【摘要】結(jié)合太中銀鐵路路基施工經(jīng)驗(yàn),簡要介紹了預(yù)應(yīng)力錨索框架梁作用機(jī)理、優(yōu)點(diǎn)及在施工中注意事項(xiàng)和技術(shù)要求.
【關(guān)鍵詞】錨索框架梁;邊坡防護(hù);施工技術(shù)
1 預(yù)應(yīng)力錨索框架梁作用機(jī)理
預(yù)應(yīng)力錨索框架梁支護(hù)結(jié)構(gòu)采用對預(yù)應(yīng)力錨索施加預(yù)應(yīng)力潛在滑動巖土體與穩(wěn)定巖體緊密連接為一體,增加巖土體各層面的抗滑力,同時(shí)又通過坡面上框架梁將各個錨索有效地連成一個整體,形成一個由表及里的加固體系,進(jìn)而達(dá)到防止整體邊坡失穩(wěn)的目的。預(yù)應(yīng)力錨索框架梁體系中,將錨索錨固到框架上,錨固力首先作用于框架,然后通過框架傳遞給巖土體,從而在巖土體中產(chǎn)生附加應(yīng)力,調(diào)整巖土體應(yīng)力環(huán)境,起到加固邊坡的目的。
2 預(yù)應(yīng)力錨索框架梁的優(yōu)點(diǎn)
2.1 預(yù)應(yīng)力錨索框架是邊坡病害防治的有效措施預(yù)應(yīng)力錨索框架支護(hù)體系通過大噸位的預(yù)應(yīng)力錨索錨固于邊坡體內(nèi)穩(wěn)定的巖土體中,并通過施加預(yù)應(yīng)力,抵抗邊坡體深層變形和破壞。貼于坡面的鋼筋混凝土框架對邊坡體表層巖土起框箍作用,限制表層巖土的變形和破壞。
2.2 外形美觀、容易綠化。預(yù)應(yīng)力錨索框架梁可以選擇多種外觀形式,包括方格形、菱形、人字形、拱形等,這些支護(hù)形式造型美觀,并且在預(yù)應(yīng)力錨索框架內(nèi)進(jìn)行植被防護(hù),可以使坡面得到綠化,遮擋人工加固的痕跡,與周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)。同時(shí)坡面恢復(fù)植被后,可阻止坡面水土的流失。
3 施工工藝及工法
結(jié)合本人參與的太中銀鐵路客運(yùn)專線柳林縣改DIIK197+115―197+288路基段施工,簡要介紹預(yù)應(yīng)力錨索框架梁施工工藝及其特點(diǎn)。
本段路基大里程方向右側(cè)為5級邊坡,其中一二級邊邊坡高度為10m,其余3級邊坡高度為8m,其中2、3級邊坡防護(hù)采用預(yù)應(yīng)力錨索框架梁。
主要施工工序如下:
3.1 錨孔測放
邊坡施工邊挖邊加固,即開挖一級,防護(hù)一級,不得一次開挖到底。根據(jù)各工點(diǎn)工程立面圖,按設(shè)計(jì)要求,將錨孔位置準(zhǔn)確測放在坡面上,孔位誤差不得超過±20mm。如遇既有刷方坡面不平順或特殊困難場地時(shí),需經(jīng)設(shè)計(jì)監(jiān)理單位認(rèn)可,在確保坡體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全的前提下,適當(dāng)放寬定位精度或調(diào)整錨孔定位。
3.2 鉆孔設(shè)備
鉆孔機(jī)具的選擇,根據(jù)錨固地層的類別、錨孔孔徑、錨孔深度、以及施工場地條件等本工程擬采用ZQZ-100D型潛孔鉆,配備φ130鉆頭。巖層中采用潛孔沖擊成孔;在巖層破碎或松軟飽水等易于塌縮孔和卡鉆埋鉆的地層中采用跟管鉆進(jìn)技術(shù)。
3.3 鉆機(jī)就位
