锚索的施工工艺

2024-07-05

锚索的施工工艺(6篇)

1.锚索的施工工艺 篇一

锚索工艺流程图

(搭设脚手架操作平台)

(机械上位)

(锚索制作)

(锚固段的锚索大样)

(YX-2钻机)

(跟管钻进)

(钢制跟管)

(跟管钻进大样)

(制浆场)

(按配合比称重砂料)

(搅拌机搅拌)

(搅拌机出浆至储浆池)

(华氏螺杆注浆机)HS-B5型:75L/min

(注浆管输送水泥浆)

(注浆管送浆入孔底)

(孔内大样)

(浆液注满溢出孔口,结束注浆)

(张拉设备:油泵、千斤顶1500KN)

(校验过的抗震油表)

(安装钢垫板和锚具、夹片)

(安装千斤顶)

(张拉准备就绪)

(分级张拉)

(张拉结束,记录位移)

2.锚索的施工工艺 篇二

关键词:煤矿锚杆,锚索,施工工艺

煤矿锚杆与锚索支护施工工艺包括施工机具选择与配置、施工人员组织、施工工序安排, 安全技术措施等内容。根据巷道地质与生产条件, 合理配置施工机具与施工人员, 安排锚杆支护各工序的顺序和时间, 并与巷道掘进、运输等环节相配套, 实现施工工艺的优化, 是保证锚杆支护施工质量, 提高施工速度的重要途径。

1 锚杆施工工艺

巷道施工工序包括掘进与支护两大部分。

1.1 巷道掘进与临时支护

巷道掘进是一个非常重要的环节。一方面影响成巷速度;另一方面, 巷道成形质量直接影响锚杆、锚索支护各构件的安装与支护性能的发挥。

为了保持巷道围岩的完整性与稳定性, 减小掘进对围岩的破坏, 煤巷并应优先采用综合机械化掘进。如果采用钻爆法掘进, 必须采用光面爆破工艺。对掘进有以下要求:

(1) 严格按照设计的巷道断面与尺寸施工, 不得超挖或欠挖。很多矿区规定, 巷道掘进尺寸与设计尺寸相差不得超过200mm。如果因为不可抗拒的原因导致超宽、超高、应根据实际情况变更支护设计, 或采取补强加固措施。 (2) 保证成形质量, 尽量使巷道表面平整、光滑、避免凹凸不平, 为锚杆、锚索支护各构件的安装创造良好条件。同时, 也能使锚杆、锚索、钢带处于较好的受力状态, 有利于支护作用的充分发挥。

掘进工作面应采用有效的临时支护, 严禁空顶作用。应根据巷道地质与生产条件, 确定合理的最大控顶距, 并根据围岩条件的变化进行调整。临时支护宜采用有一定初撑力的支护方式, 以便能主动, 及时地控制空顶范围内顶板的破坏与垮落。

1.2 锚杆支护施工工艺流程

锚杆应紧跟掘进工作面及时支护。锚杆支护施工工艺流程为:掘进出煤, 铺、联金属网, 上钢筋托梁或钢带, 临时支护, 钻顶板中部锚杆孔、清孔, 安装树脂药卷和锚杆, 用锚杆钻机搅拌树脂药卷至规定时间, 停止搅拌并等待规定的时间, 拧紧螺母达到锚杆设计预紧力。从中部向外依次安装, 其他顶板锚杆。帮锚杆的施工步骤与顶锚杆基本相同。

锚杆支护施工工艺中, 钻孔、搅拌树脂药卷与拧紧螺母为主要工序, 其化可作为辅助工序。为了使锚杆支护各施工工序有序进行, 减少支护时间, 提高安装速度, 应合理安排各个工序, 进行施工工艺优化。以锚杆施工主要工序:钻孔, 搅拌树脂药卷与拧紧螺母为主线, 在考虑辅助工序先后的基础上, 尽量使辅助工序与主要工序平行作业, 合理利用工时, 缩短总的支护时间。

为了提高锚杆支护速度, 在巷道断面尺寸允许的条件下, 应配置两台甚至多台锚杆钻机同时作业, 尽量安排顶板锚杆与帮锚杆同时作业。

2 锚索施工工艺

与锚杆相比, 锚索具有深度大, 强度大, 可施加较大预紧力的特点。树脂锚固锚索的施工很多方面与锚杆类似。

锚索应紧跟掘进工作面及时支护。锚索支护施工工艺流程为定锚索孔位, 钻进锚索钻孔, 清孔, 往钻孔内装入树脂药卷, 用锚索头部顶柱树脂药卷并送入孔底, 升起钻机并用搅拌器连接钻机和锚索尾部, 开动钻机搅拌树脂药卷至规定时间, 停止搅拌等待规定时间后收缩钻机卸下搅拌器, 等待10~15min, 套上托板安装锚具, 用张拉设备张拉锚索到设计预紧力。

