锚杆施工方案(精选8篇)
2、施工流程
测量放线钻机就位调整角度钻孔(干法施工)钻至设计深度制作锚索风压清孔检查、验收检查、验收退钻杆检查、验收下锚索及注浆管注浆封孔、安装钢垫板清洗设备锚具安装移机养护及张拉锁定二次注浆及锚头保护(封锚)
3、施工方法
本工程预应力锚索正式施工前,先试成孔以确定施工工艺参数,并根据试成孔结果调整后续施工工艺。
(1)钻机就位
采用YG-60钻机进场施工,按照设计图纸进行测量放线,钻机就位并及时调整角度;敷设供风路线。
(2)成孔
根据现场情况搭设脚手架,铺钻孔平台。脚手架紧贴开挖边坡搭设,组成排架的架管。锚杆钻孔采用YG-60潜孔钻机钻孔。
现场不具备施工平台时,则利用脚手架平台作为施工平台,成孔拟采用YG-60型钻机成孔;成孔过程中采用压缩空气,严禁用水钻进。
YG-60钻机特点:钻机结构为分体式,可拆性好,搬迁、安装讯速方便;并可远距离操纵,一次搬迁完成多孔施工;操作员工工作环境好,劳动强度低。钻机桅杆上预留固定安装孔,可以无需机架直接通过辅件(横轴及扣件)安装在脚手架,使重量大大减轻,移机快捷方便。钻机可适用多种钻进工艺方法,如合金回转钻进、螺旋钻进、潜孔锤钻进、跟管钻进等。
YG-60钻机主要技术参数:钻孔深度 60-70(m),钻孔直径 110-180(mm),钻杆直径¢89 time 1500(mm),钻孔倾角 0°-120° ;动力头输出转速(正反)5-130rm,动力头输出最大扭矩 2500m;动力头行程 1800mm;桅杆滑移行程 500mm;钻机重量 1300kg。
YG-60钻机
按设计图纸布置的孔向、孔位、孔深钻孔,孔位偏差不大于100mm,孔深偏差不大于50mm。施工时由测量人员按图纸要求在坡面上放点定位,对于特殊部位由技术人员根据监理工程师指示现场确定。
钻机成孔角度定位时,根据钻机机身自带角度调整标尺进行调整,并由专业测量员根据锚孔定位及倾角,进行复核及调整。
成孔完毕后及时清孔并退出钻杆。(3)锚索杆体制作、存储和安放 1)、杆体制作 钢绞线采用直径15.24mm、强度1860高强低松弛无粘结钢绞线编束而成,自由段部位沿锚索轴线方向上每隔2m设置一个对中支架,锚固段每隔1.5m设置一道隔离架,每两道隔离架间部位安装一道钢束线环;自由段与锚固段结合部位采用铁丝缠绕。锚索制作在防雨加工成完成,编束前每根钢绞线经报批检验合格后,除油除锈,对已损坏或锈蚀无法利用的钢绞线及时剔除。钢绞线采用切割机切割。
加工完成的杆体在存储、搬运、安放时,注意避免机械损伤、介质侵蚀和污染。
2)、杆体的存储
a、制作完成的杆体尽早使用,不宜长期存放。
b、制作完成的杆体不得露天存放,存放在干燥清洁的场所,避免机械损伤杆体或油渍溅落在杆体上。
c、对存放时间较长的杆体,在使用前进行严格检查。3)、杆体安放
a、在杆体放入钻孔前,检查杆体的加工质量,确保满足设计要求。
b、安放杆体时,防止扭压和弯曲。注浆管砼杆体一同放入钻孔,杆体放入孔内与钻孔角度保持一致。
c、安放杆体时,不得损坏防腐层,不得影响正常的注浆作业。d、杆体安放后,不得随意敲击,不得悬挂重物。
根据现场施工条件,本工程边坡支护位于崖壁部位,制作完毕检验合格后的锚索,经崖顶部位的吊车吊放至坑内脚手架施工材料中转平台,再经本工程崖壁施工阶段的脚手架排架中转至相应施工区域锚孔部位。施工人员经由崖壁脚手架上下爬梯进入施工区域。
锚索杆体吊放
(4)注浆
1)、锚索注浆采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥,水泥净浆水灰比0.42;注浆管从隔离支架(或对中支架)中间通过,与锚索同时编束一起放入孔内,注浆管端头到孔底距离为100mm。浆液自下而上连续灌注,确保从孔内顺利排气。
2)、注浆设备配备足够的浆液生产能力和所需的额定压力,采用的注浆管需能在1h内完成单根锚索的连续注浆。
3)、注浆完成后不得随意敲击杆体,不得在杆体上悬挂重物。4)、注浆压力1.0MPa~1.5MPa,排气管回浓浆后即以1.5MPa的压力闭浆,闭浆时间30min。
5)、注浆结束标准:注浆量大于理论吸浆量;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。
注浆完毕后拔出套管,立即止浆密封装置进行封孔。注浆后在水泥浆凝固前,不得敲击、碰撞和拉拔杆体。
(5)钢垫板、锚具安装
钢垫板及锚具等材料进场后及时报批送检,合格后即投入使用。钢垫板安装前现在岩面上凿深260mm,600×600的坑,然后用砂浆找平岩石表面。
锚板、夹片安装时,清扫钢绞线、锚板的锥孔和夹片牙形,清理干净油污、铁屑、泥沙等杂物。
依次安装好工作锚板、工作夹片和限位板,每个锚孔各装入一套夹片,并轻轻打齐,夹片上不允许沾有灰尘,并使钢绞线按相应的编号和位置穿过工作锚板,工作锚板和锚垫板对中并相吻合。
安装后保证钢板与锚孔垂直,偏差不大于1度。
采用厚60mm(30mm+30mm)厚钢板作为锚墩。砼反力结构与斜托、锚垫板整体浇注。
(6)张拉锁定及锚头防护
在砼强度达到规定强度后进行张拉锚索。
预应力锚索的张拉作程序:机具率定→分级理论值计算→张拉机具安装→预紧→分级张拉→锁定→签证。
锚头台座的承压面保持平整,并与锚索轴线方向垂直。张拉前,对张拉设备进行标定。
锚杆采用符合标准和设计要求的锚具。
锚杆张拉荷载的分级和位移观测时间遵守规范的规定。锚头防护罩内注满环氧树脂后施工混凝土保护层,保护层厚度260mm,混凝土等级为C30。
4、施工质量保证措施
①锚索杆体使用的主要材料是UPS15.20-1860高强低松弛无粘结钢绞线,钢绞线在使用前,须经检验合格后才能使用。
②在注浆前,待注浆密实度工艺试验结果出来后,且严格按监理人批准的水灰比配合比注浆,并在现场注浆后,随机抽取注液试样。制输浆系统由专人维护,确保注浆时连续进行。
5、质量检查 ①杆体材质检验
每批锚索的材料均应附有生产厂商的质量证明书,并按施工图纸规定的材质标准以及监理人指示抽检锚索性能。
②注浆密实度工艺试验
