支护方案为:
靠近人民西路一侧的基坑:Ф1200@1500钻孔混凝土灌注双排桩+坑内单排高压旋喷桩加固土+内支撑的复合支护方案;
B区中间支护方案为:Ф1000@2000钻孔混凝土灌注桩+对拉预应力锚索的桩锚支护方案;
地下通道支护方案为:Ф1000@1500钻孔混凝土灌注桩+钢筋砼内支撑的支护方案;
其余地段的基坑支护方案为:Ф1000@1300钻孔混凝土灌注桩+锚固段扩散孔分散型预应力锚索桩锚支护方案,其中设计图3-3剖面采用可回收锚索。
止水帷幕方案为:Ф600@400长螺旋深层搅拌桩相互咬合+局部双管高压旋喷桩相互咬合形成封闭止水帷幕,桩间相互咬合搭接长度200mm。 6.6.1螺旋钻孔混凝土灌注桩施工
6.6.1.1钻孔施工 1、成孔工艺流程
钻孔机就位→钻孔→ 检查质量→孔底清理 →孔口盖板→移钻孔机
2、成孔主要施工方法
a.钻孔机就位:钻孔机就位时,必须保持平稳,不发生倾斜、位移,为准确控制钻孔深度,应在机架上或机管上作出控制的标尺,以便在施工中进行观测、记录。
b.钻孔:调直机架挺杆,对好桩位(用对位圈),开动机器钻进、出土,达到控制深度后停钻、提钻。
c.检查成孔质量:
钻深测定:用测深绳(锤)或手提灯测量孔深及虚土厚度。虚土厚度等于钻孔深的差值。虚土厚度一般不应超过10cm。
孔径控制:钻进遇有含石块较多的土层,或含水量较大的软塑粘土层时,必须防止钻杆晃动引起孔径扩大,致使孔壁附着扰动土和孔底增加回落土。 d.孔底土清理:钻到预定的深度后,必须在孔底处进行空转清土,然后停止转动;提钻杆,不得曲转钻杆。孔底的虚土厚度超过质量标准时,要分析原因,采取措
施进行处理。进钻过程中散落在地面上的土,必须随时清除运走。
e.移动钻机到下一桩位:经过成孔检查后,应填好桩孔施工记录。然后盖好孔口盖板,并要防止在盖板上行车或走人,最后再移走钻机到下一桩位。
6.6.1.2混凝土灌注桩施工 1、浇筑混凝土工艺流程
移盖板测孔深、垂直度→放钢筋笼→放混凝土溜洞→浇筑混凝土 (随浇随振)→插桩顶钢筋
2、 浇筑混凝土
a.移走钻孔盖板,再次复查孔深、孔径、孔壁、垂直度及孔底虚土厚度。有不符合质量标准要求时,应处理合格后,再进行下道工序。
b.吊放钢筋笼:钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块(或塑料卡);吊放钢筋笼时,要对准孔位,吊直扶稳,缓慢下沉,避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时,应立即固定。遇有两段钢筋笼连接时,应采取焊接,以确保钢筋的位置正确,保证层厚度符合要求。
c.放溜筒浇筑混凝土。在放溜筒前应再次检查和测量钻孔内虚土厚度。浇筑混凝土时应连续进行,分层振捣密实,分层高度以捣固的工具而定。一般不得大于1.5m。
d.混凝土浇筑到桩顶时,应适当超过桩顶设计标高,以保证在凿除浮浆后,桩顶标高符合设计要求。
e.撤溜筒和桩顶插钢筋。混凝土浇到距桩顶1.5m时,可拔出溜筒,直接浇灌混凝土。桩顶上的钢筋插铁一定要保持垂直插入,有足够的保护层和锚固长度,防止插偏和插斜。
f.混凝土的坍落度一般宜为8~10cm;为保证其和易性及坍落度,应注意调整砂率和掺入减水剂、粉煤灰等。
g.同一配合比的试块,每班不得少于一组。 6.6.2高压旋喷桩施工
钻孔桩桩间采用φ900旋喷桩止水,旋喷桩要求进入基坑下1米,并达到止水效果。旋喷桩在钻孔桩桩芯混凝土达到设计强度70%以后、冠梁施工前进行施工。施喷浆采用双重管法;成孔采用XY-100型地质钻机。
旋喷桩采用XY-100地质钻机施钻引孔。再用GS500-4高台喷车进行旋转喷浆。旋喷桩需进入<5-2>地层(相对不透水层)不少于1.5m。
1、施工工艺流程 施工工艺流程图
测量定位 浆液配制 钻机就位 钻进造孔 废浆排放 不合格 终孔检查 合格 高喷台车就位 沉淀池 废水排放、沉渣外运 下管喷射 水泥浆配制 浆液喷射 废浆沉淀 旋摆提升 硬化、外运 成桩 移机至下一孔位
高压旋喷桩施工工艺流程图
高压胶管压浆车钻孔机械旋喷管(a)(b)(c)(d)(e)(a)钻机就位钻孔(b)钻孔至设计高程(c)旋喷开始(d)边旋喷边提升(e)旋喷结束成桩
2、高压旋喷桩施工技术参数
高压旋喷桩施工技术参数表
序号 1 项目 压缩空气 气压 气量 浆比重 浆量 3 4 5 提升速度 喷嘴直径 加浆比重 单位 MPa l/min kg/l l/min cm/min mm g/cm3 参数值 0.5~0.7 1500~3000 1.5 60~70 10~15 2.1 1.2 备注 2 水泥浆 3、施工方法及技术措施 (1)测量定位
先采用液压锤破除路面砼,再依据控制桩和设计图,准确放出旋喷桩孔位。 (2)钻机就位,钻孔
根据现场放线移动钻机,使钻杆头对准孔位中心。同时为保证钻机达到设计要求的垂直度,钻机就位后必须作水平校正,使其钻杆轴线,垂直对准钻孔中心位置,保证钻孔的垂直度不超过1%。在校直纠偏检查中,利用垂球(高度不得低于2米)从垂直两个方向进行检查,若发现偏斜,则在机座下加垫薄木块进行调整。钻进成孔,孔径为φ125mm,严格按已定桩位进行成孔,平面位置偏差不得大于50mm,采用原土造浆护壁。
(3)插管,试喷
引孔钻好后,插入旋喷管,进行试喷,确定施工技术参数。注浆材料:普硅32.5R水泥,水泥浆(单液)水灰比:0.8~1.0,参考参数见高压旋喷桩施工技术参数表所示。
(4)高压旋喷注浆
1)施工前预先准备排浆沟及泥浆池,施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池,沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置;
2)旋喷前检查高压设备和管路系统,其压力和流量必须满足设计要求。注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。注浆管接头的密封圈必须良好。
3)做好每个孔位的记录,记录实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料;
4)当注浆管贯入土中,喷嘴达到设计标高时,即可按确定的施工参数喷射注浆。喷射时应先达到预定的喷射压力,量正常后再逐渐提升注浆管,由下而上旋喷注浆。
5)每次旋喷时,均应先喷浆后旋转和提升,以防止浆管扭断。
6)配制水泥浆时,水灰比要求按设计规定,不得随意更改,在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀,使浓度降低。每次投料后拌合时间不得少于3min,待压浆前将浆液倒入集料斗中。水泥浆应随拌随用。
7)高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时,应查明产生的原因并及时采取措施。
8)一旦出现中断供浆、供气,立即将喷管下沉至停供点以下0.3m,待复供后再行提升。