锚索支护施工工艺中, 钻孔、搅拌树脂药卷与张拉为主要工序。

3 安全技术要求

(1) 必须定期进行井下锚杆拉拔试验, 锚杆拉拔力不得低于锚杆设计锚固力, 如果发现不合格锚杆, 失效锚杆, 应及时补打, 并分析原因, 必要时对锚固参数进行调整和修改。 (2) 必须定期进行锚杆预紧力检测。发现预紧力不合格的锚杆, 应进行二次紧固。 (3) 锚杆托板应紧压托梁, 钢带或岩面, 托梁钢带应压紧金属网或岩面, 并具有一定的预紧力。 (4) 铺网时, 网间搭接长度不小于设计要求, 用铁丝连接牢固。要求网要拉直接紧, 紧帖岩面, 具有一定的预紧力。 (5) 掘进时形成的超宽, 超高应及时处理, 变更支护设计, 或采取补强加固措施。 (6) 巷道地质条件发生变化时, 应根据变化程度, 调整支护参数或采取应急措施及时处理, 如采取加密锚杆, 锚索加固, 柱式或棚式等加强支护。 (7) 张拉锚索时, 应使张拉油缸与钢绞线保持同轴, 张拉千斤顶卡住锚索后方能离人, 张拉千斤顶正下方严禁站人。 (8) 使用液压切割器截断锚索时, 必须两人协作, 按操作要求进行。 (9) 张拉锚索时, 发现不合格锚索, 必须在其附近补打合格锚索。锚索安装两天后, 如发现预紧力下降, 必须及时补拉。

4 提高锚杆支护施工速度的途径

巷道掘进成巷速度取决于掘进与支护速度, 而在总的成巷时间内, 支护工序占了大部分时间, 因此, 提高成巷速度的关键是缩短支护时间, 提高支护速度, 有以下途径:

3.锚索的施工工艺 篇三

关键词:巷道顶板;全排锚索支护

一、工艺研究背景和意义

榆林陶家沟2号井开采4号煤层,平均厚13.5m,目前矿井开采深度已经达到500米,随着釆深增大,地应力释放也非常剧烈,在巷道掘进过程中出现较为严重的片帮、炸顶现象,地应力释放十分严重,在常规的锚网支护情况下,往往在地应力释放之后,巷道顶板出现大幅度下沉,为确保安全,不得已在后期采用联合支护的方式进行顶板二次加固,费时、费力还增加了巷道的支护成本,并且给工作面回采期间工作面巷道支护造成极大的麻烦。因此合理的巷道支护方式是榆林陶家沟2号井亟待解决的一项重要问题。

二、矿井目前巷道支护情况

榆林陶家沟2号井现有的回采巷道支护方式主要是沿用过去巷道支护模式,顶锚杆为f20*2400mm的螺纹钢钢锚杆,帮锚杆为f20*1800mm的圆钢锚杆,锚杆排距为0.8米,并且在打设锚杆的同时,补充锚索支护,锚索排距为3米,每排两根锚索,间距为1.5米,锚索规格为f18.9*6300mm的钢绞线。在这种支护情况下,根据现场观察,巷道在进行以上锚网索支护后,出现以下主要问题:支护系统的刚度和强度低,出现了锚杆及钢筋托梁等被拉断、间断、撕裂等现象;地应力释放严重,矿压显现剧烈,巷道变形量大,巷道顶板在支护24小时内离层下沉量大,局部区域还出现顶板切顶现象,同时在掘进进尺过程中巷道片帮炸顶现象严重,前方预掘煤体在应力释放严重的情况下需要体现打设大量的托锚才能勉强控制住顶板程中,威胁安全生产。为确保安全,又采用二次套棚支护,费工费时,工人的劳动强度大,增大了巷道的支护费用,但支护效果并不是十分明显,巷道仍不能满足生产要求。

三、工艺的研究与探讨

要想提高巷道掘进率,保证巷道顶板稳定,就必须对现有的巷道支护形式进行改进,我矿拟采用顶板全排高强度大延伸率锚索支护技术来解决复杂困难条件下的巷道支护问题。其特有的支护材料强度高、预紧力大的优点,来控制复杂困难、强矿压显现巷道的大变形问题。

四、高强度支护理论及施工方案

我矿5243下顺槽巷道开掘以后,地应力释放非常剧烈,采用高强度锚杆支护按照设计的间排距施工,已不能满足生产需求,工作面围岩变化非常大,巷道成型极差,巷道顶板弯曲变形下沉30~40cm,巷道浅部离层较大,两帮收敛严重,加之巷道底鼓,频繁应付工作面的维护工作,工人的劳动强度非常大,以至于不能进行正常掘进施工。鉴于以上严重问题,我矿领导班子成员与相关科室进行研究讨论,在工作面实验高强度全排锚索一次性支护,维护工作面巷道顶板。高预应力强力一次支护理论的实质是,大幅度提高支护系统的初期支护刚度与强度,有效控制围岩变形,保持围岩的完整性,减小煤岩体强度的降低。

