浅述建筑工程锚索施工
摘要:文章主要通过工程案例对锚索施工步骤、施工工艺及技术措施、施工注意事项、质量保证措施进行论述。 关键司:建筑工程锚索施工施工工艺 1工程概况
广州市轨道交通六号线盾构6标段【水荫路站~天平架站盾构区间】土建工程地处广州市中心区东部,始发井处于禺东西路高架桥与广州大道北在沙河涌交汇处的一片河岸绿化地上。
始发井深约31m,始发井围护结构采用1.2m桩径的冲孔桩+岩台放坡阶梯型组合支护结构,南北侧采用5道锚索,东西侧采用3道砼支撑加1道锁脚锚索。岩面坡面措施:为防止岩面局部塌落,采取挂网喷射100mm厚c25砼,坡面分别采用φ20@1500深9m及深4.5m共11道锚杆护面(其中第一、二道锚杆深9m,余下9道为9m和4.5m间隔的锚杆呈梅花型布置)。 2锚索施工步骤
施工流程:开挖至冠梁底30cm→第一道锚索及冠梁施工→分层开挖至第二道锚索位置→第二道锚索及腰梁施工→分层开挖至第三道锚索位置→第三道锚索及腰梁施工→分层开挖至第四道锚索位置→第四道锚索及腰梁施工→分层开挖至第五道锚索位置→第五道锚索及腰梁施工→继续开挖,配合土方开挖进度进行11道锚杆施工和挂网喷砼。
3施工工艺及技术措施 3.1锚索施工
本基坑支护设有5道预应力锚索(5或6s15.2锚绞线设计强度为1720mpa)加强支护桩,锚索锚固体采用150mm,锚索水平间距为1350或2700mm,锚索垫板采用10mm厚的200×200mm钢板,锚索成孔孔径为150mm,进入岩层6.0至8.0m以上可终孔,钻孔采用泥浆或气压清孔,孔内42.5r的普通硅酸盐水泥,按水灰比0.5进行压力灌浆,采用二次灌浆工艺注浆。 3.1.1工艺流程
测量放线定位→钻机就位→钻孔→提出内钻杆→冲洗→钻至设计深度 反复提内钻杆→插入预应力锚索→压力灌浆→养护→张拉→锚头锁定 3.1.2 施工工艺 (1)测量放样
建立闭合导线控制网,根据施工控制网,测设轴线,再根据轴线定出锚索孔位,插上标签,经复核无误后方可施工。施工测量的精度,按《工程测量规范》(gb50026-93)执行。 (2)成孔
①钻机就位后要调平,使机台水平、根据图纸设计的锚索角度,调整主动钻杆角度与其相一致,将钻头对准已经放好的孔位上开钻。
②由于本地层较多砂层,其中粗砂、细砂层厚度达4—5m左右,施工时要用岩芯管跟管钻进。
③用岩芯管钻孔过程中发现管内积砂太多,形成排浆困难时,应加大泥浆比重,放小排浆泵,保持不进尺原位空钻以稳定孔壁,排浆正常后再加压钻进。
④钻孔完成后,必须检查成孔质量,达到要求,锚孔水平及垂直方向孔距允许偏差为±50mm;锚索钻孔角度允许偏差为±3;钻孔底部偏离轴线的允许偏差为锚索长度的3%;钻孔深度应超过设计长度0.5~1m。 (3)泥浆循环及清孔
①采用岩芯管钻进砂层时,用泥浆循环护壁钻进,使泥浆比重1.10-1.20之间,泥浆能够将孔内的砂层完全排出。
②钻进后要反复提插孔内钻杆,并用水冲洗孔底沉渣直至出清水,再接下节钻杆。 (4)钢绞线锚索制作:
①根据设计要求的5ф15.2或6ф15.2钢绞线数量及设计长度,计算好张拉锁定长度后,用砂轮切割机下好料。
②为确保锚索安置于钻孔的中心,沿锚索轴线方向安装定位器,每隔1.0~2.0m应设一个,为保证非锚固段锚索可以自由伸长,在锚固段与非锚固段之间设置堵浆器,以保证在该段自由变形。锚索导向架要绑扎牢固,导向架间距要均匀,一般为2m左右。定位架
大样如下图所示。
③锚索的端头根据设计要求置入一圆头钢管中,保证锚索放入孔内时不致于顶到孔壁上。
④锚索制安,搬运吊安过程中必须小心轻放,防止发生散架。 (5)放置锚索杆及注浆管
①已经制安好的锚索搬运时采取适当措施,防止发生散架。 ②由于是在岩芯管内插入锚索,数人抬起锚索对准孔位,慢慢地将锚索送入孔内,达到设计位置时立即停放固定。
将注浆管穿在对准支架内,一同与锚索放入孔内。注浆管规格、型号符合设计要求与施工规范要求。 (6)注浆
①注浆管使用前,先检查有无破裂堵塞,接口处要处理牢固,防止压力加大时开裂跑浆。在灌浆前将管口封闭,接上压将管,即可进行注浆,浇注锚固体。