9)当提升至设计桩顶下1.0m深度时,放慢提升速度至设计高程。 10)喷射作业结束后,用冒出浆液回灌到孔内,直至不下沉为止。 (5)废弃浆液处理
喷射注浆施工中,将产生不少废弃浆液。为确保场地整洁和顺利施工,在施工前拟在场地内设置泥浆池,泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中,待泥浆固结后再外运处理。
(6)冲洗机具
当高压喷射注浆完毕,应迅速拔出注浆管彻底清洗浆管和注浆泵,防止被浆液凝固堵塞(因故停工3h时,妥善清洗泵体和喷浆管道)。
(7)移动旋喷机具至下一孔位。 4、质量控制措施
(1)旋喷施工前,将钻架安放平稳牢固,定位准确,喷射管倾斜度不大于
1.5%,桩心偏差不大于5cm。
(2)正式开工前应作试验桩,确定合理的旋喷参数和浆液配合比。旋喷深度、直径、抗压强度符合设计要求。
(3)为使浆液因延时而不致沉淀和离析,及早提高复合固结体的强度,应掺入3%的陶土和适量的早强剂。
(4)旋喷过程中,冒浆量小于注浆量的20%为正常现象,若超过20%或完全不冒浆时,应查明原因,调整旋喷参数或改变喷嘴直径。
(5)钻杆旋转和提升必须连续不中断,拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10~20cm的搭接长度,以免出现断桩。
(6)在旋喷过程中,如因机械故障中断旋喷时,应重新钻至桩底设计标高并重新旋喷。
(7)制作浆液时,水灰比要按设计进行,严格控制,不得随意改变。在旋喷过程中,应防止泥浆沉淀、浓度降低。不得使用受潮或过期水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时,应有滤网进行过滤,过滤筛孔以小于喷嘴直径1/2为宜。
(8)在旋喷过程中,若遇到孤石或大的漂石,桩位可适当调整(根据受力情况,必要时加桩),避免畸形桩和断桩。
(9)旋喷施工按规定作好记录,并按监理工程师批准的表格填写。 (10)按规定作好质量检验,可采取钻孔取芯、标准贯入、静载试验等方法进行,检查点的数量按有关规范办理。质量检验应在注浆结束28天后进行,对检验不合格的应复喷。
5、施工应急措施
根据经验:孔口冒浆量小于注浆量的20%为正常现象,若超过20%或完全不冒浆时,应查明原因并采取相应措施。
若因地层中有较大空隙引起的不冒浆,则可在浆液中掺加适量的速凝剂,缩短时间,使浆液在一定土层范围内凝固。另外还可在空隙地段增大注浆量,填满空隙后再后继续正常旋喷。
冒浆过大的主要原因一般是:有效喷射范围与注浆不相适应,注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致,减少冒浆的措施有三种:①提高旋喷压力。②适当缩小喷嘴孔径。③加快提升旋喷速度。
旋喷时,要做好压力,流量和冒浆量的量测工作,钻杆的旋喷和提升必须连续不断。当拆卸钻杆继续旋喷时,要注意保持钻杆有0.5m的搭接长度,不得使喷射固结体脱节。 6.6.3钢管锚杆
1、施工工艺流程
测量放线 钢管桩加工 钻机就位 检查孔位与角度 确认质量 钻孔作业 终孔验收 移机 打花管 安置钢管桩 插入胶管 钢管桩和花管注锁口梁施工 锚杆施工 槽钢围檩 挂网喷砼
2、施工方法
(1)根据测量放线及钢管桩平面布置图合理安排钻机就位; (2)进行成孔作业:千米钻泥浆护壁法成孔。
(3)安置钢管:钢管直径φ48,壁厚δ=3.5mm,将钢管桩安置在孔洞的正
中间。
(4)注浆:向钢管桩和花管内插入胶管再注浆,水泥采用42.5硅酸盐,水灰比0.5,成桩后水泥浆液强度不低于25MPa。 6.6.4内支撑施工
本工程内支撑采用钢筋砼内支撑施工。 1、立柱桩施工流程
立柱桩施工工艺流程图如下所示:
场地平整 桩位放样 检查垂直度、保持中心钻进成孔 终孔 下放钢筋笼 安装格构柱校正架并精确定位 格构柱与钢筋笼测量孔深、桩径、沉渣钢筋笼验收合格 格构柱验收合格 用二经纬仪双向观格构柱与校正架下导管,安二次清孔,泥浆及沉渣指标合格 灌注水下砼 检查格构柱的混凝土凝固后拆除
2、立柱桩施工程序 (1)桩口周围地坪硬化; (2)桩位放样; (3)钻进成孔;
(4)钻孔到位后,测定孔深、孔径、沉渣厚度、泥浆各项指标; (5)下放钢筋笼,至笼顶第一道环箍处用横杠固定;
(6)岸边段格构柱插入钢筋笼中3m,保证格构柱与钢筋笼垂直居中后将笼顶主筋与格构柱牢固焊接;
(7)起吊,格构柱与钢筋笼整体下放距设计位置50cm左右,用横杠固定; (8)安装格构柱校正架,校正架精确定位并固定; (9)调整格构柱居中到位,固定在校正架上;
(10)下放导管,进行二次清空,达到浇灌要求时,安装注浆管; (11)灌注混凝土,混凝土灌注完毕拔出导管;
(12)待混凝土灌注完12小时后拆除格构柱校正架,拔出护口管。 3、立柱桩施工工艺及保证措施 (1)本工程立柱桩概况
本工程为顺作法施工,立柱桩分增打立柱桩和利用主体工程桩的立柱桩两种类型,全部采用钻孔灌注桩内插角钢格构柱的形式。增打的立柱桩普遍区域采用Φ800的钻孔灌注桩,,保护层厚度均为50,桩身混凝土强度等级C30(水下混凝土提高一级),其余为利用主体结构工程桩的立柱桩(利用作为普遍区域支撑立柱桩的主体工程桩桩径调整为Φ800,桩底标高调整为-35.900,利用作为栈桥立柱桩的主体工程桩桩径调整为Φ800,桩底标高调整为-54.900。利用的主体结构桩其桩身混凝土强度等级、配筋、构造和桩顶标高及相关施工要求同相关结构施工图。利用作为立柱桩的主体工程桩须经主体设计认可方可实施,配筋须请主体设计复核。)
(2)埋设护筒
首先进行测量放样,准确测设桩位,并在中心桩位周围增设十字护桩,护筒
埋设要挖至地面下0.5~1.0米,采用人工配合机械埋设,埋设完毕在护筒周围对称的、均匀的回填最佳含水量粘土,分层夯实,水下混凝土灌注完24小时内拔除。
(3)钻机就位钻进及成孔
1)钻机采用正循环钻机,钻机就位严格按照测量定位的位置准确就位,钻机安设要安全稳固,底部铺设枕木,钻机滑动钢管座在枕木上。通过调整钻机调整钢索移动滑动钢管及钻机位置,准确定位。就位精度必须满足以下要求:
①钻机四个支点高差<5mm; ②转盘中心与护筒底中心偏差5mm;
③钻架水笼头、钻头、护筒底中心三点一线,铅锤偏差5mm。
钻机就位后,启动泥浆泵和钻机开始钻进。初钻时应先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段事件,待泥浆输进钻杆中一定数量后,方可开始钻进。
2)开始钻进时,进尺要适当控制,在护筒刃脚处应低档慢速钻进,使刃脚有坚固的泥皮护臂,钻至刃脚下1.0m后,可按土质情况以正常速度钻进。如护筒土质松软发现漏浆时,可提起钻锥,向孔内倒入粘土,再放下钻锥倒转,使泥浆挤入孔壁堵住漏浆孔隙,稳住泥浆,继续钻进。
在人工回填土层及粉砂层钻进时,要低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进,防止坍孔。其各底层的钻进参数如下表:
地 层 人工填土层 软塑粘土层 粉细砂
转速(r/min) 8-16/18-25 4-8/35-40 4-8/35-40
钻进速度(m/h)
≤3.0 ≤1.5 ≤1.5
式
正循环 正循环 正循环 泥浆循环方
钻进过程中注意事项:在钻进过程中应经常注意土层变化,每进尺2m或在土层变化处捞取渣样,判断土层,挤入钻孔桩记录表并与地质柱状图核对。针对每段地层调整钻进速度及泥浆指标。孔内必须保证1.5~2.0m的水头高度,并要防止扳手、管钳等金属工具或其他义务掉落孔内,损坏钻机钻头,钻进作业必须保持连续性,升降钻头时钻机要平稳,不得碰撞护筒或孔壁。拆除和加接钻杆时力求迅速。
3)钻进到位后进行一次清孔时,钻具提离孔底20cm左右,采用大密度高粘土低含砂率的优质泥浆清孔。一次清孔必须基本彻底。清孔过程中,及时清楚沉淀池中的沉渣,逐渐降低泥浆比重,一清必须保证沉渣厚度基本满足要求。一清结束进行成孔验收,经监理工程师验收合格后方可进入下一道工序施工。
(4)成孔质量要求
成孔检测项目及检测方法
成孔检测项目 桩位偏差:≤50mm 孔深:不小于设计值 孔径:不小于设计值 钻孔倾斜度:≤1%桩长 沉淀层厚度:10cm~20cm 泥浆指标:粘度18~22S 比重1.05~1.20,含砂率<4% (5)钢筋笼制作
钢筋笼骨架采用单笼直接入孔,25米以上的采用三节钢筋笼,接头采用单面电弧焊,钢筋制作时,用卡板成型法控制钢筋笼直径和主筋间距,钢筋骨架保护层为70mm,保护层垫块采用砂浆垫块。
(6)立柱桩加工 1)格构柱施工
格构柱采用现场制作,制作场地选用混凝土硬化地坪,严格按设计长度下料,拼装前角铁需校正,下料长度内允许偏差为±5mm,局部变形允许偏差为±2mm.缀板拼接严格按每道梁中心线为基准安排缀板位置。为保证钢柱垂直度,在专用靠模中拼接。缀板与角钢的焊缝等级为三级,焊缝厚度为10mm。角铁拼接的焊缝等级为二级。焊条使用前应按出厂证明书规定进行烘干,严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。柱身弯曲允许偏差h/250,不大于5mm。格构柱丢放必须整齐,
检测方法
全站仪或经纬仪逐桩检查 测量绳每桩测量 探孔器每桩测量
沉淀盒或标准测锤每桩检查
泥浆测定仪检测
且不能超过两层,所垫导木必须在同一直线上。格构柱在距底板顶700mm位置设置一道止水钢板,待开挖后施工。
2)格构柱对接焊质量要求
格构柱间对接焊接时接头应错开,保证同一截面的角钢接头不超过50%,相邻交感错开位置不小于50cm。角钢接头在焊缝位置角钢内侧采用同材料短角钢进行补强。格构柱加工允许偏差如下表所示:
项目 下料长度 局部允许变形 焊缝厚度 柱身弯曲 同平面角钢对角线长度
角钢接头 接缝处表面平整度 3)焊接质量保证措施
为保证格构柱施工时的焊接质量,格构柱加工过程中采取以下措施,加强焊接质量控制:
①施工前,对直接进行焊接作业的工人检查是否有操作证。没有操作证的不得上岗;
②施工过程中项目部指定专门技术人员进行监督旁站,对于焊接质量不合格的坚决返工重焊;
③焊缝必须饱满,表面无漏焊夹渣现象,焊缝厚度≥10mm;
④焊接材料必须有出厂质量保证书,对于无产品合格证或质量保证书的坚决清退出场,不得使用;
⑤施工过程中,项目部质检员严格按照规范要求控制施工,加强过程控制。 4)格构柱验收
格构柱加工成品必须向监理工程师报检,严格按照“三检制度”验收,合格后方可进入现场投入使用,对于不符合要求的格构柱必须整改,无法整改的格构
规定值及允许偏差(mm)
±5 ±2 ≥10
h/250且不大于5mm
±5
≤50%,相邻角钢错开位置不小于
50cm。
±2
检查方法 钢尺量 水平尺测 游标尺量 水平尺量 对角点用尺量 钢尺量 水平尺量
柱坚决清退不得使用。
5)格构柱安装
立柱桩成孔工艺与钻孔灌注桩相同,但成孔垂直度须控制在1/300,以确保格构柱垂直度。
格构柱安放前,先进行钢筋笼的安放。钢筋笼吊放入孔时,必须垂直确保桩孔和钢筋笼的同心度,并保证搁置平稳。对于较长的钢筋笼分三节制作吊装下放,钢筋笼主筋焊接采用单面焊,焊缝长度≥10d,焊缝宽度≥0.7d,焊缝厚度≥0.3d。钢筋笼下放到与护筒齐平位置,暂时固定。
钢筋笼安放后,进行格构柱校正架安装,根据设计要求,钢立柱各边与轴线严格垂直或平行,格构柱校正架定位时除四边中心刻有“十字”线记号,用于对准桩孔中心外,还须将格构柱校正架各边与轴线垂直或平行。
将格构柱校正架与两块行车道板或钢板连接牢固,调整校正架保证水平,下放格构柱,插入钻孔桩设计顶标高以下3.0m位置,格构柱每侧面与两根主筋焊接牢固,焊接采用双面焊,焊缝长度≥5d,并用定位钢筋将格构柱固定在桩孔中心处。为保证下放过程中钢筋笼不变形,在笼顶第一道加强筋位置采用两根加强箍筋对笼顶易变形位置进行加强,然后将格构柱与钢筋笼用吊车整体起吊下放。下放过程中,用二经纬仪双向观测控制,使安装后的格构柱上口居于中心,待上下二点垂直后入孔。确保钢立柱垂直度控制在1/300以内,中心偏差不大于20mm。
格构柱顶标高控制及固定:格构柱标高控制,预先用水准仪测定桩孔处校正架顶标高,然后根据插入孔内深度,在钢立柱上用红油漆标出注定标高位置,当钢立柱下放到位时,在格构柱两侧用L160×16角钢焊接固定在校正架上,格构柱标高控制为±20mm。
(7)混凝土浇筑
二次清孔满足要求后,按照正常混凝土灌注方法进行混凝土灌注。混凝土灌注时应注意以下几个方面的问题:
混凝土灌注过程中,格构柱底以下部分按照正常浇筑方法浇筑,整个浇筑过程由专人控制。浇筑至格构柱位置时,严格控制浇筑速度,仔细观察泛浆情况及导管内下料情况, 发现问题及时处理;
当砼灌注达到桩顶标高,超灌0.5m~1.0m且保证泛浆,停止砼灌注,逐节
拔出导管;
为了保证格构柱位置不移动,应待砼凝固后,方可松动格构柱校正架上的校正固定螺栓,拆除移走校正架;
安装和拆除导管避免碰撞格构柱,确保格构柱垂直度,轴线偏差符合要求; 6.6.5对拉预应力锚索施工
1、预应力锚索施工工艺流程
预应力锚索采用粘结工艺施工,粘结预应力锚索施工工艺流程见下图。 浆材制作 施 工 准 备 钻机就位固定 钻 孔 孔道验收 钢绞线检查下料 钢铰线运输 锚索制作 附件加工 锚索安装 内锚段灌浆 垫座混凝土浇筑 张拉锚固 自由段灌浆 外锚头防护 混凝土拌制
图 有粘结预应力锚索工艺流程图
2、对拉预应力锚索施工方法
(1)施工主材 ① 钢绞线
锚索由光面钢绞线集束组成。张拉力分别为1000kN、2000kN及600kN的预应力锚索,拟分别采用7根、14根及5根钢绞线集束。钢绞线母材采用符合国标GB/T5224-95规定的高强低松弛钢绞线。钢绞线级别拟选用极限抗拉强度为1860Mpa,公称直径为15.24mm,公称面积为140mm²。预应力钢绞线采用“无焊头级别”线材。
② 水泥
水泥主要用于孔道灌浆、垫座及封锚混凝土。水泥标号选用不低于P.O.42.5级的普通硅酸盐水泥。