按照高强度锚索支护理论,在现场进行试验,将原有巷道顶板采用Φ20mm*2.4m螺纹钢锚杆改为Φ18.9mm*5.3m全排锚索支护,排距1米,间距0.75米,锚索预紧力250KN,帮锚杆采用Φ20mm*1.8圆钢锚杆支护围岩,通过观测,巷道围岩控制不理想,随后采用Φ21.8mm*5.3m高强度高延伸率全排锚索支护,排距1米,间距0.75米,锚索预紧力由250KN加大到300KN;帮锚杆由原有的Φ20mm*1.8m圆钢锚杆改为Φ20mm*2.2m圆钢锚杆,预紧力由150 Nm加大到200 Nm;锚网梁由原有的Φ6 mm钢筋增加为Φ12 mm钢筋 。

五、工艺效果验证

在今年5月采用高强度全排锚索支护以来,首先采用Φ18.9mm*5.3m的锚索支护巷道顶板,没有达到理想的效果,后来采用Φ21.8mm*5.3m的锚索支护巷道顶板,巷道整体成型较好,在巷道施工过程中,通过巷道安装的顶板离层仪及顶板位移量监测数据表面,巷道在支护后顶板离层下沉量在24小时内由原来的200mm减少到30mm到50mm,巷道趋于稳定,在局部构造带下沉量超过100mm的地段,增设了单体支柱。在没有使用高强度高延深率锚索之前,月最高进尺86.4米,试验使用后,掘进进度每月遞增,最高月进尺达到255米,保证巷道的正常掘进,缓解了矿井接续紧张的被动局面。目前巷道已经全部施工完毕,其中前500米采用原有的巷道支护方式,在进行锚网支护后由于顶板离层量大,全部在后期进行了二次联合支护,而后700米采用高强度全排锚索支护后,基本没有进行二次联合支护;该工艺在现场应用取得了成功。

六、经济效益分析

巷道围岩完整、稳定,没有出现明显的破坏,支护效果良好,不需要维修,更不需要进行架设工钢棚等补强措施。为矿井的顶板安全管理提供了保障。采用高强度锚索支护技术,虽单价比螺纹钢锚杆及普通锚杆高,但是减少了巷道二次联合支护的费用,同时降低了工人的劳动强度,对于辅助运输等成本也相应地减小。就目前榆林陶家沟2号井现状,使用此工艺显著提高了掘进速度,有效控制围岩的变形,提高了巷道支护的可靠性,从而大大降低了片帮冒顶事故发生的可能性,也大大减小了掘进工作面炸顶、炸帮等矿压显现现象,改善工人作业环境的安全性,能缓解采掘衔接问题,有利于矿井实现高产高效。

参考文献:

[1] 邢福康.煤矿支护手册[M].北京:煤炭工业出版社,1993

4.锚索的施工工艺 篇四

近年来,城市的地下建(构)筑物不断增多,规模日益扩大,如地下隧道、地铁、地下电厂、人防工程、地下管线、地下水池……这些地下工程无时不受到水的侵害。因此,地下工程的渗漏和因渗漏带来的其他问题屡见不鲜。

可采用双液注浆、单液高压注浆、单液低压注浆等不同方式解决了工程中所遇到的不同的难题。

一、双液注浆(包括预注浆、后注浆)

双液注浆可有效地改良土质,加固地基,提高基础承载力,控制地表沉降,整治塌方滑坡,处理路基病害,限制地下水活动,防止支挡建筑的涌水,也可建立深基坑的止水帷幕,地下管线(水、电、气)的注浆加固。双液注浆可根据不同的地质条件和不同的工程治理要求,选用不同的注浆材料,分别采用定量、定向、定压的不同注浆方式。

1.应用范围:机场跑道、高速公路、地下通道、港口码头及建(构)筑物不均匀沉降都能得到有效治理;暗挖隧道施工中的超前小导管注浆,一次支护背后充填注浆和一次支护与二次衬砌之间的回填注浆;堤坝、水库、隧道及深基坑支护结构的涌沙、涌水的抢险、堵漏。

2.设备技术指标:

引孔深度: 150m 引孔孔径:45mm注浆压力: 6MPa 排水量: 50L/min 3.适用材料:水泥浆、水泥砂浆、水泥水玻璃浆、水泥黏土浆、粉煤灰水泥浆、膨润土水泥浆、木质素类灌浆材料等。

二、单液高压注浆:

地下工程的堵漏大多采用高压注浆。材料多采用化学浆材,应用在工程的伸缩缝、施工缝、混凝土的断裂缝等部位。

1.应用范围:地铁、地下隧道、地下泵站、地下水池、地下停车场等地下建筑工程。

2.设备技术指标:最大输出压力:24MPa;最大卸荷流量:2.1L/min;最大喷射流量:1.7L/min 3.适用材料:氰凝浆液、水溶性聚氨酯浆液、环氧树脂浆液、各种化学灌浆材料等。

