灯塔,灯塔上装设2~3个1000w可自由调整照射范围的投光灯集中照明,并对局部区域辅以220v照明。
施工照明设施表
序号 1 2 3 4 5 7 设备名称 导线 导线 镝灯 卤钨灯 卤钨灯 低压开关柜 规格或型号 BV 25mm2 BV 4mm2 DDG-1000 LHW-220 1000W LHW-220 500W 单位 m m 套 套 套 个 数量 200 100 1 2 6 1 说 明 9.10.3施工方法 锚索在加工厂下料和编束制作,拖车运输。钢绞线下料使用砂轮切割机;准备专门的作业台架进行锚索的组装,将下好长度的钢绞线顺序摆好,根据计算量出的内锚固段长度在锚索上作好标记(张拉段与内锚固段交接处),在张拉段与内锚固段交接处安装土工布止浆袋,内锚固及段张拉段沿锚索的轴线方向隔离架间距均为1.0m~ 2.0m,锚固段每隔2m设置隔离板一块。内锚固段隔离架间用10#铅丝束线环扎紧。
锚索孔计划采用XY-70钻机造孔,人工在操作平台上配合通过滑轮安装锚索。YC50型千斤顶单根循环分级调直张拉,YDC3000-200型千斤顶整体分级张拉,ESM15系列锚具锚定。锚索预紧和张拉均按照《水利水电工程预应力锚索施工规范》进行。张拉设备在使用前进行标定,绘制压力表读数与张拉力关系曲线,并以此进行现场张拉作业施工。张拉压力表读数不超过表盘刻度的75%。锚孔内穿束完毕后,在外锚墩砼强度达到C30,内锚固
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段水泥浆达到设计强度的85%,且将有关工序资料报送工程师并取得准张证后方可进行张拉。每一级张拉荷载加载后稳压5分钟,最后一级稳定20分钟后锁定。
锚索内锚固段注浆采用全孔一次注浆,采用注浆机注浆,注浆压力0.3~0.5MPa。灌浆采用BW200/40型注浆泵2台,各设1个搅拌槽,随灌注随制浆。当实际灌注量与计算值接近,且注入率较小时,持续灌注30min即可结束灌浆;当实际灌注量接近计算值,且注入率仍较大时,应立即结束灌浆,实际灌注量不能超过计算值的10%,灌浆过程要连续,不得中断。
锚墩钢垫板与定向钢套管进行焊接连接,钢垫板与钢套管垂直,不得偏斜,钢垫板内侧焊接4个φ14mm抓筋。安装定向钢套管时,定向钢套管插入岩石孔内30cm,要保证外锚墩端部的预埋钢垫板必须与孔轴线垂直,钢板中心线必须与孔轴线同心。外锚墩浇筑采用专用模具,人工辅以小型软轴振捣器捣实。砼浇筑时振捣密实,并防止导向钢套管移位。砼终凝后加强养护。锚墩砼上部预埋φ1.5″排气兼回浆钢管,下部预埋φ3/4″聚氯乙烯进浆管。 9.10.4施工工艺
(1)施工准备:施工所用水泥、钢材、预应力钢绞线及锚具等材料必须符合国家标准,且使用前必须提前向监理提交材质检测资料;排架搭设要牢靠,并经监理和安全部门验收方可使用;施工前由测量队按设计图纸放点,现场施工技术人员用红漆标出具体孔位;
(2)钻孔:在钻进时采用导向仪等控制斜度,及时测斜、纠偏。钻孔过程中进行分段测斜,及时纠偏,钻孔完毕再进行一次全孔测斜。钻孔结束后同时应测方位角及孔深(终孔孔深应大于设计孔深40cm,终孔孔径不得小于设计孔径10mm,终孔孔轴偏差不大于孔深的2%,方位角偏差不大于3°);
对于岩石破碎的岩体,可采用预固结灌浆方法进行加固处理,灌浆浆液采用PO.32.5R水泥净浆,水灰比采用0.36:1(重量比)。灌浆量控制在500kg/m以内,灌 浆结束标准可参照固结灌浆标准执行,待浆液强度超过5MPa后,在进行扫孔。