③ 锚具
锚具拟用夹片式自锚体系。锚具分别拟用型号为OVM15-7、OVM15-14和OVM15-5或符合技术指标的其它锚具。
(2)主要施工机具
钻机:拟选用MZ165型潜孔钻机造孔。钻机所用钻杆均为专利产品——双壁钻杆,该钻杆在钻进过程中可沿钻杆壁内一周小孔施加0.3MPa的压力水至孔底,从而最大限度的降低了潜孔钻在硐室作业的粉尘污染。
灌浆设备:孔道灌浆采用2SNS型砂浆泵灌浆,制浆站拟采用NJ-400型浓浆高速制浆机制浆。灌浆记录采用GJY-111型灌浆记录仪。
张拉机具:分别采用YCW150、YCW350型千斤顶和ZB4×500型高压电动油泵及其配套机具进行锚索张拉;单根预紧采用YC10型千斤顶。
切割机:钢绞线断料、切割,采用砂轮切割机。 测斜仪:BUZ-D型多点照相测斜仪,用于锚索孔道测斜。 (3)预应力锚索施工方法
预应力锚索施工工艺复杂,技术要求严格,各工序作业必须认真遵照设计文件和施工规范要求进行。结合以往类似工程施工经验,预应力锚索施工主要方法如下:
① 边坡预应力锚索拟结合边坡石方开挖分层施工。
② 岩石预应力锚索孔采用MZ165型钻机钻进。预应力锚索施工均在施工排架上进行,采用脚手钢管搭设约3.5m宽承重脚手架作为施工平台。1000kN级锚索孔径为φ115mm,2000kN级锚索孔径为φ150mm。
③ 预应力锚索及孔口钢垫座套管、架线环、垫座钢筋等均在加工厂制作,10t加长车平板车运输;人工配合手动葫芦或卷扬机安装。
④ NJ400型浓浆高速制浆机制浆,2SNS型灌浆机灌注。钢筋混凝土垫座采用木模架立,混凝土为机拌,人工运送混凝土入仓浇筑。
⑤ 预应力锚索采用YC10型千斤顶进行单根初始应力调整,YCW150、YCW350
及、YCW400型千斤顶整体张拉。
(4)施工准备
① 材料、设备准备:预应力锚索施工主材按照规范要求进行抽样检查,抽样合格的钢绞线方能用于预应力锚索施工;
张拉设备须成套进行标定,并按标定配套进行使用;
② 从主风、水、电管路及线路架设支管线至施工部位,整平至施工部位的临时通道,以方便施工;
③ 测量放线:根据设计图纸用测量仪测量出施工部位并作好标记。 (5)钻孔
预应力锚索孔道直径分别为115mm、150mm拟MZ165型锚固钻机钻孔。 ① 施工平台:预应力锚索钻孔施工拟在承重脚手架上进行。
② 钻机定位:钻机定位准确与否是钻孔质量控制的先决条件。孔位及钻孔方位用测量仪器测定、控制,钻孔倾角由地质罗盘测定。钻孔时孔斜采用测斜仪测控。机位调整好后,再将钻机固定牢靠。
③ 开钻:开钻前复测钻机定位参数:孔向、孔位、孔斜、孔径、孔深,核对无误方可供风开钻。开孔钻进要低转速、低压推进;进尺约50cm时,再次校核孔向及施工平台,如有变动,及时调整加固,钻孔时孔斜采用测斜仪测控。钻孔开孔孔位偏差不大于10cm,孔斜误差不大于孔深的2%。
④ 钻孔:认真记录每一钻孔的尺寸、钻进速度、回风、返渣情况等数据,及时填写记录表和判定情况;每次换接钻杆前均需缓慢倒杆,往返吹洗孔道,以便充分吹排粉渣,避免卡钻及重复破碎。钻进过程中,及时调整钻具支点并采用扶正器以修正其误差;锚孔钻进过程中,若出现不回风、不返渣、塌孔、卡钻现象或因地质条件复杂节理裂隙发育,渗水量较大及岩石破碎等情况,按设计要求及规范SL47-94的规定进行孔道固结灌浆处理。
锚孔围岩固结灌浆结束后,待凝1-2天即可进行固结灌浆孔扫孔,气温高或掺入外加剂时,待凝时间可适当减少。具体待凝扫孔时间,需通过试验确定。扫孔过程中遇到问题及时记录查明原因加以处理。扫孔结束后,采用高压风、水冲洗孔道,直至孔口返出的风水中,手感无尘屑,方可关水,延续5~10min再关风,确保孔内清洁干净。
预应力孔道经检查合格后,临时做好孔口封闭保护。
(6)锚索制作运输及安装 ① 钢绞线下料、制作、运输
钢铰线下料拟在加工车间内专用生产线上完成。下料长度按照锚索实际孔深、并满足张拉和设计要求的最小长度截取,随后将钢绞线卷盘挂牌架空存放并加以覆盖。钢绞线下料前,按规定要求对其进行抽样检查,不合格的钢绞线坚决予以剔除。
② 将切割好的钢绞线按设计图纸要求进行绑扎制作,分根编号记录,固定堵塞装置,标示进出浆管;对中支架按要求进行设置。
粘结式锚索: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1.0m,自由段内为2.0m,端头2m区段内加密到1m。
a. 锚索编制前对锚索钢绞线及附件进行检查;编制时,将钢绞线与各种隔离架、进/回浆管等进行标识,平行堆放于操作平台上,钢绞线按顺序用铅丝编帘,并对钢绞线及进、回浆管加以标识,然后安装架线环等附件。锚索张拉段及内锚段均按设计要求设置隔离架。
b. 用无锌铅丝在隔离架两侧将其绑扎牢固,以免隔离架移动。之后,在两个架线环中间采用无镀锌铁丝进行绑扎,使内锚段锚索绑扎成枣核状,且锚索绑扎时保证钢绞线进回浆管平行,并不出现交叉现象。
锚索制作完毕后,挂牌、架空存放于储料架上,并加以覆盖。
c. 预应力锚索采用长拖车运输,人工下车、安装,局部采用卷扬机、吊车和平台车配合安装。对锚索外露部分作临时包裹加以保护。
(7)锚墩浇筑
锚墩均为钢筋混凝土结构,采用二级配混凝土,混凝土标号C35。其配比由试验室经配比试验确定。锚墩考虑采用立模现浇,其立模、浇筑作业拟在钢管脚手架上进行。
现浇锚墩模板拉条应交叉布置与锚墩插筋焊接须牢固,以免整体变形而引起孔口管方向不正,影响锚固效果。在混凝土浇筑前先将混凝土面凿毛,并冲洗干净,然后安装孔口垫板套管及网片钢筋等。锚垫板安装时要保证与孔道轴线垂直,套管与孔道轴线对中。并将套管与孔道间的孔隙加以密封。待支好模板并润湿混凝土接触面后即可浇筑垫座混凝土。垫座混凝土按试验室确定的配比采用JZ350
型搅拌机在现场拌制,人工入仓,采用φ50、φ30插入式振捣器将混凝土振捣密实。混凝土浇筑完毕后及时洒水养护。
(8)锚索灌浆
① 粘结式锚索灌浆:分锚固段灌浆和张拉段灌浆两部分,锚固段灌浆在锚索入孔后即可进行,张拉段灌浆则在锚索张拉锁定后进行。
② 锚索灌浆之前,分序沿一次灌浆管用压力风水冲洗孔内渗水,并检查管道是否通畅和阻浆系统的密封性;无粘结预应力锚索在孔口需安装定位板。
浆液须经试验室进行配合比试验。浆液采用P.O42.5级水泥。浆液中掺入一定数量的膨胀剂和减水早强剂。具体配比及外加剂掺量需通过试验确定。水泥砂浆拌制采用高速浓浆制浆机。注浆采用排气法:对于下倾的孔,注浆管插至孔底,浆液由孔底注入,空气从一次灌浆管自下而上连续缓慢灌注浆液,排气兼回浆管返浆;对于上仰锚孔,浆液由止浆环处注入,空气压向孔底,由孔底进入排气管派出孔外,锚固段灌浆压力为0.3~0.5MPa。
灌浆结束标准为:a.灌浆量大于理论吸浆量;b.回浆量比重不小于进浆量,且稳压30min,孔内不再吸浆,即进、排浆量一致。
浆液由NJ400浓浆高速制浆机拌制,浆液输送至JJS-2B搅拌桶由2SNS型灌浆机灌浆,拟安排灌浆操作工在液压升降台车上对锚孔施灌。
(9)张拉锁定
