颜贞明 李群鸣 郑庆明 毛祥华
(福建省桃城建设工程有限公司,福建 泉州 362000)
囊袋式扩体锚杆支护施工方法研究
颜贞明 李群鸣 郑庆明 毛祥华
(福建省桃城建设工程有限公司,福建 泉州 362000)
简述了锚杆技术的发展过程,从测量定位、下钻成孔、制作锚索及安放锚索等方面,阐述了囊袋式扩体锚杆支护施工技术的操作要点,指出该技术能与多种施工辅助工法相结合,从而提高锚固体系的承载和变形性能。
囊袋式,锚杆,水泥浆,钻孔
目前承压型囊式扩体锚杆的实际工程应用主要涉及岩土锚固的3个领域,即结构抗浮、基坑支护和边坡防护领域。因此囊式扩体锚杆的技术也在不断的革新,扩体锚杆将来的发展也将不断试验研究。在国外,英国的Fondedile公司研究出的多段锥体扩孔锚杆技术;法国 Sole tanche公司研究出的圆桶形扩孔锚杆技术;日本SSL研究出的永久性梯形扩孔锚杆技术;瑞典Atlas公司研究出的膨胀扩体锚杆技术;澳大利亚Freyssinet公司研究出的旋喷扩体锚杆技术;前捷克斯洛伐克研究出的布袋式扩体锚杆技术等等,可以看出锚杆技术在结构抗浮、基坑支护和边坡防护等领域有着重要的作用,我们也将沿着锚杆新的施工技术不断探索研究,为未来锚杆技术的发展与革新做出力所能及的一份力量。
2.1 测量定位
为了确定锚杆与锚杆之间的定位误差和高度误差,应根据设计图纸首先确定每一个锚杆的位置。首先,锚定统一标上号;第二根据理论利用全站仪逐一放样;最后利用已知方向控制点,根据已经知道的坐标定出各个锚孔的位置。在测量点的地面高程的同时,计算钻孔深度。控制每个锚孔的定位误差在20 mm以内,高程误差在10 mm以内。在特殊情况下,设计单位与甲方的意思可以适当地转移。
2.2 下钻成孔
1)先利用清水(或粉煤灰、水泥混合浆液等材料)引孔,引出孔后用高压喷射的扩径机械扩大径,非扩径段直径应在180 mm~200 mm,以锚杆能够顺利安放为准。
2)开启高压泥浆泵为正在施工的旋喷钻机提供高压水(或水泥浆、粉煤灰浆液),并查看钻头的喷射情况。
3)当钻头喷射已经稳定且钻杆转动平稳后开始下旋钻进成孔到设计深度,钻进到设计深度后马上停止向下钻进,但需要保持钻杆的转动和高压的喷射状态。
4)操作注意事项:在钴进的过程中,不得中断喷射,若因故中断喷射,应迅速把钻杆提到孔外,因为不拉出钻杆很可能会发生锚杆塌方而将钻杆埋入孔中的工程事故发生。在钻孔的过程中,若发现孔口没有溢出浆体或者浆体的溢出量明显减少,就应该立刻停止继续钻孔,或者加强对流浆管路的检查,如果管路没有问题,就必须把钻杆提出孔外,做进一步的检查,所有在钻孔的过程中,施工人员应时刻观察并分析情况,可以通过孔外钻杆的长度来推算成孔的深度,计算精度小于10 mm,成孔深度误差应保持在0 mm~+500 mm范围内。
2.3 高压旋喷扩孔
1)孔扩径800 mm,扩孔采用素水泥浆,水泥强度不低于P42.5(可适当添加20%粉煤灰,水泥缓凝剂和增加工作性的目的)。水泥的用量按设计图纸要求进行,泥浆水灰比为1∶100,钻孔注射压力为25 MPa~30 MPa,喷嘴转速匀速旋转,孔径均匀扩孔2遍。
2)当钻到设计的孔深要求后,增加注射压力为30 MPa,以扩孔高压喷射速度进行扩孔。
3)孔外管的长度是用来计算推算扩孔的长度,当钻孔的长度达到设计要求时,为了保证扩孔直径符合设计要求,从而对扩喷结束后进行复喷,用水泥浆喷浆。
4)喷射扩孔,应实时监测浆液状态、射流量、压力、钻杆转速及施工参数等速度,确保其满足设计要求。在高压喷射扩孔过程中,不得中断喷射,一旦出现中断,再次喷射时,搭接长度不小于500 mm,且时间间隔不超过30 min,高压注水的水应经过滤网进行过滤,为了预防管路被堵的事故发生,泥浆应该采用二级搅拌的方式,并且在泥浆转移的过程中必须进行过滤泥。
2.4 制作锚索及安放锚索(下锚)
