机械涨壳式预应力中空注浆锚杆施工技术
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中空注浆锚杆作业技术交底引言中空注浆锚杆是一种常用于岩土工程中的地下支护工法。
通过注浆技术将锚杆与周围岩土结合,提高地下结构的稳定性和承载能力。
本文将详细介绍中空注浆锚杆作业技术的相关知识,包括工作原理、施工步骤、设备材料、质量控制等方面。
一、工作原理中空注浆锚杆是由钢筋和注浆管组成的,钢筋通常采用高强度钢材,注浆管则用于注入浆液。
施工过程中,首先钻孔至设计深度,然后将锚杆插入孔洞中,通过注浆管注入一定比例的水泥浆液,使锚杆与孔洞壁产生粘结。
随着浆液硬化,形成一种坚固的地下支护结构。
二、施工步骤1. 前期准备在开始施工前,必须进行充分的前期准备。
包括制定详细的施工方案和安全保护措施,购买所需的设备材料,并对施工现场进行清理。
同时,还应检查钻机和注浆泵等设备的性能和工作状态,确保其正常运行。
2. 钻孔凿岩按照设计要求,在地下进行钻孔凿岩作业。
钻孔直径、深度和间距等参数应符合设计要求。
钻孔过程中,应特别注意岩层的稳定性,防止因岩层崩落等问题导致事故发生。
3. 安装锚杆在完成钻孔作业后,将钢筋锚杆插入孔洞中。
钢筋长度应根据孔深和固结要求进行确定。
插入钢筋时,要确保钢筋与孔洞壁紧密接触,并且垂直于地面。
同时,还应在钢筋外侧留出足够的长度,用于连接注浆管。
4. 注浆灌浆将注浆管连接至锚杆上,并采用注浆泵将浆液注入孔洞中。
注浆过程中,要避免出现断流、堵塞等问题。
注浆结束后,应检验注浆管和孔洞是否存在渗漏或其他缺陷,确认注浆质量。
5. 后期加固待注浆硬化后,根据实际需要,可以进行后期加固工作。
包括增加钢筋的数量和直径,或者在锚杆周围注入更多的浆液,以提高支护效果。
三、设备材料中空注浆锚杆施工所需的设备材料主要包括:1. 钻机:用于钻孔凿岩,可选择手持式钻机、液压钻机等。
2. 钢筋:采用高强度钢材,一般为螺纹钢筋或螺纹钢管。
3. 注浆管:用于将浆液注入孔洞中,可以选择螺纹注浆管或皮管。
4. 注浆泵:用于注入浆液,常用的有活塞泵和螺杆泵。
调压室顶拱机械涨壳式预应力中空注浆锚杆施工技术蒲进(中国水利水电第五工程局有限公司)摘要本文介绍了锦屏二级水电站调压室顶拱机械涨壳式预应力中空注浆锚杆施工全过程,包含扭力扳手的率定,机械涨壳式中空预应力锚杆的生产试验和施工。
该中空预应力锚杆可为开挖后的围岩尽早提供主动支护力,提高围岩的稳定性,围岩快速自稳效果明显,保证了施工安全。
关键词锦屏二级水电站调压室机械涨壳式预应力中空注浆锚杆施工技术1 工程概况锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河弯上,是雅砻江干流上的重要梯级电站。
锦屏二级水电站利用雅砻江下游河段150km长大河弯的天然落差,截弯取直,获得额定水头288m。
电站总装机容量4800MW,单机容量600MW。
锦屏二级水电站4条引水隧洞末端各设有一座上游调压室。
调压室由原来招标文件的阻抗式加扩大上室型式改变为了差动式结构,调压室顶部也由原来的穹形改变为城门型,闸门井兼作升管,为“一洞一室两机”布置型式。
每座调压室主要由阻抗孔、调压室竖井、事故闸门布置有关的闸墩、闸门检修和启闭平台、闸门后通气孔、调压室底部分岔段等组成。
锦屏二级水电站调压室顶拱为渐变的城门型。
调压室顶拱全长49.50m,调压室顶拱高程1711.50m,底板高程1696.25m,高15.25m,宽22.532~30m。
工程区岩性为微风化T2y5-2花斑状大理岩,断层不发育,裂隙较发育。
