閱讀 12745 次 錨桿二次高壓劈裂注漿施工

 

    河南省體育中心體育場(chǎng)設(shè)有兩個(gè)跨度為273m的網(wǎng)架罩蓬，每個(gè)罩蓬兩端均落在一個(gè)巨大的箱形拱腳基礎(chǔ)之上。由于網(wǎng)架罩蓬產(chǎn)生的水平力很大，設(shè)計(jì)上主要采用每個(gè)箱體設(shè)三排共36根29m長(zhǎng)的永久性錨桿來提供水平抵抗力。錨桿施工質(zhì)量的好壞將直接影響拱腳基礎(chǔ)的穩(wěn)定，進(jìn)而影響整個(gè)工程的安全穩(wěn)定性。因此，必須對(duì)錨桿的施工過程重點(diǎn)加以控制。

 

    1 .1施工基本參數(shù)

    錨桿：孔徑150㎜，自由長(zhǎng)度5m，錨固長(zhǎng)度24m；傾角15°，總長(zhǎng)29m。二次劈裂注漿，水泥標(biāo)號(hào)42.5，水灰比0.4－0.5，水泥用量每米不小于90Kg/m

    錨索：采用5束7Φ5㎜、1860N/mm2 級(jí)Φ15.24mm低松弛鋼鉸線，L＝30m（含保護(hù)端1m）。

    標(biāo)高：第一排－3.55M，第二排－6.05M，第三排－8.55M。

    水平間距：3600mm。

   

    1.2地質(zhì)情況

    本場(chǎng)地所在地貌單元屬黃河沖積單元，根據(jù)勘察報(bào)告提供的巖土特征為：1.黃河近期泛濫沉積形成的褐～褐黃色的粉土和粉質(zhì)粘土層，底板埋深10.5m左右；2.為靜水相和緩流水相沉積形成的灰～灰黑色的粉土和粉質(zhì)粘土層，底板埋深16.0m左右；3.淺灰至褐黃色的粉土、粉細(xì)砂層；4.褐黃色～褐紅色的粉質(zhì)粘土和粉土層，底板埋深約56.0m。

   

    1.3場(chǎng)地標(biāo)高及水文地質(zhì)條件

    場(chǎng)地標(biāo)高按設(shè)計(jì)標(biāo)高約－2.0m，勘察所揭露的地下水類型為潛水，地下水穩(wěn)定水位在自然地表下3.5m左右。

 

    1.施工方案中的施工工序及各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)是否符合規(guī)范要求，或符合經(jīng)試驗(yàn)確認(rèn)的施工參數(shù)；基坑的降水、開挖、支護(hù)方案是否已批準(zhǔn)，特別是土方開挖，每層開挖的標(biāo)高應(yīng)能保證錨桿正常施工。

 

    2.應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各種管線進(jìn)行提前了解，防止在施工中將其損壞；摸清現(xiàn)場(chǎng)供水、供電能力，能否保證正常施工；規(guī)范要求最上一層錨桿錨固體以上的覆土厚度應(yīng)有4－5m，本工程的覆土最薄處只有1.55m，所以施工前應(yīng)提前在覆土厚度不夠的范圍內(nèi)進(jìn)行覆土，注意覆土要壓實(shí)不應(yīng)虛鋪，否則，將不起任何作用。

 

    3.檢查鉆管直徑和鉆管長(zhǎng)度是否滿足施工要求，錨桿施工機(jī)械及其配套設(shè)備能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在施工之前應(yīng)調(diào)試完畢，工程中要用到的設(shè)備主要有：錨桿鉆機(jī)、注漿泵、切割機(jī)、電焊機(jī)、攪拌機(jī)，必要時(shí)還應(yīng)有吊車幫助錨桿機(jī)移位。所用壓力表要進(jìn)行標(biāo)定，提供合格的標(biāo)定證書。

 

    4.對(duì)制漿的操作方法和計(jì)量的準(zhǔn)確性等提前檢查，保證所需漿液的配合比符合施工要求并質(zhì)量穩(wěn)定。

 

    5.材料進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作。水泥、鋼鉸線應(yīng)經(jīng)復(fù)試合格，錨具應(yīng)進(jìn)行外觀檢查、硬度檢驗(yàn)、靜載錨固性能試驗(yàn)。

 

    6. 做好測(cè)量放線工作，按設(shè)計(jì)及土層定出孔位并做好標(biāo)記。

 

    7.錨索的制作

    本工程錨索采用鋼鉸線，鋼絞線應(yīng)除油污、除銹，排列要均布、平直，沿桿體軸線方向每隔1.5m設(shè)置一個(gè)隔離架以保證保護(hù)層厚度，排氣管及二次注漿管應(yīng)捆扎牢固。二次注漿管應(yīng)在錨固段每隔1.5m左右開一出漿孔，應(yīng)注意靠近底部開孔應(yīng)較大或較多，并用透明膠帶將底部端口和開孔封閉，避免注漿管在一次注漿時(shí)進(jìn)入漿液，導(dǎo)致二次注漿無法進(jìn)行。同時(shí)保證最下部開孔能夠最先被沖開，并依次由下至上逐步被沖開。二次注漿管距孔底100mm。自由段5束鋼鉸線分別涂上潤(rùn)滑油并采用波紋管套裝，然后在波紋管上涂上潤(rùn)滑油，最后用塑料護(hù)套管二次包裹，與錨固段鋼鉸線相交處的塑料護(hù)套管應(yīng)密封，并用鉛絲綁扎牢固，鋼鉸線束底部可用短塑料管護(hù)套包裹，防止鋼鉸線束在安放時(shí)不順利。上述工作完畢后，應(yīng)放在不受雨淋的地方等待使用。