三、单液低压注浆:

对混凝土结构的补强,采用单液低压注浆。注浆压力可调节在0~0.8MPa范围内,注浆材料大多采用环氧树脂。对潮湿基面混凝土断裂缝的粘接选用亲水性的高渗透环氧树脂,对混凝土大的裂缝和大孔洞的补强,多采用超细早强水泥与湿气粘接的环氧树脂复合应用。在众多的地下工程应用中,这种补强加固的方法又兼顾了止水堵漏的功能。

1.应用范围:桥梁、隧道、各种建(构)筑物混凝土的梁、板、柱断裂缝的补强处理,砖砌体工程各种断裂缝的饱和灌浆。

2.设备技术指标:

5.锚索的施工工艺 篇五

预应力锚索施工质量检查验收程序及控制标准

1、总则

为了进一步加强预应力锚索施工质量控制,规范检查验收程序及控制标准,确保施工质量达到设计要求,依据《白鹤滩水电站延吉沟边坡治理工程施工招、投标文件》及业主相关规定,特制定本标准。

2、主要施工工序

根据施工要求,预应力锚索主要分全粘结锚索和无粘结锚索两种,具体如下:

全粘结锚索:锚索孔造孔→地质缺陷处理(堵漏或固壁灌浆)→编束、穿束→内锚段灌浆→外锚头浇筑→锚索张拉→张拉段灌浆→外锚头保护。

无粘结锚索:锚索孔造孔→地质缺陷处理(堵漏或固壁灌浆)→编束、穿束→外锚头浇筑→全孔灌浆→锚索张拉→外锚头保护。

3、质量检查验收程序

3.1、锚索孔造孔

施工单位根据设计图纸要求,通知测量队进行孔位测量放点,严格按照质量控制标准进行造孔施工。造孔过程中施工单位技术员要认真做好过程记录,填写造孔岩粉情况记录表,并对记录的真实性负责。造孔完毕,施工单位必须按照质量控制标准对每一锚索孔的钻孔直径、方位角、孔斜、孔深等进行自检。合格后填写《锚索孔造孔合格 1

证》报质量办,质量办三检人员对造孔施工过程记录、造孔参数等数据进行复核,经三检人员复核确认合格后,由三检人员申请监理进行锚索孔质量验收。在验收的过程中查出的质量问题,由施工单位进行整改甚至返工,发生的费用由施工单位承担。

3.2、地质缺陷处理(堵漏或固壁灌浆)

在造孔过程中,若发现地质缺陷(如岩石破碎、裂缝等),需进行堵漏或固壁灌浆的,施工单位在堵漏或固壁灌浆前,首先通知质量办三检人员,并将地质缺陷记录报质量办,质量办三检接到通知后,应及时通知监理,会同监理研究并决定是否进行堵漏或固壁灌浆,必要时会同技术部门讨论堵漏或固壁方案。整个堵漏或固壁灌浆过程,由施工单位一检、二检人员进行全过程的质量监督,填写《固壁灌浆记录表》并将《固壁灌浆记录表》和《固壁灌浆自动记录仪记录》等数据报质量办、工程办复核,经质量办、工程办确认后,将数据报监理审核。施工单位一检、二检人员对资料的真实性负责,质量办三检人员在施工单位自检过程的基础上进行巡视检查。

3.3、编束、穿束

施工单位在穿束前,首先对整个编束进行一检、二检,合格后填写《预应力锚索编制合格证》报质量办,质量办三检接到通知后,对编束的结果进行检查,经三检人员确认合格后,由三检人员申请监理对编束进行验收,经监理验收合格后,施工单位方能进行穿索;整个编束、穿束施工过程,由三级质检人员进行全过程的质量监督。在该工序施工中出现的质量问题,由施工单位负责。

施工单位在灌浆前,首先通知质量办三检人员,并填写《预应力锚索准灌证》报质量办,质量办三检人员接到通知后,应及时通知监理并申请准灌,施工单位获得《准灌证》后,方能开始内锚段灌浆。整个灌浆过程,由三级质检人员进行全过程的质量监督,并由二检填写《内锚段灌浆质量检查表》等资料报质量办,经质量办确认合格后,将数据报监理审核。施工单位一检、二检人员对资料的真实性负责。

3.5、锚墩砼浇筑

外锚头砼开仓前,施工单位一检、二检人员必须对基础面、模板、钢筋、锚索及灌浆管、孔口管、锚垫板等进行自检,自检合格后填写《锚索垫座砼开仓准浇证》等相关资料,报质量办三检进行检查,检查合格后由质量办三检人员将资料报监理并申请验收,经监理验收合格并签发砼准浇证后方可开仓浇筑。施工单位一检、二检人员对外锚头的浇筑质量负责,质量办三检人员在施工单位自检过程的基础上进行巡视检查。

