錨桿施工方案
1、範圍
本工藝適用於工業與民用建築土層錨桿工程。
土層錨桿簡稱土錨桿,它是在地面或深開挖的地下室牆面(擋土牆、樁或地下連續牆)或未開挖的基坑立壁土層鑽孔(或掏孔),達到一定設計深度后或再擴大孔的端部,形成柱狀或其他形狀,在孔內放入鋼筋、鋼管或鋼絲束、鋼絞線或其他抗拉材料,灌入水泥漿或化學漿液,使之與土層結合成為抗拉(拔)力強的錨桿。其特點是:能與土體結合在一起,承受很大的拉力,以保持結構的穩定,可用高強鋼材,並可施加預應力,可有效地控制建築物的變形量;施工所需鑽孔孔徑小,不用大型機械;代替鋼橫撐作側壁支護,可大量節省鋼材;為地下工程施工提供開闊的工作面。經濟效益顯著,可節省大量勞力,加快工程進度。本工藝標準適用於深基坑支護、邊坡加固、滑坡整治、水池抗浮、擋土牆錨固及結構抗傾覆等土層錨桿工程。
2、施工準備
2.1材料要求
2.1.1錨桿:用鋼筋、鋼管、鋼絲束或鋼絞線多用鋼筋;有單桿和多桿之分,單桿多用Ⅱ級或Ⅲ級熱軋螺紋粗鋼筋,直徑由22-32mm;多桿直徑為16mm,一般為2-4根,承載力很高的土層錨桿多採用鋼絲束或鋼絞線。應有出廠合格證及試驗報告。
2.1.2水泥漿錨桿體:水泥用32.5號或42.5號普通硅酸鹽水泥;砂用粒徑小於2mm的中細砂;水用pH值小於4的水。
2.2主要機具設備
2.2.1成孔機具設備:有螺旋式鑽孔機、旋轉衝擊式鑽孔機或YQ-100型潛水鑽機。亦可採用普通地質鑽孔改裝的HGYl00型或ZTl00型鑽機,並帶套管和鑽頭等。
2.2.2灌漿機具設備:有灰漿泵、灰漿攪拌機等。
2.2.3張拉設備:用YC-60型穿心式千斤頂,配SY-60型油泵油壓表等。
2.3作業條件
2.3.1根據地質勘察報告,摸清工程區域地質水文情況,同時查明錨桿設計位置的地下障礙物情況,以及鑽孔、排水對鄰近建(構)築物的影響。
2.3.2編製施工組織設計,根據工程結構、地質、水文情況及施工機具、場地、技術條件,制定施工方案,進行施工布置及平面布置,劃分區域;選定並準備鑽孔機具和材料加工設備;委託安排錨桿及零件製作。
2.3.3進行場地平整,拆遷施工區域內的報廢建(構)築物、水、電、通訊線路,挖除工程部位地面以下3m內的地下障礙物。
2.3.4開挖邊坡,按錨桿尺寸取2根進行鑽孔、穿筋、灌漿、張拉、錨定等工藝試驗,並作抗拔試驗,檢驗錨桿質量,以檢驗施工工藝和施工設備的適應性。
2.3.5在施工區域內設置臨時設施,修建施工便道及排水溝,安裝臨時水電線路,搭設鑽機平台,將施工機具設備運進現場,並安裝維修試運轉,檢查機械、鑽具、工具等是否完好齊全。
2.3.6進行技術交底,搞清錨桿排數、孔位高低、孔距、孔深、錨桿及錨固件型式。清點錨桿及錨固件數量。
2.3.7進行施工放線,定出擋土牆、樁基線和各個錨桿孔的孔位,錨桿的傾斜角。
2.3.8作好鑽桿用鋼筋、水泥、砂子等的備料工作,並將使用的水泥、砂子按設計規定配合比作砂漿強度試驗;錨桿對焊或幫條焊應做焊接強度試驗,驗證能否滿足設計要求。
3、操作工藝
3.1土層錨桿施工程序為(水作業鑽進法):土方開挖——測量、放線定位——鑽機就位——接鑽桿——校正孔位——調整角度——打開水源——鑽孔——提出內鑽桿——沖洗——鑽至設計深度——反覆提內鑽桿——插鋼筋(或鋼絞線)——壓力灌漿——養護——裸露主筋防鏽——上橫樑(或預應力錨件)——焊錨具——張拉(僅用於預應力錨桿)——錨頭(錨具)鎖定。
土層錨桿干作業施工程序與水作業鑽進法基本相同,只是鑽孔中不用水沖洗泥渣成孔,而是干法使土體順螺桿出孔外成孔。
