每300根锚杆抽取一组以上的试件,每组试件不少于3根。对于不同的锚杆类型、材料类型、施工工艺、工程部位和地质变化情况,均抽取不少于一组试件进行检验,以保证其结果能全面反映各种情况下的锚杆施工质量。砂浆锚杆使用水泥砂浆作为锚固剂的锚杆。此类锚杆安装简便,成本较低廉。但是锚固力较弱,多用于岩石构造较完整的边坡保护或者临时锚固的地点,井下不多见。隧道施工经常使用。如果不注浆的话,中空锚杆和砂浆锚杆作用都非常有限,中空锚杆是空心的,强度比砂浆锚杆要弱一些。
每300根锚杆抽取一组以上的试件,每组试件不少于3根。对于不同的锚杆类型、材料类型、施工工艺、工程部位和地质变化情况,均抽取不少于一组试件进行检验,以保证其结果能全面反映各种情况下的锚杆施工质量。砂浆锚杆使用水泥砂浆作为锚固剂的锚杆。此类锚杆安装简便,成本较低廉。但是锚固力较弱,多用于岩石构造较完整的边坡保护或者临时锚固的地点,井下不多见。隧道施工经常使用。如果不注浆的话,中空锚杆和砂浆锚杆作用都非常有限,中空锚杆是空心的,强度比砂浆锚杆要弱一些。
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钢筋砂浆锚杆
灌浆锚杆是在锚杆和孔壁之间灌入水泥砂浆或化学浆液,借以把锚杆杆体与孔壁岩石胶结成整体,使锚杆起到加固围岩的作用。目前我国大都采用灌注水泥砂浆的砂浆锚杆。也开始应用灌化学浆液的树脂锚杆。锚杆大都采用钢筋制成。
一、常用的砂浆锚杆类型
1.普通钢筋砂浆锚杆
这种锚杆采用普通圆钢制成,无锚锁结构,不能施加预拉力,且需待砂浆凝固后才能起作用。
2.螺纹钢筋砂浆锚杆
一般采用直径 18~25mm的螺纹钢筋制成。
3.楔缝式砂浆锚杆
在锚杆头部的楔缝中插入楔子,通过岩石的反力及岩石同锚头材料的摩阻力获取锚固力。主要应用于施工期间或使用年限较短的洞室中加固危岩,防止塌落。其特点是施工快,但锚固力较小,且会随时间的增长而降低。
二、灌浆方法与砂浆材料
1.风动灌浆
风动灌浆采用压缩空气做动力的灌浆器,将砂浆压入钻孔内,罐壁能承受 6kg/cm2的压力。风动灌浆所用砂浆配合比可为:水泥∶砂∶水=1∶(1~1.5)∶(0.42~0.45)这种灌浆法适用于先灌后锚的砂浆锚杆的灌浆。如图12-11 所示。
图12-11 风动灌浆
2.真空压力灌浆
这种灌浆方法适用于楔缝式砂浆锚杆,采用先锚后灌时的灌浆。所需机具为:真空泵,灰浆泵和灰浆搅拌机。采用这种灌浆法,钻孔时要先用直径为 68~70mm 的大型钻头开孔,一边安装封闭塞、灌浆管和抽气管。砂浆的配合比控制在 1∶0.7∶(0.42~0.47)(水泥∶砂∶水)。水泥砂浆应随用随配。如图12-12 所示。
图12-12 真空压力灌浆
3.注浆盒密封注浆
缓慢注浆,当排气管滴出浆液时即可随注浆慢慢往外拔出排气管,拆下密封盒,装上垫板盒螺母。如图12-13 所示。
图12 13 注浆盒密封注浆
4.简易灌浆法
这是将砂浆装入玻璃管内或两个钻有孔的半圆形铁皮内,一起放入钻孔中,然后打入锚杆,砂浆在受挤压时胀裂玻璃管或从铁皮的空中挤出,从而把锚杆与孔壁胶结成整体。
三、砂浆锚杆的一般安装方法
砂浆锚杆安装的工艺流程如图12-14 所示:
锚杆施工机械主要是钻孔机械、安装机械、灌浆机械等,应根据具体的岩层条件和锚杆种类选择合适的施工机具。地下工程的断面较小、锚杆较短时,一般使用气腿式凿岩机钻孔,锚索孔一般采用旋转式专用锚索钻机。锚杆的安装,不同的锚杆有不同的安装方式和机具,如风钻、电钻、风动扳手、锚杆钻机等。
树脂或快硬水泥锚杆的推进,一般用手持式风动锚杆钻机。锚杆孔深度大时,需使用专用锚杆打眼安装机。
锚杆可以采用 1 6 Mn或 5#螺纹钢筋,也可以使用3#圆钢。水泥应新鲜无结块,砂子应过筛,保证其粒径小于3mm。
图12-14 砂浆锚杆安装的工艺流程
四、锚杆施工要求
(1)锚杆应均匀布置,在岩面上排成矩形或菱形,锚杆间距不宜大于锚杆长度的1/2,以有利于相邻锚杆共同作用。
(2)锚杆的方向,原则上应尽可能与层面垂直布置,或使其与岩面形成较大的角度;对于倾斜的成层岩层,锚杆应与层面斜交布置,以便充分发挥锚杆的作用。
(3)锚杆眼深必须与作业规程要求和所使用的锚杆相一致。
(4)锚杆眼必须用压气吹净扫干孔底的岩粉、碎渣和积水,保证锚杆的锚固质量。
(5)锚杆直径应与锚固力的要求相适应。锚固力应与围岩类别相匹配。
(6)保证锚杆有足够的锚固力。
锚杆做抗拔试验水泥砂浆,(m30)需要养护几天才能做抗拔试验?
根据拉拔试验规定,灌浆后28天才能做拉拔试验
隧道砂浆锚杆纵环向间距100(纵)*120(环)梅花布置是什么意思啊?
环向指的是隧道洞口断面 一般是接近圆形的 所以叫环 环向间距120 指的是沿隧道圆的方向(也是横向)每个120厘米,注意是厘米一个锚杆。
纵向间距100指的是沿隧道线路前进方向的间距是100厘米。
梅花形布置就是 布置第二环锚杆的时候要和上一环的错开。
隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道,水工隧道,市政隧道,矿山隧道。
1970年国际经济合作与发展组织召开的隧道会议综合了各种因素,对隧道所下的定义为:“以某种用途、在地面下作用任何方法规定形状和尺寸修筑的断面积大于2㎡的洞室。”
膏状砂浆晶制作方法?
本发明涉及一种隧道拱顶砂浆锚杆的注浆施工方法,尤其是涉及一种隧道拱顶砂浆锚杆施工的膏状砂浆及其注浆方法。
背景技术:
随着高速公路的快速发展,为确保质量,加快施工进度,在隧道施工中实现隧道开挖初支支护体系的快速形成,做到开挖后能快速及时完成锚杆施工,缩短循环作业时间,提高隧道施工效率,
砂浆锚杆已越来越多的广泛应用于公路隧道工程中。在公路隧道工程中,对开挖支护施工质量要求高,洞内围岩径向锚杆是隧道开挖支护受力的主要结构,为了确保隧道开挖完成后初支体系能及时参与受力,要求在喷射混凝土完成后必须快速完成锚杆钻孔及注浆施工作业。隧道锚杆支护技术的工艺特点是,通过埋设在岩土体中的锚杆,将结构物与岩体紧紧地联锁在一起,依赖锚杆与岩土体的抗剪强度传递结构物的拉力或使岩土体自身得到加固,以保持结构物和岩土体的稳定。
目前,隧道拱顶砂浆锚杆施工工艺主要是,钻锚杆孔,将砂浆锚杆安装在锚杆孔内,注砂浆固定锚杆,该工艺需要在锚杆上安装止浆阀装置止浆,工序多,对工艺干扰较大,锚杆孔底部较难达到注浆饱满,无法实现高质量快速完成砂浆锚杆施工,同时成本增加,工作效率低。
技术实现要素:
为了克服现有锚杆施工工艺存在的锚杆结构复杂、对工艺干扰大,锚杆孔底部较难达到注浆饱满,无法实现高质量快速完成砂浆锚杆施工,且成本增加,工作效率低的不足,本发明提供一种隧道拱顶砂浆锚杆施工的膏状砂浆及其注浆方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种隧道拱顶砂浆锚杆施工的膏状砂浆,包括水泥、砂、膨胀剂,其重量比为:水泥∶砂∶膨胀剂∶水=821~845∶821~845∶6~10∶285~293;其中,所述水泥与砂的重量比为1∶1,水胶比为0.35。
优选的,所述水泥∶砂∶膨胀剂∶水的重量比为828~832∶828~832∶7~9∶288~290。
进一步优选的,所述水泥∶砂∶膨胀剂∶水的重量比为830∶830∶8∶289。
进一步,所述水泥为p.o42.5r硅酸盐水泥;所述砂的粒径为1~4mm;所述膨胀剂为固态粉末状hea膨胀剂。
一种所述隧道拱顶砂浆锚杆施工的膏状砂浆的注浆方法,其步骤是:
a、将水注入注浆机内,并倒入少量砂浆,形成稀浆;加压使水和稀浆湿润管路;
b、将水泥、砂、膨胀剂、水按配置比例加入注浆机中搅拌成粘稠膏状;
c、将注浆管插入锚杆孔至孔底,缓慢打开注浆阀门开始注浆,在注浆气压推动下,砂浆被泵入锚杆孔,随着孔内砂浆的增加注浆管缓缓向外退出,并始终保持注浆管口埋在砂浆内;