3.6、张拉

施工单位在锚索张拉前,首先通知质量办三检人员,并填写《预应力锚索张拉许可证》报质量办,质量办三检人员接到通知后,应及时通知监理申请张拉。施工单位获得《张拉许可证》后方可进行张拉。整个张拉过程,由三级质检人员进行全过程的质量监督,并由二检填写《锚索张拉记录表》等资料报质量办,经质量办复查确认合格后,将资料报监理审核。施工单位的一检、二检人员对资料的正确性负责。

施工单位在灌浆前,首先通知质量办三检人员,并填写《预应力锚索准灌证》报质量办,质量办三检人员接到通知后,应及时通知监理并申请准灌。施工单位在获得《准灌证》后,方可开始灌浆。整个灌浆过程,由三级质检人员进行全过程的质量监督,并由二检填写《张拉段灌浆质量检查》等资料报质量办,经质量办复查确认合格后,将资料报监理审核。施工单位的一检、二检人员对资料的真实性负责。

3.8、外锚头保护

进行外锚头封锚保护前,施工单位一检、二检人员必须根据施工技术要求、施工规范进行自检,自检合格后,由二检填写《封锚砼开仓准浇证》等相关资料,报质量办进行检查,经检查后,由质量办三检人员将资料报监理并申请验收,经监理验收合格后方可进行外锚头封锚保护。

3.9、所有工序验收合格后24小时内未施工,须经二次验收合格后方可施工。

4、质量控制标准

4.1、锚索孔

(1)终孔孔深、孔径应符合设计图纸要求。

(2)方位角≤±3°,开口偏差≤10cm。

(3)端头锚孔误差≤孔深的2%。

4.2、地质缺陷处理

处理及时,质量符合设计要求。

4.3、编束、穿束

(1)钢绞线材质满足设计要求,有出厂材质证明及抽样检查的材料报告,外观检查无锈蚀、缺损。

(2)穿入孔内的锚索平顺不扭,进、回浆管畅通,止浆环必须能承受大于0.5MPa的注浆压力,且不漏浆。锚索结构无损坏,外露段保护良好。

(3)穿索前,应对锚索孔清孔,要求无杂物、岩屑和积水。

4.4、内锚段灌浆

(1)灌浆材料、浆比、强度等符合设计要求。

(2)灌浆压力应符合设计要求,一般为0.5~0.7Mpa;闭浆压力宜为0.5MPa,闭浆时间20~30min,且进、排浆量比重一致。

(3)实际灌浆量大于理论灌浆量,回浆比重不小于进浆比重。

4.5、外锚头混凝土浇筑

(1)基础面无松动块石,岩石清洗干净。

(2)锚垫板外平面与孔口管及孔中心线垂直角误差≤±0.5°,钢筋模板的规格尺寸、安装位置符合设计要求。

(3)混凝土振捣密实,试件强度符合设计要求。

4.6、张拉

(1)张拉程序符合规定。

(2)每级张拉吨位与理论计算伸长值应符合规定要求。

(3)张拉升荷速率每分钟不超过设计张拉的10%。

4.7、张拉段灌浆

(1)灌浆材料、浆比、强度等级符合设计要求。

(2)灌浆压力、闭浆时间、灌浆结束进排浆应满足规范要求。

(3)灌浆量大于理论注浆量,回浆比重不小于进浆比重。

(4)对在张拉段灌浆管不通的情况下,采取有效措施进行处理,满足设计要求。

4.8、外锚头保护

6.锚索的施工工艺 篇六

林正根1 顾松2

1、核工业长沙中建集团公司

2、云南第二公路桥梁工程有限公司

摘要:结合重庆外环高速公路东段E5合同段K176+961-K177+280段路堑右侧边坡顺层滑坡综合治理工程实例,详细介绍,预应力锚索框架入抗滑桩综合治理顺层滑坡施工方法,并对施工设备和材料的选择、施工工艺流程、施工中安全管理、质量控制措施和施工注意事项等进行了一些探讨。

关键词:抗滑桩 预应力锚索框架 滑坡治理 施工技术 工程概况

重庆外环高速公路东段E5合同段K176+961-K177+280段路堑右侧边坡原设计高度16-36米,为3级边坡,无坡面防护措施。

在爆破开挖至边坡二级碎落台时候,发现局部弱风化砂岩中夹有薄层状泥岩,局部有成条带状出现的松散砂夹层,且多顺坡向分布。在经过1个月左右连绵阴雨天气后,该边坡沿软弱夹层面发生滑移。经地质补勘分析,该处滑坡是边坡软弱夹层以上山体在雨水的影响下沿软弱结构面发生平面滑坡破坏,属顺层滑坡。按照业主会同有关专家及设计、监理、施工共同研究后,对该段滑坡首先进行了反压回填,根据专家会议精神最终确定整治方案为采用抗滑桩支挡结合锚固的方案。

