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文档简介

1、砂浆锚杆施工工艺一工艺概述在陵道工程钻爆法施工中,砂浆锚杆被普遍应用于初期支护和临时支护中。砂浆锚杆作为地下工程的主要支护形式之一,对土木工程稳定性的维护起着重要的作用,尤其是在节理裂隙岩体中,砂浆锚杆的加固作用十分明显。二适用条件针对隧道围岩自稳能力比较差的褶况,尤其是在节理裂隙岩体中,采用砂浆锚杆对围岩进行支护会起到很好的作用。三作业内容1施工机具和材料准备;2清理基岩表面并初喷混凝土;3钻孔;4安设锚杆。四质量标准及检验方法1原材料质量检验1)锚杆所使用的钢筋原材料进场必须抽样检验合格方可使用。2)键杆的类型、规格、性能等必须符合施工图和国家现行有关技术标准的规定。2锚杆安装质量检验标准

2、1)锚杆安装数量必须符合施工图。2)砂浆的强度等级、配合比必须符合施工图。3)锚杆孔内灌注砂浆必须饱满密实。4)锚杆安装允许偏差必须符合下列规定:(1)锚杆孔的孔径应符合施工图。(2)锚杆孔的深度必须大于锚杆长度的10cm。(3)锚杆孔距允许偏差为土10cm。(4)锚杆插入深度不得小于施工图标示长度的95%,并且必须位于孔的中心。五施工准备1检查机具设备和风、水、电等管线路,并试运转,确保作业区内有良好的通风及照明。2清除松动岩块和墙脚岩渣、堆积物,并向料斗加水冲洗受喷面,必须从顶部工作面往下清洁。3检查开挖断面净空尺寸。4进行超欠挖处理。5设置控制喷射混凝土厚度的标志。6岩面如有渗漏水必须予

3、妥善处理。六施工机械及工艺准备主要施工机械及工艺设备情况见下表:©序号名称主要技术规格数量备注1多功能作业台架自制12装载机ZL50C13气腿式凿岩机YT-2864挖掘机卡特320C15锚杆注浆机/26风镐/27湿喷机TK50018电焊机/19切割机/1七工艺及质量控制流程锚杆施工工艺流程见框图。八工艺步序说明1基岩面进行找顶排险,并进行净空量测,对基岩面欠挖部位进行处理,完毕对基岩面喷射一层混凝土进行封闭。2布控按照施工图布置部位、形式及数量用红油漆在基岩面上进行布孔。3钻孔和安设锚杆开挖初喷后,必须尽快利用人工手持气腿凿岩机在简易台架上进行钻孔,所钻孔方向垂直于岩基面,当钻孔结束

4、并清空完毕后,开始安装锚杆。杆体插入锚杆孔时,保持位置居中,锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度,然后复喷至施工图标示厚度。有水地段先引出孔内的水或在附近另行钻孔再安装锚杆。4注浆用注浆机开始向锚杆孔内注浆,砂浆要求饱满密实;锚杆垫板与孔口混凝土密贴。随时检查锚杆头的变形情况,紧固垫板螺帽。九作业组织名称工序名钻爆工钢筋工电焊工注浆工电工司机班长合计锚喷支力施工641412119十生产效率及材料消耗通过现场统一合理安排,有效的提高生产效率,降低各种消耗。根据施工图和现场围岩级别及岩性等情况确定各种材料消耗。十一旅工安全及环境保护1、施工安全1)施工作业前必须认真检查和处理支护作业区的危石,施工机

5、具应布置在安全地带。2)施工用作业台架应牢固可靠,并应设置安全栏杆。3)必须定期检查电源线路和设备的电器部件,确保用电安全。4)施工中应经常检查输料管、接头的磨损情况,当有磨损、击穿或松脱等现象时应及时处理。5)施工中检修机械或设备故障时,必须在断电、停风条件下进行,检修完毕向机械设备送电送风前必须事前通知有关人员。6)当采用加大风压处理堵管事故时,应先关机器输料管顺直,紧按喷嘴,喷嘴前方不准站人,疏通管路的工作风压不得超过0.5Mpa07)非施工人员不得进入正进行喷射的作业区,施工中喷嘴前严禁站人。8)喷射作业区应有良好的通风措施,作业区的粉尘浓度不得大于lOmg/m)锚杆施工工艺流程框图普

6、通砂浆锚杆及锚筋设施LL艺措施一、普通砂装锚杆及镒筋桩茶工工艺流程普通砂浆锚杆及镉筋桥的施工一般有先注浆后插镉杆和先插杆后注浆两种籁工方法,施工中,根据铸杆的形式选用,锚筋机一般采用先插杆后注将的施T方法.,先注浆后插错杆施工工艺流程先注浆后插锚杆施工工艺流程框图.2、先插错杆后注浆苒工工艺流程先插锚杆后注浆施工工艺流程框图.二,普通砂蒙锚杆及健筋桩拉工主要工序作业措施工、普通砂浆锚杆茶工在福杆旅工1W,应进行筛杆的现场试验,主要逆行以下锚杆试聆工作,<1)通过室内试验箍选23组满足设计嘤求的眇浆配合比并编写试验人烟报批进行生产性试验.<2)注浆滑实度试聆:选取与现场锚杆的克彳仝和

7、长度、锚孔孔存和出斜度根同的锚杆和邛料管(或钢管)梁用。现场注浆相同的材料和配比打制的水泥浆或水泥砂浆,并按现场检.相同的注浆.艺进行注浆,养护7人好剖管检企艮密实度"加类型和不同K陵的锦杆均需过h试验。试验计划报送监理人审批,并按批据的计划进行试验,试除过程中监理人旁站。试验段注浆密实度不小于90%,否则需进一步完善试聆工艺,然再进行试吩.方至达到90%或以.1的注浆监实度为止.实际施I.严格按监理人批布的该注浆工艺进行完成福杆现场试验后,才能处行锚杆的正常施工.主要工序如卜:<1)造孔普通砂浆锚杆的拈孔孔径应人J的打JI役。当采用“先注浆不安碌的程序.估孔直径应大丁信打宜任