调压室围岩较完整,局部较破碎,以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主,部分为Ⅳ类。
调压室上覆岩体厚度为123~166m,地下水埋藏较深,在调压室底中下部,虽岩溶总体育微弱,但由于T2y5-2属强富水地层,岩溶裂隙水发育,施工中会遭遇股状涌水、线状流水及渗滴水。
2 调压室支护形式概述调压室顶拱支护参数:顶拱采用φ28,T=120kN,L=6m和φ32,T=120kN,L=8m两种机械涨壳式预应力中空注浆锚杆交错布置,间排距1.5m,挂φ8,@15cm×15cm钢筋网,喷C25混凝土、δ=15cm;边墙和端墙采用φ28,L=6m和φ32,L=9m普通砂浆锚杆交错布置,间排距1.5m,挂φ8,@15cm×15cm钢筋网,喷C25混凝土、δ=15cm。
涨壳式预应力锚杆施工工法涨壳式预应力锚杆施工工法一、前言涨壳式预应力锚杆施工工法是一种用于地基加固和岩石支护的先进施工技术。
通过施加预应力,将锚杆固定于地下或岩石中,以增加地基或岩石的稳定性和承载能力。
本文将介绍涨壳式预应力锚杆施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点涨壳式预应力锚杆施工工法具有以下特点:1. 适用于各种地质条件,包括软土、砂土、黏土、岩石等。
2. 施工过程中对现场环境和生态影响较小。
3. 施工便捷,工期短,可在复杂地质条件下应用。
4. 施工过程中可以实现预应力测量和调整。
5. 提高了地基或岩石的承载力和稳定性。
三、适应范围涨壳式预应力锚杆施工工法适用于以下工程:1. 地基加固工程,如房屋基础加固、桥梁基础加固等。
2. 地下空间工程,如地下车库、地下通道等。
3. 岩石支护工程,如挡土墙、边坡支护等。
4. 耐久性要求较高的工程,如长期抗震、抗风等。
四、工艺原理涨壳式预应力锚杆施工工法基于以下原理:1. 锚杆通过固定在地下或岩石中,形成一种预应力效应,增加了地基或岩石的内聚力和抗拉能力。
2. 涨壳式系统可以实现对锚杆的预应力调整和控制。
3. 通过锚固头将预应力传递到锚杆上,以实现锚杆与地基或岩石的牢固连接。
五、施工工艺涨壳式预应力锚杆施工工艺包括以下步骤:1. 地质勘察和设计,确定施工方案和材料选择。
2. 施工准备,包括场地清理、机具设备准备、材料供应等。
3. 锚杆预制,包括杆材选择、锚固头的安装等。
4. 钻孔施工,根据设计要求进行钻孔,并安装锚孔管。
5. 锚杆安装,将预应力锚杆通过锚孔管安装到预定位置。
6. 锚固头安装,将锚固头安装在锚杆末端,并传递预应力。
7. 涨壳过程,通过涨壳装置施加预应力。
8. 预应力调整和控制,对锚杆的预应力进行调整和控制,以达到设计要求。
9. 施工结束,进行验收和整理。
六、劳动组织涨壳式预应力锚杆施工工法的劳动组织包括施工队伍组织、工作安排、安全教育培训等。
中空注浆锚杆施工工艺及方法(1)中空锚杆结构中空锚杆结构见图。
(1)施工工艺中空注浆锚杆施工工艺见图。
中空注浆锚杆施工工艺流程图(3)施工方法及要点中空注浆锚杆在专业厂家购买,锚杆钻机钻孔,液压平台辅助人工安装,专用高压注浆泵注浆。
①施工准备严格按照设计要求选择专业厂家订购中空注浆锚杆,并进行相关试验,确保锚杆体的抗拉拔力满足设计要求。
注浆浆液采用水泥浆,施工准备阶段主要完成有关水泥相关试验和水质化验,进行浆液配合比设计及相关试验。