d、待砂浆充满锚杆孔,抽出注浆管后,立即将砂浆锚杆的杆体插入锚杆孔内;
e、在所述杆体的端部安装锚垫板,并在杆体端头安装螺母将锚垫板固定。
进一步,所述步骤e中螺母的安装使用力矩扳手按照工程设计要求紧固。
进一步,所述步骤c中的注浆气压为0.5~1.0mpa。
进一步,所述杆体为螺纹钢,杆体露出锚杆孔的端部设置有连接螺纹;所述锚垫板为蝶形。
本发明的有益效果是,将砂浆调制成粘稠膏状与孔壁达到最好的结合状态;采用先注砂浆后插入锚杆工艺,使得锚杆孔底部注浆饱满;锚杆结构简单,无需安装止浆阀,实现高质量快速完成砂浆锚杆安装施工,有效的成本降低,提高了工作效率,确保隧道初期支护体系稳定性及安全性。
附图说明
图1是本发明的砂浆锚杆安装结构示意图。
图中:1.砂浆锚杆,2.杆体,3.锚垫板,4.螺母,5.锚杆孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。但是,本领域技术人员应该知晓的是,本发明不限于所列出的具体实施方式,只要符合本发明的精神,都应该包括于本发明的保护范围内。
本发明包括一种隧道拱顶砂浆锚杆施工的膏状砂浆和注浆方法,以及该注浆方法所使用的砂浆锚杆。
本发明一种隧道拱顶砂浆锚杆施工的膏状砂浆,主要包括水泥、砂、膨胀剂,其重量比为:水泥∶砂∶膨胀剂∶水=821~845∶821~845∶6~10∶285~293;其中,所述水泥与砂的重量比为1∶1,水胶比为0.35。
优选的,所述水泥∶砂∶膨胀剂∶水的重量比为828~832∶828~832∶7~9∶288~290。
进一步优选的,所述水泥∶砂∶膨胀剂∶水的重量比为830∶830∶8∶289。
进一步,所述水泥选用符合gb175-2007标准要求的p.o42.5r硅酸盐水泥,如海螺42.5r袋装普通硅酸盐水泥等;也可以使用其他国家生产的水泥,如塞尔维亚生产的cementcemⅱ42.5rtitan等。
进一步,所述膨胀剂选用符合gb/t23439-2017标准要求的固态粉末状hea膨胀剂;也可以使用其他国家生产的水泥,如塞尔维亚生产的sikainterplastep膨胀剂等。
进一步,所述砂的粒径为1~4mm。
参见附图1。所述隧道拱顶砂浆锚杆施工的膏状砂浆的注浆方法,其步骤是:
a、将水注入注浆机内,并倒入少量砂浆,形成稀浆;加压使水和稀浆湿润管路;
b、将水泥、砂、膨胀剂、水按配置比例加入注浆机中搅拌成粘稠膏状;
c、将注浆管插入锚杆孔5至孔底,缓慢打开注浆阀门开始注浆,在注浆气压推动下,砂浆被泵入锚杆孔5,随着孔内砂浆的增加注浆管缓缓向外退出,并始终保持注浆管口埋在砂浆内;
d、待砂浆充满锚杆孔5,抽出注浆管后,立即将砂浆锚杆5的杆体2插入锚杆孔5内;
e、在所述杆体2的端部安装锚垫板3,并在杆体2端头安装螺母4将锚垫板3固定。
其中,所述步骤c中的注浆气压为0.5~1.0mpa;所述步骤e中螺母4的安装使用力矩扳手按照工程设计要求紧固。
参见附图1。所述隧道拱顶砂浆锚杆施工的膏状砂浆的注浆方法采用的砂浆锚杆1,包括杆体2、锚垫板3、螺母4,所述杆体2为螺纹钢,杆体2露出锚杆孔的端部设置有连接螺纹,通常杆体2露出锚杆孔5的端部镦粗并加工螺纹。所述锚垫板3为蝶形,蝶形锚垫板3的大端贴在所述锚杆孔5圆周外的岩石上,杆体2露出锚杆孔5的端部安装螺母4将锚垫板3固定。
实施例:砂浆锚杆的杆体选用直径为25mm的螺纹钢筋,杆体长度为4~6m;锚杆孔直径为41mm;砂浆配置的水泥∶砂∶膨胀剂∶水的重量比为830∶830∶8∶289,采用本发明的注浆方法完成砂浆锚杆固定之后,砂浆锚杆拉拔力最大达200kn,远大于传统的方法施工的锚杆拉拔力。
本发明述隧道拱顶砂浆锚杆施工的注浆方法,只需要调整砂浆的配合比,达到浆液与孔壁结合且不受重力作用外流,无需安装拆卸止浆阀,就能快速完成砂浆锚杆施工且注浆饱满,实现隧道开挖初支支护体系的快速形成,确保支护体系的稳定性及安全性。
应该注意的是上述实施例是示例而非本发明,本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。
注浆加固
南岭隧道注浆种类:
1)按地点分:地表注浆、洞内注浆。
2)按注浆材料分:水泥浆液、化学浆液,或单液浆、双液浆。
3)按注浆时间:预注浆、后注浆。
4)按注浆目的分:围岩加固、堵水堵泥。
据不完全统计,南岭隧道注浆工作量如表10-3。
表10-3 南岭隧道钻孔注浆工程量统计表
(1)注浆方案的选择
注浆方案的选择是指地表垂直钻注法与导坑水平钻注方案的选择,应根据隧道与施工条件确定。一般情况下,当含水层较厚距地表较近,或含水层虽薄,层数较多时;当隧道为浅埋隧道,能使钻注与导坑掘行作业,加快施工进度时;当地表钻孔较易见到突水层时,用地表垂直钻注是合适的。反之,含水层较薄,但深,或含水层虽多,但相距较远,其间又有隔水层时;当隧道为深埋隧道,钻孔工作量过大,且钻孔不易见到突水层时,则宜用导坑水平钻注。
南岭隧道下连溪、生潮垅地区为岩溶发育地层。涌水突泥时间长,量大,已经产生许多陷坑,还可能存在一些隐蔽陷坑,地表与洞内存在许多网状、串珠状岩溶通道。故地层已被严重扰动,采用单一的地表钻注或洞内钻注都不能达到堵水的作用,采用两者结合的办法较好。
1)地表钻注比洞内钻注超前一环进行,可以加快施工进度,可充填溶裂,加固地层,堵塞大的突水通道,以利提高洞内钻注效果。
2)岩溶地层溶裂无规律,地表钻孔往往不易见到溶裂地层,所以必须结合洞内钻注法,以提高钻注质量。
3)地表钻注条件好、速度快;洞内钻注工作面小、干扰大、施工条件差,影响和占用掘进时间。
4)地表与洞内注浆量出入不大,各种注浆方法的效益还难以精确判断。倘有成果,这是由于采取两种注浆方法相结合之故。但洞内注浆止水效果优于地表注浆。
5)当地表钻注能控制和堵塞溶裂,且打20°~30°斜孔能见溶裂层时,宜优先使用地表钻注,反之应优先或结合使用洞内钻注。
(2)注浆方法与段高
注浆段高是指一次注浆的长度,其方法分为全段一次注浆和分段注浆两种。全段一次注浆是将注浆孔钻至终深一次注浆。分段注浆又分分段下行式(自上而下)注浆与分段上行式(自下而上)注浆。
地表钻注时从节约投资考虑,地质钻孔同时又是注浆孔,并且,为了避免施工干扰,只能把地质钻孔全钻完后方可注浆,这给施工带来了极大困难,只好采用全段一次注浆。注浆中极易孔口冒浆,浆液未达毛洞有效范围的溶裂,注一孔造成周围邻孔冒浆固结。如注生潮垅一期工程12#孔周围11个孔串浆;地质钻孔多次变径且小,满足不了注浆要求;套管埋深不够,仅满足地质孔要求,但作为注浆孔则不够;施工中采取的措施是将全段一次注浆改变为分段注浆,根据溶裂的标高可分别采用下行式或上行式,采用多次洗孔注浆法,直至满足终孔标准。提高注浆工艺,严格控制注浆范围,采取的方法:①将不合格的孔口管重新埋至完整灰岩下2m。②注意浆液配比,适时压注双液。③下钢花管控制注浆范围。④加强注浆信息反馈测试工作。⑤采用多孔同步注浆新工艺等。在地质极其复杂,施工条件极为不利的情况下,通过采取上述措施,注浆质量符合设计要求。在钻孔附近,即在有效范围6m内的隧道附近溶裂已加固,隧道净空以上与洞内连通的溶裂封堵加固,地表形成注浆层硬壳,以利洞内施工方案的实施。注浆压力通过多次钻注从0→(0.5~0.7)MPa→(1~2.5)MPa。从洗孔取样看,溶洞部分岩心为普通水泥-水玻璃双液浆浆块或浆液与泥的混合块。生潮垅注浆扩散由南向北移动。
洞内注浆段高的选择,可参考我国的经验数据。在极破碎岩层中,注浆段高一般为5~10m,破碎岩层10~15 m,裂隙岩层15~30m,重复注浆可取30~50m。南岭隧道采用多孔反复钻注法,且钻机的性能决定注浆段高选择为30~40m。
注浆方法一般宜采用预注浆以防患未然,如出现涌水突泥,再钻注的后注浆法,则成本高、干扰大、工期长、效果不如预注浆显示得快而好。
(3)钻孔布置与钻孔机械
