地下室锚索施工方案(鲁班奖工程) 7页

一次性钻头送锚技术一、工艺流程开孔一-钻进至设计深度一-泥浆循环清渣一-一次性钻头和钢绞线挤压制作一-一次性钻头带钢绞线钻进送锚至设计深度一-注浆前清孔（视孔内情况考虑是否采用）一f灌浆腰梁制作与安装一f锚索张拉锁定。二、锚索施工方法锚索钻孔施工工艺，直接影响锚索的承载能力、施工效率和整个支护工程的成本。具体如下：1、成孔成孔机具设备选择地质钻机扭力较大的设备，应采用勘察钻进深度大于200m的设备，即200型或300型地质钻机。采用泥浆循环钻进法，本法把成孔过程中的钻进、出渣、清孔等工序一次完成，可防止塌孔，不留残土；适用于各种软硬土层，特别适于有地下水或土的含水率大及有流砂的土层，且有施工操作方便，工效高，但施工现场积水较多。施工时采取多个点平行作业。钻进时，先启动水泵，使冲洗液（泥浆）从钻杆中心流向孔底，在一定水压力（0.15〜0・30Mpa）下，水流携带钻削下来的土屑从钻杆与孔壁间的孔隙处排出。钻进时要不断供浆冲洗，始终保持孔口水位，并根据地质条件控制钻进速度，一般以300〜400mm/min为宜，在钻进过程中随时注意速度，压力及钻杆的平直，待钻至规定深度后，继续用泥浆反复冲洗钻孔中的泥砂。钻机就位后，要按照设计要求校正孔位的垂直、水平和角度偏差，孔壁要平直，以便安放杆体和注浆。锚索孔深应超过设计长度0・5〜l・0m。每根锚索的钻孔，必须详细地做好钻孔施工记录，各土层、岩层厚度记录，并给业主、监理当场在记录中签认，作为交工资料。当钻至设计深 度时，及时通知业主和监理认可。2、泥浆循环清渣钻机钻孔施工完成后，由于孔内残留有大量的泥浆、泥皮和沉渣，如果清理不干净、不彻底，会严重降低预应力锚索的锚固力。清孔质量是保证锚索质量的关键，要求成孔孔壁垂直，孔内不得有塌陷和松动，基本完全清除孔内沉渣，清孔后要求孔内返出泥浆含砂量小于8%,泥浆比重为1.05〜1.15o3、一次性钻头带钢绞线钻进送锚至设计深度锚索孔清渣完成后，采用自带式锚筋结构制作和安装锚索，其施工工艺为采用①150mm-次性钻头，用冷挤压法将钢绞线与钻头锚盘进行固定，利用钻杆和特制工具将一次性锚筋结构送或钻至孔底，注浆前钻杆暂时留在孔内作为注浆管，注浆完成后钻杆拔出，但钻头结构留在土中。钢绞线离面墙出来1.2m,以便锚索张拉锁定。4、注浆前清孔视孔内情况考虑是否对锚索孔进行注浆前清孔，入钻孔内极易坍塌，可以忽略该工序。一般注浆前清孔方法为通过钻杆送清水至底部返出孔内泥浆，或可采用空气压缩机进行压缩空气清孔。压缩空气清孔具体施工方法如下：采用6m3电动空压机，空气压力为0.4MPa；通过孔内钻杆端部接入压缩空气，打开压缩空气的开关，将压缩空气送入孔底进行清孔，待孔内泥浆排出后，关掉压缩空气开关，向孔内注满清水，再送压缩空气进行清孔。如此循环，直到孔内干净为止。5、灌浆灌浆是预应力锚索施工中的一道关键工序，必须认真进行，并作好记录。灌浆材料采用纯水泥浆。水泥采用32.5R以上普通硅酸盐水泥，地下水如有腐蚀性，宜用腐蚀性水泥。水灰比为0.4-0.5左右，其流动度要适合泵送，为防止泌水、干缩和低水灰比，可掺加0.3%的木质素磺酸钙。