②测量放样、钻机就位锚杆孔开孔前做好量测工作,按设计要求布孔并做好标记,开孔偏差不大于10cm;锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求,图纸未规定时垂直于开挖面,局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反,交角大于45º。
③锚杆钻机就位。
④成孔采用锚杆钻机钻孔,测斜仪控制孔身倾斜角度,利用短杆冲孔,然后接长钻杆钻孔到设计长度。
锚孔位置、方向、直径严格控制,锚孔钻完后用高压风清孔。
清孔完成后进行锚孔位置、方向、直径进行严格控制,检查锚孔是否平直畅通,不合格的孔位重新钻孔。
⑤锚杆杆体安装组装中空注浆锚杆杆体,安装可测长锚头、长度检测管。
人工辅助锚杆钻机安装,锚杆边旋转边送入锚孔。
隧道拱部采用带防弊气联接套的中空注浆锚杆,锚杆组装时,同时安装防弊气联接套、排气管。
杆体安装完成后,安装止浆塞、垫板、球形螺母,利用中空锚杆扳手拧紧。
安装锚杆垫板时确保垫板与锚杆垂直,并与初喷混凝土面密贴紧压。
锚杆安装后,不得随意敲击,3天内不得悬挂重物。
⑥注浆利用专用高压注浆泵注浆通过锚杆杆体预留通道接孔口注浆。
隧道拱部利用排气管排气,确保锚杆孔内注浆饱满。
注浆浆液配合比设计:注浆采用水泥浆,水灰比0.4~0.5:1。
浆液扩散半径r的确定:根据已有资料进行工程类比及现场碴体注浆试验情况选定注浆压力范围,确定浆液扩散半径r的大小。
注浆孔距D与排距L的计算:L=Dsin60º,D=2rcos30º单孔注浆量Q注=πr2hηβ式中:r--浆液扩散半径,m;h--压浆段有效长度,m;η--岩石裂隙率;β--浆液在裂隙内的有效充填系数。
中空注浆锚索施工技术措施中空注浆锚索是一种常用于岩土工程中的加固和支护技术,其通过在地下隧道、坑道和坡面等工程中使用锚索进行加固和支护。
中空注浆锚索施工技术措施是确保锚索施工质量和安全的重要环节,本文将对中空注浆锚索施工技术措施进行详细介绍。
一、施工前准备工作:1.设计准备:根据工程要求,绘制中空注浆锚索的详细设计图纸,明确锚索的布置位置、长度和锚段数等参数。
2.施工方案编制:根据设计图纸,编制中空注浆锚索的施工方案,包括施工方法、施工工艺和施工序列等内容。
3.安全措施制定:制定中空注浆锚索施工的安全措施,包括临时围护措施、危险源辨识和应急预案等内容。
4.施工人员培训:对参与中空注浆锚索施工的人员进行培训,提高其对施工技术和安全措施的理解和掌握程度。
二、现场施工操作:1.定位控制:根据设计要求,使用测量仪器在施工现场确定锚索的布置位置,进行精确定位控制。
2.钻孔预制:根据设计图纸要求,在锚索布置位置进行钻孔预制工作,钻孔直径和深度要符合设计要求。
3.钢束安装:将预制的钢筋束或钢绞线束(即锚索)装入钻孔中,并使用注浆材料对钢束进行灌浆充填。
4.注浆充填:选用合适的注浆材料,按照施工方案要求对钻孔中的钢束进行注浆充填,确保注浆材料能充分固化。
5.固结时间控制:根据注浆材料的固结时间,控制施工序列和施工速度,确保注浆后的钢束能够在固结时间内达到设计要求的强度。
6.后续加固:根据设计要求,在锚索注浆固定后,进行后续加固工作,如表面保护和接头处理等。
三、施工质量控制:1.施工记录:对每个锚索的施工过程进行详细记录,包括钻孔预制情况、注浆材料使用情况和注浆充填效果等。
2.质量检测:对注浆后的钢束进行质量检测,包括拉拔试验和扭转试验等,确保锚索的强度和稳定性符合设计要求。
3.施工过程监控:采用实时监控技术对施工过程进行监控,如应变片、应变计和振动传感器等,及时发现施工中的异常情况。
4.验收工作:对完成的中空注浆锚索进行验收工作,确保施工质量达到设计要求,并提交相应的验收报告。
中空注浆锚杆施工方法
中空注浆锚杆主要用来作系统支护。