(3)锚索制作:钢绞线按L(钢绞线下料长度)=s(实测孔道长度)+h(锚垫板外钢绞线使用长度)进行下料,将锚头PE套管剥去,安装内锚头结构并做防腐处理;对不同灌浆管、钢绞线进行编号;制作导向帽和单锚头;供料平台边坡支护2200KN自由式单孔多锚头(防腐)型预应力锚索分6组锚头,每组锚头间距1.0m(可根据现场锚固段实际情况调整),最后一级锚头间距2m。
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无粘结式锚索施工工艺流程图
测量定孔位 施工准备 施工技术措施报批及设备、人员清单(工艺试验已通过) 提交张拉设备配套标定资料 锚索制作 造 孔 冲洗固壁 验收 锚索安装 遇地质缺陷无法成孔 固结灌浆 执行灌浆工程管理程序 扫孔 锚墩浇筑 执行砼浇筑工程质量管理程序 锚索注浆
验收 封孔及保护 填写质量综合评定表 按SL46-94规范要求提交竣工验收资料 张拉锁定 联检合格后,方可封口 整理预应力锚索施工各工序质量检查表 锚索张拉锚具安装 编制锚索中,钢绞线在隔离架上的孔位要一一对应;编制好的整束钢绞线停放时间宜尽量短,以防污染;锚索捆扎完毕,应采取保护措施防止钢丝或钢绞线锈蚀,运输过程中应防止锚索发生弯曲、扭转和损伤。隔离支架间距1.0~2.0m,两对中隔离支架之间扎铅丝一道;合格锚索整齐、平顺地存放在距地面20cm以上的间距1.0m~1.5m支架或垫木上,不叠压存放,并进行临时防护;
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(4)锚索安装(下索):锚索孔道验收24小时后,锚索安装前,检查孔道畅通情况;因受场地限制,供料平台锚索采用人工下锚。下锚时,操作人员要协调一致,用力均匀,只能往里推,不能往外拉,保证锚索体在孔内顺直不扭曲;下索牵引移动时,要对外露索体用软绳作可靠临时加固,避免索体变形(或滑脱)、损坏,要始终保持索体的整体性;
(5)注浆:采用高速搅拌机制浆,灌浆水泥采用不低于P.O.42.5R普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥;采用0.36:1浆液水灰比,全孔一次注浆;
(6)锚墩浇筑:锚墩混凝土标号为C35,锚墩钢筋首先在钢加场加工成半成品后,在运输至施工工作面,安装钢筋前先对锚墩范围内的破碎岩石进行撬除,待出露完整基岩后,对撬挖面进行清理。钢筋安装按照设计蓝图在现场进行组装,组装完成后,以事先按照锚墩外形尺寸加工好的摸板立模,并对紧贴围岩面的缝隙进行封堵。完成立摸后,以高压风、水冲洗仓号,经现场监理工程师验收合格后再进行浇筑。锚墩混凝土在现场拌和,严格按照混凝土配合比进行配料,混凝土以人工配合溜筒方式入仓,插入式振捣,在φ70mm振捣棒振捣不到位的部位以人工振捣,以保证混凝土配料分部均匀。收仓后对混凝土面进行抹平。待混凝土待凝一天后拆模并进行养护至混凝土达到设计强度。
(7)张拉:锚墩混凝土承载强度达到C35时进行锚索的张拉,采取分组分级张拉。供料平台2200KN锚索共分六组五级张拉,张拉程序为0→0.2~0.3δcom(预紧)→0.5δcom→0.75δcom→1.0δcom→1.03~1.05δcom→锁定→补偿张拉(如应力损失较大,应在48h~72h内进行补偿张拉)。每级张拉稳荷2~5min,最后超张拉稳荷10~20min。
(8)外锚头防护:张拉锁定,回灌补浆结束,可将锚具外大于10cm的钢绞线用切割片割除,另将锚墩上的浆管凿凹割除,砂浆抹填,按图要求对锚头进行保护,封头底部需包住锚垫板。外锚具或钢绞束端头,用混凝土(一级配C25(28d))封闭保护,混凝土保护的厚度应不小于10cm。 9.10.5钻孔过程中特殊情况处理
护壁灌浆 ① 钻孔