K177+030-K177+160段,在距离路基中心线48.25m处布置一排Ⅰ型预应力锚索抗滑桩,锚索抗滑桩设计水平向抗滑力2815KN/m.抗滑桩中心间距为5m,桩截面为2m*3m,桩长18m,共27根,抗滑桩采用C30砼现浇。在每根抗滑桩上布置2孔预应力锚索。

K176+995-K177+025及K177+165-K177+195段,在离路基中心线48.25m处布置一排Ⅱ型抗滑桩,抗滑桩设计水平向抗滑力1841KN/m。抗滑桩中心间距为5m,桩截面为2m*3m,桩长17m,共14根,抗滑桩采用C30砼现浇。

由于K177+095-K177+135段滑坡体推力很大,在第三级边坡坡面上设置4排预应力锚索。该工程作为二期工程,待抗滑桩施工完毕后,根据观测资料由设计单位再确定是否需要实施。

2工作原理

2.1 抗滑桩及锚索抗滑桩工作原理

抗滑桩是一种靠桩周土体对桩的嵌制来稳定土体,减少滑体推挤力并传递部份土推挤力的工程建筑物,对于非塑性滑坡十分有效,特别是由于两种岩层夹有薄层塑性滑层时效果明显,在土体推较大时在抗滑桩顶部设两束预应力锚索即可增强抗滑能力,形成锚索抗滑桩。

2.2 预应力锚索框架工作原理

锚索是高挖方路段为了减少对原状土体的挖方数量,保护生态环境而设计的一种特殊挡防结构。主要解决破裂面至土体临空面之间破裂土体的稳定。其作用原理是:依靠对锚索的张拉预应力,用锚具锁定在框架上,锚索产生的反作用力通过框架传递到滑动土体上,使滑动土体在外力作用下稳定。锚索预应力一头靠框架承,受另一头靠锚固端承受,中间穿过破裂土体。

锚固段为锚索通过破裂面伸入稳定土体骨的孔段,靠砂浆与钢绞线的固结,砂浆与孔壁的固结,使孔周稳定岩体成为承受预应力的载体;自由段是锚索穿过被稳定破裂土体,连接锚固段和张拉段的索体部分;张拉段是锚索实现张拉和锁定的部位,包括斜托、钢绞线、锚具和封头的框架外侧面部分,是锚固段反力的承载体,通过对锚索的锁定,使自由段钢绞线产生弹性变形,从而将预应力传送到锚固段。

3总体施工流程

截水沟施工——封闭山体裂缝、对两侧边坡卸载、施工反压回填——施工两侧抗滑桩——施工K177+095-K177+135段抗滑桩——卸除反压体——开挖第一级边坡——根据位移监测情况决定是否施工K177+095-K177+135段预应力锚索格梁 抗滑桩及锚索搞滑桩施工 4.1 施工准备

4.1.1 为确保施工抗滑桩时的开挖安全,根据对施工工况下的各个断面前的反压稳定分析,对K177+030-K177+180段的反压体进行加宽加高处理,以满足施工期间稳定要求。

4.1.2 为避免雨水从冲沟部渗入软弱结构面,在现状冲沟外设置一道C20混凝土截水沟,截水沟尺寸为0.6m*0.6m,截水沟距离原冲沟外不小于5m。

4.1.3 对坡顶处的张拉裂缝采用C15混凝土进行回填,以避免坡面雨水进入。

4.1.4 对滑动土体设置位移观测点,以观测施工期间土体稳定情况,保证施工安全。4.1.5 施工放样,组织施工人员进场,施工场地建设。

4.1.6 组织施工机械进场,所用的主要施工机械有:

搅拌站一座(2台JDY350C搅拌机),输送泵1套(SD-90),小水钻25台(YZ-15),卷扬机25套(HCD1-68),潜水泵25套(QDX1.5),钢筋弯曲机2台(GW40),切断机2台(GQ205),振动器3台,钢筋车丝机2台(GM32),切割机3台(SAB20),电焊机3台(BX400A),交流发电机1台(STO-15)。

4.2 挖孔

4.2.1 桩孔位置平整场地,清除地面浮土;桩孔外侧挖好排水沟,做好排水系统,及时排除地表水;对坡面有裂隙或坍塌倾向的部位进行清除;在桩前靠山体一侧采用一定的防护措施以防落石。4.2.2 桩孔锁口护壁

锁口护壁按照图纸要求采用钢筋混凝土结构,护壁第一节为锁口段,高出原地面20cm,厚度为20cm,以防止桩口沉陷及地表水流入,桩孔不施工时候应该加盖。当桩位于土和风化破碎的岩层时候设置护壁,护壁根据桩孔开挖时地质情况分节灌注,一般为1m一节,厚度为15cm,分节时注意避开不同土质分界面和滑动面,护壁模板采用1.2米钢模纵向拼装。