8、15mm以上.当果用“先安福杆后注浆的程序时.上仰孔钻孔直轻应大于锚杆直存25mm以上,对下做I孔,港浆竹需插至底部锚杆钻孔R径应大丁错杆fl径40mm以上.a、品头选用帙符合耍未估孔点由明复机忐.开孔的位置在什何方向的偏差均附小JlOCmm,岩偏啜部位锚料婆求上卜孔位偏差不大于±30mm.左右孔位偏1不大于±100mm.通格孔深衣必为iA包班”要术.孔深偏冷值不人于50mm.岩锚梁部位锚杆出孔倾角不应人J2牯孔方位偏荒不应大于5电、锚杆孔的孔描方向应满足俺I图纸的要求.输I图纸未作理定时1系统锚杆的孔釉方向应垂。于开影曲;局部随机加固情杆的孔轴力向应与可能沿动面的帧向相反

9、,真4滑动面的交用应大于45c.钻孔结束用.对福杆孔的估孔或格(孔径、深度和修料度)进行抽查并作好记泉,不合格的锦杆必策过行补充设置.d、/孔完成比用风、水喉介消洗.将孔内松散着粒粒和枳水消除冷;如果不需嘤立即必入倚制,孔口应加蔷或堵联r以适当保护,在锚杆玄装前应对h孔进行汾仆以确定是台需要币新清洗.(2)符忏的次装及注浆果用“先注浆后辅锚杆”时.a.先注浆的锚杆.应在钻孔内江满浆后立即插机锚杆插送力向要与孔向ft.螂过程中耍活上旋转(人I"送或管钳扭转);3b.5杆痂送速度要缓.均.TF“弹快感”时要作旋转再场送,尽最逆免被击安插采用“先安锦杆后注浆“时:a、后注浆的锚杆.应在端杆

10、安装用立即进行注浆,b、对于仰的孔应力延伸到孔底的排气管,并从孔U海注水泥浆Fi到抖气管返浆为止:c.对于下的孔.注浆锚杆注浆叶一定要精至孔底.然后回抽35e.送浆后拨浆管必柒借浆出,馍线退出.直至孔口泄出管苏刚好白动退出).d、的阴淮江的福林.孔内管路嘤通畅,孔口堵案牢。并从注浆管注浆,刎孔U目浆为止.e、附浆过程中,若发现有浆液从岩石脩H附近流出应堵填,以免继续流浆.f.浆液一经拌和应尽快使用林和后超过lh的浆液附予以废弁.f.浆液G-t和应G快何乱抖租后超idTih血浆油应而废血无论因任何原因发生淮浆中斯,应取出锚杆,并用压力水在30min内对灌浆孔进尸冲洗.如果在引新安装此发现牯孔技部

11、分m来.陶复帖到规定的涕哎g.注浆完毕后.在浆液终凝前不封敲击、碰撞或施加任何穴它向我.<3)检行船收妙浆筒和采用吩浆饱和仪溶或声波物探仪进行眇案率实度和福杆K段检测.a.砂浆密实发惟测按作业分仅100根为1组(不足100根按1维计).由总理人根据现场实际情况随机指定抽杳抽杳比例不得低于福杆总数的3%(M卅不少于3根).偈杆注浆定实发展低小得低于75%.%抽簧合格率大190%时,认为抽杳作业分M锚杆合格,对丁检测到的不合格的精杆应补打,方合格率小于90%时,将热C比例增人至6%.如价格率仍小190%时.放全部冷泅,并对不合格的进行补打所工扑打费由承包人Hh承担.b.杆长度检测采用无损衿测

12、法抽依数是何作业区不小于3%.41体孔内长度人丁设ilK度的95%为合恪.c域质条件变化成原材用发生变化时.砂浆率实收和锚杆长段至少分别应抽村1组.2、笛舫桩篦工锚筋机的偷工。普通砂浆编杆的相似,在施匚中需注意:(1)锚筋桩施工宜采用先插杆后注浆的施工工艺.<2)胸以钢筋束的外接网的力径作为锚杆亢径来选择钻孔百径.(3)钢筋束应焊接牢固,井焊接对中环,对中环的外径可比孔径小10mm左右,一个纲筋束在孔内至少应有两个对中环(4)注浆管和揖气管应牢固地固定在锚筋机体上并保持畅通,随锚筋机体一起插入孔内.(5)锚筋机的检查验收按照注浆锚杆馀杳方法、数片.合格标准执行。xx路桥工程有限公司摘要:

13、通过大量系统的砂浆锚杆施工工艺试验,对实际工程锚杆施工进行全面的了解,为工程的施工工艺和组织管理提供有力的依据,对施工工艺的改进、质量控制标准的制定有着积极的作用。为砂浆锚杆在公路隧道的施工提供了理论上依据,同时节约了大量的施工成本。关键词:砂浆锚杆、施工1引言砂浆锚杆已越来越多的广泛应用于公路隧道工程中,但一般的隧道施工中采用药卷锚杆。砂浆锚杆施工在xx高速xx隧道得到了的具体应用,分析砂浆锚杆的力学性质,质量控制中需注意的施工方法和工艺,解决砂浆锚杆在施工中施工难度大、抗拔力不能满足设计要求的原因和对策,为以后关于砂浆锚杆的施工制定提供一定的参考依据。2工程背景2.1 xx隧道隧址属剥蚀丘