注浆孔的数目布置对注浆效果、钻注时期、成本影响很大。注浆孔数的确定与岩石裂隙的大小、发育情况、导坑与隧道断面、钻注机械的性能、浆液种类等因素有关。
按照注浆机理,粘土中一般不能进行渗透注浆。若按渗透注浆则粘土中孔距大大小于粗砂地层的1.5 m间距。施工中按经验布孔,同时不采用渗透注浆原理,而用压溃、劈裂原理布孔。
地表布孔的原则:①距隧中线左右各7 m,间距10m梅花形布置两排钻孔。岩溶发育的隧道可加孔,以期形成帷幕。②应根据钻探资料、洞内水平钻孔资料、施工的有关资料,将钻孔位置适当移动,增减孔数。③本工程一般都设计为垂直钻孔,碰到岩溶几率较少,最好应布斜钻孔,以增加揭露裂隙几率。
岩溶地层为典型非均质岩层,与均质岩层的钻注设计和施工差别很大。施工中布孔遵循下列原则:①绝大多数钻孔的终止位置在隧道外轮廓线外2m以上。②终孔间距5m左右,以达到沿隧道轮廓形成封闭帷幕。导坑中部布孔稀,主要为获取地质资料和作注浆用。③对已探明溶裂突水处应布孔。如钻孔突水,及时注浆堵水。④对充填稀粘土的溶洞地层,采取临孔钻注,使本孔排稀泥。⑤布孔先疏后密、先外后内。一般导坑四角各打一孔,中部一孔,根据具体情况再增加钻孔。先钻一般溶裂地层的孔,然后再集中于大的溶裂与溶洞层。
根据铁路隧道施工的特点要求钻机体积小、重量轻、钻进速度快。本工程钻机分两类,一类地质钻机:XY-2、XY-2B、XU300A-D宜用于注浆与打管棚孔,可取岩心;100A-D宜用于导坑探水取岩心。二类YG-80、YGZ-100重型风动凿岩机。后者更好,配有液压风动支架,经改进钻孔工艺,可打俯角孔,与在溶洞地层中取岩心,地质钻小班进尺约2 m,风动钻小班进尺5~10m。南岭隧道出口端钻孔机械配套如表10-4。
表10-4 南岭隧道出口端钻孔机械表
(4)注浆材料与配比
注浆材料主要有水泥、水玻璃、化学浆液三大类。注浆材料应选择适用于南岭隧道的注浆设备并能注入岩溶中去。在其中固化堵塞涌水通道,加固溶裂中流塑性粘土的品种,由于岩溶注浆用压溃、劈裂法代替渗透注浆,对注浆材料种类、黏度、颗粒性等要求不再像静压渗透注浆那样严格。
本工程以水泥浆液为基本浆液,要求用新鲜的普通硅酸盐32.5 R水泥,不宜使用矿渣水泥。
采用水泥-水玻璃系双液注浆时,双液配合比主要用经验方法确定,试验室配比试验得到的初凝时间与抗压强度,施工中要适当调整。本工程浆液水灰比控制在0.65∶1~1∶1。一般开始与终结的配合比为0.8∶1~1∶1。注浆中程大进浆量时水灰比为0.8∶1~0.65∶1。水泥浆与水玻璃的配合比用泵量控制。
为了改善水泥浆性能和提高在流塑泥中注浆的效果,可适当掺加若干化学材料。其作用:①速凝。②缓凝。③增强。④增加浆液和易性,提高浆液的可注性。⑤促使粘土块粒崩解,以利浆液脉状运动,固结土体。⑥节省材料与投资。⑦选出最佳经济效益与性能的配合比。
(5)注浆设备与注浆工艺流程
南岭隧道出口端注浆设备如表10-5。
表10-5 南岭隧道出口端注浆设备表
BW250泥浆泵代注浆泵,该机性能较好卧式三缸往复单作用注塞泵。性能如表10-6。
表10-6 BW250泥浆泵性能表
拌和机卧式较好,它拌和均匀,体积净空小,尤适用于洞内注浆。
单液注浆工艺流程较简单,而普通水泥-水玻璃双液浆要求浆液能按预定的扩散距离准确凝固,对其工艺流程要求严格。普通水泥-水玻璃双液浆注浆工艺流程较单浆注浆多一套设备及管线,较为复杂,其主要特点如下。
1)用两台同型号注浆泵(用泥浆泵代),也可用两台不同型号泥浆泵,或一台能够同时输送CS的双液泵。
2)两种浆液在孔内或孔口混合,采用孔口混合的立式球阀混合器或三通旋塞。
3)泥浆泵应用可调泵量压力的泵,双液泵也应可调泵量与压力。
4)采用混合注浆时,浆液在注浆设备与管路中均不得发生凝固而影响正常工作。
5)注浆设施应满足最大吸浆量和最大压力的要求,并应有备用部件。
6)混合器在孔口,泵应紧靠工作面,输浆管尽量短一些。
南岭隧道洞内工作面注浆。由于工作面狭窄,水泥拆包、搅拌灰尘飞扬,若开风机粉尘愈浓,职工劳动条件恶劣,气温也高,注浆材料用梭式矿车从洞外运入洞内。一旦运输发生故障,注浆材料供不上,对注浆质量影响也极大。对此,充分利用浅埋隧道的特点,在下连溪、生潮垅地段打了六个通风(ϕ35~ϕ60cm)大孔,并用大孔运输浆液。将搅拌站固定在通风孔的地表。
1)开挖工作室,双线导坑尺寸3.2 m×3.5 m,长度不小于10m,工作面破碎或已涌水突泥,按设计灌注止水墙。
2)在地表通风孔处安装搅拌站,在通风大孔内安装两种浆液的输送管道入洞内。洞内同时设置两种浆液贮浆池,搭设工作平台,安装钻注机械。
3)开孔嵌入基岩2 m,用普通水泥-水玻璃浆埋设ϕ127mm或ϕ150mm孔口管(带法兰盘)。
4)24 h后即可正式钻进:①无大的溶裂,可钻至设计孔深;②遇较大溶裂,应停钻准备注浆;③遇有承压水或流塑泥的钻孔,应组织人力,千方百计安装闸阀,并关闭,准备注浆。
5)安装注浆管道,双液混合器与三通旋塞。注水试验完毕合格后即可注浆。水泥浆在洞内贮浆池内要进行第二次搅拌,注浆达到规定的标准,即可终孔。
6)继续洗孔或开新孔,再按上述情况进行注浆,直至全部设计钻孔完成。
7)打检查孔,综合注浆资料与检查孔岩心情况,判断注浆质量,达到设计要求,即可撤除钻注机械,掌子面可放炮掘进;未达要求可适当补孔补注。
(6)注浆参数和质量检查
注浆参数有:浆液的扩散半径,注浆压力、浆液浓度、浆液注入量、注浆结束标准等。
目前在非均质岩溶中注浆的参数尚少,按几环钻注的经验并参阅有关资料,对注浆参数作如下规定。
1)浆液的扩散半径。浆液扩散半径即表示浆液的有效范围。按照岩溶中普通水泥水玻璃双液浆注浆的压溃劈裂有效范围之经验值为4~6m的孔间距,选用为5m。遇到整体灰岩时间距可放大,遇大裂隙和溶洞断层应将间距缩小或增孔。
2)注浆压力。注浆压力是使浆液扩散、充塞、压实所需的压力。它与掌子面静水压力、突水的动水压力、岩溶裂隙的粗糙程度、溶洞是否充实及其大小、位置、过流断面的大小、充填物的成分、含水率、浆液的黏滞性、颗粒度和胶凝时间等因素有关。注浆压力经验公式:
地表注浆按下式:
地下工程注浆技术
式中:P为注浆压力(MPa);H为孔位至静水位的高度(m)。
洞内注浆按下式:
地下工程注浆技术
式中:K为洞内修正系数,动水突泥因素,取1.2~2.0。
注浆压力与裂隙宽度有关,如图10-15。本工程地表注浆压力为1.5MPa,洞内注浆压力3~4MPa,注浆段最后施工的钻孔可达6MPa,个别孔瞬间可达10MPa。
图10-15 注浆压力与裂隙宽度关系曲线
3)浆液浓度。浆液浓度是指水玻璃的浓度,水泥浆与水玻璃的配合比一般不改变,若要改变浆液的参数,一般只是改变水泥浆的浓度。岩溶裂隙越大,用浆也越浓,每孔灌注时通常是由稀逐渐调浓,终孔前又可能由浓调稀,浆液浓度的选择可参照经验公式,按岩层的吸水率公式计算:
地下工程注浆技术
式中:Q为单位时间每米钻孔在每米水压作用下的吸水量(L/(min·m·m));H为试验时所利用的压力(水头压力高度,m);h为试验钻孔长度(m)。
在岩溶发育的石灰石岩层注浆,可利用表10-7所列数据选择浆液浓度。
表10-7 浆液浓度选择表
4)浆液注入量。可按扩散半径、岩溶裂隙率采用下式计算。
地下工程注浆技术
式中:Q为注浆量(m3);R为扩散半径(m);H为注浆段长(m);n为地层裂隙度或空隙率,一般取1%~5%;α为浆液填充率,根据地层不同,一般取0.3~0.9;β为浆液损失率,取0.1~0.3。
5)注浆结束标准。可从三方面掌握。第一,由于地层岩溶范围难于精确测定,注浆总量也难以测算,故注浆结束不能用注浆量控制,应以设计注浆压力的终值进行控制。其终值根据客观条件的变化,应选择合理的上限和下限值,以满足整治涌水突泥的要求。第二,每一注浆段应经几次注浆才能达到质量要求,且每一注浆段由多孔组成,当注最后一个孔时压力应较规定值大。达到终值时,地表注浆应稳定半小时,洞内注浆应稳定2 小时。第三,规定导坑突水量作为终止标准,矿山、煤矿规定为10m3/h,南岭隧道为20m3/h。