采用风动钻机钻孔,做好钻孔记录,遇到塌孔,及时报告监理,经监理同意后进行预固结灌浆准备,先用高压风对孔内进行冲洗。 ② 灌浆
灌浆水灰比采用0.5:1比级的浆液进行灌注,灌浆压力控制为0.2~0.3Mpa。注浆塞
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深入岩石距塌孔处20~50mm灌浆,采用注浆泵灌注,灌浆自动记录仪记录和人工记录相结合进行。灌浆结束后要进行闭浆,待浆液凝固后方可起塞。
③ 待凝
灌浆结束后,进行待凝,等水泥浆具备一定强度,再进行扫孔施工。 ④ 特殊情况的处理方法
a.冒浆处理方法
1)裂缝处冒浆,可暂停灌浆,用清水冲洗干净冒浆处,再用棉纱堵塞。 2)冲洗后用快干水泥加氯化钙捣压封堵,再进行低压、限流、限量灌注。 b. 漏浆处理方法
1)浆液在延伸较远的大裂隙通道渗漏在山体周围,可采取长时间间歇(一般在24h以上)待凝灌浆方法灌注。如一次不行,再进行二次间歇灌注。
2)浆液在大裂隙通道渗漏,但不渗漏到山体周围,可采用限压、限流与短时间间歇(数十分钟)灌浆。如达不到要求,可采取长时间间歇待凝,然后逐渐升压灌注。一般反复1~2次即可。
套管跟进钻孔
风动潜孔锤套管跟进(偏心式)钻孔工艺具体要求如下:
偏心式跟管钻具由钻杆、风动潜孔冲击器、偏心钻头、套管和套管靴组成。钻进时,利用偏心钻具上的冲击力同时带动套管靴、套管与钻孔同步跟进。待松散、破碎等复杂地层段施工完毕后,偏心钻头通过反转回缩,从套管内孔中提出内钻具,然后再用小一号冲击钻头在锚固段钻进。待锚索安装完毕后,再把套管从钻孔中拔出。
需用的配套设备和材料如下:
(1)空压机采用现有设备,钻机采用目前的锚索钻机; (2)钻杆采用φ114外平钻杆;
(3)套管选用:根据设计要求锚索成孔的孔径,2000KN的锚索选用φ178套管。 (4)配套设备的组合:针对套管,配备偏心钻具、管靴、冲击器和拔管器。 套管跟进锚索钻孔施工工艺如下:
钻孔前准备 钻孔 下索 拔管。
钻具下孔前应检查潜孔冲击器、跟管钻具、套管及套管靴连接是否牢固,偏心钻头转动是否灵活,通风是否顺畅。
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钻进:
(1)在复杂地层进行跟管钻进施工时,选择的钻进参数应以低转速、低给进压力、高上返风速为原则,施工操作过程中应根据所钻进地层中岩石的硬度、松散程度、含水量等因素控制钻进速度,当钻遇到特别松散或较大裂隙的地层时,尤其要降低给进速度和给进压力,反复进行排渣清孔。
(2)钻进过程中注意观察套管的跟进情况及孔内排粉情况,每钻进0.3~0.4米应强吹孔排粉,以保持孔内清洁。吹孔时,中心钻具向上提动距离应严加控制以能实现强力吹孔排粉为限,禁止在钻进过程中强力起拔中心钻具
(3)钻进结束或需要更换中心钻具时,应先进行清孔,将孔底残渣吹尽,然后停止回转,把中心钻具缓缓向上提动,提升力的大小以刚好能提动中心钻具为合适,提升高度以偏心钻头后背与套管鞋前端接触为止;然后低速反转钻具,同时缓慢向上试提中心钻具。当观察到中心钻具可以顺利提升时,表明偏心钻头已收拢,这时可以按照常规方法提升中心钻具,直到全部提出中心钻具。在反转钻具时,应小心操作,防止钻具脱扣。 (4)有时会因孔底残留岩渣过多,偏心钻头回转部分被岩渣卡死而影响偏心钻头的收拢。当试提几次仍不能奏效时,应输送压气,重新对钻孔进行清洗,并使潜孔锤作短时间工作,然后重新进行中心钻具提升作业。采用此种方法,其套管跟进深度根据地层情况,由现场监理工程师现场实际确认。
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