选取与现场锚索直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管,采用与现场注浆相同的材料和配合比拌制的水泥浆,并按与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。③钻孔的检验
施工过程中,按有关要求进行抽检并记录抽检结果。
6、验收
同一作业区的锚索完成之后,将所用材质的抽检记录、注浆密实度试验记录和成果、钻孔记录和成果及其施工报告报送给监理人审查,监理人签认合格后作为支护工程完工验收资料。
(六)、预应力锚杆施工
1、施工要求
(1)注浆采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥,水泥净浆水灰比0.42;(2)注浆压力0.3~0.5MPa,浆体强度40MPa;
(3)锚杆钻孔孔位和深度偏差均为100mm,角度偏差不大于1.0°;
2、施工流程
测量放线→钻机就位→成孔施工→清孔→退出钻杆、下锚杆杆体及注浆管→注浆→封孔→养护及张拉锁定。
3、施工方法(1)、施工准备
锚杆孔钻孔前,先清除松动岩面。避免在施工过程中坠落伤人。同时准备施工材料和钻孔、注浆机具设备;敷设供风和供电路线。
(2)、成孔
根据现场情况搭设脚手架,铺钻孔平台。脚手架紧贴开挖边坡搭设,组成排架的架管。锚杆钻孔采用YG50钻机钻孔。
按设计图纸布置的孔向、孔位、孔深,孔位、深度允许偏差均为100mm,角度允许偏差1°。施工时由测量人员按图纸要求在坡面上放点定位。锚孔下倾15°,钻孔时使用压缩空气排渣和冷却,成孔完毕后及时利用风压清孔并退出钻杆。
(3)、锚杆的安装与灌浆
锚杆防腐保护等级采用Ⅰ级双层防护,锚杆头防腐除锈后喷涂环氧树脂三度,然后用环氧砂浆封闭,保护层厚度为60mm。自由段防腐采用喷环氧树脂三度,涂防腐油脂,套PE管,PE管两端外绕扎工程胶布固定。
预应力锚杆杆体在运输及安装过程中防止明显的弯曲、扭转,不破坏隔离架、防腐套管、注浆管、排气导管及其他附件。
杆体放入锚孔前清除钻孔内的石屑与岩粉,检查注浆管、排气管是否畅通,止浆器是否完美。
注浆采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥,水泥净浆水灰比0.42;注浆压力0.3~0.5MPa,浆体强度40MPa;
灌浆后,退出套管浆体强度未达到设计要求前,预应力筋不得受扰动。
(4)、张拉锁定
1)、预应力筋张拉前,对张拉设备进行率定。
2)、预应力筋张拉按规定程序进行,在编排张拉程序时,考虑相邻钻孔预应力筋张拉的相互影响。
3)、预应力筋正式张拉前,应20%的设计张拉荷载,对其预张拉1~2次,使其各部位接触紧密,锚杆杆体保持完全平直。
4)、预应力筋正是张拉时,张拉至设计荷载的105%~110%,再按照规定值进行锁定。
关键词:锚杆框格梁,边坡,施工
岩土锚固是现代岩土工程领域的一个分支,国内习惯将其称之为锚杆支护系统,国外称之为锚固技术或者锚杆加固技术,通过在地层中打入锚杆结构,将锚杆和地层之间形成紧密联系的整体,提高地层的抗剪强度,借助锚杆结构传递拉力,加固地层。锚杆框格梁是一种常见的支护方式,在边坡支护中有着广泛的应用,能够最大限度地维持结构物的稳定性,控制围岩变形、位移、裂缝的发展,并且具有施工方便、效率高、噪音小的优势。
1 锚杆框格梁加固机理
1.1 工作形式
锚杆框格梁加固采用抗拉强度高的锚杆锚固在坡体稳定的土体内,与边坡岩体形成整体,充分利用岩土自身强度和自稳定性能加固边坡。锚杆框格梁边坡加固方法的优势在于不会对自然土体产生很大的扰动,能最大限度地维持边坡土体的自然结构,避免坡体的进一步破坏。锚杆框格梁施工能够降低边坡开挖高度,锚杆和框格梁为高强度结构,用量较少,施工过程可以分段进行,工作面灵活,便于施工组织,能有效缩短工期,而且在设计层面,通过调整锚杆数量及锚固深度就能够调整锚固力的大小,简化了设计工作。
1.2 框格梁的加固作用
坡体在锚杆作用下形成土拱效应,土体紧贴在钢筋混凝土框格梁上,有效地框箍住了边坡表层岩土,减缓了表层岩土被破坏和出现变形。除此之外,框格梁内可以进行必要的绿化种植,通过植被防护能够避免水流对坡面土体的直接冲刷,同样对减缓表面土体的风化侵蚀和流失起到了一定的作用,降低了落石、坍塌等坡面变形的概率。
1.3 锚杆的作用
锚杆框格梁加固在边坡土体稳定的岩土中,锚固了大吨位预应力锚杆,锚杆提供的预应力能够代替被开挖的岩体为边坡提供侧向力,维持坡体的三向受压稳定状态,减缓边坡扰动区发展和边坡的纵向破坏,降低边坡病害的恶化速度。
1.4 锚杆-框格梁复合作用
框格梁锚固在边坡稳定岩土或高强岩土上,坡面开始下滑时,锚杆开始承受拉应力,拉紧钢筋混凝土框架,该复合结构能够提供和边坡破坏力方向相反的抗力,对边坡位移进行约束。
2 锚杆框格梁护坡施工工艺
2.1 工程概况
广西百色地区某新建路段,路堑挖方形成高边坡,施工后预计最高永久高边坡高度达60 m,另一侧山体铲平。路段内高边坡大部分为膨胀土,部分为风化土,下部为石灰岩,上部素填土厚度较小,根据永久性边坡施工安全等级要求,采用逐级放坡处理,每层坡高为6.5 m,设置3 m宽马道,两侧设置坡角与排水沟,主要以锚杆-框格梁的支护方式进行锚固施工。路段中心南路高边坡呈斜切边坡状为深路堑挖方边坡,最深挖方为52 m,自然坡度为40°左右,坡体上膨胀土分布,部分基岩裸露风化破碎。
2.2 造孔
工程护坡坡面较陡,需要搭建有足够承重能力的作业平台,每级坡面布置3排锚杆,用钢管搭建施工平台,上下均采用临时锚杆锚固在二级碎落台,操作卷扬机将小型潜孔钻机置于第一排锚杆操作平台,调整钻孔位置和钻机倾角,将钻孔机固定在操作平台和岩面上,从下向上施工,操作平台的搭建要配合钻孔施工进度,先定位,然后钻孔,最后用高压风清孔。
根据设计方案确定的锚孔孔径开展孔施工,采用风动钻进的方式,根据地层变化情况,对钻进速度进行适当调整,施工中要对地层和地下水的变化情况进行记录。为了满足锚固施工要求,锚固段孔施工不能使用泥浆等可能会影响结合强度的护壁,遭遇风化破碎地层时,需要调整为跟管钻进施工工艺,孔坍塌则要立即停止钻进并对孔进行水泥灌浆加固处理,初凝之后再重新钻进,成孔后,应用高压风清理孔内岩粉、碎屑和积水,确保孔内干燥、清洁。