6)注浆质量的检查。在施工中应详细的记录,数据齐全。经过认真的整理分析后,可作为判断、评价注浆质量的重要依据。
用检查孔检查钻进中的情况与岩心成分与注浆体,用溶洞泥固结的抗压强度等来评价溶裂与流塑泥的注浆质量。
采用各种测试手段测定工作面注浆后的突水量,突水量小于规定值,则质量合乎要求。
还可以从注浆段掘进情况中直接检验注浆质量。
7)突泥整治。南岭隧道DK1935+696~+745段长55 m,为全隧地质复杂之冠。该段岩溶极为发育,溶洞距地表高达87 m,水平长度85 m,成45°倾斜,与隧道斜交。穿过相交长度约50m。溶洞多为流塑与软塑状粘土所充填,其形态为:①隧道左侧岩溶发育规模较大,形态较复杂并延伸至隧底;隧道右侧岩溶由大到小逐渐消失;②DK1935+685~+745段溶洞标高由高到低,从隧道拱顶以上延伸至隧道底以下;③溶洞主要通道为管道型,溶洞横向宽度较宽。
1980年6月11日,下导掘进至DK1935+745时发出涌水突泥长达165 m。前85 m全部淤满导坑。后80m部分充填,总突泥量约3550m3。突泥两天后,隧道斜上方的地表出现一大陷坑,即编为24号陷坑。该陷坑中心距导坑开挖面约85 m,坍陷面积为1297 m2,呈锅形,最深下陷量3 m,断裂最大宽度为1.2 m。
经认真研究后,决定用钻孔注浆法处理。从1984年8月6日至11月10日为钻注总工期,扣除暴雨水害停工半个月及材料供不应求影响一个月,纯钻注时间为26天。钻孔位置如图10-16。
图10-16 注浆钻孔位置图
0~3号为探孔,7、8、13号为注浆孔,J1~J11号为检探孔,共用水泥759.4 t、水玻璃80.85 t。其中13号注浆10 次,工作压力达1.6MPa,用水泥317.15 t、水玻璃21 t,孔深8.47 m,远未终孔。8 号孔注浆2 次,工作压力为1.8MPa,用水泥38.5 t、水玻璃4.35 t,孔深18 m,未终孔。7号孔注浆7 次,工作压力为2.5MPa,用水泥99 t、水玻璃8.25 t,孔深达设计要求。其他11个检探孔,以探地质为主,检查三个注浆孔的情况。对检探孔为了造孔需要注1~2次浆,注浆压力2~2.5MPa。
1984年11月26日,DK1935+745 下导放炮6 分钟后,导坑底板被稀泥顶破,突泥汹涌喷出,涛声回响,而后不断传来机器、钢排架支撑倾覆声,工人都安全撤离险区。当放炮16分钟后,地表24号陷坑传出钻机下沉声响、水响,后突然下陷,最深达15.69 m,面积约1587 m2,估算下陷土石约5467 m3。突泥淹没隧道长177 m,突泥量约8000m3。如图10-17。
1)施工方案。DK1935+660处已下陷6千方,尚有2万方已松动。
①DK1935+660溶洞口地层加固:对溶洞口已松动的土体进行注浆,并埋置钢导管及安装钢筋砂浆锚杆,加固坍塌体使之形成整体。
②DK1935+705处岩溶管道在隧道上方,断面较小,高宽各为15 m 左右,断面约200m2,在此处设置一地表垂直钻注拦堵墙,阻止溶洞上方充填物下滑,具体作法是压浆固结土体并设置钢导管钢筋笼CS浆体锚杆,以增加抗滑能力。
③DK1935+705洞内隧顶上方设工作室,对+705 以南土体再度注浆,设4 排16 根钢导管钢筋笼CS浆体锚固桩。钢管要插入基岩2 m,形成横向钢管棚堵截墙,堵住岩溶管道的泥流通道。
④DK1935+705下导与+745上半断面高压注浆,以加固洞身溶洞体流塑性粘泥。
图10-17 DK1935+745突泥及地表陷坑示意图
⑤DK1935 +745 向北打拱部管棚,DK1935 +705 向南打左边墙管棚,以顺利通过隧道洞身溶洞,管内并压注环氧树脂化学浆液。
注浆施工方案如图10-18。
图10-18 DK1935+745突泥治理方案示意图
2)施工步骤。施工中根据地质情况、注浆质量,为了缩短工期、降低造价,对设计进行了局部变更。
①24 号陷坑口的整治:在陷穴口线路右侧设一排钻孔,间距2 m,孔内设ϕ108mm~ϕ127mm钢套管,溶洞部分为花管,管内还加ϕ16mm~ϕ24mm钢筋两根,形成一座钢管、钢筋、CS浆体柱墙,堵塞突泥主要通道,有足够的强度阻止坍塌体向洞内突泥。在喇叭口薄弱环节,可适当加设1~2排孔加固,同时由于浆液扩散,使松散坍塌体固结。浆液扩散半径4~5 m,工作压力满足要求。从取样来看,对疏松、软的泥质页岩、软的粘土,注浆胶结体强度较高,注浆质量好,缩短一半工期。
②为管棚施工创造了有利的条件:原设计为长管棚40m,变更为短管棚20~25 m。拱部管棚孔一次成孔,钻进顺利,未产生钻孔侵入开挖断面,末发生钻孔平交、立交等现象,管棚基本平、顺、直,取消拱部一半管棚根数,将原设计55根1460.2 m变更减少为28根602.8 m,节约投资20万元。
隧道裂缝处理方案 [隧道 洞口裂缝处理方案]
龙泉山1#隧道
左洞进口坡面失稳处理施工方案
1、施工情况说明 1.1裂缝产生和发展过程
龙泉山1#隧道左洞从2009年5月12日开始上台阶开挖掘进,自5月16日在洞口左右侧竖向、导向墙环向产生细小裂缝,至5月22日裂缝突然急剧加大,同时洞顶路面产生数条横向裂缝,当日在洞口左侧设观测点,5月23日观察12h沉降量达15mm,并有明显增加趋势,经总承包部和设计代表现场察看后讨论决定,立即停止左洞开挖施工,加强观测,至5月24日下午16时10分累计沉降123mm,水平位移164mm,经过两天的观察,鉴于裂缝发展太快,总承包部领导果断采取填土反压措施,有效控制了洞顶沉降和坡面裂缝发展。
经过参建各方领导和技术人员讨论分析,一致认为发生坡面开裂、洞内初期支护沉降变形的主要原因是由于前期雨水较多,围岩具有膨胀性,导致坡面失稳。 1.2洞口围岩情况
隧道进口段ZK(YK)1+730~+810地表1~3m为素填土,持力层围岩主要为碎块状强风化泥岩夹砂岩,为全风化V级围岩,遇水膨胀,风干后易干裂。从洞内开挖揭露围岩情况看,岩层厚0.3~1m,层间夹泥岩,有滑移光面,自稳能力差,容易坍塌。 2、处理措施 2.1处理原则
1、加强观测,定期汇报变形情况。 2、做好安全警戒和村民协调工作。
3、做好防排水和洞口地表覆盖措施,防止地表水渗入裂缝。 4、预防坍塌事故,确保施工人员和机具安全。 2.2处理步骤
1、回填反压(已施作)。
2、清方减载:包括洞内临时加固支护、施作抗滑钢管桩、人工清除滑移破坏土体、坡面喷锚防护。
3、施工作C20钢筋砼护拱。
4、拆除上台阶已变形开裂的初期支护,并恢复之。
5、回填恢复坡面。 6、下台阶开挖。
7、施作下台阶初期支护,使初支封闭成环。 8、施工仰拱、填充和二衬砼。
其中前五步按抢险施工要求进行组织管理。 3、施工组织机构
3.1项目部成立抢险应急小组:负责处理过程中施工组织安排、安全质量控制、协调及信息反馈工作。
组长:*** 副组长:*** 组员:***、*** 3.2劳动力安排
劳动力以施工1队为主,共36人,其中钻孔班8人,开挖班14人,支护班6人,组合班8人。 4、施工机械
根据本抢险工程时间紧、安全性高的施工特点,主要拟投入以下列施工机具:
5、进度安排
抢险施工总工期22天。从2009年5月29日开始,至6月19日结束。具体工序进度如下:
洞内初支临时加固:2天
钢管桩施工:4天(与洞内初支临时加固同时进行); 人清除土方及道路改线:3天;
坡面防护:2天(与人工清除土方交错进行); 护拱施工:5天;
拆除上台阶破裂、侵限初期支护:3天,恢复上台阶初期:3天; 回填恢复坡面:2天。 6、施工方案 6.1回填反压
已实施。 6.2改移临时道路
因现有便道路面开裂,且位于刷坡范围,需要在开挖坡口线10m以外改移现有便道。
6.3洞内临时加强支护