如需早强，可掺加水泥用量0.3%的食盐和0.03%的三乙醇胺。注浆浆液搅拌均匀，随搅随用，浆液在初凝前用完，并严防石块和杂 物等混入。注浆作业开始时或中途停止超过lOmin以上，宜用水或稀水泥浆润滑浆泵及管路。水泥浆液的抗压强度应大于20MPa,塑性流动时间应在22s以下，可用时间应为30〜60niin。为加快凝固，提高早期强度，可掺速凝剂，但使用时要拌均匀，整个浇注过程须在30min内结束。灌浆方法分两次完成：第一次为常压灌浆，第二次为口部压力注浆。第一次常压灌浆是用压浆泵将水泥浆经留在钻孔底部的钻杆灌入孔底。灌注压力一般为0.5MPa左右。随着水泥浆的灌人，浆液从钻孔底部向上返回,钻孔孔口处有水徐徐溢出，待孔口出现纯水泥浆时一次常压灌浆结束。灌浆时应逐步将钻杆向外提出直至孔口，但在拆除钻杆过程中应保证管口始终埋在浆液内。压力不宜过大，以免吹散浆液。待浆液或砂浆回流到孔口时，用止浆袋封堵孔口。二次高压注浆一次注浆后进行，利用一次注浆时在孔内插入的短注浆管（一般1〜3m）高压注入浆液，注浆压力应大于1.OMPa（—般在1.4〜2.OMPa）。灌浆压力对土层锚索的承载力有较大影响，因锚索的锚固能力和锚固体外围土层的抗剪强度直接相关，如施工灌浆工艺好，灌浆压力能大大提高，可有效改善周围土层性能，锚固能力也可会大大提高。第七章套管跟进结合气动冲击成孔技术一、施工工艺流程套管跟进结合气动冲击成孔技术的施工工艺流程见图4。 孔位放点通线二、成孔机具设备和成孔方法1、成孔机具设备的选择工程选用SM3000型履带钻机，钻孔成孔孔径不得小于150mm以全套管跟进保护孔壁方式施工，过程中记录钻孔之地质情况及回水、漏水现象，作为灌浆参数。2、成孔方法按施工图中各区段各排锚孔位置准确测放孔位，用小木桩标记，水平方向应通线拉平，保证锚头在同一平面上。 根据本工程场地情况应用水作业钻进法成孔工艺，施工时在钻杆外设有套管，钻出的泥渣用水冲刷出孔，至水流不浑浊时为止。本法优点是把成孔过程中的钻进、出渣、成孔等工序一次完成，可防止塌孔，不留残土,适用于各种软硬土层，特别适于有地下水或土的含水率大及有流砂的土层。成孔质量是保证锚索质量的关键，直接影响锚索的锚固能力。孔壁要做到顺直，以便安放锚索和灌浆水泥浆，孔壁不得塌陷和松动，否则影响锚索安放和土层锚索的承载能力。(1)、钻机就位后，按设计倾角30°钻孔，选用相应合金钻头先钻进数米后提起钻头，放入护壁套管，再用相应口径钻头冲水钻进。(2)、在自由段成孔时，钻杆钻速可稍快，一般约为220转/分，钻进锚固段时速度可减为自由段速度一半左右，下钻速度300~400mm/min为宜。钻孔时如遇地下管网或障碍物应立即停止施工，请设计、业主、监理现场确定处理方案。⑶、钻进中遇流砂，应适当加快钻进速度，减慢钻杆回转速度，减低冲孔水压，保持孔内水头压力。⑷、接长钻杆、套管、钻头或其它原因停止下钻时，应保持继续向孔内注水，维持孔内一定水压。(5)、若遇岩层(中微风化)钻不动时，改用在套管内潜孔锤气动冲击成孔工艺，入岩深度由设计确定。3、清孔：用钻机成孔后，须用清水冲孔，直到孔口流出清水为止。四、锚索安装和灌浆锚索安放安排专人按标准结构构造制作，要求顺直。