錨孔鉆進(jìn)施工,搭設(shè)滿足相應(yīng)承載能力和穩(wěn)固條件的腳手架,根據(jù)坡面測放孔位,準(zhǔn)確安裝固定鉆機(jī),鉆桿與水平夾角為15°,并嚴(yán)格認(rèn)真進(jìn)行機(jī)位調(diào)整,確保錨孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±20mm,高程誤差不得超過±100mm,鉆孔傾角和方向符合設(shè)計(jì)要求,傾角允許誤差位±2°。
3.4 鉆進(jìn)方式
鉆孔要求干鉆,禁止采用水鉆,以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和保證孔壁的粘結(jié)性能。鉆孔速度根據(jù)使用鉆機(jī)性能和錨固地層嚴(yán)格控制,防止鉆孔扭曲和變徑,造成下錨困難或其它意外事故。
3.5 鉆進(jìn)過程
鉆進(jìn)過程中對每個孔的地層變化,鉆進(jìn)狀態(tài)(鉆壓、鉆速)、地下水及一些特殊情況作好現(xiàn)場施工記錄。如遇地層松散、破碎時(shí),則采用套管跟進(jìn)鉆空技術(shù),如遇塌孔縮孔等不良鉆進(jìn)現(xiàn)象時(shí),須立即停鉆,及時(shí)進(jìn)行固壁灌漿處理(灌漿壓力0.1~0.2MPa),待水泥砂漿初凝后,重新掃孔鉆進(jìn)。
3.6 孔徑孔深
鉆孔孔徑、孔深要求不得小于設(shè)計(jì)值。為確保錨孔直徑,要求實(shí)際使用鉆頭直徑不得小于設(shè)計(jì)孔徑。為確保錨孔深度,要求實(shí)際鉆孔深度大于設(shè)計(jì)深度0.2m以上。
3.7 錨孔清理
鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,不能立即停鉆,要求穩(wěn)鉆1~2分鐘,防止孔底尖滅、達(dá)不到設(shè)計(jì)孔徑。鉆孔孔壁不得有沉碴及水體粘滯,必須清理干凈,在鉆孔完成后,使用高壓空氣(風(fēng)壓0.2~0.4MPa)將孔內(nèi)巖粉及水體全部清除出孔外,以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度。除相對堅(jiān)硬完整之巖體錨固外,不得采用高壓水沖洗。若遇錨孔中有承壓水流出,待水壓、水量變小后方可下安錨筋與注漿,必要時(shí)在周圍適當(dāng)部位設(shè)置排水孔處理。如果設(shè)計(jì)要求處理錨孔內(nèi)部積聚水體,一般采用灌漿封堵二次鉆進(jìn)等方法處理。
3.8 錨孔檢驗(yàn)
錨孔鉆造結(jié)束后,須經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理檢驗(yàn)合格后,方可進(jìn)行下道工序?讖、孔深檢查一般采用設(shè)計(jì)孔徑、鉆頭和標(biāo)準(zhǔn)鉆桿在現(xiàn)場監(jiān)理旁站的條件下驗(yàn)孔,要求驗(yàn)孔過程中鉆頭平順推進(jìn),不產(chǎn)生沖擊或抖動,鉆具驗(yàn)送長度滿足設(shè)計(jì)錨孔深度,退鉆要求順暢,用高壓風(fēng)吹驗(yàn)不存明顯飛濺塵碴及水體現(xiàn)象。同時(shí)要求復(fù)查錨孔孔位、傾角和方位,全部錨孔施工分項(xiàng)工作合格后,即可認(rèn)為錨孔鉆造檢驗(yàn)合格。
3.9 錨索體制作及安裝
普通拉力型錨索制作工藝要求
3.9.1 錨索材料選用錨索預(yù)應(yīng)力噸位為300KN的高強(qiáng)度、低松弛預(yù)應(yīng)力無粘結(jié)鋼絞線,其力學(xué)性能必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絞線》(GB/T5224)的規(guī)定。錨具必須符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ85的規(guī)定。