14、陵地形,地形陡峻,沟谷规则,植被发育。山脊走向40°50°,地面标高为111.5150.41米,相对高差38.91米,隧道最大直深34.61米。沟谷多为无水流干沟,地表水系不发育。2.2 xx隧道穿越丘陵山体,山体陡峻,冲沟发育。虽冲沟为无水沟谷,但该地区年平均降水量15941760mm,沿节理裂隙渗入地下,下渗水量较大,据隧址附近水质分析结果:地表水、地下水水质纯净,人畜可饮用,对钢筋、混凝土不具腐蚀性。2.3 不良地质现象:隧址区末发现断裂及不良地质现象,也不存在其它不良特殊岩土工程问题。隧道出口段由全风化砂岩组成,稳定性很差,易造成坍塌等地质灾害,其余地段岩体结构较完

15、整,围岩稳定性较好,局部地段裂隙很发育,会造成掉块、坍塌现象。3砂浆锚杆施工工艺1 施工准备按设计要求进行加工截取。对注浆设备进行检查,检查合格后才能使用。做浆液配合比的试验工作,并在施工过程中进行调整。1 测量放线,用红油漆画出钻孔的位置。钻空直径应大于锚杆15mm,钻孔深度应大于锚杆长度10mm0钻孔达到设计深度后用高压水冲清锚杆孔,直到无杂物粉尘为止。1 注浆、插锚杆砂浆搅拌均匀,随拌随用。拌合时按施工配合比施工,一次拌合的浆液在初凝前用完。在注浆过程中,为防止浆液沉淀,要不停的进行搅拌。注浆前对注浆泵进行试运行。注浆压力不彳马大于0.4Mpa,直到钻孔注满流出为止。注浆开始后中途暂停超

16、过30分钟时,用水润滑注浆管及其管路。注浆管应插至距孔底510cm时随水泥砂浆的缓慢匀速拔出,当浆液满时随即迅速将锚杆插入,锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%,锚杆插入到设计深度后立即采用锚固剂将锚垫板周围的空隙封堵密实;若插入时孔口无浆液流出,应将杆体拔除重新注浆。1 施工要点:1.6 锚杆按设计要求尺寸截取,并进行整直、除锈和除油,外端不用垫板的锚杆先弯制弯头。1.6 水泥选用普通硅酸水泥,砂子粒径不大于3mm,并过筛。1.6 砂浆标号不低于C20号,配合比为水泥:水玻璃:水=1:0.5:(0.450.5),施工必须作施工配合比试验。1.6 钻孔应符合下列要求。孔径应与管径配合

17、好。孔径比管径大15mm,孔位允许偏差为由5mm50mm;孔深允许偏差为:t50mm,锚入长度不小于设计长度的96%。孔钻好后用高压水将孔眼冲洗干净。1.6 砂浆应拌合均匀,并调整其和易性,随拌随用,缓慢均匀将注浆管往外抽出,并始终保持注浆管口埋在砂浆内,以免浆液出现空洞。注浆体积应约大于需求体积。将注浆管全部抽出后立即将杆体强行插入,杆体插入孔内的长度不得短于设计场度95%,实际长度亦不短于设计长度的95%,并根据孔口实否有浆液挤出来判定注浆是否饱满。1.6 杆体到位后用木契在孔口卡住,防止杆滑出,浆液未达到设计强度的70%不随意碰撞,三天内不得悬挂重物。1. 开挖后及时喷射碎,并尽快封闭初

18、期支护,开挖过程中应密切注意观察锚杆的变形、及喷射碎层的开裂、起鼓等情况,以掌握围岩动态,及时调整开挖及支护参数。4锚杆拉拔力试验分析及施工对策研究经过对砂浆锚杆施工工艺的改进,即注浆时采用孔底翻浆法,保证孔内砂浆密实,饱满无空隙,克服了传统的孔口注浆法存在的缺点。插入杆体后及时的在锚垫板周围采用锚固剂进行封口,保证了孔内砂浆不外流。在孔口使用木契保证了杆体基本居中且不晃动,克服了在传统的施工工艺中锚杆体经常靠近孔下方的缺点。由于本隧道地质情况不是太好,因此要确实保证锚杆的拉拔力满足设计要求。为保证本工程锚杆的拉拔力满足设计要求和施工质量,为工后预估的计算提供数据,为隧道的处理质量评估提供依据

19、,制定科学、规范、系统的锚杆施工监测方案。观测断面布置原则:(1)在m级、IV级和V级围岩处各设置一个观测断面,在三种围岩变化处各设置一组观测断面;(2)每个观测断面在拱顶预留2个锚杆,在距离洞身中线3m处各预留1个锚杆,洞身水平方向预留1个锚杆,预留锚杆做锚杆拉拔力试验用。对策研究方面:(1)通过对不同围岩段采用砂浆锚杆新工艺施工与老工艺进行对比,锚杆拉拔力明显提高。(2)锚杆拉拔力是否满足设计要求:采用老的施工工艺与新施工工艺施工后的锚杆进行拉拔力对比试验,结果表明:新工艺施工砂浆锚杆力学性质有较好的改善和提高,而且新工艺施工后的围岩拱顶沉降和收敛均有明显提高,可以看出,加固效果显著。5结

20、语(1)通过大量系统现场工程施工试验,解决砂浆锚杆施工中锚杆拉拔力不能满足设计要求的问题,采用采用新工艺可以满足设计、规范要求,为以后关于砂浆锚杆的施工提供一定的参考依据。(2)系统的、科学的研究理念,为砂浆锚杆处理的优化设计提供了理论上依据,同时节约了大量的施工成本。(3)通过制定现场观测的项目和监控方案,观测沉降、收敛在不同受力情况下变化,对施工工艺的改进、质量控制标准的制定有着积极的作用。锚喷支护施工工艺措施为了确保锚杆质量,加强现场质量控制,规范锚喷支护,特制定如下工艺措施。一、锚杆施工工艺措施1、施工工艺流程砂浆锚杆施工工艺流程砂浆锚杆(先注浆后插杆)施工工艺流程框图砂浆锚杆(先插杆