4.2.2 桩孔开挖

抗滑桩必须采用跳桩分节开挖,并且要与其他工序错开进行,开挖采用小型水钻取芯施工,以减少对滑坡体震动的影响,桩孔开挖时要根据地质及护壁支护情况,分节开挖,下节开挖应在上节护壁混凝土终凝后进行,而且开挖不应过深,以免上节护壁悬空过高。在已成孔灌注混凝土且强度达设计强度75%时,才能开挖邻桩。在围岩松软破碎和滑动面节段,在护壁内顺滑坡方向用临时横撑加强支护,并注意观察其受力情况,及时进行加固。孔下作业人员不宜超过4人,必须戴安全帽,要做好桩孔开挖施工记录。孔深超过10米时,每天应该检查有无毒气并加强通风、照明,作好挖孔记录。在开挖至设计标高后,对桩孔断面尺寸进行检查,同时凿毛护壁,做好安置钢筋的放样。

4.3 绑扎桩身钢筋

4.3.1 在绑扎桩身钢筋前,桩底用1:3的水泥砂浆铺底,厚度为10cm。

4.3.2 本项工程用钢筋为R235、HRB335钢筋,其技术条件必须符合现行《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GBl3013-1991)、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499-1998)的规定。

4.3.3 绑扎钢筋有两种作法,一种是单根钢筋放到井下定位绑扎。另一种是根据起吊设备和抗滑桩深度情况,整体吊装,将钢筋预制成每节5—7m的钢筋笼,逐节放到井下搭接焊牢。为防止钢筋笼在搬运和下井过程中变形,每节钢筋笼可增设直径25—28mm加劲箍筋两道或增加钢轨,型钢等,钢筋笼就位后,其与护壁的间距应以砼块楔紧,结合本合同实际情况,采用第一种方法。钢筋骨架在桩孔内进行组装,竖向每隔2米左右在箍钢筋每边上焊接3根相对应保护层长度钢筋头,以保证钢筋笼同护壁间保护层厚度,竖向主筋绑扎时必须保证垂直。

4.3.4 钢筋连接要采用机械连接剥肋滚轧直螺纹套筒,机械连接符合《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-96)的规定,受力钢筋的接头位置要互相错开,在同一截面内,接头数不超过钢筋总数的四分之一,同时有接头的截面之间的距离不小于2.5米。每批次钢筋抽3个试件作单向拉伸试验,应符合图纸要求的接头性能等级,如有一个试件不合格,应重取6个试件复检,复检中如有一个不合格,则该验收批为不合格。

4.3.5 按设计要求,安装超声波检测管,检测管采用内径不小于50mm无缝钢管,接头采用机械连接,在桩四角钢筋笼内侧安放。

4.4 浇桩身砼

混凝土采用输送泵送至各桩孔口,孔口设漏斗,全桩长范围内设串筒或者导管。混凝土应该分层振捣密实,桩身需要连续灌注完毕。对于锚索抗滑桩,灌注时必须确保锚索预埋钢管(¢146mm)位置正确,承压板底面与锚索轴线垂直。桩顶在混凝土初凝前抹压平整,且表面不得有浮浆。混凝土浇到顶部时应按设计要求设置永久性位移观测点。

4.5 锚索抗滑桩锚索施工

对于锚索抗滑桩锚,在桩身混凝土强度达到设计强度70%后即可进行预应力锚索施工,施工工艺和方法同预应力锚索框架中锚索的施工。预应力锚索框架施工

锚索框架施工分片进行,每5竖梁及4根横梁组成1片框架。

5.1 施工工艺流程

施工准备——钻孔——锚索制安——注浆——框架挖槽——绑扎钢筋——浇筑砼——养护——锚索张拉锁定

5.2 施工准备

5.2.1 施工所用的钢绞线、钢筋、波纹管等材料以及钻孔、张拉、压浆等机具要确保进场,并经过监理工程师检验。施工所用主要工程机械:

①YO-18型手持凿岩机3台(用于钻孔);

②17m3空压机1台;

③YCW100B型千斤顶1台及配套的油汞及高压油表; ④0.5灰浆泵1台;

⑤PZ-50型混凝土喷射机1台。

5.2.2 施工放样,平整清理施工场地,采用钢管脚手架搭设施工作业平台,钻机用吊车提升至施工平台并安装就位。

5.3 钻孔

为保证边坡地质条件不被恶化,钻孔采用干法作业,保证孔壁稳定。钻孔速度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。

钻进过程中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详细的现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,须立即停钻,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。

钻孔机具的选择,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。岩层中采用潜孔冲击成孔;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采用跟管钻进技术,本项目主要采用潜孔冲击成孔。

注意控制锚孔孔位、倾角和方位,保证钻孔倾角误差控制在±2°以内,孔口位置允许偏差为±1cm,孔深允许偏差为+200mm。为保证锚固不小于设计长度,实际钻孔深度大于设计深度0.5m,且必需嵌入弱风化层,如达不到要求,报设计单位申请变更。

钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径,在钻孔完成后,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,不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。

