摘要:在錨桿支擋工程工藝與質(zhì)量控制中我們要結(jié)合具體的施工實(shí)踐,對(duì)施工的環(huán)境和特點(diǎn)以及施工中采用的新技術(shù)進(jìn)行探討,并對(duì)錨桿支擋工程的施工工藝與質(zhì)量控制進(jìn)行探究,錨桿的質(zhì)量控制與錨桿支擋工程工藝對(duì)于確保施工質(zhì)量具有一定的理論指導(dǎo)意義。
預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)是利用錨桿與地層巖土的抗剪強(qiáng)度之間的連接來(lái)傳遞結(jié)構(gòu)物的拉力或保持地層開挖面的自身穩(wěn)定。在錨桿的作用下,使巖土層與結(jié)構(gòu)物緊密的連接在一起,利用地層產(chǎn)生的壓應(yīng)力對(duì)其起到加筋加固作用,從而改善地層的力學(xué)性能,增強(qiáng)地層的強(qiáng)度。
一、工程概述
某公路的施工改造支擋工程,其工程范圍內(nèi)場(chǎng)地主要由沉積的黏土、黃土及碎石等構(gòu)成,采用框架格柵錨固結(jié)構(gòu)以達(dá)到邊坡穩(wěn)定,錨桿材料采用Ф32高強(qiáng)度精軋螺紋鋼筋,錨桿方向與水平地面夾角30°,錨桿進(jìn)入土層總長(zhǎng)25米。土層的黏聚力30~60MPa,地下水含水情況為6~l3m。此段路線縱段下挖較深,原地面比設(shè)計(jì)路面高出16m。
二、工藝原理及施工特點(diǎn)
1、錨桿支檔結(jié)構(gòu)工藝原理
預(yù)應(yīng)力錨桿的結(jié)構(gòu)一端與施工的結(jié)構(gòu)物相連,另一端錨固在巖土體層內(nèi),讓錨桿與施工的土體形成一個(gè)整體,并對(duì)其施加預(yù)應(yīng)力,形成錨固體系,用以維護(hù)巖土體的穩(wěn)定,將巖土形成的土壓力、抗傾覆等所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)拉力進(jìn)行有效的分解。它由框架、擋土板、錨桿和墻后土體組成,屬于輕型擋土結(jié)構(gòu)。
2、施工的特點(diǎn)
由于道路施工的空間較大,通過(guò)對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力,增強(qiáng)了土體的壓力,能夠有效控制土體變形,調(diào)整巖土體應(yīng)力狀態(tài),改變巖土原有受力方式,有利于巖土體的穩(wěn)定性;施工所需鉆孔孔徑小,可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,不需要大型機(jī)械,施工機(jī)具輕便簡(jiǎn)單、靈活,所需工作面小,可靠性比較高,便于施工,采用小型機(jī)械就能完成鉆孔,工藝簡(jiǎn)便、施工安全、便于相關(guān)工序穿插等特點(diǎn)。
三、施工工藝流程及操作要點(diǎn)
1、施工的流程
在施工的過(guò)程中,根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,對(duì)施工的流程進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。
2、操作要點(diǎn)論述
?。?)施工前的準(zhǔn)備工作
首先要進(jìn)行測(cè)量放線和復(fù)核,根據(jù)施工圖紙上錨桿位置及標(biāo)高用全站儀對(duì)開孔進(jìn)行定位,根據(jù)孔位,在坡面搭設(shè)施工平臺(tái)。根據(jù)預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)計(jì)要求、土層條件和環(huán)境條件,合理選擇施工設(shè)備、器具和工藝方法。施工所需鉆孔,孔徑小,不用大型機(jī)械,結(jié)構(gòu)輕巧,可靠度高;施工機(jī)具輕便簡(jiǎn)單、靈活,所需工作面小,工人勞動(dòng)強(qiáng)度低;基本采用機(jī)械化作業(yè),工藝簡(jiǎn)便、施工安全、便于相關(guān)工序穿插等特點(diǎn)。施工平臺(tái)是用腳手鋼管搭建的,平臺(tái)搭設(shè)高度位于孔位下方0.5m.上鋪踏板寬度不小于5.0m,以便鉆孔時(shí)能適當(dāng)調(diào)整傾角。
(2)鉆孔
在鉆機(jī)安放前,確定好孔位準(zhǔn)確位置,在坡面打入鋼釘,進(jìn)行統(tǒng)一的編號(hào),在鋼釘頂部涂紅油漆做標(biāo)記。按照施工設(shè)計(jì)圖,準(zhǔn)確的確定錨孔方位角,并做出標(biāo)記。鉆機(jī)就位后應(yīng)保證施工的平衡,保證導(dǎo)桿或立軸與鉆桿傾角一致,并在同一軸線上,保證孔與孔的距離誤差不要大于20mm。然后根據(jù)土層條件,選擇作業(yè)方式。