施工中要注意,当达到设计孔深之后,不能立即停止钻机,而是应该稳定旋转3~5 min,及时清理锚孔,要求孔深度能够满足锚固的有效长度和达到安全储备的要求,且至少要设置0.5 m的预留,钻孔过程中如果发现地层地质条件恶劣于设计预期,需要立即停止施工并通知监理工程师和设计单位,确定是否需要采取加深孔深或者其他加固措施进行处理,使之最终满足设计方案的要求。
2.3 锚杆施工
2.3.1 锚杆制作、就位
检查锚杆强度,确保其满足设计强度要求,根据设计长度,使用无齿锯下料,准确测量锚固段和自由段的长度,清理钢筋上的污物和铁锈,做防锈处理,在其自由段涂抹防腐剂,涂刷无氯石油沥青,沥青硬化后,涂抹黄油套金属波纹管。制作完成的锚杆不能直接置于泥土上,避免沾染土壤、油污等杂物。锚杆在安装之前要再检查一次钻孔,确认无任何掉块。采用人力抬起锚杆,将其插入施工孔内,如果出现孔坍塌,锚杆不能下至设计深度,要拔出锚杆重新钻孔重新下锚,确保锚杆达到设计深度。
2.3.2 制浆注浆
选择标号不低于P.0525号,生产日期在3个月内的新鲜硅酸盐水泥配置水泥浆或者水泥砂浆,水灰比控制在0.40~0.50,搅拌后泌水率在2%左右为佳,不能超过3%,砂灰比控制在1:1,如果工期紧张,对凝固速度有要求,可在砂浆中添加速凝剂或者其他膨胀剂,要注意保证添加剂不会对锚杆产生腐蚀。砂浆使用搅拌机拌制,当砂浆达到规定稠度之后缓慢搅拌,搅拌过程一直持续到灌浆结束,确保砂浆均匀。灌浆实际操作可以先加水,再放水泥,最后加砂,投料完毕之后使用1 500转/min的高速旋转和浆机搅拌2 min左右即可。砂浆制备完毕,将其导入持续搅拌的储浆桶,储量足够后开始锚杆注浆,在不漏浆的情况下尽量一次灌满,不能分开灌入以免浆液渗入气泡,灌浆过程中要严格排出孔内水、气,应用孔底灌浆空口返浆的灌浆形式,采用设计灌浆量的120%左右进行灌浆,裂隙发育、风化土情况下会产生超灌。考虑到保证锚杆的承载能力,灌浆最低压力控制在0.4~0.8 MPa比较合理,无裂缝灌浆压力可适当降低,有裂缝的可在下锚之间进行预灌,重新钻孔下锚和灌浆。
2.4 框格梁施工
2.4.1 下料与钢筋绑扎
框格梁底梁、竖梁截面为矩形,顶梁截面为梯形,钢筋骨架主筋是Φ12 mm带肋螺纹钢,采用Φ8 mm圆钢作为箍筋,将梁背面紧贴于槽底面,使用水泥砂浆或者混凝土填平不平处,保证梁板受力均匀。在地面上加工处理各个部件后,边坡坡面组合,根据设计方案要求开始绑扎钢筋,焊接锚杆和Φ8 mm箍筋圆钢,将其设置在竖梁钢筋框架内,浇筑混凝土时,锚固箍筋在框格梁内。
2.4.2 模板施工
进行钢筋绑扎施工验收,合格之后开始模板支设,根据设计尺寸制作木模板,按照设计方案拼装,为了方便模板拆卸,可在模板表面刷脱模剂。支设模板可以采用边坡短锚筋—方木—圆木的加固方式,钢筋绑扎结束,在模板下方设置短锚筋,框格内以0.7 m的间距布置,使用手工冲击钻打设,使短锚筋方向垂直于边坡坡面,也可以向内倾斜,还要注意遭遇缝隙时要适当加深或者适当移位,保证短锚筋受力状态良好,提高结构的稳定性。
框架梁底模板下使用方木支撑坡面,底模内外各设置一道方木,两侧模板用两道方木固定,同样在边坡内外各设置一道,应用八号线拉接两侧方木,类似穿墙螺栓般固定。底模方木底部选择短锚筋支撑,锚筋和坡面垂直,设置长度要超过框格梁,中部短锚筋和底部短锚筋借助方木连接为整体,方木下端紧靠坡面,方木之间木板片采用铆钉拉接的方式,提高底模的承载力。
顶梁横梁采用圆木和方木组合支撑的方式,使用铆钉垂直连接圆木和方木,并加设2个短木片进行三角加固,确保方木下端和坡面顶在短锚筋上,方木之间使用模板片进行铆钉拉接,中部短锚筋和底梁模板方木通过方木连接,该方木上端和坡面紧贴,同样顶在短锚筋上。
2.4.3 混凝土施工(如图1所示)
模板支设完毕,开始混凝土浇筑施工,选用C30商用混凝土,使用搅拌运输车进行运输,泵送入模板,采用插入式振捣器振捣,严格控制振捣时间,混凝土浇筑过程要设置专人负责检查支架、木板及钢筋和箍筋的稳定性,及时发现钢筋和模板松动、变形和位移的情况,及时处理。框格梁的混凝土浇筑应该采用二次浇筑的施工方式,框格梁模板支设完毕,可以开展一次浇筑,施工至梁贴坡面的棱角水平面之后开始振捣,混凝土初凝之后浇筑二次混凝土,采用这种施工方案,可以确保混凝土的强度和外观质量。混凝土浇筑完毕进行封模,初凝之后拆模养护,洒水养护至少7d以上,减少混凝土收缩造成的裂缝,养护期间混凝土达到设计强度之前不能承受人、运输工具、模板或者其他设备的重量。
3 结语
锚杆-框格梁支护方案是一种高速公路高边坡支护方案,不同于锚索-框格梁支护,锚杆采用钢筋和套筒作为施工材料,而锚索使用造价较高的钢索作为受力结构,虽然钢索承载力更高,但是加工困难,造价较高,而锚杆钢筋成本较低,现场加工方便,对于一些对支护承载力要求不高的路段,采用锚杆框格梁支护能够在保证支护效果的同时降低施工难度,控制成本,同时加快施工进度。
参考文献
[1]杨占胜.锚杆-框格梁支护技术在边坡防护加固工程中的应用[J].城市建筑,2014(2).
[2]张晗维.高速公路预应力锚杆框格梁施工技术之我见[J].科技信息,2014(15).
[3]郑华兵,郑道明,陈维.全岩石边坡锚杆混凝土框格梁与植喷绿化施工技术[J].四川水力发电,2014(3).
[4]宋胜武,向柏宇,杨静熙,等.锦屏一级水电站复杂地质条件下坝肩高陡边坡稳定性分析及其加固设计[J].岩石力学与工程学报,2010(3).
[5]熊洁.锚杆-框格梁复合支护技术在湘府路边坡防护加固工程中的应用[J].广东建材,2009(6).
[6]符滨.边坡开挖条件下煤系地层岩土体工程性质变化规律研究及加固措施[D].长沙:中南大学,2014.
[7]周文龙.重庆市三峡库区奉节县人民医院北侧高边坡稳定性分析及防治方法研究[D].成都:成都理工大学,2011.