②灌浆采用水泥砂浆:水泥用42.5普通硅酸盐水泥,灰砂比0.5:1,水灰比为0.4~0.45纯水泥浆,砂的粒径不宜大于2mm,锚固体强度不小于25mpa。做好灌浆记录。
③灌浆压力,本工程设计要求二次注浆,第一次注浆压力为0.5~1.5 mpa,第二次注浆的注浆压力为2.0~3.0mpa,一次注浆浆体初凝后,可进行二次注浆。采用底部注浆工艺由下而上进行注
浆。
(7)拔岩芯管
当注浆完成后,用拔管机将岩芯管一节节拔出来,排列整齐,以备下一孔位施工。 (8)张拉锁定
①同一层的锚索全部施工完毕,开始浇注砼腰梁,在其强度达到70%时、锚索孔内浆体强度达到75%以上时方可张拉锁定。 ②锚索张拉在锚固体和台座混凝土强度均大于15 mpa后方可进行,锚头套上锚垫板钢板。锚杆张拉采用超张拉,控制力为设计张拉力的1.1倍(设计张拉力为203kn),稳定5~10min后,退至锁定荷载锁定。荷载锁定取设计张拉力的1.0倍。
③张拉前对千斤顶和油泵压力表进行标定;清擦孔内油污、泥砂。张拉力按设计要求调校。并绘出油压—张拉力曲线。张拉前至少先施加一级荷载(即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。达到每一级控制吨位时,记录千斤顶伸长值和油泵压力表读数。锚锁张拉力用压力表读数控制,同时用测力计及钢绞线伸长量辅助控制,当钢绞线伸长量与实际测量值误差超过规范要求时,应停止张拉并分析原因。 ④整索张拉采用分级加载:
为张拉设计值。
⑤封孔注浆后,从锚具量起留50mm钢绞线,其余的部分截去,在其外部包覆厚度不小于50mm的水泥砂浆保护层。 4施工注意事项
(1)根据设计要求、地质水文情况、高架桥墩位置和施工机具条件,选择合适的钻孔机具和方法,精心操作,确保顺利成孔和安装锚杆并顺利灌注。
(2)在钻进过程中,应认真控制钻进参数,合理掌握钻进速度,防止埋钻、卡钻、坍孔、掉块、涌砂和缩颈等各种通病的出现,一旦发生孔内事故,应尽快进行处理,并配备必要的事故处理工具。 (3)钻机拔出钻杆后,外套留在孔内不会坍孔,但亦不宜间隔时间过长,以防流砂涌入管内,造成堵塞。
(4)锚索安装应按实际要求,正确组装,正确绑扎,认真安插,确保锚索安装质量。要控制钻孔水平方向孔距在垂直方向误差不宜大于50 mm,偏斜度不大于3%。
(5)锚索制安,搬运吊安过程中必须小心轻放,防止发生散架。锚索制作完成后应尽早使用,避免长期存放。锚索应存放在干燥、清洁的地方,要避免机械损坏。
(6)锚索注浆应按设计要求,严格控制水泥浆、水泥砂浆配合比,做到搅拌均匀,并使注浆设备和管路处于良好的工作状态。注浆管宜与锚杆杆体绑扎在一起,一次注浆管孔底宜为100~200 mm,二次注浆管的出浆孔应进行可灌密封处理。
(7)施加预应力应根据所用锚索类型正确选用锚具,并正确安装台座和张拉设备,保证数据准确可靠。按照一定的程序进行,并应考虑邻近锚杆的相互影响。
(8)本工程杆体为钢绞线,严禁有接头,杆体自由段涂黄油和外包波纹管,并扎牢。杆体插入孔内的深度不应小于锚杆成孔深度的95%。安放时要注意防止注浆管被拔出。
(9)注浆浆液应搅拌均匀,随搅随用,并应在初凝前用完。一次注浆需待浆液从孔口溢出即可停止注浆。注浆过程应作详细、完整的施工记录。 5质量保证措施
①锚索、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锚索、锚杆的组装和安放必须符合《土层锚杆设计与施工规范》的要求。④锚索、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 锚索、锚杆的试验和监测必须符合设计和施工规范的规定。⑥ 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。⑦ 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。 注:文章中涉及的公式和图表请用pdf格式打开