?、僭诓捎酶勺鳂I(yè)法鉆孔時(shí),要根據(jù)巖土體的實(shí)際情況,注意鉆進(jìn)速度,不能操之過(guò)急,要注意施工的程序,避免“卡鉆”。要把土充分倒出,清理干凈后再拔鉆桿,這樣可減少孔內(nèi)虛土,也方便鉆桿拔出,而不會(huì)影響施工質(zhì)量和造成返工。
?、诓捎脻褡鳂I(yè)法成孔時(shí),要考慮鉆頭的參數(shù),注意鉆進(jìn)的速度,不要被埋鉆、卡鉆,施工時(shí)要不斷供水沖洗,施工過(guò)程中要確??卓谒?,一般把鉆速控制在300~4O0mm/min為宜。在鉆頭接鉆頭時(shí),一定保持鉆頭的清潔,隨時(shí)注意鉆進(jìn)速度、壓力和鉆桿的角度,按照具體的施工方法進(jìn)行鉆頭清洗,直到溢出清水,再拔出鉆頭。
?。?)錨桿桿體的制作與安裝
錨桿制作前要根據(jù)清理好的孔位實(shí)際長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量,依據(jù)測(cè)量的結(jié)果和孔號(hào)對(duì)錨桿進(jìn)行下料制作。在錨桿制作的過(guò)程中要注意保護(hù),要在有覆蓋的加工間進(jìn)行。在制作前,一定要對(duì)螺鋼紋線進(jìn)行外觀檢查,檢查合格后才能使用。按照制作的工序,將材料鋪展在制作平臺(tái)上,平直排列。剪裁錨桿應(yīng)按照規(guī)定,使用砂輪機(jī)切割,保證錨桿不會(huì)變形,錨桿接長(zhǎng)時(shí),要注意使用聯(lián)接器,保證錨桿能夠承受的應(yīng)力。錨桿制作完成后,按照常規(guī)的方法進(jìn)行檢驗(yàn),在準(zhǔn)確無(wú)誤后,對(duì)錨桿進(jìn)行編號(hào)。
錨桿安裝前,對(duì)鉆孔進(jìn)行檢查、清理和完善,是必須要完成的工作,同時(shí)也要對(duì)錨桿體進(jìn)行詳細(xì)檢查,對(duì)有損壞的桿體要進(jìn)行修復(fù)或更換。錨桿的安裝與推送,要求用力均勻一致,不能對(duì)錨桿造成損害,并注意在推送過(guò)程中不得使錨桿體轉(zhuǎn)動(dòng),造成聯(lián)接器的損壞,確保錨桿能夠到達(dá)預(yù)定的深度。當(dāng)錨桿推送出現(xiàn)困難時(shí),應(yīng)該將其抽出,進(jìn)行仔細(xì)的檢查和分析,當(dāng)錨桿出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),及時(shí)采取補(bǔ)救措施,以保證注漿的過(guò)程通暢,在安裝到位后,要進(jìn)行臨時(shí)固定。
?。?)注漿
①漿體配制。注漿是施工的重要過(guò)程,首先要按照要求進(jìn)行漿體材料的配置。注漿材料應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定,一般宜選用質(zhì)量上好的配料,按照水泥與砂的比例為1:1或l:2進(jìn)行配制,采用水灰比例在0.38與0.42之間的水泥砂漿或水灰比0.40~0.45的純水泥漿,為提高配比效果,必要時(shí)可加人一定量的外加劑或拾合料,并且保證在配制的過(guò)程中不能慘與雜質(zhì)。
?、谧{。根據(jù)施工的要求,注漿采用高壓力活塞式注漿泵,保證灌漿壓力在0.4MPa~2MPa之間,不能過(guò)高或者過(guò)低。將注漿管推入鉆孔內(nèi),在管端注人錨漿。注漿的過(guò)程的壓力要均勻,隨著漿液的灌入,逐步將灌漿管向外拔出。灌漿時(shí)壓力要均勻,不能吹散漿液和砂漿,當(dāng)注漿完成后封堵孔口嚴(yán)密搗實(shí),然后再用0.4MPa~0.6MPa的壓力進(jìn)行補(bǔ)灌,保證注漿的嚴(yán)實(shí),穩(wěn)壓數(shù)分鐘后即可完成。但是,在注漿作業(yè)開始和中途停止時(shí),需要用水或稀水泥漿潤(rùn)滑注漿泵及注漿管路,防止注漿不均勻。
?。?)錨墩施工
按照設(shè)計(jì)要求尺寸開挖臺(tái)座基槽,將預(yù)制好的鋼筋放人臺(tái)座內(nèi),固定好模板澆筑混凝土,振搗密實(shí)。錨墩施工一般在錨桿注漿完成7天后開始施工,施工時(shí)注意不能損害錨桿,同時(shí)采用加設(shè)套管措施對(duì)錨桿進(jìn)行保護(hù)。施工時(shí),將錨墊板和螺旋筋固定在錨墊墩或橫梁的鋼筋上,隨后要擺放平整,同時(shí)有一點(diǎn)一定要保證,就是它的方向與錨孔方向必須一致。