【关键词】巷道;锚杆;施工质量;技术
0.前言
锚杆支护方式具有支护效果好、成本低、适用性强等特点,它的应用提高了煤矿的生产效率和经济效益。锚杆支护技术的发展,已经成为巷道支护的主要发展方向。同时,工程施工质量如果得不到保证,就会导致大面积岩体垮落,造成重大伤亡事故。锚杆施工质量状况直接影响锚杆的承载能力。因此,控制煤矿井下锚固工程质量,进行施工后的质量检测、监测,确保施工质量是锚杆支护加固工程的关键问题。
1.锚杆支护
要根据巷道的具体地质条件和断面形状,针对锚杆的承载力、伸长特性、杆体横截面积等类型,锚杆长度,锚杆密度,锚杆布置形式,锚固长度,安装锚杆的时机,传递载荷的有效性,包括钻头类型、锚固剂、钻孔尺寸、锚杆托盘大小及护帮构件等进行优化配置。锚杆杆体材料一般使用热轧无纵筋钢筋。在进行锚杆杆体材料选择时,要根据井下巷道地质条件、支护的难易程度进行选择。锚杆支护能够及时主动舶加固围岩,锚杆可以在安装时对围岩施加较大的约束力,控制围岩早期变形。锚杆安装及时,控制围岩变形的效果也就越突出。
2.锚杆施工质量控制
2.1钻孔要求
在煤矿巷道支护中,各种锚杆所需要的钻孔直径一般在?准27~42mm之间,深度一般在l500~3000mm。钻孔机具一般顶板采用风动或液动锚杆机,有些煤矿也使用风动凿岩机,在煤层中一般采用煤电钻或风动帮锚杆机。无论使用何种机械,在钻孔前应在设计的孔位处做一标记,钻孔的位置不能随意变动,当由于受某种条件的限制而无法在设计的位置钻孔时,实际孔位与设计孔位的误差应小于20cm。一钻孔深度的控制是一个重要问题,一般情况下,钻孔实际深度要略大于锚杆有效(不含螺纹部分)长度,否则可能会由于锚杆外露部分较长而造成无法施加预应力。根据规范要求,孔深误差不应大,为50mm。
对于全长注浆的永久性锚杆,其钻孔直径要考虑到应使锚杆周围有一定厚度的砂浆覆盖,一般情况下孔径应至少大于杆径15mm。对于摩擦式锚杆,由于孔径和杆径要求一定的配合关系才能发挥锚杆的锚固力和便于施工,因此要严格控制孔径。对于树脂锚杆,钻孔直径和锚杆直径之差在4~10mm较为合理。
进行钻孔作业时,一定要按设计要求的角度进行施工钻头钻到预定孔深后下缩锚杆机,同时,清除煤粉和泥浆。
2.2锚杆安装要求
在锚杆安装前仔细检查药卷质量,对结壳、结块、变硬、变色及外皮破裂、树脂渗漏的药卷不允许使用;杆体的锚固段不得附有锈蚀层和其他污物;安装时应先用锚杆插入孔中量测其深度,合格后再用杆体将药卷送至也底;在杆体外端拧上连接器,并连上风动搅拌器进行搅拌。搅拌时应缓慢推进杆体,连续搅拌时间根据使用树脂锚固剂型号而定;树脂药卷搅拌是锚杆安装中的关键工序,搅拌时间按厂家要求严格控制;利用锚杆机拧紧螺母,使锚杆具有一定的预紧力。
在安装锚杆垫板时,应确保垫板与锚杆体垂直,各种不正确的安装对锚杆的锚固性能都会产生不利的影响。当孔的轴线与孔口平面不垂直时,为了保证锚杆托盘能均匀地紧压岩面,常采用带球型凋节垫的托盘。当设计钻孔角度较大时,可采用异型可调托盘。
2.3锚杆预紧力问题
锚杆预紧力的施加是锚杆支护中最重要的施工质量影响因素之一。它是判别锚杆支护是否是主动支护的标志,如果锚杆在施工后不施加预紧力,就意味着该锚杆支护失去了主动支护的效果。成为被动支护。煤巷锚杆支护中锚杆的预紧力一般采用风动锚杆钻机预紧,由于风动锚杆钻机的最大扭矩一般在80~120N·m左右,换算为锚杆轴线预紧力仅为20kN左右。增压垫片虽小.也是保证强力锚杆支护系统支护成功的关键部件之一,通过增加增压垫片可显著减小螺母和垫板之间的摩擦力,大大提高锚杆的预紧力。如锚杆加上减阻垫片,可达到40kN的预紧力。从实验结果可以看到,增压垫片町将锚杆拉力提高将近一倍。
目前较为常用的?准20mm直径高强锚杆,屈服强度为126 kN,锚杆的预紧力应达到65~75 kN。锚杆的预紧力越大,对围岩的控制效果越好。在锚杆支扩巷道中,要严格控制锚杆预紧力这—指标。在施工中,经常遇到在井下施工时出现锚杆预紧力的施加与质量标准化中锚杆外露不允许超过50mm相互冲突的现象,因此,应强调重视锚杆施工质量。
3.锚杆支护施工质量检测及监测
在煤矿井下巷道施工完成后的—段时间(巷道服务年限)内,要对巷道进行长期的矿压监测,以便发现问题,及时采取加固措施,避免造成人身伤亡事故或影响矿井的正常生产。
3.1严格检查验收支护施工质量制度
切实把锚杆支护质量检测作为一项非常重要的工作。
支护施工质量检测由各矿主管部门负责,责任应落实到人,整改措施和方案应落实到现场。矿、科干部要靠前指挥,零距离检测和监测。加强对锚杆支护施工质量检测,如果检测结果不合格应立即停止施工,如果屬于操作问题,要追究责任,属技术措施不当的原因要及时修正,及时采取补救措施。
3.2锚杆安装几何参数检测
锚杆安装几何参数检测验收由班组完成;检测间距不大于15m,每次检测点数不应少于3个;几何参数检测内容包括锚杆间、排距,锚杆安装角度,锚杆外露长度等;锚杆间、排距检测时,采用钢卷尺测量测点处呈四边形布置的4根锚杆之间距离;锚杆安装角度检测时,采用半圆仪测量钻孔方位角;锚杆外露长度检测时,采用钢板尺测量测点处一排锚杆外露长度最大值。
3.3锚杆托板安装质量检测
锚杆托板应安装牢固,与组合构件一同紧贴围岩表面,不松动;对难以接触部位应楔紧、背实;锚杆托板安装质量检测方法采用实地观察和现场、搬动;检测频度和锚杆几何参数,每个测点应以一排锚杆托板为一组检测。
3.4定期进行井下锚杆锚固拉拔力检测
锚杆锚固拉拔力检测采用锚杆拉拔计在井下巷道中完成:锚固拉拔力检测抽样率为1%;每300根顶(帮)锚杆抽样一组进行检查;不足300根时按300根考虑;拉拔加载至锚杆杆体屈服为止。
3.5锚杆锚固拉拔试验
锚杆拉拔计在试验过程中必须固定牢靠;锚杆拉拔时应缓慢、逐级均匀加载,直到锚杆滑动或达到杆体屈服载荷为止。拉拔锚杆时,拉拔装置下方及两侧严禁站人;锚杆杆尾直径一旦出现颈缩时,应及时卸载。
3.6定期进行井下锚杆锚固力抽检
采用锚杆拉拔计进行井下锚杆锚固力抽检;锚杆锚固力抽检抽样率为5%;每300根顶(帮)锚杆抽样一组(15根)进行检查;不足300根时按300根考虑;抽检指标为顶板锚杆锚固力不得低于70kN,帮锚杆固力不得低于50 kN;抽检中发现不合格锚杆,应在其周围补打合格锚杆。
4.结束语
锚杆支护是保征矿井高产高效的重要条件,煤矿井下巷道锚杆的施工控制是保证锚杆支护安全有效的基础,应进行优化锚杆设计、进行施工质量控制,检测和监测锚杆施工的质量控制,保证煤矿生产的安全高效进行。
一、锚杆施工 1.锚杆施工流程
确定孔位→钻孔就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚索→一次注浆→二次补浆→施工锚索腰梁→张拉→锚头锁定→割除锚头多余钢铰线,对锚头进行保护。2.确定孔位