做法是:在开挖后较为松散的土方边坡按设计要求规格及见距打入相应锚杆,压注水泥砂浆,使较为松散的土壤凝固成为一个整体,然后在边坡表面挂网喷射相应强度的混凝土。
确保边坡的稳定性。
锚杆安装:
放线:按设计间距沿坡面标出锚杆位置。
连接锚杆:先清理钻头、锚杆孔中异物堵塞,然后将钻头安装在锚杆一端,再将凿岩机以套管连接在另一端。
钻进及安装:将锚杆的钻头对准坡面上标出的钻位,对凿岩机供风供水,开始钻进,钻进应以多回转、少冲击的原则进行,以免钻碴堵塞凿岩机的水孔;钻至设计深度后,用水或高压风清孔,确认畅通后卸下钻杆连接套,保持锚杆的外露长度为10~15cm。
注浆:
为了保证注浆不停顿地进行,注浆前应认真检查:注浆泵的状况是否良好,配件是否备齐;检查制浆的原材料是否备齐,质量是否合格。
采用水泥砂浆,初步选定配比为:水泥:砂:水=1:1:0.45,外加剂添加量为:水泥:早强剂=1:0.01。
注浆按以下程序进行:迅速将锚杆、注浆管及注浆泵用快速接头连接好;开动注浆泵注浆,直至浆液从孔口周边溢出或压力表达到设计压力值为止。
应注意,每根锚杆必须“一气呵成”;一根锚杆完成后,应迅速卸下注浆软管和锚杆接头,清洗后移至下一根锚杆使用。
若停泵时间较长,则在下根锚杆注浆前要放掉注浆管内残留的灰浆;注浆过程中,每次移位前应及时清洗快速接头,以保证注浆连续进行。
中空注浆锚杆施工工艺流程图。
中空注浆锚杆预应力锚杆技术是利用锚杆周围地层岩土的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面的自身稳定。
由于锚杆的使用,使锚固地层产生压应力区并对加固地层起到加筋作用以增强地层的强度,改善地层的力学性能;使结构与地层连锁在一起,形成一种共同工作的复合体.使其能有效地承受拉力和剪力.并能提高潜在滑移面上的抗剪强度,有效地阻止坡体位移。
中空注浆锚杆的工艺原理是预应力锚杆的一端与岩土体或结构物相连,另一端锚固在岩土体层内,并对其施加预应力,形成锚固体系,以承受岩土压力、水压力、抗浮、抗倾覆等所产生的结构拉力,用以维护岩土体的稳定。
通过对锚杆施加预应力能够主动控制岩土体变形,调整岩土体应力状态.有利于岩土体的稳定性;施上所需钻孔径小,不用大型机械,结构轻巧,可靠度高;施工机具轻便简单、灵活,所需工作面小,工人劳动强度低:基本采用机械化作业.工艺简便、施工安全、便于相关工序穿插等特点。
施工前编制专项施工方案,进行技术交底。
根据预应力锚杆设计要求、土层条件和环境条件。
合理选择施工设备、器具和工艺方法。
搭设施工工作平台。
锚杆制作与安装锚杆制作①锚杆制作前对钻孔清理的孔位实际长度进行测量,并按孔号对锚杆进行下料。
根据设计图纸尺寸,在锚杆上安置PVC塑料定位支架。
用粘结或绑扎固定定位支架,绑扎时一定要捆扎牢靠。
②剪裁锚杆应使用砂轮机切割,不得采用氧割或电焊。
锚杆接长使用联接器。
自由段长度应考虑张拉端张拉时所需要的长度。
锚杆制作完成后,进行外观检验,按锚杆长度,规格对应孔号进行编号。
中空注浆锚杆制作完成后尽早使用。
避免长期存放。
锚杆应存放在干燥、清洁的地方,锚杆体裸露部分应用浸渍油脂的纸张或塑料布进行防潮处理,不得受到机械损坏。
以上是成都现代万通锚固对中空注浆锚杆工艺原理及施工特点的介绍,了解中空注浆锚杆的工艺原理及施工特点之后我们一起来了解一家成都地区的锚固技术公司,他就是成都现代万通锚固技术有限公司。
成都现代万通锚固技术有限公司是集研发、生产、销售为一体的专业锚固技术公司。
中空注浆锚杆作业技术交底一、概述中空注浆锚杆是一种常用的地质工程支护材料,广泛应用于岩土工程、地下开挖和隧道建设等领域。