采用I18钢拱架对上台阶已下沉开裂的初期支护进行临时加固,拱架纵向间距0.8m,共14榀,拱脚如果不在坚硬的基岩上,则在拱架加垫槽钢,以加大受力面积。拱架纵向用Φ22螺纹钢筋焊接定位,连接筋环向间距2m,拱架背后与初支不密贴的部分用喷射砼封闭。 6.4钢管桩施工
在开挖边坡线1m外打设φ108钢管桩,右侧边坡和仰坡地表设4排,左侧边坡设2排,钢管桩长15~20m,伸入下台阶大于2m,纵横间距越1.5m,交错布置。管内设4根Φ25钢筋束,孔内灌注M20细粒砂浆。
1、钻孔
钻孔孔径130mm,在钻孔前,要先将钻机做好水平竖直固定,钻孔采用地质钻,钻机宜采用螺旋式(干钻),当采用液压循环钻机时要严格控制用水量,钻孔时循环水要做专用的临时沉淀池,并做好排水措施,防止水流进入裂缝。成孔后应立即
进行钢管安装,以防塌孔。
2、安装钢管
钢管采用φ108钢花管,壁厚6mm,节长6m,节间采用套筒焊接,孔口2m不打孔。钢管顶入采用钻机配合人工打入。
3、灌浆
孔内灌浆采用M20砂浆,砂灰比1:1,水灰比1:0.6,以孔内灌满浆为止,灌浆不做压力要求,灌浆量以现场实际发生为准。 6.5人工清除失稳坡体土
左右边坡坡率1:0.3,仰坡坡率1:0.5。
清方主要采用人工进行,洞顶裂缝范围内禁止重型机械作业,洞顶径向4m以外可用机械清理(在坡面前反压土上堆置挖机作业临时平台),清方分台阶进行,台阶高度以2m为宜,做好坡面喷锚支护后,再进行下一台阶土方开挖。
在洞身初期支护锚杆范围内,采用人工挖土,清除土方人工倒运至坡前,再用挖机装卸,汽车倒运至碴场。清方时外露的锚杆采用气焊切割。
清方前在坡口外5m以外做好临时截排水沟,对地表裂缝采用砂浆封闭,防止地表水渗入失稳土体内。 6.6坡面喷锚防护
坡面采用喷锚防护,10cm厚C20喷射砼,φ8钢筋网,网格间距20×20cm,锚杆采用Φ22药卷式锚杆,长3.5m,间距100×100cm,梅花形布置。
1、Φ22砂浆锚杆施工
锚杆施工流程: 施工放样→钻孔→吹洗孔→验收→注浆→安插锚杆
①、放样:使用全站仪放出每个工作段的控制线轴线,具体孔位由技术人员用钢尺测量定位,并用红油漆标明孔号。
②、钻孔:采用人工手风YT28风钻成孔,孔径φ40mm,孔向尽量与破面或岩层面垂直。
③、吹洗孔:钻孔完成后,采用高压风冲洗孔,清除孔内积水和松碴。 ④、验孔:孔位、孔深与孔径:开孔孔位偏差及孔斜偏差应符合设计及规范要求。
⑤、安装药卷:药卷采用锚杆专用锚固剂,药卷由于凝固时间快,初凝时间仅为5min,因此要掌握时间,在水中浸泡时间不超过2min,要随用随泡,不得提前浸
泡。装药卷时用竹杆推入孔底,药卷量长度不小于锚杆长的三分之一。
⑥、安插锚杆:采用人工插入孔内,药卷放入后应立即安装锚杆。锚杆按设计要求采用φ22螺纹钢筋,,每根长3.5m,交错布置,间距1m×1m。进场时应附有出厂材质证明,并按规定进行现场取样抗拉试验,符合要求后才能使用。
2、挂钢筋网
挂网钢筋采用φ8钢筋,网格间距20cm×20cm。将加工好的钢筋材料运至现场后,由人工现场绑扎,利用锚杆头点焊固定。
3、喷射混凝土施工
喷射采用C20混凝土,喷混厚度10cm。根据现场施工条件,采用干喷法施工工艺。
①、喷射混凝土配合比
喷射混凝土配合比,应通过室内试验和现场试验选定,并应符合施工图纸要求,在保证喷层性能的前提下,尽量减少水泥和水的用量。速凝剂以及其它外加剂的掺量应通过现场试验确定,喷射混凝土的强度应符合施工图纸要求,配合比试验成果应报送监理人。
②、配料、拌和及运输
拌制混和料严格按配合比配料,采用机械现场拌制。采用电子自动计量。 ③、喷射混凝土工艺
a、喷射距离和喷射方向:喷射混凝土时,喷嘴在可能条件下,应保持与岩面距离0.8m,喷射方向大致垂直于岩石面。
b、喷射混凝土作业应分段分片依次进行,喷射顺序自下而上,分层喷射时,分层厚度以每层5cm为宜。
c、喷射机作业应严格执行喷射机的操作规程:应连续向喷射机供料;保持喷射机工作风压稳定;因故中断喷射作业时,应将喷射机和输料管内的积料清除干净。
④、喷射混凝土养护
喷射混凝土初凝2h后,一般应喷水养护;当采用普通硅酸盐水泥时养护时间不少于10d;当采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥时,养护不得少于14d;气温低于+5℃时,不得喷水养护。 6.7护拱施作
护拱设在已初支的喷射砼层外,把管棚浇筑在护拱内,护拱与已初支层间用低
标号砂浆抹面,形成底模,铺设采条布隔离,以便于下一步拆除初支施工。
护拱采用C2O钢筋砼,厚1.5m,采用早强砼。因护拱自重较大、地基较软、后期还要承受回填压力,拱脚采用扩大基础,基础宽2m,厚1.5m,宜采用C25钢筋砼。
1、模板安装:底模利用已施作初支抹面,外模采用定型钢模,钢拱架支撑,挡头板采用木模板,钢管支架定位。
2、钢筋绑扎:钢筋按设计图下料,在加工场预先加工成型,搬运至现场后人工绑扎。
3、砼浇筑:砼采用C20商品砼,宜采用砼泵车输送入模,捣固棒振捣。因砼方量较大,浇筑速度不宜过快,随时观察模板及支撑情况,发现变形即时处理。大体积砼浇筑时要采取降低水化热的措施,可在砼中掺入不大于15%粉煤灰或掺入一定量的片石。砼终凝后应及时覆盖洒水养护,养护时间不小于7d。 6.8拆除上台阶初期支护
护拱强度达到设计70%后,可拆除洞内临时加固支撑和已施作开裂的初期支护。拆除时注意安全,防止初支坍塌和砼块掉落伤人。拆除时搭设临时作业平台,人工凿除喷射砼,用气焊割开连接筋,卸开钢拱架连接板,然后用挖机拉开拱架。拆除时分左右半侧逐榀进行,先拆除临时加固钢架,再拆除初支部分。 6.9恢复上台阶初期支护
拆除完已开裂、侵限的初支后,应立即进行初支恢复施作,重新按初期支护要求施作。
6.10洞顶回填、恢复坡面及支护
洞内初期支护恢复完成后,对洞顶土进行回填,回填土两侧同时进行,两侧高差不大于0.5m,分层厚度不大于0.3m,用蛙式打夯机碾压密实。回填土恢复至原地面高程,仰坡面坡比1:1.25,回填完成后用彩条布对坡面进行覆盖,防止雨水渗入坡体。
6.11下台阶开挖
当回填土完成,洞内初期支护恢复后,进行下台阶开挖施工,下台阶开挖分左右半侧交错、跳槽进行。同时施工仰拱初支钢架,使初支尽早封闭成环。施工工艺同原施组。 6.12仰拱及填充
仰拱初支完成后,及时进行仰拱砼浇筑和回填。施工工艺同原施组。
6.13洞身二衬
初支完成后,进行监控量测,当围岩稳定后进行洞身二衬施工。施工工艺同原施组。
7、质量控制措施
(1) 加强原材料进场验收和抽样检验。 (2)严格控制每道工序质量。
(3)认真执行质量三检制度和隐蔽工序报验制度。 (4)认真执行工序交检查验收制度。 (5)加强定期质量检查制度。
(6)加强关键工序检查验收制度和技术保证措施,认真执行技术交底制度。 8、安全保证措施
8.1 健全安全管理制度
认真贯彻执行必须严格贯彻执行《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》,建立健全安全生产责任制度;安全生产教育制度;安全技术交底制度;安全生产检查制度;职工伤亡事故报告处理制度;安全设计制度;安全操作挂牌制度;班前安全讲话制度;临时设施验收制度;交制度;安全活动日制度;安全生产奖惩制。 8.1安全保证技术措施
(1) 加强安全警戒,防止非作业人员进行施工现场。
(2) 加强监控量测,定期观察裂缝发展情况,发现异常立即汇报。 (3) 做好地表防排水措施,对裂缝进行封闭和覆盖。
(4) 施工期间,现场施工负责人将会同有关人员对各部进行定期检查。 (5) 当发现量测数据有突变或异变时,及时通知现场负责人,并采取应急措施,保证施工作业安全。
(6) 作业人员穿戴好防护用品。
(7)把防止初支坍塌、落物伤人做为安全工作的重点,指派专职安全人员值班监督检查。
称重式混合搅拌机拌料机的特点有哪些?