钻孔位置直接影响锚杆的安装质量和力学效果,因此,钻孔前应由技术人员(测量人员放线)按设计要求定出孔位,标注醒目的标志,不可由钻机机长目测定位。3.调整钻杆角度
钻孔就位后,由机长调整钻杆钻进角度,并经现场技术人员用量角仪检查合格后,才可正式开钻。另外,要特别注意检查钻杆左右倾斜度。因本工程第一道锚杆均为一桩一锚,水平间距才1米,钻孔过大的左右倾斜度会导致相邻两根锚杆锚固体的间距变小,出现应力集中,影响锚固效果,入射角允许偏差±2°。4.钻孔
因本工程地质较复杂,锚杆通过旋喷桩、粘土及砂土,通过旋喷桩、粘土层时容易堵管,而通过砂土时极容易塌孔。经比较,采用等同锚杆直径的套管跟进,压水钻进的方法钻孔,钻进时压力水从钻管流向孔底,在一定水头压力下,水流携带钻削下来的土屑排出孔外,钻进时要不断供水冲洗,包括接长钻管和暂时停机,而且要始终保持孔口水位,若发现不能压水进去,说明已堵管,应拔出钻管,把粘土塞取出,再继续钻进。待钻进至规定深度(钻孔深度大于锚杆长度0.5m),钻机继续旋转,并压水冲洗残留在孔中的土屑,直到流出的水不浑浊为止。此时应安插锚索,并立即注浆。5.锚索的制作与安装
(1)每根钢铰线的下料长度=锚杆设计长度+腰梁的宽度+锚索张拉时端部最小长度(与选用的千斤顶有关)。
本工程为:下料长度=锚杆设计长度+1.1m。
(2)钢铰线自由段部分应满涂黄油,并套入塑料管,两端绑牢,以保证自由段的钢铰线能伸缩自由。
(3)捆扎钢铰线隔离架沿锚杆长度方向每隔1.5m设置一个。(4)锚索的安插
锚索加工完成,经检查合格后,安装前小心运至孔口。入孔前将4“镀锌管(作注浆管)平行并入一起,然后将锚索与注浆管同步送入孔内,直到孔口外端剩1.1m为止。如发现锚索安插人管内困难,说明钻管内有粘土堵管,不要再继续用力插入,使钢铰线与隔离架松散,而应把钻管拔出,清除出钻孔内的粘土,重新在厚位钻孔到位。6.注浆
(1)本工程采用边注浆边拔管的注浆方法,拔管比注浆迟后不小于5m。(2)采用425。普通硅酸盐水泥配制水泥浆,水灰比控制在0.4~0.45,注浆压力控制在0.4~0.6Mpa,直到孔口溢出浆。此时就把钻管全部拨出,注浆管不拔。(3)接着用水泥袋湿粘土加钢板封口,并严密堵实,以0.4~0.6Mpa稳压注浆5分钟,才拔出注浆管。
(4)注浆量要大于其理论计算量的1.2倍。本工程所有锚杆的注浆量均大于1.25倍。
7.锚索张拉与锁定
(1)张拉前首先处理好腰梁表面锚索孔口使其平整,避免张拉应力集中,加垫-200×200×8的钢板,用60KN的拉力进行预拉。
(2)张拉时,锚固体的强度应达到l5Mpa(以试块试压为依据)。
(3)考虑到设计要求张拉荷载要达到设计拉力,而锁定荷载为设计拉力的85%,因此张拉时的锚头处不放锁片,张拉荷载达设计拉力后,卸荷到0,再锚头安插锁片,才张拉到锁定荷载。
现场准备测量定位锚杆成孔一次常压灌注、拔钻杆插入钢筋杆体补浆锚杆养护锚杆抗拔试验锚杆端头清理。
抗拔锚杆施工流程 施工工艺与技术要求 2.1 施工前准备工作
(1)完成施工现场的平面布置。(2)水电引入施工现场。(3)完成钻机和管线的设置。(4)安排人员作好现场保卫工作。(5)机具、人员进场。
(6)所需材料,如水泥及外掺剂等进场复检。(7)设备调试检验。
(8)开工前进行施工技术交底和安全教育。2.2 施工定位
锚杆钻孔前,应按设计要求的锚杆位置、间距及标高测量放线,标明钻孔的位置,局部钻孔的位置若有障碍物则予以人工清除,如不能清除的根据现场情况进行调整。锚杆定位后应做好标记和预检。2.3 钻机就位
施工作业面达到施工要求并放线定位后,将钻机移至孔位,并调平机座。2.4 锚杆成孔
锚杆成孔采用普通锚杆钻机或小直径长螺旋钻机,具体成孔工艺根据工程地质条件、现场成孔试验、成孔效率等确定。2.5 锚杆注浆
1)浆液配制:锚杆注浆体采用素水泥浆,水泥为P.O 42.5,水灰比0.45~0.5,根据实际情况,添加JD-10防冻剂(液),掺量为水泥重量的2~4%。
2)水泥浆在灰浆搅拌机中拌和时间不少于2分钟,使之均匀一致。3)采用钻杆内泵压方法注浆。
4)注浆作业连续,浆液应搅拌均匀,随搅随用。
5)试块制作:除见证取样外,每30根锚杆做1组试块,当一天锚杆施工数量少于少于30根时,做1组(每组6块)试块,规格70mm×70mm×70mm,取28d抗压强度值。2.6 拔钻杆
抗拔锚杆成孔至设计标高后,停止钻进,开始泵送水泥浆。当钻杆芯管充满水泥浆后开始拔管,严禁先拔管后泵料。注浆过程应连续进行至孔口返浆,避免因后台供料慢导致停机待料。施工中每根抗拔锚杆的投料量不得少于设计灌注量。2.7 锚杆杆体制作
锚杆体制作按图纸要求进行。锚杆杆体主筋每隔1.5m设置1个架立管,架立管采用DN40钢管,长度为100mm,架立管与杆体主筋采用焊接方式连接。杆体制作时要保证足够的外露长度。锚杆杆体主筋的连接方式为直螺纹连接。
(1)技术要求
1)钢筋先调直再下料,切口端面与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲,不得用气割下料。
2)钢筋下料时必须符合下列规定:
设置在同一构件内同一截面受力钢筋的接头位置应相互错开,同一截面接头百分率不应超过50%;(2)施工程序
原材检测→钢筋下料→丝头加工→钢筋连接(制安)。(3)钢筋丝头加工工艺流程
1)钢筋端部平头使用钢筋切割机进行切割;
2)按照钢筋规格所需的调整试棒调整好滚丝头内孔最小尺寸;
3)按钢筋规格更换涨刀环,并按规定的丝头加工尺寸调整好剥肋加工尺寸; 4)调整剥肋挡块及滚轧行程开关位置,保证剥肋及滚轧螺纹的长度符合丝头加工尺寸的规定;标准型接头的丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度,且允许误差为+2P;
5)丝头加工时应用水性润滑液,不得使用油性润滑液;
6)钢筋丝头加工完毕经检验合格后,应立即带上丝头保护帽或拧上连接套筒,防止装卸钢筋时损坏丝头;
(4)施工要求
1)连接钢筋时,钢筋规格和连接套的规格应一致,并确保钢筋和连接套的丝扣干净、完好无损;
2)必须用专用扳手拧紧接头;
3)连接钢筋时应对正轴线将钢筋拧入连接套,然后用专用扳手拧紧,拧紧后的接头应作上标记,防止钢筋接头漏拧;
4)连接水平钢筋时必须依次连接,从一头往另一头,不得从两边往中间连接,连接时一定两人面对站定,一人用扳手管钳卡住已连接好的钢筋,另一人用专用扳手拧紧待连接钢筋;
(5)质量控制及检验
1)检查接头外观质量应外露不超过1扣,钢筋与连接套筒之间无缝隙; 2)丝头现场检验
a)加工的丝头应逐个进行自检,不合格的丝头应切去重新加工;
b)自检合格的丝头,应有现场质检员随机抽样检验,以一个工作班加工的丝头为一个检验批,抽检10%,且不少于10个;现场丝头的抽检合格率不应小于95%,当抽检合格率小于95%时,应另抽取同样数量的丝头重新检验,当两次检验的总合格率不小于95%时,该批产品合格。当合格率仍小于95%时,则应对全部丝头进行逐个检验,合格者方可使用。3)钢筋接头的现场检验