它的主要作用是增强地基和岩体的承载能力,提升工程的稳定性和安全性。
本次技术交底主要涵盖中空注浆锚杆的施工要求、材料及设备选用、施工流程等内容。
二、施工要求1.施工前需进行勘探,了解地层情况,确定锚杆的设计参数,包括锚杆的直径、锚杆的长细比、锚杆的锚固长度等。
2.施工现场需平整,地面要清扫干净,确保施工的顺利进行。
3.材料需要进行测试,确保符合相关标准要求。
4.施工时要注意对周围环境的保护,如避免土壤侵蚀、材料污染等。
5.施工人员需要经过专业培训,熟悉施工工艺流程和操作规范。
三、材料选用1.锚杆材料选用要符合工程设计要求和相关标准规定,常见的材料有钢、玻璃钢等。
2.浆液材料要选用高强度、防水性能好的注浆材料,确保注浆效果和锚杆的使用寿命。
四、设备选用1.钻机选用要根据施工现场的地质条件和设计要求来选择,常用的有旋挖钻、水平方向钻等。
2.注浆设备选用要考虑到注浆的工艺要求、注浆介质的类型等,常见的有泵站、搅拌车等。
五、施工流程1.在选择好施工位置后,首先进行钻杆的安装和定位,确保钻孔的准确度和位置。
2.进行钻杆的下钻作业,根据设定的钻孔深度进行相应的操作,同时注意钻孔的直径和斜度的控制。
3.钻完孔后,进行洗孔和吹孔的作业,将孔内的杂质清理干净,确保注浆效果。
4.进行锚杆的安装,将准备好的锚杆放入钻孔中,并根据设计要求进行固定。
5.进行注浆作业,使用注浆泵将浆液注入钻孔中,控制注浆的压力和流量。
6.完成锚固后,检查注浆效果,确保注浆均匀和完整。
7.最后进行整理和清理作业,恢复施工现场的整洁和平整。
六、安全注意事项1.施工人员需穿戴好安全装备,如安全帽、工作服、防护眼镜、防护手套等。
2.严格遵守施工现场的安全规定,如不得抽烟、操作时注意防滑等。
3.施工现场要设置好警示标识,防止他人误入施工区域。
调压室顶拱机械涨壳式预应力中空注浆锚杆施工技术
蒲进
(中国水利水电第五工程局有限公司)
摘要本文介绍了锦屏二级水电站调压室顶拱机械涨壳式预应力中空注浆锚杆施工全过程,包含扭力扳手的率定,机械涨壳式中空预应力锚杆的生产试验和施工。
该中空预应力锚杆可为开挖后的围岩尽早提供主动支护力,提高围岩的稳定性,围岩快速自稳效果明显,保证了施工安全。
关键词锦屏二级水电站调压室机械涨壳式预应力中空注浆锚杆施工技术
1 工程概况
锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河弯上,是雅砻江干流上的重要梯级电站。
锦屏二级水电站利用雅砻江下游河段150km长大河弯的天然落差,截弯取直,获得额定水头288m。
电站总装机容量4800MW,单机容量600MW。
锦屏二级水电站4条引水隧洞末端各设有一座上游调压室。
调压室由原来招标文件的阻抗式加扩大上室型式改变为了差动式结构,调压室顶部也由原来的穹形改变为城门型,闸门井兼作升管,为“一洞一室两机”布置型式。
每座调压室主要由阻抗孔、调压室竖井、事故闸门布置有关的闸墩、闸门检修和启闭平台、闸门后通气孔、调压室底部分岔段等组成。
锦屏二级水电站调压室顶拱为渐变的城门型。
调压室顶拱全长49.50m,调压室顶拱高程1711.50m,底板高程1696.25m,高15.25m,宽22.532~30m。
工程区岩性为微风化T2y5-2花斑状大理岩,断层不发育,裂隙较发育。
调压室围岩较完整,局部较破碎,以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主,部分为Ⅳ类。
调压室上覆岩体厚度为123~166m,地下水埋藏较深,在调压室底中下部,虽岩溶总体育微弱,但由于T2y5-2属强富水地层,岩溶裂隙水发育,施工中会遭遇股状涌水、线状流水及渗滴水。
