【摘要】文章通過筆者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)及工程實(shí)例,主要針對某隧道新增預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)進(jìn)行了分析,并提出了施工中的質(zhì)量控制措施,旨在為隧道施工技術(shù)人員參考借鑒。
引言
近年來,隨著交通行業(yè)的發(fā)展,隧道工程建設(shè)數(shù)量不斷增多,隧道施工技術(shù)也得到了不斷完善,對隧道開挖深度也越來越深,因此,深基坑支護(hù)技術(shù)在隧道工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。深基坑支護(hù)施工除了要求必須滿足自身結(jié)構(gòu)的安全、保證施工安全順利進(jìn)行、確保周邊環(huán)境與建筑物、道路管線的安全外,同時(shí)還必須實(shí)現(xiàn)施工對周邊的環(huán)境影響最少,降低地下污染、降低造價(jià)的目的。而預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù),其不僅可決定支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,而且還能有效控制基坑變形,在深基坑支護(hù)中起著相當(dāng)重要的作用。本文結(jié)合工程實(shí)例,主要就隧道預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)及質(zhì)量控制進(jìn)行了研究。
1項(xiàng)目概況
某隧道工程,基坑北側(cè)觀測點(diǎn)CX3、S5位移超限,最大位移35.2mm,南側(cè)S2、S10、S11測點(diǎn)位移超限,最大位移54.8mm。根據(jù)會(huì)后連續(xù)監(jiān)測結(jié)果,北側(cè)位移呈逐漸減小趨勢并回到控制值范圍以內(nèi)(CX3為22.04mm,S5為17.84mm)。南側(cè)位移有增大趨勢(最大值54.8mm)。考慮到本工程未來使用時(shí)間較長,在管節(jié)浮運(yùn)時(shí)需反復(fù)泡水放水,最后施工隧道暗埋段結(jié)構(gòu)還要繼續(xù)深挖,為安全考慮在超限位置增加一排預(yù)應(yīng)力錨桿。
2施工要求
本工程在基坑控制點(diǎn)G~P,P~Q區(qū)間地下連續(xù)墻增加一排預(yù)應(yīng)力錨桿。新增錨桿與連續(xù)墻水平夾角參照同位置錨桿。
3施工技術(shù)要點(diǎn)
3.1施工順序
預(yù)應(yīng)力錨桿主要施工程序如下:平臺(tái)搭設(shè)→鉆孔→清孔→桿體安裝→封口→孔口墊座安裝→張拉與鎖定→自由段注漿→外露錨桿桿體保護(hù)。
3.2機(jī)械化造孔
預(yù)應(yīng)力錨桿采用YG80型導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)造孔,造孔前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求對錨桿孔孔位測量放樣,定出孔位,并用紅油漆標(biāo)識(shí)。鉆孔時(shí)要求鉆桿垂直巖面,鉆孔平直,孔軸方向偏差不大于1°~3°。由于鉆桿僅1.2m長,鉆桿鉆進(jìn)1m深左右時(shí),安裝鉆桿連接套,再連接一根1.2m長鉆桿繼續(xù)鉆進(jìn)至終孔,造孔完成后,加大鉆臂水閥,邊沖邊退釬,沖洗鉆孔。
3.3內(nèi)錨段灌注及錨桿安裝
利用自制簡易臺(tái)架作為內(nèi)錨段灌漿及錨桿安裝作業(yè)平臺(tái),速凝型水泥錨固劑藥卷使用錨固劑風(fēng)槍將錨固劑打入內(nèi)錨段,錨固劑藥卷經(jīng)錨固劑風(fēng)槍打入輸送管(1″PE管),再經(jīng)輸送管打入內(nèi)錨段孔底,每打入一卷錨固劑,輸送管向孔外拉出5cm左右,直至打入錨固劑藥卷60支左右或孔內(nèi)錨固劑距離孔底3.0m處(內(nèi)錨段長度為3.0m)結(jié)束。
錨固劑藥卷在打入前先在水中浸泡,浸泡時(shí)間控制在2.5分鐘左右,浸泡直觀效果原則上以藥卷中心留有黃豆顆粒大小的白蕊,或藥卷在水中不冒或冒少量氣泡為止。錨固劑風(fēng)槍工作風(fēng)壓控制在0.5~0.6MPa左右,在風(fēng)槍的風(fēng)管輸入端安裝壓力表進(jìn)行風(fēng)壓控制。
在錨固段速凝水泥藥卷打入結(jié)束后立即進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨桿桿體安裝,在平臺(tái)上采用人工插桿,可利用人工扶桿的情況下,錨桿鉆臂將錨桿緩慢頂入,減輕作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度,錨桿桿體端部加φ40mm鋼管輔助送桿。