锚索锚墩混凝土抗压强度及浆液抗压强度达到设计张拉要求后,即可进行预应力锚索张拉。张拉作业拟在液压升降台车上进行。
① 张拉准备
张拉前须对千斤顶、压力表等张拉机具与压力传感器按要求进行配套标定并绘制其标定曲线,以作为锚索正式张拉的依据。按规范要求定期进行标定。
② 锚索张拉程序
a. 锚索张拉前,先用YC10型千斤顶对锚索单根进行初始应力调整,然后,用YCW150、YCW350或YCW400型千斤顶进行整束张拉。
b. 解除锚索尾端包裹物,取下定位板,清除锚索及垫座周围的杂务物,并将锚索擦拭干净。切除锚索外露钢绞线外皮,用清洗剂清除防腐油脂。
c. 安装工作锚夹具,进行初始应力调整。
d. 安装限位板、YCW150、YCW350或YCW400型千斤顶及工具锚。 e. 准备工作检查合格后,即可按设计张拉程序进行锚索张拉。当达到锚索的设计张拉力时,稳压10~20min后锁定。
f. 张拉按设计要求分级进行。张拉过程要缓慢、连续、匀速。张拉过程中,采用应力应变的双控措施对其进行监控。
另外,为了补偿预应力损失,可适当提高锚索的超张拉力,以减少二次张拉的消耗。
补偿张拉:锁定48h内,若锚索应力下降到设计值以下时,进行补偿张拉。对于有补偿张拉要求的锚索,在张拉锁定后7d左右进行,补偿张拉的张拉力为超张拉力。
(10)锚头保护
预应力锚索张拉锁定,回灌补浆结束后,可将锚具外大于100mm的钢绞线用锚索切割机割除。按设计要求用用环氧砂浆将外锚固端加以保护。
(11)预应力锚索试验
① 在预应力锚索正式施工之前,按设计要求暂取预应力锚索总量的3%进行试验。具体的数量及位置由监理工程师根据实际情况进行调整。
② 预应力锚索试验主要是验证预应力锚固设计,确定锁定吨位和设计张拉吨位,检验预应力锚索施工工艺,指导安全施工。
③ 预应力锚索试验时,认真记录压力传感器的读数、千斤顶压力表读数及相应压力读数时的千斤顶伸长值。记录成果及时整理并报送监理工程师。
④ 试验锚索拟分级张拉,张拉升荷速度每分钟不超过控制张拉力的10%,达到锚索的设计张拉力时,稳压10~20min。
⑤ 预应力锚索试验完成后,及时整理一份完整的资料并提交给监理工程师,以便及时研究调整设计参数,在确认各种试验成果和对原设计做出说明后,预应力常规锚索方可进行正式张拉。 6.6.6压力分散型预应力锚索施工
1、施工工序
(1)锚索施工的内容包括施工准备、造孔、锚索制作与安装、注浆、锚索张拉锁定与封锚等五个环节;
(2)预应力锚索施工基本工序:
场地整理、搭设工作平台 测量定位 安装钻机 成孔 锚索长度检测 锚固段压浆 制安锚索 清孔并风干钻机 浇注砼梁垫墩、安装锚具 锚索张拉锁定 抗拔力检验 自由段封孔压浆 拆除施工平台 封锚
2、施工技术及工艺 (1)造孔
1)锚孔测放:根据具体工点锚固工程施工设计图要求,将锚孔位置准确测放在坡面上,孔位在坡面上纵横误差不得超过±50mm,高程偏差不得超过100mm。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需经设计、监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
2)钻孔设备:钻孔机具的选择,应该根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。锚孔钻造应采用潜孔钻机或锚杆钻机冲击成孔,未经设计允许不得采用地质钻机成孔。在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中应采用跟管钻进技术。
3)钻机就位:锚孔钻进施工,应搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架,根据坡面测放孔位准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm,高程误差不得超±100mm ,钻孔倾角和方向应符合设计要求,倾角允许误差为±1.0°,方位允许误差±2.0°,钻孔倾角与水平方向呈25度向下。
4)钻进方式:锚孔钻进应采用无水干钻,禁止开水钻进,以确保锚固工程施工不致于恶化边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度应根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。
5)钻进过程:钻进过程中应对每个孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、
地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,应立即停钻,及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。
6)孔径孔深:钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚孔直径,要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度,要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m。
7)锚孔清理:钻进达到设计深度之后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭,达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,原则要求使用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外,不宜采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可安放锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体,一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
8)锚孔检验:锚孔钻造结束后,须经现场监理检验合格后,方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔,要求验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动,钻具验送长度满足设计锚孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹验不存明显飞贱尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工分项工作合格后,即可认为锚孔钻造检验合格。(锚孔底部的偏斜应满足设计要求,可用钻孔测斜仪控制和检测。)
(2)锚索制作与安装