2 调压室支护形式概述
调压室顶拱支护参数:顶拱采用φ28,T=120kN,L=6m和φ32,T=120kN,L=8m两种机械涨壳式预应力中空注浆锚杆交错布置,间排距1.5m,挂φ8,@15cm×15cm钢筋网,喷C25混凝土、δ=15cm;边墙和端墙采用φ28,L=6m和φ32,L=9m普通砂浆锚杆交错布置,间排距1.5m,挂φ8,@15cm×15cm钢筋网,喷C25混凝土、δ=15cm。
机械涨壳式预应力中空注浆锚杆主要参数见表1。
表1 机械涨壳式预应力中空注浆锚杆主要参数表
产品型号名义外径/壁厚
(mm)
涨壳极限抗
拉力(kN)
杆体极限
拉力(kN)
断后伸长率
(%)
锚杆孔直径
(mm)
EX28N 28/6 130 250 16 46 EX32N 32/6 180 290 16 65
涨壳式预应力中空注浆锚杆由涨壳锚固件、中空杆体、垫板、螺母等组成,见图1。
其主要作用原理为:锚杆杆体插入锚杆孔后,在外力作用下转动杆体,涨壳锚固件在杆体锥形体作用下张开,与岩壁紧密接触,与锚杆孔壁产生摩擦阻力,从而形成支护锚固力,达到及时锚固的效果。
图1 涨壳式预应力中空注浆锚杆结构图
3 扭力扳手率定
扭力扳力的率定是为了找出扭力扳手扭矩和拉拔力之间的对应关系。
机械涨壳式预应力中空注浆锚杆需要施加T=120kN的预应力,选用浙江嵊州生产的预置式TG型750-2000N·m扭力扳手。
在进行预应力中空注浆锚杆生产性试验之前,需先对预置式TG型750-2000N·m扭力扳手进行率定,根据率定结果进行一元线性回归分析,得出一元线性相关方程,并根据一元线性相关方程计算达到T=120kN 的初始预应力所对应的扭矩值,预应力中空注浆锚杆预应力与扭矩值对照,见表2。
表2 中空注浆锚杆施工预应力与扭矩值对照表
扭力扳手编号张拉力(kN) 扭矩值(N·m) 备注
1#
浙制06830149号NO2008076 120 1517.48 80 1099.78
2#
自编号070924-1
120
80
1380.43
909.09
注:回归方程1:у1=0.0958х-25.318,率定报告编号GS33GS-080111;回归方程2:у2=0.0849х+2.851,率定报告编号GS33JPⅡ07-0120;х为扭力扳手扭矩值刻度,у为施工加的预应力值。
由表2可知,要使预应力中空注浆锚杆达到T=120kN、80kN的初始预应力,扭力扳手1所对应的扭矩值分别为1517.48N·m、1099.78N·m,扭力扳手2所对应的扭矩值分别为1380.43N·m、909.09N·m。
4 现场生产性试验
预应力中空注浆锚杆正式投入生产之前,须进行现场生产性试验。
试验目的主要是为了确定锚杆孔直径、注浆工艺及注浆密实度。
在1#调压室顶拱第一部分第I序进行了现场生产性试验。
4.1 钻孔直径确定
Φ28/32预应力中空注浆锚杆锚头直径分别为45mm、55mm,为保证锚头顺利插入锚杆孔且能顺利打开涨壳进行锚固,根据锚杆涨壳直径钻孔时分别使用Φ50、Φ55、Φ60、Φ65四种规格钻头进行试验,用于确定适合机械涨壳式预应力中空注浆锚杆的最小钻孔直径。
根据现场机械涨壳式预应力中空注浆锚杆锚头安装情况,利用FJY25C圆盘钻打孔确定Φ50钻头适用于Φ28预应力中空注浆锚杆钻孔,Φ60钻头适用于Φ32预应力中空注浆锚杆钻孔,即可满足上述要求,与厂家推荐的锚杆孔直径稍有出入。
4.2 注浆及密实度
当锚杆向上安装时,一般采用注浆液从注浆管进浆,浆体逐渐充溢钻孔并向上流动。