3.4張拉與鎖定
在內(nèi)錨段錨固劑灌漿完畢后24小時(shí)左右開始進(jìn)行錨桿張拉。張拉設(shè)備采用TG-2000型扭力扳手。錨桿張拉前,對扭力扳手進(jìn)行標(biāo)定。施工中扭力扳手易損壞,要求每周標(biāo)定一次。
張拉前將鋼墊板套入錨桿,調(diào)整墊板與錨桿垂直后緊鎖螺帽。錨桿正式張拉前,取20%的設(shè)計(jì)張拉荷載(即2.4t),對其預(yù)張拉1~2次,使其各部位接觸緊密。
張拉力施加值順序依次為:第一次張拉力為設(shè)計(jì)值的25%(3.0t),持荷5分鐘后進(jìn)行第二次張拉,張拉力為設(shè)計(jì)值的50%(6.0t),持荷5分鐘后進(jìn)行第三次張拉,張拉力為設(shè)計(jì)值的75%(9.0t),持荷5分鐘后進(jìn)行第四次張拉,張拉力為設(shè)計(jì)值的100%(12t),最后一級張拉力達(dá)到設(shè)計(jì)值后穩(wěn)壓30min結(jié)束張拉,鎖定。每張拉一次均應(yīng)量測錨桿桿體的伸長值,并作好原始記錄。
錨桿鎖定后48小時(shí)內(nèi),若發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失大于錨桿拉力設(shè)計(jì)值的10%時(shí),應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。
3.5自由段注漿
張拉結(jié)束后開始對錨桿自由段回填灌漿施工,灌漿采用純水泥漿,2SNS型灌漿泵注漿。確認(rèn)排氣管暢通后,才能進(jìn)行孔內(nèi)自由段注漿,自由段注漿應(yīng)飽滿,當(dāng)排氣孔不再排氣,并有濃漿液溢出時(shí),可結(jié)束自由段注漿。漿體凝固前,不得敲擊、碰撞和拉拔桿體。
自由段灌漿在一批(30~50根)錨桿張拉完成后集中進(jìn)行,可實(shí)現(xiàn)規(guī)?;┕?。
4施工中的質(zhì)量控制
預(yù)應(yīng)力錨桿施工工序復(fù)雜,技術(shù)要求嚴(yán)格,為確保施工質(zhì)量,除了嚴(yán)把程序檢驗(yàn)關(guān)外,對做好以下幾個(gè)方面的質(zhì)量控制:
(1)對錨桿精軋螺紋鋼、錨固劑藥卷、水泥等重要材料,要求相關(guān)資料齊全,并進(jìn)行進(jìn)場抽檢,以確保材質(zhì)優(yōu)良。張拉前首先對扭力扳手進(jìn)行標(biāo)定,標(biāo)定合格后再用于張拉施工。施工過程中扭力扳手極易損壞,要求每周標(biāo)定一次,確保張拉精度。
?。?)造孔是質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,孔位必須經(jīng)測量放樣,并用紅油漆標(biāo)識(shí)。液壓鑿巖臺(tái)車要選用經(jīng)驗(yàn)豐富,責(zé)任心強(qiáng)的操作手,開鉆前要認(rèn)真調(diào)整好鉆臂方向,確??紫虼怪睅r面再開鉆,鉆桿勻速鉆進(jìn),并不斷加水沖洗巖粉。鉆孔準(zhǔn)確度高,不但確保了錨固效果,且確保插桿及承壓墊板安裝及張拉施工。
(3)內(nèi)錨段灌漿是否密實(shí),是確保張拉成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié),首先要確保錨固劑藥卷浸泡充分,要求浸泡時(shí)間控制在2.5分鐘左右。其次,錨固劑每打入一卷錨固劑,輸送管向孔外拉出5cm左右,要確保打入錨固劑藥卷60支左右,填滿3m錨固段。
?。?)張拉是預(yù)應(yīng)力錨桿施工最重要的環(huán)節(jié),張拉嚴(yán)格按技術(shù)要求進(jìn)行分級張拉,全過程嚴(yán)格監(jiān)控,并做好詳細(xì)的原始記錄。
5結(jié)論
綜上所述,本文通過結(jié)合工程實(shí)例對隧道工程預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)及質(zhì)量控制的分析與探討,得到以下幾方面的結(jié)論:
?。?)采用預(yù)應(yīng)力錨桿對隧道進(jìn)行支護(hù)和加固,提高了圍巖的自穩(wěn)性,對隧道的薄弱隔墻和拱腳處加固取得了初步的成功。
?。?)錨桿錨固深度和密實(shí)度現(xiàn)場檢測技術(shù),對掌握錨固方法的合理性有著積極的指導(dǎo)作用,并有很好的推廣使用前景。
?。?)實(shí)施設(shè)計(jì)、施工、檢測為一體的施工技術(shù),及時(shí)反饋信息并指導(dǎo)隧道的各項(xiàng)技術(shù)方案落實(shí),對保證隧道圍巖的穩(wěn)定有著積極的作用。
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