摘要:對凈隧道的錨桿支護施工和檢測方法進行了較為深入的分析與探討,提出實施設計、施工、檢測為一體的信息化施工技術。通過檢測及時反饋信息并指導隧道的各項技術方案落實,對保證隧道的穩(wěn)定、積累施工經(jīng)驗、掌握施工工藝流程,合理組織、均衡施工有著積極的指導作用。
1.工程地質(zhì)
塔洼2#隧道為分離式隧道,總長871m。隧道進出口段巖體破碎,坡面陡立,圍巖的節(jié)理裂隙較發(fā)育,尤其是隧道左線出口靠山體側(cè)邊坡實際地質(zhì)情況與地勘資料不一致,圍巖情況極差,表層覆蓋1~2m厚多年腐蝕土與3~4m厚碎石土,雨季山體極為不穩(wěn)定,可能滑移,對此段邊坡采取施加預應力錨桿支護方式加固。隧道穿越塔洼村舊址北側(cè)的山體,清水河在隧址南側(cè)蜿蜒流過。隧址區(qū)山體較完整,但巖體受構造影響嚴重,隧道出口處山體部溝坎發(fā)育,圍巖以淺紫色白云質(zhì)石英砂巖為主,砂質(zhì)白云巖、葉片狀含粉沙泥質(zhì)白云巖組成數(shù)十個旋回性基本層序,厚度穩(wěn)定,為潮間~潮上環(huán)境沉積。
2.設計要求
錨桿錨固段須進入基巖內(nèi),現(xiàn)場根據(jù)實際情況酌情調(diào)整錨桿長度。每開挖2m一層時,施工一排預應力錨桿,同時進行掛鋼筋網(wǎng),噴砼支護。樁號K697+623~K697++640之間靠山體側(cè)邊坡采用預應力錨桿加固,預應力錨桿采用Φ32高強精軋螺紋鋼筋,梅花形布置@200×200cm。錨桿長度L=1500cm,其中自由段長1200cm,錨固段長300cm。
3.施工方法
3.1測量放線
按設計要求進行邊坡放線,在山體上用白灰撒線,即開挖坡度。開挖完成后進行測量符合,并請監(jiān)理人員到現(xiàn)場一起進行坡度驗收。
3.2漿材料的選擇
應根據(jù)灌漿目的和環(huán)境水的侵蝕作用確定。一般情況下,應采用普通硅酸鹽水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥,膨脹劑,為滿足干縮性小的要求,可選用不降低流動的膨脹劑來抵消干縮,膨脹劑要堿含量低,摻量在6~8%之間。注漿用水宜用生活用水。
3.3配漿
配漿依據(jù)為試驗室確定的水泥漿配合比,根據(jù)實際情況作調(diào)整。如孔內(nèi)濕度大水灰比小一些,孔內(nèi)干燥一些水灰比大一些。
注漿材料為水泥漿,設計要求強度不低于30MPa,水灰比為1:0.45;注漿漿液應攪拌均勻,隨伴隨用,并在初凝前用完。嚴防石塊、雜物混入漿液。一次注漿時,采用常壓,注漿管隨錨桿一同插入孔內(nèi),注漿管的出漿口距孔底300~500mm處,漿液自下而上連續(xù)灌注,確保從孔內(nèi)順利排氣,當空口溢出漿液時,可停止注漿。一次常壓注漿完成后,應對注漿管、注漿槍和注漿管清洗干凈。錨桿張拉后,應從補漿口對錨頭和錨桿自由段間的空隙進行二次充填注漿,目的是使自由段桿體有效防腐。待一次注漿形成的水泥結石體強度達到5.0MPa后,即可進行對錨固體的二次高壓注漿,注漿壓力不低于2.0MPa。
3.4錨桿組裝與安放