一、工程地理位置图(见附图)
二、工程概况
1、工程说明:
三福高速公路南平连接线地处闽东北丘陵,丘陵坡地残积台地和丘陵间谷地。路线始于南平坑甲,终点位于南平黄墩村小作公路。行政区属南平市管辖。起讫里程:K000+00~K000+000,属山岭区高速公路,主线设计行车速度80公里/小时。桥涵设计荷载:汽—超20,挂车—120,路基宽度24.5米,其中行车道宽(4×3.75)15米,分隔带1.5米,硬路肩(2×2.25)4.5米,路缘带(2×0.5×2)2米,路面横坡为2%,土路肩横坡为4%。合同段内主要的工程为:隧道1.5座,大桥—座,分离立交桥—座、车行天桥两座,涵洞10座,路基、防护、排水、路面及交通安全设施。
2、主要技术标准:
全线按高速公路双向四车道标准进行测设,其主要技术标准如下:
主线设计行车速度80公里/小时;
桥涵设计荷载:汽—超20,挂车—120;
路基宽度24.5米,其中行车道宽(4×3.75)15米,分隔带1.5米,硬路肩(2×2.25)4.5米,路缘带(2×0.5×2)2米,路面横坡为2%,土路肩横坡为4%。
桥面宽度:与路基同宽。
3、工程自然条件:
本路段线位地貌基本类型为丘陵低山间谷地,路轴线穿越的地貌单元有丘陵坡地,丘陵间冲洪积沟谷,山间残积谷地等。路轴线地形起伏较大,沿线丘陵连绵,一般丘陵浑圆,顶部标高一般为200~300米,局部超过400米,残积台地呈波状起伏,台顶标高一般为120~160米。
本路段地处带海洋性季风气候,年平均气温19.2。C,年平均降雨量1634.9毫米,夏季高温多雨,夏秋之际多台风暴雨,冬季属西北风,降雨量集中在5、6月,为丰雨季节,雨季为3~9月,旱季为10月~翌年2月。
本路段地质构造属新华夏系第二复式隆起及岭南东西向复杂构造带的复和部位的闽西北隆起带。基岩为元古代的变质岩和志留纪的侵入岩,路线基本未穿越大型断裂段,构造稳定,仅在局部处发现小型断裂及破碎带。
根据中国地震烈度区划图(1990)福建省区划分一览表可知,本路段场地地震基本烈度为Ⅵ度。
本路段沿线地下水类型主要为孔隙潜水和基岩裂隙水。其中孔隙潜水广泛分布于沿线的第四系堆积层中,主要有丘陵坡地中残坡积土层和河谷冲沟中的砂、砾卵石层,接受大气降水入渗补给,裂隙潜水存在于基岩节理裂隙或断层破碎带中,其补给来源为大气降水。
京福高速公路南平连接线沿线已具有以公路为主的,由公路、铁路、水运组成的交通运输网,并兼营客、货运业务。公路可直达路段工地。现有国道316线、205线,与高速公路大致平行,分布在高速公路两侧,县级和乡级公路与高速公路纵横交错。同时一些农村道路亦可通行。
钢筋、钢绞线、水泥、防水卷材等供应由南平市或福州购买,沿线砂石料比较丰富,南平市的砂溪沿线、建溪沿线均有砂料场,市禾村、东坑村、东边村均有石料场。经业主取样试验,各项指标均能满足要求,可作为本合同段的取料场。
本合同段施工用水主要水源为各小溪河沟和水塘的水以及水渠的水,经业主水质化验,均符合工程用水的要求。
本段高速公路沿线均有电力供应,施工前向业主提出申请用电要求,由电力部门统一安装解决。
本段高速公路沿线市、区、乡镇均有国内国际电话服务,沿线可通移动电话。
本段高速公路沿线市、区、乡镇均有大中小型医院。
4、本合同段工程特点、重点、难点
(1)、施工场的狭窄:线路在低山、丘陵中穿越。(2)、土石方填挖不均衡:本合同段高填深挖较多,而且前半段填方数量较大,挖方数量小,而后半段挖方数量大,填方数量小,弃方数量大。…(3)、地质条件差:本合同段地表覆盖层有砂质粘性土、粘性土和亚粘土等,给隧道、路基雨季施工造成不利影响。
本合同段施工重点:(1)、XXX洋隧道地质条件差,设计埋深浅,开挖难度大,是本合同段施工的重点。(2)、VV施工长度大,且两次通过断层破碎带。工期较紧,也是本合同段重点工程。
本合同段施工难点:XX头洋隧道(双连拱隧道)的地质条件差、埋深浅、开挖跨度大,是本标段施工的难点。
三、组织机构及人员的配置
为按期、优质完成XXX标段工程施工任务,我集团公司组建了中铁局集团京福高速公路南平连接线XXX标项目经理部。项目部设项目经理1人,项目副经理2人,项目总工程师1人,内设四部一室,即工程管理部(8人),安全质量部(4人),物资设备部(3人),计划财务部(3人)及综合办公室(4人),共26人,该项目经理部是我集团公司的派出机构,代表我集团公司负责对内组织、协调、指挥生产,对外配合业主、监理及地方有关部门工作,确保合同履行。除项目管理人员、技术人员外,安排如下:
隧道施工一队:200人负责VV施工
隧道施工二队:200人负责XXX洋隧道施工
桥梁施工一队:200人负责小作大桥施工
桥梁施工二队:100人负责分离立交桥、两座车行天桥施工
路基施工队:500人负责整个标段内路基、涵洞、防护、排水及路面等工程。
四、计划完成情况
本标段计划总工期为24个月,实际因变更等影响,共施工34个月,按合同要求完成了施工任务。在施工过程中我们认真编写施工组织设计,合理安排各工序的衔接,采取“计划——实施——检查——调整”动态的办法控制计划的实施,具体的采取了以下措施:
1、项目进场后,对现场进行了详细的调查研究,编制了切实可行的施工组织设计。
2、在施工过程根据情况变化,不断改进、优化施工组织方案,使之更趋于完善合理,同时根据当地可能出现的水文变化情况,有预见性地调整施工方案,使工程能够有序不断进行。
3、建立高效的指挥系统,及时掌握和准确处理施工中的各种问题,对重大关键问题要超前研究,制定措施,及时调整工序和调动人、财、物、机,保证工程的连续均衡性。
4、强化施工管理,实行短期网络计划管理。
对劳动力实行动态管理,优化组合,使之专业化、规范化。严格落实责任承包制,确定分岗责任制,使责任和收益挂钩,做到多劳多得,充分调动单位、个人的积极性和创造性。编制分阶段和月度网络计划,确定阶段施工重点,严格按网络计划组织施工,加强和搞好材料供应和贮备,保证施工用料。
5、采用先进的施工技术,提高施工速度。
五、工程管理:
1、技术管理:
(1)、实事求是、科学的做好试验工作
配备了具有多年实验经验的试验工程师,配置了先进的试验机械,完成了临时资质的申请。建立健全工地试验室各种制度,并上墙标示,专业人员操作熟练,能够按照各种制度及规范完成各种检测,数据准确可靠。所有的原材料凡进场的都会同监理工程师检查认可。
编制试验检测大纲、月计划,各种检测频率达到规范及设计要求。
(2)、对施工图进行了认真的审核,熟悉图纸,且对各个细部进行数量计算,做到现场进行的核对,及时填写设计文件审核单。
(3)、认真做好测量工作
测量工作严格按照我公司制定的《施工技术管理细则》要求执行,认真贯彻落实测量双控制,公司精测队、项目经理部测设的定位桩、控制桩、中桩、水准点等,工程队进行复测并上报测量成果;工程队测设的定位桩、经常置镜的中桩,经理部定期进行复测成果;工程队测设的中桩、边桩、护桩、临时水准点由不同的主测人复核或用不同的测设方法进行复核,未经双检的桩位、水准点不得投入使用。
2、物资、机械管理
由于工程材料费占工程总价的比重特别大,项目物质管理的好与坏直接影响到整个项目生产经营结果。我合同段在物质管理方面主要采取了几点做法。
第一、编制材料采购计划,各种施工材料严格按照材料计划进行采购调配。
第二、工程主要材料、特殊材料全部实行招标采购法,增加材料采购透明度。根据同等质量比单价、同等单价比服务以及低价中标原则确定材料供应商。该办法即保证了材料质量,又可降低工程成本。
第三、对非招标采购的零星材料,工程开工前,由经理部材料人员逐一调查各个购买点和购买单价,汇总列表并定期复查;对材料人员购料时,须经理部签字同意后方可购料,同时审核购料单价、数量。
第四、严把材料质量关,所有的原材料进场都必须由实验室会同监理工程师取样,对于不合格的材料坚决不予进场。
第五、建立施工机械台帐,掌握机械动态,根据施工生产需要合理调配使用,保证施工的顺利进行。