1)锚筋体材料:在本工程边坡锚固工程中,锚筋材料为预应力锚索和预应力锚杆。预应力锚索采用Ф15.2无粘结钢绞线,预应力锚杆采用Ф32高强精轧螺纹钢筋,对因锚固地层松散破碎而导致成孔困难的情况,宜采用自钻式锚杆,即杆体材料一次性钻进植入,内空反压注浆。
2)锚筋体组装:
锚筋体的组装应遵守下列规定:
①锚杆组装前高强度精轧螺纹钢筋应平直,并经除油和除锈处理合格。锚杆接头应采用专用锚杆连接接头或其它保证强度和质量要求的连接技术。精轧螺纹
钢筋锚杆体不得采用焊接。沿锚杆体轴线方向每隔1.0~2.0m,应设置一个对中支架,必要时设排气管,并与锚杆体绑扎牢固。锚杆体自由段应按设计要求采用塑料套管,与锚固段联接处应用铅丝绑牢和封扎严实,并按设计要求进行防腐处理,自由段锚杆体表面应涂刷黄油等。
②当采用无粘结钢绞线作锚筋体时,锚索编束前,要确保每根钢绞线顺直,不扭不叉,排列均匀,严格按照设计尺寸下料,每股长度误差不大于±50mm。无粘结钢绞线要求采用砂轮切割机切割,严禁采用电弧切割,对有死弯、机械损伤材料应剔除。钢绞线应按设计要求平直编排,沿锚索体轴线方向每1~1.5m设置一个架线环,架线环两端用铁丝绑扎,采用16号铁丝绕制,不得少于两圈,防止架线环沿着锚筋体移动,确保架线环间距均匀,保证锚索体保护层厚度不小于20mm。锚索编束(包括注浆管)应捆扎牢固,捆扎材料不宜用镀锌材料。
③在锚索体完成隔离支架和紧箍环的组装之后,应在锚索体底端接装导向帽,以便下锚顺利。导向帽尺寸应严格按设计要求制作,尺寸制作误差为±5mm,接装定位误差为±20mm。导向帽宜采用铁丝绑接牢固,不宜采用焊接。
④当采用二次补充注浆的锚筋体组装时,应同时装放二次注浆管和止浆密封装置。止浆装置应设在自由段和锚固段的分界处,并具良好可靠的密封性能。宜用密封袋作止浆密封装置,密封袋两端应牢固地绑扎在锚筋体上。当采用高压劈裂注浆提高地层锚固力时,要求以浆体强度控制开始劈注时间(一次浆体强度为5MPa),并注意二次注浆管至锚固段内设花孔和封塞。
⑤压力分散型锚索锚固段钢质承载板与挤压套之间要采用对拉栓接固定措施,所有钢质材料外露部分表面要求涂刷防锈漆保护。架线环材料强度不低于浆体强度,无粘结钢绞线架线环建议采用高强塑料制作,要求其材料强度不得低于40MPa。压力分散型预应力锚索内锚头所使用挤压套要求进行现场挤压抽样试验,一般抽样数量为1~2%,并要求试验荷载不小于200KN;外锚头所用锚具也必须进行抽样试验,一般抽样数量为3~5%,并满足相关技术指标。对于压力分散型锚索,各单元锚索应有明确可靠标记,以便采用差异分步张拉。对于各个单元锚索,在张拉端用红油漆作出标记。
3)锚筋体防腐:锚筋体自由段的防腐与隔离应严格按照设计要求施做。当前锚筋体防腐与隔离一般采用首先刷防锈油漆,然后涂脱水黄油,最后外套塑料
套管处理。刷防锈油漆要刷盖均匀,不见黑底,待油漆干洁后方可进行下道工序。涂脱水黄油要求完全覆盖和填充锚筋材料与外环层之间的空间。外套塑料管之内端,即自由段与锚固段分界处,应缠绕胶布进行固接和密塞处理,缠绕长度伸入两侧不得小于100mm,以防止注浆时浆液进入。(对锚筋体的防腐宜采用无粘结预应力筋和压力分散型锚头等新技术,提高自由段的防腐等级,改善锚固段的工作状态。)
4)隔离支架:隔离支架应由钢质、塑料或其他对锚筋体无损害的材料制作,不得使用木质隔离支架。
5)塑料套管:塑料套管的材质、规格和型号应满足设计要求,具有足够强度,保证其在加工和安装过程中不致损坏。尽量避免剪断和接头,如有接头应绑接牢固并作密封处理,确保不产生拉脱和破损现象。塑料套管内径宜大于筋股外径5~10mm,确保穿套顺利、编束方便和防止张拉胀裂。塑料套管应具有抗水性和化学稳定性,与水泥砂浆和防腐剂接触无不良反应。
6)注浆管:注浆管应满足设计要求,应采用Ф25PVC管,PVC管具有足够强度,保证在注浆施工过程中注浆顺利,不堵塞、爆管或破损拉断。一次注浆管捆扎在锚筋体中轴部位,注浆管头部距锚筋体末端宜为50~100mm。若采用二次注浆,须另置注浆管。二次补充注浆管捆扎在防腐塑料套管外侧,二次高压注浆管与一次注浆管一起捆扎或采用同一管路,管口要求用胶布封堵严实,并按设计要求预留花管孔眼和安放止浆装置。
7)锚筋体长度:锚筋体长度应严格按照设计要求制作,锚固段长度制作允许误差为±50mm,自由段长度除满足设计要求外,应充分考虑张拉设备和施工工艺要求,一般预留超长1.0~1.5m。
8)锚筋体检验:在锚筋体制作完成后,应进行外观检验和锚筋体各部件检查。锚筋筋股的排列分布与编束应符合设计要求,筋股顺直,不扭不叉,互不贴接,排列均匀,绑扎牢固。锚筋自由段防锈漆、防腐油和各项缠绕密封措施应符合设计要求,防锈漆刷盖均匀,不见黑底;防腐油完全覆盖和填充锚筋材料与外环层之间的空隙;缠绕密封牢固严实。锚筋自由段的塑料套管、注浆套管、隔离(对中)支架、紧箍环、以及导向尖壳绑扎捆架应符合设计要求,塑料套管绑扎稳固密塞,具有足够强度,外观完好,无破损修补痕迹;注浆管安装位置正确,捆
扎匀称,松紧适度;隔离(对中)支架、紧箍环和导向尖壳等分布均匀、定位准确,绑扎结实稳固。并且,应按锚筋体长度和规格型号进行编号挂牌,使用前需经现场监理工程师认可。
9)锚筋体的储存、运输与吊装:锚筋体的储存、运输与吊装应因地制宜拟定方案。组装完成的锚筋体应顺直地分开摆放在通风干燥处,露天储存或制作时,不得直接与地面接触,应用枕木垫高,并应采用覆盖措施。水平运输时,各支点间距不得大于2m,锚筋体的弯转半径不宜太小,以不改变和损伤锚筋体结构为限。垂直运输时,除主吊点外,其他吊点应使锚筋体快速、安全脱钩。在运输和吊装过程中,应细心操作,不得损伤锚筋体及其防护介质和组成部件。
10)锚筋体安装:锚筋体放入锚孔前,应检查锚筋体制作质量,确保锚筋体组装满足设计要求,并经现场监理工程师认可。锚孔内及孔外周围杂物要求清除干净。锚筋体长度应与设计锚孔深度相符并比设计锚孔长1~1.5米,锚筋体应无明显弯曲、扭转现象,锚筋防护介质无损伤,凡有损伤的必须修复。入孔安放锚筋体时,应防止锚筋体挤压、弯曲或扭转,锚筋体入孔倾角和方位应与锚孔的倾角和方位一致,要求平顺推送,严禁抖动、扭转和串动,防止中途散束和卡阻。锚筋体入孔长度应满足设计要求,锚筋体安装完成后,不得随意敲击,不得悬持重物。
(3)注浆施工
1)注浆设备:注浆设备应根据设计要求采用的注浆材料、注浆方式和注浆压力,并结合实际锚固地层情况,综合确定选用相应注浆设备。
2)注浆材料:注浆材料应按照设计要求确定,一般宜选用灰砂比1:1~1:2,水灰比0.38~0.45的水泥砂浆或水灰比0.4~0.45的纯水泥浆,必要时可以加入一定量的膨胀剂或掺加剂。注浆材料中要加入聚丙烯腈纤维(PAN),掺入量为1.8~2.0kg(纤维抗拉强度不小于700MPa)
注浆所用的水泥净浆或砂浆配合比由试验室提供,并严格按配合比施工。 3)原材料要求:水泥宜使用普通硅酸盐水泥,不得使用高铝水泥。细骨料应选用粒径小于2mm的中细砂;砂的含泥量按重量计不得大于3%;砂中所含云母、有机质、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量,按重量计不宜大于1%。拌合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质,不得使用污水;永久性锚固