3.9.2 錨索編束要確保每一束鋼絞線均勻排列,平直、不扭不叉,并需要除繡、除油污,對有死彎、機(jī)械損傷及銹蝕坑應(yīng)剔出。
3.9.3 錨索擴(kuò)張環(huán)采用工廠生產(chǎn)的工程塑料環(huán),購買時(shí)注意設(shè)計(jì)錨索體鋼絞線根數(shù)與擴(kuò)張環(huán)數(shù)配套。箍環(huán)可因地制宜采用薄鐵皮或鐵扎絲制作。
3.9.4 錨索錨固段無粘結(jié)鋼絞絲應(yīng)剝掉保護(hù)層,無需防護(hù)涂層,應(yīng)進(jìn)行除銹處理。自由段無需剝掉保護(hù)層
3.9.5 鋼絞線沿錨索束軸線方向每隔1.0m設(shè)置一架線環(huán),保證錨索束保護(hù)層厚度不小于20mm。安裝錨索體前再次認(rèn)真核對錨孔編號,確認(rèn)無誤后再用高壓風(fēng)吹孔,人工緩緩將錨索體放入孔內(nèi),用鋼尺量出孔外露出的鋼絞線長度,計(jì)算孔內(nèi)錨索長度(誤差控制在50mm范圍內(nèi)),確保錨固長度。
3.9.6 錨索制作中鋼絞絲應(yīng)預(yù)留1.5m的長度,以便張拉鎖定,待張拉工作完全結(jié)束后,切除多余鋼絞線。采用C35混凝土澆注錨頭。
3.10 錨固注漿
3.10.1 注漿材料采用普通硅酸鹽水泥。注漿前應(yīng)按設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求做好配合比試驗(yàn)。
3.10.2 鉆孔完成后必須用高壓空氣(風(fēng)壓0.2~0.4MPa)將孔中巖粉及積水全部清除孔外。
3.10.3 錨桿及錨索的錨孔內(nèi)灌注M40水泥砂漿,必要時(shí)可適當(dāng)添加早強(qiáng)劑。
3.10.4 錨桿采用一次性注漿,即孔底返漿法進(jìn)行注漿,注漿壓力為0.6~0.8MPa,注漿過程中,注漿管從孔底緩慢抽出,當(dāng)孔口冒漿10秒以上時(shí)才可停灌。
3.11 鋼筋砼框架梁施工
施工程序?yàn)椋簻y量放線→錨梁山開挖→支立模板→綁扎鋼筋→(安裝錨索孔口鋼套管→安裝螺旋筋→安裝錨具(鋼墊板))→現(xiàn)澆砼→砼養(yǎng)護(hù)。各施工要點(diǎn)為:
3.11.1 基礎(chǔ)底面處理:基底用2~5cm厚水泥砂漿找平,遇邊坡有局部超挖較大懸空處采用漿砌片石嵌補(bǔ)。
3.11.2 鋼筋制安、砼灌注和養(yǎng)護(hù):
(1)鋼筋的制作、綁扎,下料、彎制焊接必須按設(shè)計(jì)或有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求施作。
(2)砼澆注時(shí)時(shí)必須用振動棒振搗密實(shí),尤其在錨孔周圍,鋼筋較密集,應(yīng)仔細(xì)振搗,保證質(zhì)量。砼澆筑完成后,及時(shí)草袋覆蓋灑水養(yǎng)生至張拉齡期。
(3)錨索地梁澆筑砼前,必須將錨具中的螺旋鋼筋、鋼套管和錨墊板按設(shè)計(jì)要求固定在縱梁鋼筋上,方向與錨孔方向一致,擺放平整。
3.12 錨索張拉及鎖定、封錨
3.12.1 錨斜托臺座的承壓面應(yīng)平整,并與錨索的軸線方向垂直。
3.12.2 當(dāng)錨索體漿液和錨梁混凝土強(qiáng)度大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后方可進(jìn)行張拉
參考文獻(xiàn):
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