錨桿組裝前應先對鋼筋進行平直、除油和除銹,接長采用YGL型專用連接器;接著進行防腐處理;最后進行錨桿安放。防腐處理:先對錨桿自由段涂刷防腐油漆,再將鋼筋裝入HDPE管內(nèi),HDPE管內(nèi)應充滿防腐油脂(本次采用復合鈣基潤滑脂),并采取專門措施將防腐油脂滯留于套管內(nèi);沿桿體軸線每隔1.5~2.0m應設置一個對中支架,確保錨固段預應力。合格:不具備二次高壓注漿條件,按實際達到的試驗荷載的50%進行鎖定。不合格:具備二次高壓注漿條件,測量放線,開挖平整坡面、鉆孔、錨桿組裝與安放。一次常壓注漿、現(xiàn)澆錨桿墊墩、錨桿張拉與鎖定、二次充填注漿、二次高壓注漿、封端處理、網(wǎng)噴支護、應力筋的保護層不小于20mm。錨桿安放:安裝桿體時,應防止扭壓和彎曲;注漿管隨桿體一同放入鉆孔內(nèi);桿體放入孔內(nèi)應與鉆孔角度保持一致;安放桿體時,不得損壞防腐層,不得影響正常的注漿作業(yè);預應力錨桿插入孔內(nèi)的深度不應小于錨桿長度的98%;桿體安放后,不得隨意敲擊,不得懸掛重物。錨桿存放:桿體制作完成后應盡早使用,不宜長期存放,對存放時間較長的桿體,在使用前必須進行嚴格檢查;制作完成的桿體不得露天存放,宜存放在干燥清潔的場所,應避免機械損傷桿體或油漬濺落在桿體上,當存放環(huán)境相對濕度超過85%時,桿體外露部分應進行防潮處理。
3.5開挖平整坡面
按變更要求開挖平整坡面至設計坡面。K697+623~K697+640西側(cè)邊坡開挖坡率由1:0.6逐漸過渡為1:1。
3.6錨桿張拉與鎖定
當錨桿墊墩達到設計強度后,進行錨桿張拉與鎖定,設計每孔施加150kN的預應力。錨桿張拉采用一臺25t級千斤頂,用油壓表控制拉力大小。張拉前,對千斤頂和油壓表需進行標定。張拉前應保證錨頭臺座的承壓面應平整,并與錨桿軸線方向垂直??紤]鄰近錨桿的相互影響,錨桿張拉應有序進行,隔位張拉。錨桿正式張拉前,應取0.2倍軸向拉力設計值30kN,對錨桿預張拉1次,使桿體完全平直,各部位接觸緊密;錨桿張拉至165kN時,保持10min,然后卸荷至鎖定荷載設計值進行鎖定,錨桿張拉荷載的分級和位移觀測時間:
3.7鉆孔
鉆孔選用潛孔鉆,鉆頭采用φ130mm鉆頭。首先用鋼管和木板搭設鉆孔作業(yè)平臺,并且用全站儀精確定位每個孔位并作好標記。鉆機就位要求鉆頭定位準確,最終成孔位置水平、垂直方向的孔距誤差不應大于100mm,鉆孔軸線的偏斜率不應大于錨桿長度的2%,錨桿鉆孔深度不應小于設計長度,也不宜大于設計長度500mm。鉆孔完畢后應及時將孔內(nèi)巖粉和土屑清洗干凈以待錨桿安裝。
3.8封端處理
距支撐式錨具10cm處,切除多余的預應力筋,用混凝土封住錨頭、封平端部,混凝土保護層厚度不應小于50mm。
3.9現(xiàn)澆錨桿墊墩
預應力錨墊墩尺寸為120×120×40cm,嵌入坡面20cm。其基礎先鋪砌2cm厚砂漿調(diào)平層,再進行鋼筋安裝、立模,立模預留空隙5cm。在錨桿自由段端部外面安裝補漿孔與補漿管,最后將補漿管與錨墊板焊接在一起。墊墩采用C30砼澆筑,若遇局部架空,則采用M10漿砌片石嵌補。
3.10網(wǎng)噴支護
待二次高壓劈裂注漿完成后,及時進行網(wǎng)噴支護。
4.檢查驗收
錨桿工程完成后,應進行質(zhì)量檢查和驗收試驗;錨桿驗收試驗不合格時,應增加錨桿試件數(shù)量,增加的錨桿試件應為不合格錨桿的3倍;對不合格的錨桿,在具有二次高壓注漿的條件下進行注漿處理,然后再按驗收試驗標準進行試驗。否則,應按實際達到的試驗荷載最大值的50%進行鎖定。
5.結束語
通過對邊坡進行預應力錨桿及網(wǎng)噴支護后,邊坡穩(wěn)定,有效的防止了滑坡;同時,對于以后出現(xiàn)在其他類似的隧道、路基等邊坡處理也可使用。
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