 

    3.1錨桿施工工藝

    準(zhǔn)備→移機(jī)就位→安鉆管、反復(fù)提鉆管、鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度→沖洗鉆孔→安放錨索→拔出鉆管→一次注漿→二次高壓劈裂注漿。

    對(duì)于移機(jī)就位至拔出鉆管各施工工序只要按規(guī)范規(guī)定施工即可，此處不再贅述。

    

    3.2一次注漿

    一次注漿的壓力可不加以限制，只要孔口溢出漿液，即暫停注漿，然后將孔口封閉，穩(wěn)壓1分鐘左右，即可結(jié)束注漿。正常情況下一次注漿水泥用量為26－28袋，多時(shí)也可達(dá)36袋，注漿壓力為0.5MPa左右，注漿時(shí)間一般為20min~1h，特殊情況下可達(dá)1h 45min。

    3.3二次高壓劈裂注漿

    二次高壓劈裂注漿應(yīng)在一次注漿形成的水泥結(jié)石體強(qiáng)度達(dá)到5.0MPa（4～6小時(shí)）時(shí)進(jìn)行，注漿壓力0.5～1.5MPa，最高達(dá)到2.0Mpa；注漿時(shí)間一般為20分鐘至1小時(shí)；本工程正常時(shí)水泥用量17～23袋，少時(shí)11袋，多時(shí)60袋。二次注漿壓力與二次注漿的時(shí)間有一定關(guān)系，比如：一次注漿歷時(shí)1小時(shí)45分鐘，一次注漿結(jié)束到二次注漿開始?xì)v時(shí)8小時(shí)，壓力達(dá)到1.8～2.0MPa；一次注漿結(jié)束到二次注漿開始?xì)v時(shí)3～6小時(shí)時(shí)壓力一般為0.5～1.5MPa，個(gè)別5小時(shí)達(dá)到2.0MPa；可是但凡二次注漿壓力大于1.5MPa時(shí)，一般要比0.5～1.5MPa的水泥用量要少3～9袋。

 

    4.1關(guān)于水灰比的問題

    規(guī)范規(guī)定：注漿材料宜選用水灰比0.4～0.5的純水泥漿，這主要是從保證錨固體的強(qiáng)度方面來講的，對(duì)于一次注漿錨桿很有必要。通過實(shí)體取樣，當(dāng)采用水泥為P42.5，水灰比為0.7～0.8，錨固體強(qiáng)度也是完全可以滿足大于20MPa的要求。因此，從施工方便的角度來講，如果采用二次高壓劈裂注漿施工方法時(shí)，至少二次高壓劈裂注漿所用漿液的水灰比應(yīng)在0.7以上，否則很難進(jìn)行下去。

 

    4.2關(guān)于二次高壓劈裂注漿的密封裝置問題

    規(guī)范規(guī)定：編排鋼鉸線或高強(qiáng)鋼絲時(shí)，應(yīng)同時(shí)安放注漿套管和止?jié){密封裝置。從設(shè)置止?jié){密封裝置的目的來看，是在二次高壓劈裂注漿時(shí)，密封裝置像一個(gè)塞子，使?jié){液不能很輕易地跑出來，有利于錨固體形成連續(xù)球體。但本工程設(shè)計(jì)自由段長(zhǎng)度為5m，因此，該密封裝置設(shè)在自由段與錨固段的分界處與設(shè)在洞口處差別不是很大，但在洞口進(jìn)行設(shè)置則是更容易操作，本工程就是在洞口采用水泥袋進(jìn)行密封的，效果也很好。如果自由段長(zhǎng)度大于5m或更長(zhǎng)時(shí)，在自由段與錨固段的分界處設(shè)置止?jié){密封裝置則是比較合理的。                                                       

 

    4.3關(guān)于二次劈裂注漿的施工方法

    在二次高壓劈裂注漿時(shí)，規(guī)范規(guī)定設(shè)置注漿套管。本工程則采用了在制作錨索時(shí)，將二次注漿管與鋼絞線捆在一起，安放錨索時(shí)一同放入，二次高壓劈裂注漿時(shí)直接利用的方法。又由于二次注漿管下端開的孔大和存在液面高度差下部壓力大的緣故，下部開孔容易首先被漿液沖開，保證了由下至上開孔依次被打開的要求和各個(gè)開孔處形成截面擴(kuò)大的效果（就本工程土質(zhì)，并未形成理想的球體），這樣做的好處是不但可以達(dá)到施工的目的，而且施工時(shí)又特別方便。