工程不得使用PH值小于4.0的酸性水和硫酸盐含量按SO-24计算超过水重1%的水。必要时,水泥浆中可加入控制泌水或延缓凝结等外加剂,但必须符合产品标准;水泥浆中氯化物的总含量不得超过水泥重量的1%;除二次高压注浆(劈裂注浆)和自由段二次注浆(补充注浆)外。
4)注浆准备:注浆准备工作除严格认真备制原材料配比和必要设备外,在注浆作业开始和中途停止较长时间再作业时,宜用水或水泥浆润滑注浆泵及注浆管路。
5)注浆浆液:注浆浆液应严格按照配合比搅拌均匀,随搅随用,浆液应在初凝前应完,并严防石块、杂物混入浆液。注浆浆体强度规定为:预应力锚索注浆浆液强度不小于40MPa,预应力锚杆注浆浆液强度不小于30 MPa。
6)注浆结束:锚孔灌浆作业一般宜为孔底返浆方式注浆,直至锚孔孔口溢出浆液或排气管停止排气时,方可停止注浆。注浆结束后,应将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净。
7)注浆记录与试验:注浆作业过程应做好注浆记录。同时,每次注浆都应制作浆体试件,且不得小于两组,当监理工程师有特殊要求时,应根据施工需要令行制作和养护浆体试件,保证满足设计浆体强度要求和张拉要求。
8)一次常压注浆:一次常压注浆分为锚固段注浆和全段一次性注浆两种注浆方式。一般常采用全段一次性注浆,自由段带套管的预应力筋采用一次性全段注浆。
9)二次补充注浆:二次补充注浆适用于一次常压锚固段注浆的情况,即在预应力张拉锁定工序完成之后,对锚固体的自由段进行补充充填注浆。其优点可使施加预应力尽量传递至锚固段,但其施工工艺和工序相对复杂,非设计特殊要求情况,一般不予采用。
10)二次高压注浆(劈裂注浆):根据设计要求,为提高锚固段的抗拔能力,宜采用二次高压注浆,即劈裂注浆。二次高压注浆的注浆材料宜选用水灰比0.45~0.5的纯水泥浆。一次常压注浆作业从孔底开始,直至孔口溢出浆液,即全段一次性注浆;一次常压注浆结束后,应将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净。对止浆密封装置的注浆应待孔口溢出浆液后进行,注浆压力不宜低于2.5MPa。对锚固体的二次高压注浆应在一次注浆形成的水泥结石体强度达到
5.0MPa进行,注浆压力、注浆数量和注浆时间可根据锚固体的体积及锚固地层情况确定,并分段依次由下至上进行。
(4)张拉锁定与封锚
1)张拉锁定设备:锚筋的张拉必须采用专用设备,并在张拉作业前对张拉机具设备进行标定,锚筋锁定工作应采用符合技术要求的机具。对锚杆的张拉锁定,根据设计要求,亦可使用简易张拉方式和相应锁定器具。
2)锚筋张拉:锚筋张拉应遵守下列规定。
①锚斜托台座的承压面应平整,并与锚筋的轴线方向垂直。
②锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中,千斤顶轴线与锚孔及锚筋体轴线在一条直线上,不得弯压或偏折锚头,确保荷载均匀同轴,必要时用钢质垫片调整满足。
③锚固体与台座砼强度均达到设计强度的80%以上时,方可进行张拉。(如为抽验锚孔,应在达到设计强度的条件下,待验收试验结束后进行)
④锚筋张拉应按一定程序进行,锚筋张拉顺序,还应考虑邻近锚孔的相互影响。
⑤锚筋正式张拉之前,应取0.2倍设计张拉力值对锚筋进行1~2次预张拉,确保锚固体各部分接触密贴,锚筋体顺布平直。
3)锚筋张拉程序:锚筋张拉程序应严格按照设计 要求作业,常用张拉作业顺序和技术要求如下:
①边坡锚固工程之锚筋张拉宜采用超张拉,超张拉力值为设计拉力值的1.1~1.2倍。锚筋张拉力值宜分两次张拉作业施加,第一次张拉作业力值为设计张拉力值的一半,第二次张拉作业直至超张拉力值。每次张拉宜分为5~6级进行,除第一次张拉需要稳定30分钟外,其余每级持荷稳定时间为5分钟,并分别记录每级荷载对应锚筋体的伸长量,并做好记录。张拉时锚筋体受力要均匀,发现异常情况应分析原因,并及时处理解决。若为压力分散型预应力锚索或荷载分散型预应力锚索,应按照设计张拉要求对各单元锚索分别进行张拉,当各单元锚索在同等荷载条件下因自由段长度不等而引起的弹性伸长差得以补偿后,再同时张拉各单元锚索。
②对同一结构单元上的锚筋张拉原则要求同步进行,确保结构受力均匀,避
免局部变化和相互影响。如果因施工设备和结构条件限制,亦应结合上述两次张拉作业,根据结构单元受力特点与规律,按照合理的方式进行循环张拉。
③如采用循环张拉,在第一次张拉作业时,宜按照先左右后中间,先上下后中间和先对角后中间的作业原则进行,结合具体结构单元受力特点和锚孔布置情况,合理拟定张拉方案,报请设计和监理部门审核认可后,方可作业施工。第二次张拉作业,即按照第一次张拉作业顺序循环张拉作业,直至张拉满足设定最大张拉荷载值。
4)锚筋锁定:锚筋张拉至设计最大张拉荷载值后,应持荷稳定10~15分钟,然后卸荷进行锁定作业。锁定使用锚具和夹片应符合技术标准与质量要求。若发现有明显预应力损失,应及时进行补偿张拉。
5)锚孔封锚:锚筋锁定后,须用砂轮切割机切割余露锚筋,严禁电弧烧割,并应留长5~10cm外露锚筋,以防拽滑。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙,并按设计要求封锚处理,宜用不低于30MPa的砼封闭,防止锈蚀和兼顾美观。
(5)框架施工
框架施工时,框架采用C25混凝土浇注,竖肋基础先铺筑5cm厚的混凝土垫层,再进行钢筋制作,若锚索与框架钢筋相互干扰,可局部调整箍筋间距及横梁主筋位置。硬质岩石边坡开挖凸出或凹进均不应大于20cm,软质岩石则不应大于10cm,否则应进行坡面处理,并按现场实际情况调整钢筋长度。对于边坡坡率1:0.75的锚索框架,框架嵌入坡面30cm,外露30cm;对于边坡坡率1:1.0的锚索框架,框架嵌入坡面45cm,外露15cm;对于边坡坡率1:1.25的锚索框架,框架嵌入坡面50cm,外露10cm;框架刻槽后采用厚2~5cm的水泥砂浆进行基底找平,遇局部架空采用C25混凝土嵌补,第一、二阶坡面框格内采用挂网客土喷植防护,框架内设2cm变形缝,用沥青木板填塞。
浇注面板时,面板为C30钢筋混凝土十字面板,应用于容许承载力大于350KPa的预应力锚索加固,面板浇注前应先刻槽,并在槽底用2~5cm厚的砂浆找平,保证锚索施加预应力时面板与坡面密贴,否则局部坡面不平整时采用C30混凝土嵌补,对于类土质坡面,刻槽深度不少于25cm,强风化或及其以上坡面,刻槽深度不少于20cm,锚具及螺旋筋须预埋于十字面板内,如与板内钢筋相互
干扰时可适当调整钢筋位置。 6.6.7可回收预应力锚索施工
1、施工工艺流程
可回收预应力锚索施工工艺流程见下图。 2、施工方法 (1)钻机就位