21、后注浆)施工工艺流程框图2、施工工艺措施(1)现场试验锚杆在施工前,主要进行以下锚杆试验工作:a、通过室内试验筛选23组满足设计要求的砂浆配合比并编写试验大纲报批进行生产性试验。b、注浆密实度试验:选取与现场锚杆的直径和长度、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水泥浆或水泥砂浆,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需进行试验。试验计划报送监理人审批,并按批准的计划进行试验,试验过程中监理人旁站。试验段注浆密实度不小于90%,否则需进一步完善试验工艺,然后再进行试验,直至达到90%或以上的注浆密实

22、度为止。(2)造孔a、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。b、锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求。施工图纸。锚孔深度必须达到设计要求,孔深偏差值不大于50mmo询交角,钻孔方位偏差不应大于5米作规定时,其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面光面;局部加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反并与可能滑动面的倾向成45c、砂浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径。当采用先注浆后安插锚杆”的程序,钻孔直径应大于锚杆直径15mm以上。当采用先安插锚杆后注浆”的程序时,钻孔直径应大于锚杆直径25mm以上。d、钻孔完成后用高压风、水联合清洗,将孔内松散岩粉粒和积水清除

23、干净;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。e、钻孔结束对每一钻孔的孔径、孔向、孔深及孔底清洁度进行认真检查记录。锚杆的安装及注浆先注浆后插锚杆施工时:a、在钻孔内注满浆后立即插杆,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。先插锚杆后注浆锚杆施工时:根据现场锚杆孔孔向,当长度小于6m,孔向上倾不超过10。时,不需设置进回浆管;当长度大于6m,孔向上倾超过10。时,必须设置进回浆管;9m锚杆必须设置进回浆管。a、锚杆安装后立即进行

24、注浆;b、封闭灌注的锚杆,孔内管路要通畅,孔口堵塞要牢靠。并从注浆管注浆直到孔口冒浆为止。c、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。d、浆液一经拌和应尽快使用,拌和后超过1h的浆液应予以废弃。e、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。f、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。按工艺分有先注浆后插锚杆,也有先插锚杆后注浆。前者锚杆孔直径要大于锚杆直径15mm以上,后者锚杆孔直径要大于锚杆直径25mm以上。隧道工程砂浆锚杆施工工艺的改进与研究发布日期:2

25、008-11-15作者:朱勇封艳巧来源:中国科技财富查看:2896南通路桥工程有限公司摘要:通过大量系统的砂浆锚杆施工工艺试验,对实际工程锚杆施工进行全面的了解,为工程的施工工艺和组织管理提供有力的依据,对施工工艺的改进、质量控制标准的制定有着积极的作用。为砂浆锚杆在公路隧道的施工提供了理论上依据,同时节约了大量的施工成本。关键词:砂浆锚杆、施工1引言砂浆锚杆已越来越多的广泛应用于公路隧道工程中,但一般的隧道施工中采用药卷锚杆。砂浆锚杆施工在武吉高速河下隧道得到了的具体应用,分析砂浆锚杆的力学性质,质量控制中需注意的施工方法和工艺,解决砂浆锚杆在施工中施工难度大、抗拔力不能满足设计要求的原因和

26、对策,为以后关于砂浆锚杆的施工制定提供一定的参考依据。2工程背景1 河下隧道隧址属剥蚀丘陵地形,地形陡峻,沟谷规则,植被发育。山脊走向40°50。,地面标高为111.5150.41米,相对高差38.91米,隧道最大直深34.61米。沟谷多为无水流干沟,地表水系不发育。1 河下隧道穿越丘陵山体,山体陡峻,冲沟发育。虽冲沟为无水沟谷,但该地区年平均降水量15941760mm,沿节理裂隙渗入地下,下渗水量较大,据隧址附近水质分析结果:地表水、地下水水质纯净,人畜可饮用,对钢筋、混凝土不具腐蚀性。1 不良地质现象:隧址区末发现断裂及不良地质现象,也不存在其它不良特殊岩土工程问题。隧道出口段由

27、全风化砂岩组成,稳定性很差,易造成坍塌等地质灾害,其余地段岩体结构较完整,围岩稳定性较好,局部地段裂隙很发育,会造成掉块、坍塌现象。3砂浆锚杆施工工艺施工准备按设计要求进行加工截取。对注浆设备进行检查,检查合格后才能使用。做浆液配合比的试验工作,并在施工过程中进行调整。测量放线,用红油漆画出钻孔的位置。钻空直径应大于锚杆15mm,钻孔深度应大于锚杆长度10mm。钻孔达到设计深度后用高压水冲清锚杆孔,直到无杂物粉尘为止。注浆、插锚杆砂浆搅拌均匀,随拌随用。拌合时按施工配合比施工,一次拌合的浆液在初凝前用完。在注浆过程中,为防止浆液沉淀,要不停的进行搅拌。注浆前对注浆泵进行试运行。注浆压力不得大于

28、0.4Mpa,直到钻孔注满流出为止。注浆开始后中途暂停超过30分钟时,用水润滑注浆管及其管路。注浆管应插至距孔底510cm时随水泥砂浆的缓慢匀速拔出,当浆液满时随即迅速将锚杆插入,锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%,锚杆插入到设计深度后立即采用锚固剂将锚垫板周围的空隙封堵密实;若插入时孔口无浆液流出,应将杆体拔除重新注浆。施工要点:锚杆按设计要求尺寸截取,并进行整直、除锈和除油,外端不用垫板的锚杆先弯制弯头。水泥选用普通硅酸水泥,砂子粒径不大于3mm,并过筛。砂浆标号不低于C20号,配合比为水泥:水玻璃:水=1:0.5:(0.450.5),施工必须作施工配合比试验。钻孔应符合下列要