钢绞线如涂有油腊，在其锚固段要仔细加以清除，以免影响与锚固体的粘结，从而降低锚索与锚固件之间的握裹力。为将锚索安置于钻孔的中心，防止非锚固段产生过大的橈度，在锚索表面上要设置定位器，定位器还可保证各束钢绞线不致缠绕，并使之有足够的水泥浆保护层，本工程设计选用巾70对中隔离架@2000,隔离架、一次、二次注浆管宜于杆体用铁丝绑扎牢固，与隔离架错开每隔2000mm用铁丝绑 牢钢绞线线束。插入锚索时应浆注浆管与锚索绑在一起，同时插入孔内一次注浆管距孔底宜为100〜200mm,二次注浆管的出浆孔应进行可灌密封处理。为保证非锚固段拉杆可以自由伸长，可在每根锚索的自由部位套波纹管，两端用铁丝扎牢。清孔验收后，应立即安放锚索，安放时，应防止杆体扭转，弯曲，并插入设计深度。五、灌浆灌浆是土层锚索施工中的一个关键工序，施工时对有关数记录下来，以备查用。灌浆材料设计为纯水泥浆，采用32.5R普通硅酸盐水泥，水灰比0.45,其流动要适合泵送，为防止泌水、干缩和降低水灰比，可掺加0.3%的木质素硫酸钙。水泥浆液抗压强度应满足设计要求，可用时间应为30〜60min,为加快凝固，提高早期强度，可掺速凝剂，也需经业主（设计）同意，尤其是在砂层中注浆时，应适量多加一些，但使用时要拌均匀，整个浇注过程须在4min内结束。根据地质情况，为提高承载力，设计采用二次高压注浆预应力锚索。锚索杆件为多股钢绞线；在自由段只是理顺扎紧，并外套波纹管；锚固段的钢绞线绑扎在支架上，每2m设一个，注浆管从中间穿入。二次注浆管为在测壁底下一定长度范围内每隔500开有八个小孔的弹性很强的塑料管，开孔处的外部用胶布或胶纸盖住。注浆管采用注浆泵配以搅拌机进行。注浆泵的最高压力为5Mpa水泥浆的强度为：Id为4Mpa,2d为11.3Mpa,7d为15Mpao注浆管选用硬质PVC管，一次注浆管为6分管，其底端部管口用两层黑胶布封口；二次注浆管也是6分管，其底端部1.5〜3.0m范围制成花管型式，出浆口直径©6〜8讪间距100™梅花型排列，其出浆孔和端头用黑胶布封口。注浆管宜与锚索同时放入孔内，一次注浆管端头到孔底距离宜为100〜 200进行一次常压注浆，浆液从钻孔底部向上返回，随着浆液的注入，钻孔孔口处有水徐徐溢出，待孔口出现纯水泥浆时一次常压注浆结束，并立即拔出护壁套管。二次高压注浆浆液压力应控制在2.5-5.OMpa之间，注浆时间根据气候环境和注浆工艺宜在一次常压灌浆浆液初凝后终凝前进行，以便能冲开一次常压灌浆所形成的具有一定强度的锚固体。二次高压注浆当压力稳定后，稳压1.5-2.Omin并立即用灰袋塞孔，湿粘土封孔，二次注浆结束后，应冲刷注浆设备管路。二、机械设备的计划主要机械设备需要量计划详见表3,进场机械设备应保持较高的完好率，并按规定定期保养，以确保完好的机械设备服务于工程旋工。表3主要机械设备需要量计划序号设备名称型号规格位数量备注2履带全方位锚杆机SM3000D台2套管跟进气动冲击成孔4潜孔风钻江苏无锡WC-110G台7110〜140mm5潜孔风钻QJ-100K台3110〜140mm6高压注浆泵BW150台41台备用7工程钻机GY-2A型台1513KW其中3台备用8高压注浆泵湖南衡阳BWT200/15台245kW（最大压力15MPa）