3.2鑽孔要保證位置正確,要隨時注意調整好錨孔位置(上下左右及角度),防止高低參差不齊和相互交錯。
3.3鑽進后要反覆提插孔內鑽桿,並用水沖洗孔底沉渣直至出清水,再接下節鑽桿;遇有粗砂、砂卵石土層,在鑽桿鑽至最後一節時,應比要求深度多10-20cm,以防粗砂、碎卵石堵塞管子。
3.4鋼筋、鋼絞線使用前要檢查各項性能,檢查有無油污、鏽蝕、缺股斷絲等情況,如有不合格的,應進行更換或處理。斷好的鋼絞線長度要基本一致,偏差不得大於5cm。端部要用鐵絲綁紮牢,不得參差不齊或散架。干作業要另焊一個錐形導向帽;鋼絞線束外留量應從擋土、結構物連線算起,外留1.5-2.5m。鋼絞線與導向架要綁紮牢固,導向架間距要均勻,一般為2m左右。注漿管使用前,要檢查有無破裂堵塞,接口處要處理牢固,防止壓力加大時開裂跑漿。
3.5拉杆應由專人製作,要求順直。鑽孔完畢應儘快地安設拉杆,以防塌孔。拉杆使用前要除銹,鋼絞線要清除油脂。拉杆接長應採用對焊或幫條焊。孔附近拉杆鋼筋應塗防腐漆。為將拉杆安置於鑽孔的中心,在拉杆上應安設定位器,每隔1.0-2.0m應設一個。為保證非錨固段拉杆可以自由伸長,可採取在錨固段與非錨固段之間設置堵漿器,或在非錨固段的拉杆上塗以潤滑油脂,以保證在該段自由變形。
3.6在灌漿前將管口封閉,接上壓漿管,即可進行注漿,澆注錨固體。
3.7灌漿是土層錨桿施工中的一道關鍵工序,必須認真進行,並作好記錄。灌漿材料多用純水泥漿。水、灰比為0.4-0.45左右。為防止泌水、干縮,可摻加0.3%的木質素磺酸鈣。灌漿亦可採用砂漿,灰、砂比為1:1或l:0.5(重量比),水、灰比為0.4-0.5;砂用中砂,並過篩,如需早強,可摻加水泥用量0.3%的食鹽和0.03%的三乙醇胺。水泥漿液的抗壓強度應大於25Mpa,塑性流動時間應在22s以下,可用時間應為30-60min。整個澆注過程須在4min內結束。
3.8灌漿壓力,一般不得低於0.4Mpa,亦不宜大於2Mpa。宜採用封閉式壓力灌漿和二次壓力灌漿,可有效提高錨桿抗拔力(20%左右)。
3.9注漿前用水引路、潤濕,檢查輸漿管道;注漿后及時用水清洗攪漿、壓漿設備及灌漿管等,注漿后自然養護不少於7d,待強度達到設計強度等級的70%以上,始可進行張拉工藝。在灌漿體硬化之前,不能承受外力或由外力引起的錨桿移動。
3.10張拉前要校核千斤頂,檢驗錨具硬度:清擦孔內油污、泥砂。張拉力要根據實際所需的有效張拉力和張拉力的可能鬆弛程度而定,一般按設計抽向力的75%-85%進行控制。
3.11錨桿張拉時,分別在拉杆上、下部位安設兩道工字鋼或槽鋼橫樑,與護坡牆(樁)緊貼。張拉用穿心式千斤頂,當張拉到設計荷載時,擰緊螺母,完成錨定工作。張拉時宜先用小噸位千斤頂拉,使橫樑與托架貼,緊然後再換大千斤頂進行整排錨桿的正式張拉。宜採用跳拉法或往複式拉法,以保證鋼筋或鋼絞線與橫樑受力均勻。
4、質量標準
4.1錨桿及土釘牆支護工程施工前應熟悉地質資料、設計圖紙及周圍環境,降水系統應確保正常工作,必須的施工設備如挖掘機、鑽機、壓漿、泵攪拌機等應能正常運轉。
4.2一般情況下,應遵循分段開挖、分段支護的原則,不宜按一次挖就再行支護的方式施工。
4.3施工中應對錨桿或土釘位置,鑽孔直徑、深度及角度,錨桿或土釘插入長度,注漿配比、壓力及注漿量,噴錨牆面厚度及強度、錨桿或土釘應力等進行檢查。
4.4每段支護體施工完后,應檢查坡頂或坡面位移,坡頂沉降及周圍環境變化,如有異常情況,應採取措施,恢復正常後方可繼續施工。
4.5錨桿及土釘牆支護工程質量檢驗應符合表4.5的規定。