浅谈航道工程地下连续墙土层锚杆施工技术

2015-09-16 193 0

   摘要:随着土层锚杆施工技术在航道工程上的广泛应用,土层锚杆的施工水平往往决定了基础工程的质量好坏,关系到构筑物的结构安全。因此本文重点分析切实可行的施工工艺流程、施工方法,供大家参考。
 
  一、前言
 
  地下连续墙土层锚杆施工采用分散压缩型无粘结锚固技术是利用高强度无粘结钢绞线穿过滑动面或不稳定区深入土体深层,利用对锚索体施加张拉力,使得锚锭板带动锚固体发生位移趋势,锚固体与周围土体产生抗拔摩阻力反作用于锚索上,通过锚索将其水平拉力传递给混凝土连续墙,起挡土支护作用。
 
  二、锚杆施工工艺流程
 
  工艺流程如下:场地平整→测量定位、钻机就位→钻孔→锚索体制作→锚索体安放→锚固体灌浆→锚索张拉、锚具锁定→封锚。
 
  三、施工方法
 
  1、场地平整
 
  混凝土地连墙施工完成,待地连墙墙体混凝土达到设计强度后,平整出施工平台,且通水、通电、通路。
 
  2、测量定位、钻机就位
 
  根据高程点、设计预留锚孔位置,校核钢筋笼预留的锚孔位置。清理出地连墙墙体内预留锚孔。移机就位,调整钻机倾斜角度为15°(10°),垫实钻机底座,控制好锚杆水平、垂直方向定位误差,确保钻具顺利通过地连墙中的预埋孔道。
 
  3、杆体制作
 
  (1)为便于试验及张拉,每根钢绞线比设计长度长80cm,控制每根钢绞线的下料长度误差不大于5cm。
 
  (2)将承载板及钢绞线按设计要求组装后,将挤压锚固件与钢绞线挤压连接牢固后,挤压锚固件与承载板点焊固定。
 
  (3)锚索的每根钢绞线排列顺直。沿杆体轴线方向每隔1.5m设置一个特制的对中、隔离支架;每隔3m左右设置一个钢绞线托架;锚索的最底端设置锚靴,保证保护层厚度大于2cm。
 
  (4)注、压浆管、排气管与锚杆杆体绑扎牢固,止浆密封装置设置在自由段与锚固段的分界处,密封装置两端牢固绑扎在锚杆杆体上。止浆密封装置安放入孔后,在一次灌浆前,依靠浆体充入由纤维或涤卡布制成的袋中来起密封作用。(附图:止浆装置结构示意图)
 
  (5)在各单元锚杆的外露段用不同颜色的油漆做好牢固标记,在试验、张拉前,该标记不得损坏。
 
  4、钻孔
 
  利用YTMB150型锚杆钻机钻进,并确保钻孔直径不小于设计值。钢尺量测钻杆长度并作好标记,控制钻孔孔深超过设计长度但不大于设计长度50cm。孔深达设计要求后,利用钻杆向孔底注入一定压力的清水,使之向外推托钻孔浆液,从而带走孔内的泥浆及沉淀物,如此循环直至溢出清水为止,拆除钻杆,进行下道工序的施工。
 
  5、杆体安放
 
  (1)安放杆体时,防止扭压和弯曲,杆体放入孔内角度与钻孔角度一致。
 
  (2)安放杆体时,不损坏防腐层,不影响正常的注浆作业。
 
  (3)杆体插入孔内的深度满足规范要求,注浆管头部距孔底距离30~50cm。杆体安放后,不允许敲击及悬挂重物。
 
  6、一次注浆
 
  (1)按照比地下连续墙高一个等级强度标准设计可泵送式高标号水泥砂浆且砂小于2.0㎜。
 
  (2)注浆前检查所配浆液的配合比、注浆管路是否通畅;注浆过程中检查注浆压力是否满足施工要求。
 
  (3)砂浆随搅随用,保证浆液在初凝前用完。
 
  (4)注浆结束后,及时将注浆管、注浆泵清洗干净。
 
  7、二次高压劈裂灌浆
 
  (1)在第一次注浆的锚固体水泥砂浆强度达到5.0MPa后,采用0.4~0.45纯水泥浆用于锚固体二次高压劈裂灌浆。
 
  (2)二次高压劈裂灌浆分段依次由下至上进行。每段注浆时,采用低流量高压注浆泵,缓慢压浆,注浆压力一般控制在3~5MPa,稳定时间不小于60s,如注浆已饱和,可完成该段注浆。将注浆内管提升一段进行第二段劈裂注浆,如此重复上述步骤,直至锚固段二次高压劈裂灌浆结束,抽出二次注浆内管,清洗干净,再移至下一根锚杆进行二次高压劈裂灌浆施工。
 
  8、张拉与锁定
 
  (1)按设计要求安装台座、锚具,台座、锚具型号及强度满足设计要求,台座的承压面平整,并与锚杆的轴线方向垂直。
 
  (2)锚杆张拉前对张拉设备进行标定。
 
  (3)锚杆的张拉须在锚固体强度达到设计强度,地连墙墙顶帽梁砼强度达到设计规定强度等级后进行。
 
  (4)张拉按设计张拉顺序进行,张拉时先用0.1~0.2设计轴向拉力值,对单根锚索进行预张拉1~2次,以保证各部位的接触紧密,杆体完全平直。
 
  (5)先按锚杆设计要求拉力值计算每个单元锚杆所受的拉力值及每个单元锚杆的弹性位移值,再计算各单元锚杆的预加荷载。锚杆张拉至1.05~1.10Nt时,根据土质情况,保持10~15min的时间,然后卸荷至锁定荷载进行锁定作业。锁定时采用符合技术要求的锚具。锚杆锁定后,若发现有明显预力损失时,要进行补偿张拉。
 
  (6)张拉步骤:
 
  a、将张拉工具锚夹片安装在第一单元(较长一对)锚杆的钢绞线上,将第一单元张拉至荷载17.39KN,稳定2~5min。
 
  b、将张拉工具锚夹片安装在第一、第二单元锚杆的钢绞线上,同时对两个二单元锚杆等应变张拉至荷载113KN的1.05~1.10倍,对粘性土层保持15min,然后卸荷至设计荷载113KN进行锁定。
 
  (7)锚杆张拉荷载分级、位移、观测时间应符合有关规范、标准要求。
 
  (8)采用符合设计要求的锚具,进行锚索锁定。
 
  四、工程实例
 
  苏南运河镇江辛丰泰山湾段航道整治工程SNZJ-4标地下连续墙厚度为60cm;深度10.1m,墙体混凝土强度等级为C30,地连墙采用分槽段进行施工,槽段设有5种类型,相邻墙体端部采用凹凸式接头连接,在高程▽2.0处每隔3m预埋一个土层锚杆施工的孔道。
 
  锚杆采用分散压缩型并辅以二次高压劈裂灌浆,必要时可采用套管跟进,管内下索工艺;钻孔直径200毫米,锚杆自由段需密缠沥青玻璃丝防腐处理;钢绞线采用无粘结型,1×7标准型-12.7-1860-Ⅱ(GB/T5224-2003),共4束;设计锚杆长度16米;锚杆锚固体达到设计强度后对每根锚杆施加113KN的预拉力,锁定拉力并封锚。锚杆采用原位试验,试验最大荷载为300KN/根,根数为3根。

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