a)外观质量自检合格的钢筋连接接头,应由现场质检员随机抽样进行检验。同一施工条件下采用同一材料的同等级同型式同规格接头,以连续生产的500个为一个检验批进行检验和验收,不足500个的也按一个检验批计算;
b)对每一检验批的钢筋连接接头,于正在施工的工程结构中随机抽取15%,且不少于75个接头,检查其外观质量及拧紧力矩;
c)现场钢筋连接接头的抽检合格率不应小于95%。当抽检合格率小于95%时,应另抽取同样数量的接头重新检验。当两次检验的总合格率不小于95%时,该批接头合格。若合格率仍小于95%时,则应对全部接头进行逐个检验。
(6)杆体成品保护
1)成型锚杆杆体应垫方木码放整齐,防止钢筋变形、锈蚀,油污; 2)水泥浆液灌注前用用彩条布或塑料布加以覆盖,浇注完毕后用钢丝刷将被污染的钢筋刷干净。2.8 锚杆杆体安放
用小直径长螺旋钻机副钩或吊车,将制作好的锚杆体后插入钻孔。2.9 补浆
注浆结束后,待浆面下降至一定位置后(初凝前)应及时进行补浆,以保证注浆饱满;注浆量可根据地层情况及一次注浆情况确定,注浆应连续进行,锚杆注浆完成后两天内应防止扰动抗拔锚杆端头部分。2.10 处理抗拔锚杆端头
静压锚杆桩施工工艺流程
确定桩位孔及定位→
锚杆加工制作及埋设(桩段制作)→
桩位孔及锚杆养护和保护→
安装压桩反力架→
第一节桩就位、校正→
压桩→
深度及压力值记录→
下节桩就位、校正→
焊接接桩→
压桩→
压桩到设计要求→
最终深度及压桩力验收→
拆除压桩反力架→
切割桩头→清孔(配制微膨胀早强混凝土)→封桩。
主要施工工艺要求
(1)、桩段制作:钢筋混凝土预制桩段严格按配筋设计制作、桩身平直、外形尺寸误差不大于±5mm,断部平整;钢管桩段材质、管径、壁厚严格按设计要求选择、焊接坡口面按焊接要求制作。
(2)、桩段连接:两种桩段均采用焊接连接。焊接前应再次检查接头部位处理情况及上下节桩是否在同一轴线上、是否垂直、符合要求方可施焊;焊接时两名焊工在桩两侧同时施焊,以保证对称受力,减小变形;焊接后应检查焊接质量,若有漏焊或焊缝高度不够,应及时补焊。
(3)压桩工艺压桩
反力架安装要保持垂直应均衡拧紧锚固螺栓、螺帽,在压桩过程中应随时拧紧松动的螺帽;在锚杆受力较大时应使用多个螺帽叠加使用。桩段在压入时垂直度极为重要,因此除了在初始就位时校核垂直度极外应在压桩时全程连续控制,每节桩的垂直度应控制在1/1000以内;同时应保持千斤顶与桩段轴线在同一垂直线上,千斤顶施加的压力中心与截面形心重合,千斤顶安放偏差不大于2mm。
压桩时不宜数台压
桩设备在同一承台上施工,施工期间,压桩力总和不得超过该基础及上部结构的自重,防止基础上抬造成结构破坏。
压桩应连续进行,尽量减少接桩时间,中途不得长时间停顿,以免土体固结超静水压力消散,引起摩阻力剧增。如必须中途停顿时,桩尖应停留在软土层中,且停留时间不宜超过24小时。如遇到压力急剧的增加可能遇碎石障碍物或压入较硬土层,这时液压系统可采用稍压入,持荷,再压入,再持荷,直至达到设计深度或承载力。
压桩过程应做好记录,采用以最终压桩力控制为主、以桩长控制为辅的双控原则。
(4)封桩工艺
封桩施工是压桩过程中又一个关键环节。桩和承台及混凝土底板能否连接牢固,承载力是否达到要求,联结节点形式是否合理,都是封桩后桩能否发挥作用的关键。
封桩前,桩顶应设计和规范要求截断至设计标高:混凝土桩段桩顶应平整无松动混凝土、钢管桩段采用氧割进行切断;钢管桩内应用C35碎石混凝土填充;为加强桩和承台及混凝土底板的连接应将锚杆相互连接起来,以便形成封桩桩帽;清理桩孔内的渣滓及水。
桩采用C35或C40微膨胀混凝土,注意振捣密实,加强养护 锚杆静压桩在建筑地基加固中的使用
锚杆静压桩作为一种沉桩方法,是利用原基础底板或桩基承台及上部结构传递来的重量作为压桩反力,通过预埋的锚杆、反力架、千斤顶等压桩设备,将桩段从压桩孔处压入地基土中,然后将桩与基础底板或桩基承台连接形成整体,使新桩基与原建筑物基础共同承担荷载,提高加桩区域的承载力,达到阻止或减少沉降的目的。
锚杆静压桩应用用:多用于粉土、粘土、人工填土、淤泥质土等地基土的新建(采用逆作法施工)或已建多层建筑物、中小型构筑物的地基加固、托换、纠偏工程中。
锚杆静压桩优点:与其它基础加固或托换技术相比又具有施工时无振动、无噪音、设备简单、操作方便、移动灵活、施工所需空间小的特点。我们利用锚杆静压桩新技术特殊工艺,充分利用其特点,改进桩型、桩材、压桩设备,将其应用到高层建筑中桩基加固和托换中,取得了成功。为高层建筑病害工程桩加固提出一种更方便、更合理、更有效、更经济的加固方法。
高层建筑桩型选择
锚杆挡土墙是近几年发展起来的用于加固和增强边坡或稳定开挖土体的复合挡土墙。主要应用于挖方深度较大的土质边坡, 可减少土方开挖工程量, 并节约占地。对于泥灰岩黏土和风化砂岩等不良地质路段, 锚杆挡土墙还可有效避免边坡塌方。
2 工艺原理
锚杆挡土墙是依靠在原状土中设置金属杆件 (钢筋锚杆) , 同时在开挖土体表面安装钢筋网并喷射混凝土面层, 使原状土体与混凝土面层形成整体, 从而大大提高原状土体的稳定性, 最终防止边坡坍塌的发生。锚杆设计图见图1。
3 施工方法
锚杆挡土墙的施工工序较多, 施工工艺复杂, 施工过程中所使用的机械设备多种多样。必须采取流水作业的方式, 避免交叉作业, 以保证最大限度地发挥机械的作业效率。
3.1 施工工艺流程 (图2)
施工工艺流程见图2。
3.2 土方开挖
3.2.1 工艺流程 (图3)
3.2.2 操作要点
(1) 作业面开挖前, 应复核控制导线点坐标和水准基点, 并按设计图纸放出边坡开挖线。作业面开挖过程中要经常复核开挖坡度, 防止超挖或欠挖。
(2) 作业面开挖应按设计要求自上而下分段分层进行。根据土质情况确定开挖高度, 一般情况每个台阶分两次开挖, 开挖高度宜为3.3~3.5m, 第一次开挖施工上部两层锚杆, 第二次开挖施工底层锚杆。地质较差段落每次开挖段落长不宜大于100m。
(3) 每级开挖时, 严格控制坡比度。尤其是同一台阶边坡上下两次开挖, 极易造成边坡的折线形, 要精确控制开挖坡面的精度。
(4) 机械开挖后应辅以人工修整坡面, 坡面平整度的允许偏差为±50mm, 在坡面喷射混凝土支护前, 应清除坡面虚土。
(5) 每级开挖时, 平台位置、宽度及纵横坡宜一次成型。保留给锚杆施工的工作平台宽度不宜小于7m。
(6) 如土方施工过程中发现有个别地段与设计图纸有出入, 特别是发生边坡坍塌时, 应及时与设计部门和监理沟通, 确定处理方案。
(7) 开挖结束后, 及时修筑施工便道, 以方便锚杆施工。
3.3 钻孔
3.3.1 工序流程 (图4)
3.3.2 操作要点
(1) 钻孔前, 先对工作面进行初喷, 喷混凝土厚度2~3cm。然后按设计图纸对钻孔孔位进行放线, 一个开挖段落要同时放线, 采用红色油漆进行标记
