1、概況
根據(jù)《渠道膨脹巖處理錨桿專(zhuān)項(xiàng)工藝試驗(yàn)方案》，我部于2011年12月14日到2012年1月4日在預(yù)定試驗(yàn)段進(jìn)行了“渠道膨脹巖處理錨桿專(zhuān)項(xiàng)工藝試驗(yàn)”，現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告如下。
2、試驗(yàn)?zāi)康?/strong>
?。?）驗(yàn)證錨桿砂漿配合比的可施工性；
?。?）驗(yàn)證錨桿抗拉拔力能否達(dá)到設(shè)計(jì)90KN；
通過(guò)上述試驗(yàn)，檢驗(yàn)施工工藝是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)指標(biāo)，達(dá)到合格的施工質(zhì)量。
3、工藝試驗(yàn)流程和方法
3.1設(shè)計(jì)指標(biāo)
?。?）錨桿型號(hào)φ28二級(jí)熱軋螺紋鋼筋，L=9.0m，入巖8.4m，外露0.6m；
?。?）砂漿強(qiáng)度M25，抗拉拔力90KN；
?。?）孔徑φ100。
3.2工藝試驗(yàn)流程
邊坡清理→測(cè)量放線(xiàn)（布孔）→造孔→驗(yàn)收→安裝錨桿→注漿→防護(hù)→抗拔力試驗(yàn)。
3.3工藝試驗(yàn)方法
3.3.1施工準(zhǔn)備
3.3.1.1.技術(shù)準(zhǔn)備
?。?）調(diào)查清楚施工場(chǎng)地的工程地質(zhì)資料和必要的水文地質(zhì)資料。
?。?）準(zhǔn)備好施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和鄰近區(qū)域內(nèi)的地上地下管線(xiàn)（管道、電纜）、地下構(gòu)筑物、危險(xiǎn)建筑等調(diào)查資料，確保不影響現(xiàn)場(chǎng)施工及其它工作。
?。?）準(zhǔn)備好主要施工機(jī)械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料。
（4）所需原材料的檢驗(yàn)和配合比試驗(yàn)資料。
3.3.1.2.原材料
?。?）桿體材料：選用安鋼生產(chǎn)的II級(jí)鋼筋，直徑28mm，批號(hào)及報(bào)告見(jiàn)后。
?。?）水泥漿體材料：水泥選用同力水泥廠(chǎng)生產(chǎn)P•O42.5普通硅酸鹽水泥，批號(hào)及報(bào)告見(jiàn)后。細(xì)骨料選用盤(pán)石頭料廠(chǎng)生產(chǎn)的機(jī)制人工砂，人工過(guò)2.5mm篩后細(xì)度模數(shù)FM大于推薦的FM＜2.0，后改用過(guò)2mm篩FM=1.9，滿(mǎn)足要求；水采用生活用水，減水劑采用山西黃騰生產(chǎn)的聚羧酸高性能減水劑及平頂山奧斯達(dá)化學(xué)助劑有限公司生產(chǎn)的ASD-800緩凝高效減水劑。
?。?）注漿管材料：選用軟PVC管，內(nèi)徑25mm，外徑32mm，耐壓1MPa。
測(cè)量（定位）及鉆孔
試驗(yàn)孔布置在渠道左岸混凝土框格梁框格內(nèi)部。使用全站儀測(cè)量放樣定位。其中(AY)32+481處（渠道邊坡1：3）做一組，共3根；(AY)34+270處（渠道邊坡1：3），做一組，共3根。共兩組6根，孔徑均為φ100mm、設(shè)計(jì)孔深8.4m。
3.3.1.3.機(jī)械
?。?）造孔采用浙江開(kāi)山股份有限公司生產(chǎn)的KG910B履帶式鉆機(jī)；
（2）砂漿拌合使用鄭州旭達(dá)立軸強(qiáng)制式砂漿拌和機(jī)；
?。?）注漿泵使用鄭州旭達(dá)XZ-30型螺旋式砂漿泵，額定工作壓力3MPa，額定輸出方量250L/min或15m3/h；
（4）錨桿拉拔采用北京天地星火科技有限公司生產(chǎn)的數(shù)字式ZY-30錨桿拉力計(jì)。
3.3.2操作工藝
3.3.2.1.鉆孔
?。?）鉆孔前，根據(jù)方案要求定出孔位，做出標(biāo)記。