根据设计图纸及相关规范的要求,基坑土方挖至锚索标高以下500mm时,应立即停止继续开挖,平整作业面范围场地,吊入钻机就位,钻机下面应垫枕木,保证其平整度。采用罗盘测量钻秆角度,控制误差在±2度以内。钻机安装要求牢固,施工中不得产生移位现象。
钢腰梁制作
(2)钻孔、清孔
施工下一条 循环泥浆清孔 锚索制安 清水清孔 注 浆 浆液制备 张拉、锁定 达到75%设计强开挖工作面 预应力锚索成孔 锚索钻孔设备采用XY-300专业锚杆机,钻孔位置、孔深、孔径及钻孔倾角均应满足设计要求,成孔直径为150mm,在局部含砂地段用钢套管跟进至穿过砂层1.0~2.Om处,以防塌孔。在无砂层地段套管跟进至l~3米,起定位、导向作用,锚索实际钻孔深度应比设计深度长0.5m以保证锚索推送到位,钻孔采用回转钻进方式,钻进时采用泥浆循环护孔,反复循环,对孔口流出的泥浆不断清除残渣。遇含砂层地段应加大泥浆比重,以防塌孔,钻孔达到设计深度后,继续超钻20~30mm,钻孔完毕后,反复用泥浆循环清孔,以清除孔内泥渣等残留物。当遇有严重塌孔,以致锚索送不进去,应拔出锚索,二次钻进、清孔,切不可强行插入,或若孔内渗水量较大或者钻孔穿过砂层时,拨去钻杆,改用套管钻孔,成孔后应立即进行注浆。针对本工程地质特点和锚索较长,采用三翼钻头配备高压泥浆泵水循环钻进工艺。
(3)锚索制作
可回收锚索是采购钢绞线进行现场制作的,钢绞线的下料长度=锚索设计长度+锚头(腰梁)厚度0.8米长度。锚索组装在组装架上进行,组装前应仔细检查钢绞线是否平直、完整,剔去带锈和含有齿痕的钢绞线。锚索组装结构采用枣核形,依次为导向帽,架线环(对中支架)、束线环(内锚固段);隔离波纹管,对中支架(自由段),注浆管沿全长设置,因设计要求采用二次注浆法,二次高压注浆管应设置在锚索中间(一次性使用,不回收),为保证锚索在钻孔内居中,保证一定厚度的砂浆保护层(不小于2.0cm)。
(4)安放锚索
锚索在向孔内安装就位前,要重新检查钻孔是否符合设计要求,检查锚索各部的位置是否正确,捆扎是否牢固,经检查合格的锚索即可向孔内安装,安装过程还要观察锚索送入孔内是否畅通,如果发现锚索送入钻孔内困难,必须将锚索取出重新钻孔安装。安放锚索时,应防止扭曲压弯,注浆管随锚杆一同放入孔内,管端距孔底为50~100mm,杆体放入角度与钻孔倾角保持一致,且插入孔内深度不应小于锚索长度的95%,安放好后杆体始终处于钻孔中心。下锚时在注浆管与锚头齐平处作一标记,下锚时抓住锚索和注浆管一齐下,以防止注浆管脱落,下锚完毕,再次检查注浆管与锚头是否齐平,如发现注浆管拉出,应拨出锚索,重新下锚。
(5)再次清孔
下锚完毕后,改用大泵量清水清孔,置换出孔内泥浆,直至孔口流出清水为止。
(6)锚索注浆
锚索注浆是锚索施工的关键技术之一,注浆质量决定了锚索的拉拨力。清孔完毕后,连接好注浆泵和预埋的注浆管,同时按设计要求制备好水泥浆,进行注浆。采用底部注浆工艺,压力灌入水灰比为0.45的42.5R普通硅酸盐水泥净浆,注浆压力为0.5~1.0MPa。水泥浆过筛,整个灌浆过程必须连续。一边灌浆一边拨出灌浆管,拨管过程中必须保证灌浆管始终埋在水泥浆内,一直到孔口流出水泥浆为止,方可终止注浆。为提高水泥早期强度,可加入3%的三乙醇胺。灌浆完毕后,拨出注浆管。灌浆完毕,应立即清洗灌浆设备。
(7)张拉与锁定:
预应力锚索在注浆1O天后可进行张拉,分级张拉至设计值并锁定。张拉腰梁的承压面应平整,并与锚索的轴线方向垂直。锚索张拉之前,须对千斤顶,油压表和高压油泵进行系统标定,采用整体张拉方式。 6.6.8钢筋网片制作
网片采用HPB235φ6.5钢筋网,钢筋搭接长度为300mm,网格间距20×20cm。埋设控制喷射混凝土厚度的标志,铺设φ6.5钢筋网。钢筋网与锚杆联结牢固,其与坡面的间隙按设计图纸规定施作。
钢筋现场绑扎操作工艺
1、将预留钢筋调直理顺,并将表面砂浆等杂物清理干净。先立2~4 根纵向筋,并划好横筋分档标志,然后于下部及齐胸处绑两根定位水平筋,并在横筋上划好分档标志,然后绑其余纵向筋,最后绑其余横筋。弹墙体线剔凿坡体混凝土浮浆修理预留搭接筋绑纵向筋绑横筋绑拉筋或支撑筋
2、钢筋绑扎完后,把垫块或垫圈固定好确保钢筋保护层的厚度。纵向钢筋的最小保护层厚度。
3、钢筋网绑扎。全部钢筋的相交点都要扎牢,绑扎时相邻绑扎点的铁丝扣成八字形,以免网片歪斜变形。
4、为控制墙体钢筋保护层厚度,宜采用比墙体竖向钢筋大一型号钢筋梯子
凳措施,在原位替代墙体钢筋,间距1500mm 左右。
5、水平分布钢筋的搭接长度不应小于300mm。同排水平分布钢筋的搭接接头之间及上、下相邻水平分布钢筋的搭接接头之间沿水平方向的净间距不宜小于500mm。
6、竖向分布钢筋可在同一高度搭接,搭接长度不应小于300mm。 7、分布钢筋的锚固:水平分布钢筋应伸至墙端,并向内水平弯折10d 后截断,其中d为水平分布钢筋直径。
8、混凝土喷浆前,对伸出的墙体钢筋进行修整,并绑一道临时横筋固定伸出筋的间距(甩筋的间距)。墙体混凝土浇筑时派专人看管钢筋,浇筑完后,立即对伸出的钢筋(甩筋)进行修整。 6.6.9喷射砼施工
1、施工方法
(1)采用喷射混凝土护壁,喷射10cm厚C20细石混凝土。
(2)施工前先确定湿式喷射混凝土的配合比、报监理工程师批准。喷射混凝土前先进行试喷、调整回弹量、确定混凝土的配合比及施工操作程序,经监理工程师认可后方可大面积施工;
(3)采用湿式喷射机喷射砼,移动式电动空压机供风,施作前先对机械进行技术检查,对水、风、电路进行检查,合格后方可运转。
(4)喷射混凝土分段、分片由下而上进行。作业开始时,先送风,后开机,在给料;结束时,待料喷完后,在关机。向喷射机供料时要连续均匀,机器正常运转时,料斗内保持足够的存料。喷层厚度均匀,符合设计图纸要求;
(5)混合料宜随拌随用。不掺速凝剂时,存放时间不超过2小时;掺速凝剂时,存放时间不应超过20分钟;混合料的拌和时间按规范操作;
(6)混合料在运输、存放过程中,严格防雨淋、滴水及大块石等杂物混入,在装入喷射机前过筛;
(7)喷射后,当采用普通硅酸盐水泥时,养护应不少于10天;当采用矿碴硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥,养护不得小于14天,喷层周边与未防护坡面的衔接处作好封闭处理;
(8)喷射混凝土的回弹物,不能收集起来放入下批配料中,以免影响喷射
混凝土质量;
(9)喷射质量检查
1)按规范检查喷射表面。是否有松、开裂、下坠、滑移等现象,如有及时清除重喷;
2)喷体达一定强度后可用锤击听声,对空鼓脱壳处及时进行处理; 3)钻眼量测,厚度不够处补喷;
4)及时测定回弹率和实际配合比,以指导下步施工; 5)作喷体试件进行力学试验。 (10)施工注意事项
1)雨天冲刷新喷面上的水泥,造成混凝土脱落时,不得施工; 2)气温低于+5℃时,不得施工;
3)大风妨碍喷射手进行工作时,不得施工。
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