(2) 钻孔应按顺序进行。钻机就位后, 安装钻杆, 调整钻头位置使其对准孔位并调整导向滑轨角度, 使其符合设计及规范要求。
(3) 成孔直径符合设计要求, 成孔长度应大于设计长度10cm。利用空压机高压风清孔, 直至清除孔内全部碎屑。
(4) 为避免钻孔深度误差, 操作手在开钻前必须检查其用于钻孔的钻杆数量, 钻孔过程中要有专人对钻孔深度进行记录。
3.4 锚杆安装及注浆
3.4.1 工序流程 (图5)
3.4.2 锚杆制作
(1) 锚杆所使用的材料必须经过现场试验检验, 并得到监理的认可。
(2) 锚杆应集中制作、有序存放, 一般要平放在方木或水泥平台上, 与地面隔离, 防止生锈。
(3) 锚杆的制作进度应与钻孔和锚杆安装进度相适应。
(4) 锚杆在安装前应对其直径、长度及套丝情况进行检查, 符合设计要求才能安装。
3.4.3 锚杆安装
(1) 安装锚杆对中支架, 使其距端部0.3m, 其它部位间隔3m。
(2) 安装注浆导管, 以保证从孔底灌浆, 注满钻孔。
(3) 成孔结束后, 立即采用人工安放锚杆, 锚杆头露出土体12cm, 且距喷射混凝土面不小于5cm。
3.4.4 注浆
(1) 注浆材料应根据设计要求确定, 选用水灰比0.38~0.45的纯水泥浆, 按配合比设计加入减水剂。使用前检查注浆管有无破裂和堵塞现象, 牢固接口处, 防止注浆过程中开裂跑浆。
(2) 一次注浆:浆液经搅拌机搅拌均匀, 用筛网过滤掉较大颗粒, 搅拌结束后立即使用, 保证浆液在初凝前用完。注浆管要保持畅通, 用注浆泵将浆液输送至孔底, 由孔底返出至孔口, 待孔口溢出浆液或排气管停止排气时, 停止注浆, 注浆过程中不能中断。注浆时要边灌注边拔出注浆管, 注意管口应始终处于浆面以下, 待浆液溢出孔口时全部拔出。拔出时注意锚杆有无被移动的情况, 若被带出需将锚杆推入孔内直至不再移出。
(3) 二次补浆:为了抵消与岩石 (砂岩质泥灰岩, 泥灰质砂岩) 裂口有关的砂浆损失, 于首次注浆待浆液硬化后检查孔内浆液是否充满, 若注浆未能充满需进行二次补浆, 注浆量不得小于计算量, 其充盈系数为1.1~1.3。
(4) 注浆结束后将外露的锚杆部分清洗干净, 保证丝扣无污染以利于安装锚垫板及螺母, 现场实际采用PVC短管将丝扣部位罩住, 待第一层混凝土喷射结束后取下。
3.5 安装钢筋网、泄水管及喷射混凝土
3.5.1 工序流程 (图6)
3.5.2 安装钢筋网片
(1) 在喷射混凝土前, 面层内的钢筋网片牢固固定在边坡壁上并符合规定的保护层厚度的要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定, 在混凝土喷射时应不出现移动。每步台阶钢筋网片绑扎完成喷射混凝土时, 要将底部用土掩埋30cm高, 用于下一步钢筋搭接或与水沟相连。
(2) 钢筋网片为焊接钢筋网, 内层网格10×10cm, 外层15×15cm;钢筋网铺设时每边的搭接长度不小于两个网格的边长且200mm。内外层钢筋片应错开搭接位置。
(3) 锚杆处按图纸要求分别在纵、横方向布置2根Υ10船形钢筋。两层钢筋网片之间绑扎架立钢筋, 间距2m。
(4) 第一层钢筋网片喷射混凝土施工结束后, 安装锚垫板要与锚杆垂直, 并与已喷射混凝土紧贴, 然后安装螺母并拧紧, 锚杆头露出螺母不少于1cm。
(5) 钢筋保护层厚度不小于3cm。
3.5.3 安装泄水孔和排水管
(1) 材料:泄水孔、排水管均采用Υ40/50PVC管。
(2) 泄水孔用钢筋固定在坡面上, 与图接触部位按详图施工, 泄水管坡度2%~7%。喷射混凝土施工期间用塑料或其它材料要将外口包裹, 防止喷入混凝土堵塞泄水管。
(3) 排水管:每个台阶底层锚杆处设置10m长带空PVC排水管, 水平间距6m。排水管钻孔100~150mm, 孔口向下倾斜, 坡度3°~5°。排水管用砂和土工布缠裹, 喷射混凝土期间要将外露口临时堵塞
(4) 每层台阶喷射混凝土结束后, 要将泄水孔排水管管口临时保护材料及时清除, 并将长出的PVC管与坡面锯齐。
3.5.4 喷射混凝土
(1) 喷射混凝土是利用压缩空气或其他动力, 将按一定配比拌制的混凝土混合物沿管路输送至喷头处, 以较高速度垂直喷射于受喷面上, 依赖喷射过程中水泥与骨料的连续撞击、压密而形成的一种混凝土。
(2) 喷射混凝土的配合比符合试验室要求。
(3) 喷射混凝土前, 应对机械设备、风、水和电路进行全面检查及试运转。
(4) 喷射混凝土的喷射顺序应自下而上, 喷头与受喷面距离宜控制在0.5~1.5m范围内, 射流方向垂直指向喷射面, 但在钢筋部位应先喷填钢筋一方后再侧向喷填钢筋的另一方, 防止钢筋背面出现空隙;为保证喷射混凝土厚度达到规定值, 可在边壁上垂直插入短的钢筋段作为标志。
(5) 喷射混凝土时按配比加入速凝剂;在喷射混凝土初凝2h后方可进行下一道工序, 此后应连续喷水养护5~7d。
(6) 大风天停止喷射混凝土施工, 防止风吹落水泥浆, 表面形成鱼鳞状, 影响混凝土强度。
4 质量控制
4.1 测量定位
(1) 测量检验定位情况 (x, y, z允许误差±2cm) ;
(2) 边坡坡度5m测量检验一次 (允许误差1%) 。
4.2 土方开挖
(1) 平台标高, 每个区域采用测量检验 (允许误差±10cm) ;
(2) 边坡坡度 (直尺和角度水平尺-2%) ;
(3) 坡面平整度 (每米<5cm) ;
(4) 线性误差 (5cm, 采用3m尺或测量检验) 。
4.3 钻孔
4.3.1 定位
(1) 按图纸和规程确认钻杆方位 (允许误差±1%) ;
(2) 用角度水平尺检测钻杆倾斜度 (±1°) ;
(3) 目测进钻位置 (±2cm) 。
4.3.2成孔
(1) 按照图纸和清单检查钻具直径;
(2) 连续检查钻进情况;
(3) 地基性质和深度与钻杆长度一致;
(4) 最终深度必须等于或大于理论深度。
4.4 锚杆安装及注浆
4.4.1锚杆安装
(1) 钢筋顶部超出量12cm;
(2) 采用垫块对钢筋顶部进行对中 (±2cm) 。
4.4.2注浆
(1) 水泥浆配合比和28d强度符合设计要求;
(2) 同一根锚杆注浆要保证储浆量大于计算值, 一次注浆不得中断。
4.5 安装钢筋网片
(1) 根据材料清单做好每批钢筋的标识;
(2) 焊接钢筋网搭接>20cm及两个网格;
(3) 安放保护层垫块 (5cm) ;
(4) 钢筋必须正确固定, 以保证其刚性。
4.6 泄水孔和排水管安装
(1) 制作、安装符合设计要求;
(2) 泄水孔不得堵塞;
(3) 同一排管口在一条线上。
4.7 喷射混凝土
(1) 每个板块的厚度标记, 厚度不小于设计;
(2) 混凝土试配 (在试验室进行) ;
(3) 按工艺规定, 将基层洒水湿润;
(4) 喷枪到基层的距离 (0.5<d<1.5m) ;