此时中空锚杆体的空腔成为排气道,当空气排完时,注浆体从涨壳锚固件尾端进浆,充满空腔,从锚杆头流出,注浆完成。
见图2。
当锚杆水平或向下安装时,中空锚杆杆体为注浆管进浆,塑料管为排气道。
注浆时,从涨壳锚固件底部出浆,并逐渐充溢钻孔道,空气通过排气管排出,当浆体从塑料管流出时,完成注浆。
见图3。
图2 锚杆向上注浆工艺图图3 锚杆水平或向下注浆工艺图由于调压室顶部锚杆为垂直岩面布置,方向为垂直或倾斜向上,现场选用孔口PVC软管进行注浆,利用中空杆体排气的施工工艺。
即保证了杆体顺利回浆,又保证了注浆密实度。
根据现场注浆试验,对中空锚杆密实度进行了检测,检测密实度均达到90%以上。
5 预应力中空注浆锚杆施工工艺
5.1 施工工艺流程
施工准备→测量放线→圆盘钻造孔→孔道清理→快速水泥砂浆找平→预应力中空锚杆安装→锚具安装及施加预应力→从注浆管灌注水泥砂浆→密实度无损检测。
见图4。
图4 施工工艺流程图
5.2 施工方法
⑴钻孔:用FJY25C圆盘钻造孔时,Φ32中空锚杆使用Φ60钻头钻孔,Φ28中空锚杆使用Φ50钻头钻孔,钻孔深度比锚杆杆体有效长度大50~100mm,孔位偏差不大于100mm。
⑵孔道清洗与验收:钻孔完毕后,用压力水将孔道清洗干净,经检验合格后,临时封堵孔口。
⑶锚杆安装与张拉:①为保证锚杆与垫板垂直,使锚杆轴向受力,对孔口范围内局部参差不平的岩面,使用快速水泥砂浆找平,待找平层强度达到20MPa后,安装锚杆张拉。
②预应力中空注浆锚杆由厂家定尺制作,采用脚手架搭设平台配合人工将锚杆体送入孔内,使用厂家配置专用连接套筒转动锚杆杆体,使钢质锚头涨开与岩壁紧密接触以达到锚固目的。
③放入止浆塞和锚垫板,并安装排气管,旋上螺母,并使锚杆杆体位于锚杆孔的中部,并使用六角扳手预紧。
④根据设计要求初始预应力值,使用扭力扳手施加预应力。
扭力扳手使用前将扭力扳手设定到相应的扭矩值,由钻架平台或脚手架搭设平台做为操作平台,两人协作,采用管钳共同施加预应力。
正式张拉前应取20%设计张拉荷载,对其张拉1~2次,使其各部位紧密接触,当锚杆达到预定应力,扭力扳手达到预设扭矩值时,扭力扳手会发出“咔哒”的响声。
锚杆锁定后48h内,如发现预应力损失大于锚杆设计值的10%时,应进行补偿张拉。
⑷锚杆注浆
采用JS20E螺旋砂浆泵进行注浆,该泵的优点在于注浆压力和流量可调,压力动脉小,注浆压力和流量均匀。
注浆时,利用中空锚杆底部的注浆管注浆,中空杆体排气,直至中空锚杆中部孔道流出浆液方可停止注浆。
注浆时注意控制注浆压力和流量,以防止注浆管爆裂。
⑸质量检验
砂浆密实度检测:机械涨壳式预应力中空注浆锚杆注浆完成7天后,采用声波物探仪对其砂浆密实度检测,砂浆密实度在85%以上,满足技术要求不小于75%规定。
6 结论
涨壳式预应力中空注浆锚杆主要施工工序为锚杆张拉和锚杆注浆。
使用扭力扳手施加预应力,两个人用在几分钟内就可以完成,加快了施工进度。
使用专用螺旋砂浆泵进行注浆,可以更好的控制注
浆压力,防止注浆管爆裂,一定程度上提高了施工效率。
涨壳式预应力中空注浆锚杆施工工艺加快支护施工速度,短时间内提供主动支护力,对调压室顶拱围岩稳定起到积极的作用,是一种值得推广的新工艺。
该锚杆目前生产厂家较多,但是其断后伸长率能达到16%的较少,常规的断后伸长率都在6%左右,伸长率小的锚杆的杆体材质性脆,不适用于大跨度、高地应力、高边墙变形量较大部位。
目前部分厂家根据水工地下大洞室变形较大的特点,已生产出与热轧带肋Ⅱ级钢延伸率相当时的涨壳式预应力中空锚杆,断后伸长率不小于16%。
作者简介:
蒲进(1976.2-),男,渠县,项目总工,工程师,从事施工技术管理工作。