5.4 锚索制安

5.4.1 在编制锚索前,应将钢绞线表面的浮锈刷除,涂上厚度大于0.3mm的环氧树脂肪防腐,在锚索自由段涂摸黄油并外套PVC防腐管,在末端安置止水环,两头用铁丝扎紧,并用电工胶布缠封。在锚固段、自由段交界外需要特别注意绑扎牢固。每孔锚索由6根¢s15.2高强度、低松弛的1860级钢绞线组成,每竖排锚索中钢绞线长度为20m(不含张拉端工作长度),钢绞线下料长度为锚索长度+锚墩及锚具厚度+千斤顶工作长度+预留长度,实际下料时还应考虑截长误差,即多下50mm~100mm。截断锚索应采用砂轮锯,不得使用电弧。

5.4.2 锚固段架线环与紧箍环每隔1米间隔设置,紧箍环系16号铅丝绕制,不少于2圈;自由段每隔3米设置一道架线环以保证钢绞线顺直。锚索可用人工方法推进,在锚索前端按照设计要求安装导向帽,使锚索在钻孔顺直送到孔底,避免锚索体扭曲。

5.5 注浆

锚索安装完毕,应进行锚固段注浆。注浆采用从孔底到孔口往返式注浆,注浆压力不低于0.25Mpa,孔 口应设止浆塞,孔内注浆务必饱满密实和进行二次补浆。

注浆材料为水泥砂浆,水灰比0.4-0.45,灰砂比1:1,砂浆强度为30Mpa。

注浆浆液应搅拌均匀,搅拌时间≥2min,随搅随用,浆液应在初凝前用完,并严防石块,杂物混入浆液。

5.6 锚索框架

锚索端部设置框架,共计4片,框架的横梁和竖梁截面均为0.3m×0.4m,嵌入坡面20cm,采用C25钢筋混凝土现浇。

框架梁浇筑时预埋0VM锚垫板、螺旋筋及孔口PVC管,节点处务必振捣密实。5根竖肋及4根横梁组成一片框架,每片框架整体浇筑,一次完成,二片框架之间设置2cm伸缩缝,内填浸沥青木板。浇筑前要对模板和钢筋进行检查合格。待框架梁达到设计强度的80%后方可进行张拉锁定锚索。

5.7 锚索的张拉与锁定

锚索的张拉与锁定是锚索施 工中较重要的一环,施 工中务必按设计要求,精心组织,精细施工。一般的做法为,在注浆后(二次补浆后)的 10~15天,即水泥(砂)浆强度达到70%以上时即可开始锚索的张拉锁定工作。在正式张拉前必须进行预张拉2次,张拉力为设计轴拉力Nt的 10%~20 %,使锚束完全顺直以消除各锚束的隐蔽变形量和正式张拉前各锚索受力一致,以避免造成个别锚束受力集中被拉断。拉直后再进行张拉时,其变形量起点以此状态为零记起。锚索的张拉荷载要分级逐步施加,不能一下加至锁定荷载,当施工图设计上有明确要求时可按设计要求进行张拉和锁定。如本段工程框格锚索设计荷载为800KN,锁定荷载为800KN;锚索张拉分5级进行,分别为设计荷载的0.25、0.5、0.75、1.0、1.1倍。锚索张拉中应对锚索伸及受力作好记录,核实伸长与受力是否相符。

张拉和锁定时,应注意以下事项 :

(1)张拉前,必须把承压支撑构件的面整平,将台座,锚具装好,并与锚索轴线方向垂直,安装千斤顶时注意千斤顶轴线应与钻孔轴线尽量在一条轴线上,以确保张拉时千斤顶出力方向。与锚索在同一轴线上。

(2)在锚索张拉及每一分层岩土开挖过程中,应对安设锚测力计的锚索受力作好记录,同时对桩顶位移进行监测,发现常应及时通知设计单位。观测时间到交验为止,观测结果应纳竣工文件中。(3)锚具宜选用标准型锚具如 JM,QYM 型等本项目按设计采用OVM15-6型。锚具、夹具进场时,除按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量外,还按要求取样进行了外观、硬度检查和静载锚固性能试验,质量质量符合预应力筋用锚具、夹具和连接器(GB/T14370-2000)要求。

(4)锚具张拉完成前,严禁开挖下一分层桩前岩土体,以利被加固体的稳定和桩的合理受力。几点体会

(1)施工中如遇到山体软弱层,应马上停止路基土石方的开挖,进行观测并进行地勘,如有裂缝,应及时切断地表水,以防地表水进入裂缝,恶化地质情况,加剧地体滑动。如有必要,在具备条件并得到业主及监理工程师的允许后可及时进行反压处理。

(2)在预应力锚索框架及抗滑桩综合治理顺层滑坡的施工中,应尽量减小对破裂土体的扰动。(3)注意施工安全,每段均应有专职的安全员,随时观察裂缝发展情况,观测临时位移观测点位情况,如有异常,应立即停止施工并报设计单位现场进行处理。

(4)下雨天应停工,雨后观测破裂土体,确定安全后才能复工。

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