29、求。孔径应与管径配合好。孔径比管径大15mm,孔位允许偏差为±15mm-50mm;孔深允许偏差为±50mm,锚入长度不小于设计长度的96%。孔钻好后用高压水将孔眼冲洗干净。砂浆应拌合均匀,并调整其和易性,随拌随用,缓慢均匀将注浆管往外抽出,并始终保持注浆管口埋在砂浆内,以免浆液出现空洞。注浆体积应约大于需求体积。将注浆管全部抽出后立即将杆体强行插入,杆体插入孔内的长度不得短于设计场度95%,实际长度亦不短于设计长度的95%,并根据孔口实否有浆液挤出来判定注浆是否饱满。杆体到位后用木契在孔口卡住,防止杆滑出,浆液未达到设计强度的70%不随意碰撞,三天内不得悬挂重物。开挖后及时

30、喷射硅,并尽快封闭初期支护,开挖过程中应密切注意观察锚杆的变形、及喷射硅层的开裂、起鼓等情况,以掌握围岩动态,及时调整开挖及支护参数。4锚杆拉拔力试验分析及施工对策研究经过对砂浆锚杆施工工艺的改进,即注浆时采用孔底翻浆法,保证孔内砂浆密实,饱满无空隙,克服了传统的孔口注浆法存在的缺点。插入杆体后及时的在锚垫板周围采用锚固剂进行封口,保证了孔内砂浆不外流。在孔口使用木契保证了杆体基本居中且不晃动,克服了在传统的施工工艺中锚杆体经常靠近孔下方的缺点。由于本隧道地质情况不是太好,因此要确实保证锚杆的拉拔力满足设计要求。为保证本工程锚杆的拉拔力满足设计要求和施工质量,为工后预估的计算提供数据,为隧道的

31、处理质量评估提供依据,制定科学、规范、系统的锚杆施工监测方案。观测断面布置原则:(1)在W级、IV级和V级围岩处各设置一个观测断面,在三种围岩变化处各设置一组观测断面;(2)每个观测断面在拱顶预留2个锚杆,在距离洞身中线3m处各预留1个锚杆,洞身水平方向预留1个锚杆,预留锚杆做锚杆拉拔力试验用。对策研究方面:(1)通过对不同围岩段采用砂浆锚杆新工艺施工与老工艺进行对比,锚杆拉拔力明显提高。(2)锚杆拉拔力是否满足设计要求:采用老的施工工艺与新施工工艺施工后的锚杆进行拉拔力对比试验,结果表明:新工艺施工砂浆锚杆力学性质有较好的改善和提高,而且新工艺施工后的围岩拱顶沉降和收敛均有明显提高,可以看出

32、,加固效果显著。5结语(1)通过大量系统现场工程施工试验,解决砂浆锚杆施工中锚杆拉拔力不能满足设计要求的问题,采用采用新工艺可以满足设计、规范要求,为以后关于砂浆锚杆的施工提供一定的参考依据。(2)系统的、科学的研究理念,为砂浆锚杆处理的优化设计提供了理论上依据,同时节约了大量的施工成本。(3)通过制定现场观测的项目和监控方案,观测沉降、收敛在不同受力情况下变化,对施工工艺的改进、质量控制标准的制定有着积极的作用。药卷锚杆施工工艺框图用锚杆的杆体将“药卷”匀速地顶入锚杆安装孔,边顶边转动杆体(配合使用专用工具时会自动转动),使“药卷”水泥在杆体周围均布密实,但不可过搅。施工过程中,顶入和转动杆

33、体时,应注意“匀速”。安装好后,可用“钢筋头”或其他楔块,在孔口将杆体固定。需要安装后立即起作用的,还可在水泥中加速凝剂等。另外,还可以在水泥中加水泥微膨胀剂等。必须注意的是:钢筋混凝土中不可使用的添加剂,在药卷中同样不能添加。)施工准备1.材料(1)预应力杆体材料宜选用钢绞线、高强度钢丝或高强螺纹钢筋。当预应力值较小或锚杆长度小于20m时,预应力筋也可采用II级或III级钢筋。(2)水泥浆体材料:水泥应普通硅酸盐水泥,必要时可采用抗硫酸盐水泥,不得使用高铝水泥。细骨料应选用粒径小于2mm勺中细砂。采用符合要求的水质,不得使用污水,不得使用PH值小于4的酸性水。(3)塑料套管材料:应具有足够的

34、强度,保证其在加工和安装过程中不致损坏,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。(4)隔离架应由钢、塑料或其它杆体无害的材料制作,不得使用木质隔离架。(5)防腐材料:在锚杆服务年限内,应保持其耐久性,在规定的工作温度内或张拉过程中不开裂、变脆或成为流体,不得于相邻材料发生不良反应,应保持其化学稳定性和防水性,不得对锚杆自由段的变形产生任何限制。2.作业条件(1)在锚杆施工前,应根据设计要求、土层条件和环境条件,合理选择施工设备、器具和工艺方法。(2)根据设计要求和机器设备的规格、型号,平整出保证安全和足够施工的场地。(3)施工前,要认真检查原材料型号、品种、规格及锚杆各部件的