?。?）鉆機(jī)就位后，應(yīng)加固平穩(wěn)，依據(jù)試驗(yàn)段設(shè)計(jì)坡比確定錨桿孔傾角，校正導(dǎo)桿或立軸與鉆桿傾角一致，并在同一軸線(xiàn)上，確保成孔質(zhì)量。
?。?）本次試驗(yàn)段選定的地質(zhì)情況基本為：由鉆孔揭露的地層情況不均一，主要由膨脹巖（含水隨深度加大）及夾層組成，夾層分為膠結(jié)卵石、砂巖、含礫土幾種類(lèi)型。
（4）鉆孔過(guò)程中應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況選擇鉆孔設(shè)備和控制進(jìn)尺速度：對(duì)回填土層和砂層采用錐形螺旋鉆頭、慢轉(zhuǎn)速進(jìn)，并在鉆進(jìn)過(guò)程中采取保護(hù)措施；對(duì)卵石層和砂巖層采用沖擊鉆頭、快轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，以提高鉆進(jìn)效率；由硬地層鉆到軟地層時(shí)，可適當(dāng)加快鉆進(jìn)速度；軟地層變?yōu)橛驳貙訒r(shí)，要減速慢進(jìn)；在易縮徑的地層中，應(yīng)適當(dāng)增加掃孔次數(shù)，防止縮徑。如在實(shí)際施工過(guò)程中出現(xiàn)上述地層變化，需如此往復(fù)，直至成孔。本次試驗(yàn)鉆進(jìn)速度不一，成孔平均為1h/孔（除過(guò)鉆機(jī)準(zhǔn)備及移動(dòng)就位時(shí)間約半小時(shí)），平均鉆孔速度0.15米/分。
?。?）鉆孔完成后采用高壓風(fēng)進(jìn)行清孔，測(cè)量孔徑、孔深，并填寫(xiě)相應(yīng)記錄。
3.3.2.2.安裝及注漿
（1）按照《水利水電工程錨噴支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(SL377-2007)5.2.1第2條要求，灰：砂=1：1～1：2，灰：水=1：0.38～1：0.45間選取。水泥砂漿配合比以《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（SL352-2006）附錄B水工砂漿配合比設(shè)計(jì)方法，按照水灰比0.45，灰砂比1：1.3、1：1.54、1：1.69、1：1.8系列配合比進(jìn)行了試驗(yàn)，錨桿砂漿試驗(yàn)配合，最終以第三方試驗(yàn)室試驗(yàn)配合比報(bào)告為準(zhǔn)。
?。?）砂漿采用立軸強(qiáng)制式砂漿攪拌機(jī)在施工現(xiàn)場(chǎng)集中拌合，錨桿注漿采用螺旋式砂漿泵注漿。拌合時(shí)間從加水起3分鐘。
（3）錨桿施工采用“先插錨桿后注漿”的方法，注漿管與錨桿應(yīng)同時(shí)插到孔底，然后將注漿管退出50～100mm開(kāi)始注漿，隨砂漿的注入緩慢勻速拔出，使孔內(nèi)填滿(mǎn)砂漿。注漿管先用外徑32mm內(nèi)徑25mm高壓橡膠管，長(zhǎng)度30米；后用外徑32mm內(nèi)徑28mm軟PVC管，長(zhǎng)度40米；最后用外徑42mm內(nèi)徑32mm高壓橡膠管長(zhǎng)度36米。
?。?）入孔時(shí)錨桿“拐頭”坡面上方以方便混凝土網(wǎng)格梁的鋼筋綁扎，在傾角符合設(shè)計(jì)要求下，錨桿與坡面保持垂直，且錨桿與鉆孔中心保持同心，不得任意扭轉(zhuǎn)桿體，使安裝好的錨桿始終處于鉆孔中心位置。
（5）錨桿入孔時(shí)，應(yīng)把注漿管固定在錨桿上，但不能固定死，避免在注漿過(guò)程中不易拔出。
?。?）注漿完畢后，應(yīng)將錨桿露出地面部分鋼筋上的砂漿清理干凈，并保護(hù)好，地面多余的砂漿應(yīng)抹平，保證露出錨桿的長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)要求，在砂漿強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求之前，不應(yīng)敲擊、碰撞和牽拉錨桿。
?。?）錨桿砂漿每組取樣2組，7d和28d各1組。
3.3.3質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