?。?)預(yù)應(yīng)力張拉與鎖定
為避免相鄰錨桿張拉的應(yīng)力損失,所以要采用“跳張法”陋一拉一,而錨體養(yǎng)護(hù)要達(dá)到水泥漿強(qiáng)度的75%時(shí),才可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。對(duì)錨桿預(yù)強(qiáng)1~2次,使各部位接觸緊密,桿體與土層緊密結(jié)合,產(chǎn)生初剪。
?、?gòu)埨O(shè)備要根據(jù)錨桿體的材料和鎖定力選擇,以免損害施工,待錨墩強(qiáng)度和錨固段漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度方能行張拉。張拉采用“雙控法”進(jìn)行張拉,利用拉力與伸長(zhǎng)值來(lái)控制錨應(yīng)力,以控制油表讀數(shù)為主,用伸長(zhǎng)量來(lái)校核。
②安裝錨具前,將錨墊板表面清除干凈,要對(duì)錨具逐個(gè)嚴(yán)格檢查。錨具安裝應(yīng)與錨墊板和千斤頂密切對(duì)中,并與錨桿軸線方向垂直,預(yù)應(yīng)力錨桿張拉前,依次安裝墊板和工作錨螺母,千斤頂就位,套上工具錨并擰緊工具錨螺母。
?、蹚埨旨?jí)進(jìn)行,正式張拉按設(shè)計(jì)的0.20,0.40,0.80,1.00倍進(jìn)行整體張拉。每次張拉的荷載時(shí)間為3~5min,張拉時(shí),加載速度每分鐘不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)荷載的1/10,卸載率每分鐘不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)荷載的1/5。
④拉拔力試驗(yàn)。在施工前先進(jìn)行3~5根錨桿的拉拔力試驗(yàn),即根據(jù)張拉實(shí)際拉拔力與設(shè)計(jì)拉拔力比較,這是根據(jù)設(shè)計(jì)要求,為確定預(yù)應(yīng)力損失值而定的。最后確定張拉控制應(yīng)力,以增加錨桿的安全可靠性。
⑤鎖定。在錨筋張拉至設(shè)定最大張拉荷載值后,應(yīng)持荷穩(wěn)定10分鐘左右,觀察壓力值以及伸長(zhǎng)量變化,判斷是否有預(yù)應(yīng)力損失,再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行張拉,然后擰緊工作錨螺母,卸荷千斤頂油路完成鎖定作業(yè)。
?、揞A(yù)應(yīng)力錨桿施工。預(yù)應(yīng)力桿體材料選用高強(qiáng)螺紋鋼筋,當(dāng)預(yù)應(yīng)力值較小或錨桿長(zhǎng)度小于20m時(shí),預(yù)應(yīng)力筋也可采用II級(jí)或III級(jí)鋼筋。水泥用普通硅酸鹽水泥,必要時(shí)可采用抗硫酸鹽水泥,不得使用高鋁水泥。細(xì)骨料應(yīng)選用粒徑小于2mm的中細(xì)砂。塑料套管材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度,保證其在加工和安裝過(guò)程中不致?lián)p壞,具有抗水性和化學(xué)穩(wěn)定性,與水泥砂漿和防腐劑接觸無(wú)不良反應(yīng)。
(7)封錨
預(yù)應(yīng)力張拉線結(jié)束后,一定要經(jīng)檢查驗(yàn)收合格后用切割機(jī)將錨桿外露超長(zhǎng)部分切斷,預(yù)應(yīng)力筋的外露長(zhǎng)度不宜小于其直徑的1.5倍,且不宜小于30mm,然后要采用防腐涂料仔細(xì)涂刷外露鋼件,如錨具、鋼紋線、楔片、鋼墊板等,涂刷后用微膨脹細(xì)石混凝土進(jìn)行封閉。
四、小結(jié)
在施工過(guò)程中,從注漿、成孔、張拉的外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量?jī)煞矫孢M(jìn)行控制,從關(guān)鍵工序入手,并且要嚴(yán)格按照施工工藝操作,除常規(guī)檢測(cè)外.更要解決施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際問(wèn)題,這樣不但確保了質(zhì)量,而且加快了施工進(jìn)展,大大的提高了經(jīng)濟(jì)效益,通過(guò)監(jiān)測(cè)表明,預(yù)應(yīng)力錨桿在邊坡支護(hù)工程中的應(yīng)用具有良好的效果。
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