(5) 喷射混凝土护面的斜度或垂直度 (采用直尺+水平尺检查±1%°) ;
(6) 按图纸检验不同板块间的线性误差;
(7) 用于7d试验的钻芯取样 (3个/80m 3) ;
(8) 用于28d抗压试验的钻芯取样 (3个/80m 3) 。
5 结束语
关键词:桩基施工;锚杆静压桩;施工;质量控制
1工程概况
本工程位于德化宝美工业开发区,9层框架结构,建筑面积18730m2,开竣工时间为2006年3月至2007年12月。计划采用桩基施工,共144根桩,工期要求很紧,附近又有居民小区。在设计中如采用钻孔桩,泥浆污染严重;如采用沉管桩,振动噪声大;而用常规的静压桩机,桩机无法进入,且难以施工边桩。经过研究,决定采用锚杆静压桩施工工艺,且桩基施工和上部结构施工同时进行。
2锚杆静压桩的工艺原理、特点及适用范围
2.1工艺原理
压桩时利用建筑物自重作为压载,借锚杆反力,通过压桩架,用液压千斤顶将预制桩逐段从承台预留孔中压人土中。当压桩力达到设计要求及满足设计桩长时,可认为满足设计要求,再将桩与承台连接在一起,由桩和承台共同作用承担上部荷载。该施工工艺采用逆作法,不同于其它桩型,对施工条件要求明显优于打入桩及大型静压桩。
2.2特点
①锚杆静压桩是利用新建建筑物自重,将锚杆和静压桩技术巧妙结合形成的新颖、技术先进的桩基施工工艺,桩的设计及受力机理同打人桩及大型静压桩。
②压桩施工是在工程施工2~3层后进行,与上部结构同时施工,不占用绝对工期。
③该工艺无污染、无振动、无噪声,做到文明施工,满足城市施工的环保要求,属于环保型工艺。
④该工艺采用预制短桩分段压入,可在狭小空间、狭窄场地应用,节约施工费用。
⑤该工艺施工设备简单轻便,可数套设备同时施工,每套每台班可施工40~50延长米,施工速度快。
⑥沉桩过程受力明确、直接,单桩承载力可控,在压桩过程中可直接测出每根桩的压桩力及桩长,施工质量较易控制。
2.3适用范围
①锚杆静压桩适用于粉土、粘土、人工填土、淤泥质土等地质土,不适用于地耐力大于160kN、地下有坚硬障碍物的地质。
②由于该工艺不占施工工期,可以节约2-3个月桩基施工的工期,适用于工期要求较紧的工程。
③适用于对污染、噪声、振动有严格要求的施工环境。
④适用于场地狭窄、邻近建筑物多及大型机械难以进出的工程项目。
⑤若承台底地基承载力很低,经处理后大于50kPa的土层均可采用。
3施工技术及要点
3.1施工工艺
3.2操作要点
3.2.1施工准备
①认真审查图纸,了解水文地质情况。
②学习操作规程,制定质量预控措施。
③准备材料、机具。
④组织施工人员进行技术交底(包括对土建施工人员进行承台施工预留桩孔及预埋锚杆的交底)。
⑤编制上部结构施工及压桩施工流程。
3.2.2承台施工
由于新建工程锚杆静压桩属于逆作法工艺,承台施工时,应将锚杆预埋于承台中,并按图纸要求预埋桩孔,承台施工工艺流程为:施工准备→测量放线→开挖土方→垫层施工(预留孔)→支设模板→绑扎钢筋→支设预留孔模板→安装锚杆→浇筑承台混凝土。
3.2.3上部结构施工
①承台施工后,上部结构可继续施工。
②上部结构施工中应保护好承台预埋锚杆,将预埋锚杆套上塑料套,防止损害锚杆螺纹,同时盖好承台预留孔,防止施工时混凝土掉落孔内。
③当上部结构施工到二层时,即可压桩。在桩基同承台连接后混凝土强度大于c20前,上部工程施工层数应不超过经计算承台底土层承载力能够承担的荷载层数(施工前经过计算确定)。
3.2.4压桩
(1)工艺流程
压桩施工是在工程进行到2—3层时,在底层结构室内进行,施工前应将场地平整至已浇筑承台的上标高,以利于室内预制桩的运输。压桩工艺流程为:施工准备→桩架安装→第一节桩就位→校正桩身垂直度→压桩→记录压桩深度,记录压力表读数→接桩→压桩→达到设计要求→送桩→压桩结束。
(2)操作要点
①压桩架要保持垂直,压桩时不断用经纬仪校测垂直度。应均衡拧紧锚固螺栓的螺帽,在压桩施工过程中,应随时拧紧松动的螺帽。
②桩段就位必须保持垂直,使千斤顶与桩段轴线保持在同一垂直线上,可用水平尺或线锤对桩段进行垂直度校正,不得压偏。当压桩力较大时,桩顶应垫2cm厚的橡胶垫,其上垫钢板再进行压桩,防止桩顶压碎。
③压桩施工时不宜数台压桩机同时在同一独立基础上施工。
④压桩施工不得中途停顿,尽量一次到位。
⑤采用硫磺泥接桩时,上节桩就位后应将插筋插入插筋孔,检查重合无误,间隙均匀后,上节桩吊起lOem,装上胶皮夹箍,浇筑硫磺胶泥,并立即将上节桩保持垂直放下,接头侧面应平整光滑,上下桩面应充分黏结,待接桩中的硫磺胶泥固化后,才能开始继续施工。
⑥熬制硫磺胶泥的温度应严格控制在140℃-145℃,熬制时采用温度计控制。浇筑时温度不得低于140℃。
⑦采用焊接接桩时,应清除表面铁锈,进行满焊,确保质量。
⑧压桩中如遇特殊情况可与设计单位联系,及时处理压桩中出现的问题。
①采用成品硫磺胶泥。
②熬制硫磺胶温度控制在140℃~145℃,熬制时采用温度计控制。浇筑时温度不得低于140℃。
③性能指标:弹模>5×104MPa、抗拉强度>4MPa、抗压强度>40MPa、抗弯强度>10MPa。
5工序质量检验
①桩段规格、尺寸、标号需完全符合设计要求,桩段应按标号的设计配合比制作,制作时需做试块,检验其强度。
②压桩孔需与设计位置一致。
③锚杆尺寸、构造、埋深与压桩孔的相对平面位置必须符合设计要求。
④硫磺胶泥必须按重量配合比配制。
⑤压桩时桩段的垂直度偏差不得超过1.5%的桩段长。
⑥压桩力必须根据设计要求进行检验,桩入土深度可根据设计要求进行商榷检验。
⑦封桩前,压桩孔内必须干净、无水,检查桩帽梁、交叉钢筋及焊接质量,微膨胀早强混凝土必须按标号的配合比进行配制。
6安全措施
①认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针。建立完善的安全保证体系,加强作业中安全检查,确保安全生產。
②施工现场每套设备应有专人指挥,作业时桩架正前方不得站人。千斤顶上下搬放应注意安全。
③施工现场临时用电应严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。
④电缆线应采用“三相五线”接线方式,电气设备和电器线路必须绝缘良好。
⑤施工现场应有防火消防措施,并布置各种安全标识。
⑥硫磺胶泥的堆放应远离有火种的场所,熬制硫磺胶泥应在通风的场所进行。
⑦室内压桩遇阴雨天气或在晚间时应有足够的灯光照明。
⑧底层场地施工前应平整,预制桩场内运输道路应通畅,预制桩搬运吊装应轻上轻下。
7结语
【锚杆施工方案】推荐阅读:
边坡锚杆锚索施工方案10-31
护坡桩锚杆施工方案05-13
抗浮锚杆施工工法10-25
14抗浮锚杆施工合同02-17
锚杆技术参数05-24
锚杆索支护理论12-31
锚杆支护工操作规程07-27
锚杆支护工比武试题09-15
锚杆作业安全操作规程09-18
锚杆工程承包合同11-11