35、质量,并检查原材料和主要技术性能是否符合设计要求。(4)工程锚杆施工前,直取两根锚杆进行钻孔、注浆、张拉与锁定的试验性作业,考核施工工艺和施工设备的适应性。(二)操作工艺.钻孔(1)钻孔前,根据设计要求和土层条件,定出孔位,做出标记。(2)作业面场地要平坦、坚实、有排水沟,场地宽度大于4m(3)钻机就位后,应保持平稳,导杆或立轴与钻杆倾角一致,并在同一轴线上(4)钻进用的钻具,可采用地质部门使用的普通岩芯钻探的钻头和管材系列。钻孔设备可根据土层条件选择专门锚杆钻机或地质钻机。(5)根据土层条件可选择岩芯钻进,也可选择无岩芯钻进;为了配合跟管钻进,应配备足够数量白长度为0.5-1.0m的短套管。

36、(6)在钻进过程中,应精心操作,精神集中,合理掌握钻进参数,合理掌握钻进速度,防止埋钻、卡钻等各种孔内事故。一旦发生孔内事故,应争取一切时间尽快处理,并备齐必要的事故打捞工具。(7)钻孔完毕后,用清水把孔底沉渣冲洗干净,直至孔口清水返出。.锚杆杆体的组装与安放(1)按设计要求制作锚杆,为使锚杆处于钻孔中心,应在锚杆杆件上安设定中架或隔离架(粗钢筋杆体沿轴线方向每隔1.0-2.0m设置一个定中架,钢绞线或钢丝束每隔1.0-1.5m设置一个隔离架)。(2)锚杆钢筋或钢丝平直、顺直、除油除绣。杆体自由段应用塑料布或塑料管包扎,与锚固体连接处用铅丝绑扎。(3)安放锚杆杆体时,应防止杆体扭曲、压弯,注浆

37、管宜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,安好后使杆体始终处于钻孔中心。(4)若发现孔壁坍塌,应重新透孔、清孔,直至能顺利送入锚杆为止。.注浆(1)注浆材料应根据设计要求确定,一般直选用水泥:砂=1:1-1:2,水灰比0.38-0.45的水泥砂浆或水灰比0.40-0.45的纯水泥浆,必要时可加入一定量的外加剂或掺合料。(2)浆液应搅拌均匀,过筛,随搅随用,浆液应在初凝前用完,注浆管路应经常保持畅通。(3)常压注浆采用砂浆泵将浆液经压浆管输送至孔底,再由孔底返出孔口,待孔口溢出浆液或排气管停止排气时,可停止注浆。(4)浆液硬化后不能充满锚固体时,应进行补

38、浆,注浆量不得小于计算量,具充盈系数(5)注浆时,宜边灌注边拔出注浆管。但应注意管口应始终处于浆面以下,注浆时应随时活动注浆管,待浆液溢出孔口时全部拔出,(6)拔出套管,拔管时应注意钢筋有无被带出的情况,否则应再压进去直至不带出为止,再继续拔管。(7)注浆完毕应将外露的钢筋清洗干净,并保护好。4.张拉与锁定(1)按设计和工艺要求安装好腰梁,并保证各段平直,腰梁与挡墙之间的空隙要紧贴密实,并安装好支承平台。(2)锚杆张拉前至少先施加一级荷载(即1/10的锚拉力),使各部紧固伏贴和杆体完全平直,保证张拉数据准确。(3)锚固体与台座碎强度均大于15MPa寸(或注浆后至少有7天的养护时间),方可进行张

39、拉。(4)锚杆张拉至1.1-1.2设计轴向拉力值时Nt,土质为砂土时保持10min,为黏性土时保持15min,然后卸荷至锁定荷载进行锁定作业。锚杆张拉荷载分级观测时间遵守下表的规定。(5)锚杆锁定工作,应采用符合技术要求的锚具(略)。张拉荷载分级观测时间(min)砂质土黏性土0.1Nt550.25Nt550.50Nt550.75Nt551.0Nt5101.2Nt1015锁定荷载1010(6)锚杆锁定后,若发现有明显预应力损失时,应进行补偿张拉。土层锚杆防腐(1)锚杆锚固段的防腐处理1)一般腐蚀环境中的永久锚杆,其锚固段内杆体可采用水泥浆或砂浆封闭防腐,但杆体周围必须有2.0CM厚的保护层。2)

40、严重腐蚀环境中的永久锚杆,其锚固段内杆体宜用纹管外套,管内孔隙用环氧树脂水泥浆或水泥砂浆充填,套管周围保护层厚度不得小于1.0CML3)临时性锚杆锚固段杆体应采用水泥浆封闭防腐,杆体周围保护层厚度不得小于1.0CM=(2)锚杆自由段的防腐处理1)永久性锚杆自由段内杆体表面宜涂润滑油或防腐漆,然后包裹塑料布,在塑料布面再涂润滑油或防腐漆,最后装入塑料套管中,形成双层防腐。2)临时性锚杆的自由段杆体可采用涂润滑油或防腐漆,再包裹塑料布等简易防腐措施。(3)外露锚杆部分的防腐处理1)永久性锚杆采用外露头时,必须涂以沥青等防腐材料,再采用混凝土密封,外露钢板和锚具的保护层厚度不得小于2.5CM2)永久

41、性锚杆采用盒具密封时,必须用润滑油填充盒具的空隙。3)临时性锚杆的锚头宜采用沥青防腐。(三)质量标准。1.保证项目(1)锚杆工程所用原材料、钢材、水泥浆、水泥砂浆标号必须符合设计要求。(2)锚固体的直径、标高、深度和倾角必须符合设计要求。(3)锚杆的组装和安放必须符合土层锚杆设计与施工规范(CECS2290)的要求。(4)锚杆的张拉、锁定和防锈处理必须符合设计和施工规范的要求。(5)土层锚杆的试验和监测必须符合设计和施工规范的规定。.基本项目(1)水泥、砂浆及接驳器必须经过试验,并符合设计和施工规范的要求,有合格的试验资料。(2)在进行张拉和锁定时,台座的承压面应平整,并与锚杆的轴线方向垂直。