3、临时设施建设
全标段共建施工营地四处,分别为:VV的出口(桩号为RK16+200)左侧300米处;XXX羊隧道的出口100m(桩号为KQQ+120)处;KQQ+520处205国道右侧100m处。小作大桥的桥头80m(桩号为KQQ+780)处;共租地13992m2。施工完成后,彻底清理驻地及施工现场,做到了文明施工,文明撤点,没有给当地留下任何垃圾,防止了污染农田、河流。
施工便道共设两条,共长950m,占用土地2000m2;施工用电采用外接高压电为主,自发电备用的电力供应方案。
4、安全的管理
建立健全安全保证体系,把落实作为安全工作的重点。安全是施工生产顺利进行的前提,我部始终把安全工作做为重中之重来抓,在安全方面我们主要做了以下工作:
(1)、建立健全安全保证体系,安全管理形成了从项目经理、副经理、安质部、施工队齐抓共管,纵向到底,横向到边,职责明确层层落实的网络格局。以项目经理为安全生产第一责任人,对项目安全生产负全责,由项目副经理、总工程师主抓,安质部专门负责,相关人员协助指导监督,各专业施工队严格按照各项安全规章制度作业,安全工作始终处于受控状态。
(2)、加强爆破四大员、电工、电焊工、机械操作等主要特种工种的实际操作知识培训,把安全知识灌输到每个施工人员中去。同时以用电安全为重点,翻箱倒柜、举一反三,进行了多次全面的安全检查,对隧道开挖爆破作业、火工品的保管及使用等容易发生安全事故环节进行检查,检查角。对检查出的问题,逐项落实,责任到人,及时整改,使安全各种制度真正的落到实处。
(3)、加强安全知识宣传和检查
张贴现场安全文明生产宣传标语、图片,重点作业区设置了安全防护措施与标志,同时为了保证安全生产,加强安全工作,对上工地不戴安全帽、赤膊、穿拖鞋、特殊工种不持证上岗的违章现象经常进行检查,并以队为单位每周进行考评,根据考评结果进行相应的奖罚。这样增强了全体员工的安全意识。
5、质量管理与
成立了质量自监体系,建立质量自检台帐,对工程进行全面检查和管理,开工前项目经理部、施工队、班组逐级签定质量责任书。同时根据各工点的实际情况编制了实施性施工组织设计及创优规划,明确了质量目标。为更规范的对每一施工环节进行控制,还制订了《质量管理奖惩办法》。在施工中,以规范为标准,以管理为龙头,开展全面质量管理活动,针对施工过程中的关键工序,编制作业指导书,制定相应的质量保证措施,以确保有章可循规范施工。在技术控制方面,制定了《技术管理细则》,由总工程师负责,检查督促制度的落实,每月进行一次的安全质量大检查。同时我们施工过程中严把“三关”:①严把图纸关。用于现场施工的图纸,都必须经过严格的复核审核,充分了解设计意图,并按照ISO9002质量保证体系进行管理,加盖受控章后由项目总工程师签发执行。未经复核、审核的图纸,不得用于工程施工。②严把测量关。制定切实可行的测量方案,经项目总工程师审核批准后实施。控制测量由项目部工程部实施,并对控制导线网定期复核。施工放线由施工队技术室负责,项目部工程部复核。③严把试验关。建立工地试验室,配齐满足施工需要的人员及仪器。按照要求做好工程的有关实验工作,为技术工作提供依据。对进入工地的原材料、半成品进行检验试验,杜绝不合格的材料及半成品使用到工程中去。
结合我标段实际情况推行规范化作业。按照我局ISO9002质量保证体系,规范及技术管理工作,杜绝由于管理的随意性造成的技术失误。施工作业严格执行施工工艺细则及相关的操作规程,以规范、标准的作业确保技术措施的有效落实。
成立隧道施工攻关组。针对隧道开挖、支护、衬砌、施工运输等施工重点环节,研究制定技术可行、安全可靠的施工技术方案,收集施工过程中存在的问题及有关参数,研究解决办法对策,不断优化施工方案。
成立施工监测组。重点对地表沉陷、围岩变形、爆破振动、隧道施工影响范围内的重点保护对象等进行监测,及时反馈,指导施工。
加强与业主、监理、设计单位的联系,在施工技术方面得到广泛的合作与支持,及时解决施工中遇到的问题。
试验室为重点,由总工直接负责,现场料场、预制场及搅拌站实行“承包式”管理,材料检验严格按照规范进行,抽检频率均满足要求,对隐蔽工程,进行特别检查,将其做为一个重要工序进行,并保证记录齐全,在监理工程师同意的前提下进行下一道工序,对有工程质量问题的一经发现立即整改,并将整改意见反馈。
后附质量保证体系表、质量组织机构框图、质量检查程序图
6、合同管理:
(1)、工程变更:施工期间,发现图纸与现场有出入的地方,或为了优化设计,和业主、设计、监理和施工单位共同进行现场勘察,现场确定方案,并按此进行变更设计、施工。共上报工程变更53项,成立31项。
(2)、工程延期和费用索赔:根据省高指要求,南平互通区重新变更设计施工,工期顺延至2004年10月26日。
(3)、工程分包:合同段工程均由我部施工,不存在分包现象。
(4)、工程保险:保险种类有:建筑工程一切险,按5‰投保,第三方责任险,按2.5‰投保。保险期限为:自开工到工程竣工。
7、竣工资料整理:
根据业主有关竣工文件整理办法的文件同通知,现已开始着手进行竣工文件整理。
六、各种施工工艺简介
1、隧道施工工艺:
1.1、边仰坡加固
进洞之前,先按设计施工洞顶截水沟,尽量少破坏植被的原则,施刷洞门边仰坡,并且喷锚加固。洞口围岩破碎,沿洞口衬砌外侧轮廓线设置双排超前导管并注浆,进洞后按设计施工超前导管及中空锚杆。
1.2、洞口开挖
(1)、洞口为Ⅱ—Ⅲ类围岩,石质破碎,沿隧道衬砌外轮廓按设计要求施工超前导管(L=5米,φ50)及中空锚杆注浆加固围岩,上下半断面开挖,上半断面采用环形开挖预留核心土施工,上下台阶长度6—8米为宜,循环进尺0.5—1.0米。
(2)、开挖采用人工或者风镐,必要时采取弱爆破,先开挖弧形,长度够一片格栅钢架的位置,挖完后立即安装格栅钢架,再用人工挖取核心土,喷锚加固格栅钢架撑。
(3)、下半断面分左右半断面施工,两断面相差7—10米,采用人工持风镐或者风钻眼,弱爆破,铲车配合自卸车出碴,每次进尺长度0.5—1.0米,够一片格栅钢架的位置立即安装格栅钢架,并且按设计锚喷支护。
1.3、洞身开挖方法
(1)、洞身Ⅱ—Ⅲ类围岩地段按洞口开挖施工。
(2)、Ⅳ—Ⅴ类围岩地段采用新奥法施工,人工手持风钻钻眼,非电毫秒雷管爆破,掘进进尺每循环3.5米,在施工的过程中根据围岩情况调整爆破参数,修改爆破设计,达到最佳爆破效果。
(3)、掘进、钻爆、装运顺序在施工过程中要合理安排,紧密配合。
(4)、钻爆设计
为减少对围岩的扰动及降低爆破振动强度,爆破采用非电毫秒微差控制爆破,周边眼采用光面爆破、不耦合装药;掏槽眼及底板眼按抛掷爆破设计;其它炮眼采用深孔微振动控制爆破。掏槽眼、底板眼:取最大允许装药量的70%。
段间隔时间差:合理选择段间隔时间差,使前段爆破为后段创造新的临空面及避免爆破振动波的叠加作用。本隧道Ⅰ—Ⅲ类围岩采用100~200毫秒,Ⅳ—Ⅴ类围岩采用100~500毫秒。
(5)、出碴
本隧道采用无轨运输,每个工作面配备1台966F装载机配合3—4辆25吨自卸车出碴,将弃碴直接运到弃碴场。
1.4、初期支护
Ⅱ、Ⅲ类围岩设计采用φ50mm超前小导管及直径为φ25mm的中空锚杆注浆,格栅钢拱架加强,喷射16—20厘米的混凝土。Ⅳ—Ⅴ类围岩采用直径为φ22mm的砂浆锚杆,喷射10厘米钢纤混凝土支护。
锚杆按设计要求在洞外提前加工,根据设计位置布眼、并用红油漆标注,用台车钻孔,成孔后,用高压水将钻孔内石粉冲洗干净,然后灌注砂浆至孔深2/3,将锚杆用风钻杆顶进、锚固。
隧道设计φ25mm的注浆中空锚杆,采用7655型普通风钻钻进锚杆,在风钻前部加工一个异型套(一头与风钻连接,一头安装自进式锚杆),风压控制在4~6kg/cm2,钻到设计位置后用风吹孔,避免堵塞注浆孔,注浆时压力控制在1~1.5Mpa。
本标段小导管为直径φ50mm的无缝钢管加工,其前部钻注浆孔,孔径为8mm,孔间距15mm,呈梅花形布置。前端为锥形,尾度不小于40cm,作为不钻注浆孔的预留止浆段。