1)首先在施工现场比较平整的、硬化度高的场地上,切割出φ32 mm的1080级螺纹钢,下料的长度误差在ΔjL=0 mm~+50 mm。其次,扩体锚杆的囊带上有预留好的孔洞,切割好的螺纹钢将穿过预留的孔洞,最后安装直螺纹套筒的固定装置。
2)利用机械配合人工及时的将组装好的扩体锚杆下放到锚孔中,下锚时应尽量的将锚杆放入到先前设计的深度,若实在无法下放到设计的深度,则应该利用再次喷浆的方式进行打孔。
2.5 水泥浆灌注到囊式锚孔的囊袋内
1)配制水灰比为9∶20的无泌水水泥浆,在用管路转移水泥浆时要采用一定孔隙的过滤网对它进行过滤,以防止发生管路堵塞。
2)等到扩体锚杆下放至锚孔设计的深度后,使用泥浆泵将已经配制好的水泥浆压灌到扩体囊袋内,待水泥浆完全固结后,会在孔底旋喷扩体段变成一个形状规则的水泥结石体,此水泥结石体的强度高并且性能稳定。
3)往囊袋内灌注好水泥浆后,要立即将注浆的管路从锚孔内拉出,并进行拆洗,为防止浪费,可以将管内剩余水泥浆灌入孔内,注浆彻底完成后,要对管路进行彻底的清洗。
2.6 锚孔内的补浆及锚杆锁定
1)在对锚孔进行补浆时,必须先将之前完成注浆的注浆管从囊袋中拉出,利用分离好的注浆管进行补浆。
2)清理锚杆的承压面时,安放销杆锚的具体装置。
本文通过对囊袋式扩体抗浮锚杆支护施工技术进行总结,形成了一种适合工程应用的施工方法,在我公司工程中进行了大量的应用,工程应用效果良好,可以为兄弟单位提供借鉴。
[1] 李奇志,魏小强,陈 之,等.囊袋式扩体锚杆在超高层深基坑中的应用[J].建筑技术开发,2013,40(10):40-42,50.
[2] 魏小强,陈 之.囊袋式抗浮锚杆支护施工技术[J].建筑施工,2016,38(2):136-138.
[3] 杨 卓,吴剑波,高全臣,等.端部包裹式扩体锚杆现场试验研究[J].科学技术与工程,2015(32):211-215.
[4] 石祥建.囊式扩体锚杆施工技术与工程应用[J].地球,2016(12):450-451.
[5] 王智刚.承压型囊式扩体锚杆在地下空间结构中的应用[J].中州建设,2013(16):69-70,71.
Study on construction methods of bag-style expansion anchor rod support
Yan Zhenming Li Qunming Zheng Qingming Mao Xianghua
(FujianTaochengConstructionEngineeringCo.,Ltd,Quanzhou362000,China)
The paper briefly illustrates the development process of anchor rod technology, describes operation points of bag-style expansion anchor rod support construction technology from aspects of measurement orientation, bottom drilling hole forming, prefabricating anchor cable and setting anchor cable, and finally points out that: combining the above-mentioned technology with various construction aiding method can improve the bearing and deformation performance of the anchoring system.
bag-style, anchor rod, cement paste, drilling hole
1009-6825(2017)22-0092-02
2017-05-26
颜贞明(1978- ),男,工程师
TD355.9
A