42、(3)进行基本试验时,所施加最大试验荷载(QMAX不应超过钢丝、钢绞线、钢筋强度标准值的0.8倍。(4)基本试验所得的总弹性位移应超过自由段理论弹性伸长的80%且小于自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长。.允许偏差(1)锚杆水平方向孔距误差不应大于50MM垂直方向孔距误差不应大于100MM(2)钻孔底部的偏斜尺寸不应大于锚杆长度的3%(3)锚杆孔深不应小于设计长度,也不宜大于设计长度的1%(4)锚杆锚头部分的防腐处理应符合设计要求(四)施工注意事项1,避免工程质量通病(1)根据设计要求和土层条件,认真编制施工组织设计,选择合理的钻进方法,认真操作,防止发生钻孔坍塌、掉块、涌砂和缩径,

43、保证锚杆顺利安插和顺利灌注。(2)按设计要求正确组装锚杆,正确绑扎,认真安插,确保锚杆安装质(3)按设计要求严格控制水泥浆水泥砂浆配合比,掌握搅拌质量,并使注浆设备和管路处于良好工作状态。(4)根据所用锚杆类型正确选用锚具,并正确安装台座和张拉设备,保证试验数据准确可靠。.主要安全技术措施(1)施工前应认真进行技术交底,施工中应明确分工,统一指挥。(2)各种设备应处于完好状态。(3)张拉设备应牢靠,试验时应采取防范措施,防止夹具飞出伤人。(4)注浆管路应畅通,防止塞泵、塞管。(5)机械设备的运转部位应有安全防护装置。(6)电器设备应设接地、接零,并由持证人员安装操作,电缆、电线必须架空。(7)

44、施工人员进入现场应戴安全帽,操作人员应精神集中,遵守有关安全规程。(8)锚杆钻机应安设安全可靠的反力装置。(9)在有地下承压水地层钻进,孔口必须设置可靠的防喷装置,一旦发生漏水涌砂时能及时封住孔口。(10)锚杆各条钢筋的连接要牢靠,严防在张拉时发生脱扣现象。.产品保护(1)施工时,应注意保护定位标准桩,轴线引桩,水准桩,防止碰撞位移。(2)夜间施工时,应合理安排施工顺序,有足够的照明设施,防止配合比不准确。(3)锚杆的非锚固段及锚头部分要及时作防腐处理,永久性锚杆必须进行双层防腐,临时性锚杆可采用简单防腐。3.3固体锚杆和砂浆锚杆孔深3.0m以下的锚杆采用“先装药,后插杆”法施工,孔深3.0m

45、以上的锚杆采用“先插杆、后注浆”法施工。对采用“先装药后插入锚杆”的药卷锚杆,其造孔孔径应大于锚杆直径20mm以上;对采用“先插杆、后注浆”的砂浆锚杆,其造孔孔径应大于锚杆直径15mm以上。锚杆钻孔要求孔位偏差不大于100mm,孔深偏差不大于50mm。施工方法:钻孔:孔深3m以下的锚杆采用YT-28型气腿钻造孔,孔径小56mm。在钻孔过程中,及时进行校孔,确保孔位、孔深满足设计要求。冲孔:采用压力水将孔内浮渣、石屑等冲洗干净。安装与注浆:注浆工作在排架平台上完成,采用注浆泵注浆,砂浆标号M25。“先插杆,后注浆法”时,先插入锚杆和注浆管,锚杆应插入孔底并对中,注浆管插至距离孔底50100mm,

46、注浆至孔口溢出浓浆后缓慢将注浆管拔出。加楔固定:注浆锚杆完成后,立即在孔口加楔固定。锚杆施工完成后,三天内严禁敲击、碰撞拉拔锚杆和悬挂重物。试验和检验:注浆密实度试验:选取与现场锚杆同样规格的锚杆和塑料管,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。安装锚杆、专甫网:94)$v.孔打完后,应用压风吹洗锚杆孔,然后将锚固剂药卷装入孔内。再用锚杆将药卷送入孔底,将锚杆用连接套连接,启动电煤钻将药搞匀,锚杆送到孔底后即可。OWymsF该文章来自【三人行矿业学院】,地址:1工程病害情况伏虎隆洞位于升钟福区右总干渠第二流景段,是右总干集的咽

47、喉分工程.设计控港面职1L44万人小二设计流量喝加大过流盘伏虎隆洞分进出口暗集和隧洞两部分.fe«329.7Jine隧洞大部分为五端三心网换修,底部净宽生6m.墙麻4外总净高&45m。衬曲大部分采用C15混能土,原设计衬砌厚度50cm?况叫从施工实际钻孔情况看,最厚处达1如小明一般衬砌厚度为60cm-100cm;少部分村用采用聚砌条石和钢筋混疑土口陵隧洞于N79年5JJ动工共建,1兆7年3月建成.5月投入运行.工程运行近20年,由于匚程所经地段自然条件比较或杂,用岩岩性篁化大.不同岩层之间受构造挤压作用影胸,隔岩压力增大;加之受地下水和集道禳水作用.部分泥岩软化膨服,使村砌受

48、到的挤服力进一步堆大;同时由于施工质量控制不严,造成部分工程严重病害,严取影响工程的安全运行。2006年根据资金到位情况,对般洞中病需最严肃的“类病害段进行整治。比主要病害情况为边墙、瞋拱变形产取.边墙裂隙密集发寻,水平向出现连续性飘向重度裂缝;边境与拱脚借位.边墙顶部向洞内位移,鼠大处达20叫部分顶拱已随碎阵块;底板变形隆起破坏(阵起高度达L5m).整治段集中在班号17+450m19+580m之间2130m酒图内,整治总氏度827m02药卷锚杆的设计工1设计原理设计根据病害情况、腌工难度、期以及投资等小方案比较.确定以药卷锚杆锚因为主,在不同岗害段果用间距和长度不同的锚杆,对出现罚需的边墙和