3.3.3.1.保證項(xiàng)目
?。?）錨桿工程所用原材料、鋼材、水泥漿、水泥砂漿標(biāo)號(hào)必須符合設(shè)計(jì)要求；
（2）錨固體的直徑、位置、長(zhǎng)度和傾角必須符合設(shè)計(jì)要求；
?。?）錨桿的組裝和安放必須符合《水利水電工程錨噴支護(hù)技術(shù)規(guī)范》
(SL377-2007)的要求；
?。?）錨桿的試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)必須符合設(shè)計(jì)和施工規(guī)范的規(guī)定。
3.3.3.2.基本項(xiàng)目
水泥、砂漿、錨桿鋼筋必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，并符合設(shè)計(jì)和施工規(guī)范的要求。拉拔力須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。
3.3.3.3.允許偏差
（1）錨孔開(kāi)孔允許偏差為100mm；
?。?）錨桿體長(zhǎng)度誤差不應(yīng)大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的＋100mm－30mm；
?。?）錨桿抗拉拔力不應(yīng)小于設(shè)計(jì)90KN。
3.3.4鉆孔失敗后的處理措施
如遇到塌孔或孔壁變形導(dǎo)致桿體插不到孔底時(shí)，應(yīng)重新掃孔處理，直至錨桿順利插入孔底。
4、試驗(yàn)部位
根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮湾^桿的鉆孔方向，參考渠道開(kāi)挖后的地質(zhì)編錄剖面圖和膨脹巖（土）處理措施圖，選擇具有地質(zhì)特性代表的部位鉆孔、安裝錨桿，進(jìn)行錨桿模擬試驗(yàn)。
為避免影響框格梁錨桿設(shè)計(jì)孔位布置，試驗(yàn)孔布置在渠道左岸混凝土框格梁框格內(nèi)部。其中(AY)32+481處（渠道邊坡1：3）左岸邊坡做一組，共3根；(AY)34+415處（渠道邊坡1：3）右岸邊坡做一組，共3根。共兩組6根，孔徑均為φ100mm、設(shè)計(jì)孔深8.4m，錨桿錨固長(zhǎng)度8.4米。
5、結(jié)論
原材料部分，人工砂使用盤(pán)石頭水庫(kù)機(jī)制成品砂過(guò)2mm篩的細(xì)砂，水泥、鋼筋不變，外加劑使用平頂山奧斯達(dá)化學(xué)助劑有限公司生產(chǎn)的ASD-800緩凝高效減水劑。
配合比使用河南省水利基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心站南水北調(diào)水安陽(yáng)段工程實(shí)驗(yàn)室的灰比0.45，灰砂比1：1.5的砂漿配合比。
主要機(jī)械設(shè)備，按照本標(biāo)段需處理膨脹土段的設(shè)計(jì)錨桿孔數(shù)量為19606孔，工期六個(gè)月計(jì)，鉆機(jī)選用浙江開(kāi)山股份有限公司生產(chǎn)的KG910B履帶式鉆機(jī)，每臺(tái)每天兩班平均成孔16個(gè)，需要鉆機(jī)7臺(tái)；砂漿攪拌機(jī)及注漿機(jī)7套，注漿管使用外徑32mm內(nèi)徑28mm軟PVC管，長(zhǎng)度40米7根。
6、附件
?。?）鋼筋批號(hào)及檢驗(yàn)報(bào)告
（2）同力P•O42.5普通硅酸鹽水泥批號(hào)及報(bào)告
?。?）山西黃騰聚羧酸高性能減水劑及平頂山奧斯達(dá)化學(xué)助劑有限公司ASD-800緩凝高效減水劑批號(hào)及報(bào)告
?。?）人工砂檢驗(yàn)報(bào)告
（5）錨桿鉆孔施工記錄表、錨桿注漿施工記錄表、拉拔力試驗(yàn)測(cè)量記錄表
（6）M25砂漿配合比報(bào)告
?。?）砂漿7天強(qiáng)度檢驗(yàn)報(bào)告
?。?）拉拔力試驗(yàn)報(bào)告
（9）膨脹巖（土）處理錨桿對(duì)中支架圖
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