49、顶拱进才而固由制t杼打入围岩内一定深度.筋杆将雨岩、回填层以及结构层紫密连接花一起,再通过回填和固结湘浆,使之形成整体,城小国岩和回填层压力.使用岩和衬拗结构共同形成组合换,减小和阻止麋洞的变形破坏。2.2锚杆设计工21辐杆券用选择伏虎隧洞杷升钟潮区右总干渠的咽喉I:程.目前母年要潮溉近6.67万hm?双口L解决下擀近200万人的馔水问他,每年的4-7月必须放水激源.加之隧洞很氏,只有一个进料口和一个出海口,施工难度大,工期卜分紧迫.所以设计采出施工工艺筒单、快速、初壁和终凝时间短、施成最容易控制.黏结强度将、握凑力强且造价较低的药卷锚杆进行债ISL,2-2借杆内力计算目前由于还没有很成熟的锚

50、杆内力计算理论,故本工程设计先采用悬吊理论计算锚杆的抗拔力,然后在施工前进行锚杆抗拔试验,进一步确定和谢整锚杆参数,验证、确定锚杆的抗拔力。采用悬吊理论计算锚杆内力,即N=KShr式中:N一锚杆的锚固力;K安全系数,锚杆服务年限大于2年的,K=2.0;S-每根锚杆控制的顶部而积,由锚杆间距确定;h不稳定岩层厚度,采用塌落拱高度;»一岩石容重。围岩为粉砂质泥岩和泥质粉砂岩的隧洞病需段,锚杆间距采用LOm;在砂岩中,锚杆间距采用1.2mo经计算,在粉砂质泥岩中,每根锚杆必须提供的铀固力为“4.8kN;在砂岩中,每根锚杆必须提供的锚固力为113.7kN。因此,锚杆的设计锚固力应不小于“5k

51、N。.2.3怫杆育杼洗样合理的锚杆直径,应该是杆体本身既能满足抗拉要求,又不造成浪费。经计算,收2mm的螺纹锚杆杆体抗拉力为“7.8kN,因此选用622mm的螺纹锚杆。2.2.4锚杆长度选择锚杆长度与黏结材料和杆体、圉岩之间的黏结强度有关。在锚杆直径和锚固力确定的情况下,只要知道黏结材料和杆体、国岩之间的黏结强度,就可以通过计算确定杆体长度。由于目前还没有药卷与岩石以及药卷与锚杆之间的黏结强度标准值,所以只能根据工程类比试验,初步确定锚杆锚固长度。根据仪龙县红岩隧洞整治,药卷锚杆抗拔实验结果,在粉砂质泥岩中,锚杆的锚固长度不小于2.5叫在砂岩中,其锚固长度不小于2.0mo再考虑结构层厚度和软化

52、回填层厚度,所以初步确定,边墙锚杆的长度为5m和6m,顶拱为6m和7m两种。锚杆内力计算成果见表1。衣I伏虎刑倭杆内力计算帖孔直径D(mn)42.00锚杆直粒d(mr)22.00杆体抗拉强度设计值(N/e?)310.00杆体抗拉能力CN)U7.78安全系数K2.00窿融开粉宽度B7.00给砂质龙岩岩石舞团系数fL50砂岩岩石室固累数f2.50泥岩埸箫拱高度h2.33砂岩塌荒拱育度h1.68的砂质泥岩容重(kN/m,)24.60砂岩容重(5/。')23.50龙岩中间跑为1«的修杆的锚园力(kN)114.80间距为l.2ni的砂卷倚杆的锚固力(kN)113.702.2.5锚杆布置

53、围岩为粉砂质泥岩的洞段,边墙和顶拱布置间距为LOm的系统锚杆,围岩为砂岩的洞段,边墙和顶拱布置间距为L2m的系统铺杆,均呈梅花形布置。在拱脚储位严重以及边墙重度裂缝处,在拱脚和裂缝两例的系统锚杆中间布置加密锚杆。2药卷锚杆的施工锚杆抗拔试验设计要求在施工前,在典型病害段进行锚固试验。在几个典型洞段,布置B组试验锚杆,每组至少3根,深入围岩的长度分别为1.5m、2.0m、2.5m和3mo药卷采用成都市新都世纪阳光防水材料厂生产的水泥卷,型号为YF型。该锚固剂经西南交通大学结构工程试验中心检验,符合技术要求。药卷规格为100根/箱,重25kg,每根药卷长23cm,直径2.3cm。药卷采用22P水温

54、浸泡60990s后取出,立即逐条用杆体将药卷送入吹洗干净的孔内并压实,在水泥初屣前,将杆体送入,搅拌完率,并保证孔内药卷均匀密实。搅拌完毕,立即在孔口将杆体临时固定。锚杆安装完毕48h后进行抗拔试验,试验设备采用ML-30型锚杆拉力计。试验结果表明,锚杆抗拔力随锚杆黏结长度的增加而增大,但在砂岩中,融结长度为1.5m和2.0m的锚杆,其抗拔力差别不大,为143kN153kN;在粉砂质泥岩中,黏结长度为2.5m的锚杆,抗拔力为144kN153kN。根据锚杆抗拔试验结果,再综合考虑病害情况、结构层厚度、填充层厚度及围岩情况,对不同洞段、不同位置采用不同的锚杆长度:边墙锚杆采用4.0m和5.0m两种;顶拱采用5.

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