小导管压注水泥压浆,水灰比采用W/C=0.5~1.0,注浆压力0.5~1.0Mpa,按设计配合比掺早强剂分段连续注浆。
格栅钢架在洞外分片加工,按设计尺寸放大样检验,洞内安装,确保钢架与隧道轴线垂直,最后焊接连接杆,并按设计安装锚杆,使钢架成为一个整体。
喷射混凝土,采用湿喷工艺,喷射机和拌合机安装在汽车上,施工时运至工作面,工作前检查开挖断面,清除岩面灰尘、浮石、污迹,润湿岩面,用速凝砂浆在开挖面上设置检验钢筋条,然后进行喷射,喷射时喷头距岩面控制在0.6—1米范围内,风压控制在0.3~0.5Mpa,喷射嘴a=90。最佳。喷头作连续不断的圆周运动,并形成螺旋状运动,后一圈压前一圈三分之一,喷射线路要自上而下,呈现“S”形运动,隧道内的喷混凝土要先边墙后拱部。混凝土喷射分两次进行,第一次喷射厚度5~10厘米,第二次喷至设计厚度。后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行,两次间隔时间控制在40—60分钟,在操作时严格控制风压及水压,喷射作业后及时清除反弹溅落的混凝土,对喷射表面进行湿润养护,在混凝土达到设计强度后割除检验钢筋条的外露部分。
喷射砼的厚度检验采用埋设钢筋标尺的方法,围岩粘结力的检验采用埋设拉环法进行抗拉试验。
钢纤维采用RC-65/35-BN型(冷拉型),弯曲韧度系数Re3=67%,其长度L=35mm,直径D=0.55 mm,长细比L/D=64,两端带有弯钩,以快速水溶性胶水粘接而成。按设计要求进行,本标段设计每立方米混凝土中掺量为35Kg/m3。
搅拌混合料时,采用钢纤维拌料机往混合料中添加钢纤维,并使用强制式搅拌机,打散之后,再投入搅拌,分布要均匀。
钢纤维混凝土喷射时,与喷射混凝土工艺方法相同;喷射机采用湿法喷射机,配以挤压软管式泵。为避免钢纤维回弹伤人,严格遵守喷头操作安全事项。
1.5、通风防尘
经过计算隧道安装FP—110SW风机能满足施工,风管采用φ150 cm软管,压入式通风,风筒悬挂在隧道一侧的拱脚处(见三管两线布置图),风机安装在洞口以外30米处,搭设安装架,为确保风管的通风质量,设专人安装挂设,保证风管的直顺。
为净化空气,装碴前采用喷雾洒水等辅助防尘措施。
在洞口各安装两台20m3/min电动空压机,风管采用φ150钢管,将风输入作业面,满足施工。
1.6、施工供水与排水
(1)、在隧道洞顶设190t高山水池一座两单洞共用,上水管采用φ100,下水管采用φ80,管道引入洞内供施工使用。
(2)、隧道施工均为上坡,排水采用两侧挖排水沟的办法将水引出洞外。
1.7、供电
(1)、施工初期洞口配备内燃发电机200KW/1台、75KW/1台过渡到甲方提供电源为止,之后作为备用。
(2)、洞口安置400KVA的变压器2台,架设380V的动力线、36V的照明线分别架设在隧道边墙的一侧进洞满足施工,管线布置。
1.8、混凝土衬砌施工
在隧道出口设75m3/h电子计量的拌合站一座,每个工作面配备2辆4m3混凝土输送车运输,1台混凝土输送泵将混凝土入模。
隧道采用自制1=12米液压整体模板台车衬砌施工,每循环长度12米,模板由优质钢制作而成,块与块之间用高强螺栓连接而成。铺设钢轨行走,由洞口向中部施工。衬砌距掌子面Ⅳ—Ⅴ类围岩不大于60米。为消除施工错台,先施工仰拱,行走轨枕底部至仰拱混凝土面的距离控制在2—3厘米,并支垫牢固。
按设计要求采用复合衬砌,混凝土为耐腐蚀混凝土,采用掺FS混凝土防水济,其掺量为水泥用量的6%,每方混凝土的水泥用量不小于330Kg,水泥采用硅酸盐水泥,混凝土的抗渗等级≥S8。砼浇注均采用泵送入模对称浇注机械捣固密实。
仰拱开挖及混凝土浇注施工采取分段施工,分段长度大于60米,仰拱超边墙衬砌20米,仰工超前有利于排水、文明施工及模板台车衬砌。
在施工的过程中为探明地质,钻爆前先用台车钻5米深φ42的孔,专人记录分析地质情况,选择最佳的施工方案。
追问:
再来几个?好不好?麻烦了
回答:
找不到了 不好意思
高速公路滑坡与高边坡病害的防治?
高速公路滑坡与高边坡病害的防治具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
滑坡和高边坡病害的防治,实质上是一个采用工程措施保持或恢复边坡自身平衡的过程。在山区高速公路建设中,大量自然边坡被人为改造后,部分会出现或可能出现整体或局部失稳变形现象,危及路基构筑物安全,此时就须对边坡进行治理。在高速公路病害防治中和在公路深挖方路段,根据病害的特点,需要从以下几个方面着手:
一、高速公路滑坡与高边坡病害的防治原则
在公路深挖方路段,病害的防治需要从以下环节着手。
1.1在公路立项阶段,山岭重丘区公路建设项目的深挖方路段高边坡的加固和防护标准应相应地提高,把公路边坡的长期稳定性和对山区生态环境的综合治理有机结合起来;
1.2在公路设计阶段,加强地质调查,合理选线,尽量避开不良的地质体,无法绕避的则对有可能出现的边坡病害提前预防和治理;
1.3在公路施工阶段,采取合理的施工方法和顺序,及时对边坡进行加固和防护。
防治措施的选择与技术经济效应、勘测工作深度、施工方法、施工顺序等各方面因素和条件有关。一般应遵守下列原则:①以防为主,尽量绕避;②对症下药,综合治理;③早下决心,及时处理;④力求根治,杜绝后患;⑤经济合理,安全可靠。
对于大型复杂的边坡危害,选线时应尽量绕避,确实无法绕避的,应采取合理的综合治理措施。对于每一个边坡危害,应详细边坡病害的类型及其工程水文地质特征,控制主要破坏因素,综合考虑,合理运用各种治理措施。
二、设计参数的选取
在病害防治设计中,设计参数的选取时相当重要的,它直接关系到治理工程的安全和经济指标。一般来说,滑坡的滑带一般依附于坡体内的软弱夹层、构造面或软、硬岩的接触面生成。影响滑带参数的因素有:
①边坡病害的变形阶段。②边坡目前的稳定性。③勘测季节。④试验方法。⑤治理工程对病害的影响。⑥考虑在治理工程使用年限内可能出现的最不利条件下设计参数变化。
由于滑坡较薄,取样困难,重塑土与原状土的剪切值差别较大,或因滑带内含有粗粒物质,在进行剪切试验时因剔除而影响试验结果等,在工程实践中确定抗剪度指标时,多采用反算法,剪切试验的结果可作为参考值。当以下几种情况下进行滑带指标反算时,应结合滑坡的各种影响因素对反算结果进行适当的调整。
2.1在边坡未开挖或未开挖完成之前,滑带未完全形成,此时虽可以通过地质勘察查清潜在滑动带的位置,但无法确定坡体开挖完成后滑坡的稳定度;
2.2旱季进行滑坡勘察时,其稳定性较高,反算时要充分考虑雨季稳定系数的降低;
2.3考虑人类工程活动对滑坡的稳定有影响。
三、治理工程措施
随着大规模高速公路建设的开展,滑坡与边坡病害的治理也形成了一套成熟的、以新型支挡结构为主的成套治理工程技术,主要从三个方面考虑:①利用外力抵消平衡下滑力即增加滑体的抗滑力;②增加滑带的抗剪强度;③减小下滑力。一般采用减、锚、挡、固、疏等手段,即刷方减载与锚固支挡的结合,辅以截排地表水、疏排地下水措施。在选用时应根据具体情况综合考虑,以求达到最佳的经济技术成果。
3.1一般高陡坡的加固工程浩大,为减小加固工程,取得合理的经济效果,多考虑稳固坡脚、减低分级平台高度、加宽平台宽度、放缓边坡坡率等刷方减载措施。不稳定边坡受控于边坡体内的软弱夹层,一般倾角较缓,通过刷方完全清除不稳定体较为困难,但可减小下滑力,因此刷方减载与加固工程常常配合使用。
3.2预应力锚索
预应力锚索是一种承受拉力的杆状构件,通过钻孔钢绞线或高强度钢丝锚固于深部的稳定地层中,并在被加固边坡表面通过张拉产生预应力,从而达到使加固体稳定和其变形的目的。
3.3抗滑桩
抗滑桩在滑坡体上挖孔设桩,避免大开挖而破坏其整体稳定,桩身嵌固在滑动带以下的稳固地层内,以抗衡滑坡体的下滑力。预应力锚索抗滑桩由于改变了普通抗滑桩不合理的悬臂受力状态,从而可大幅度地降低工程造价,节省钢材和水泥等材料,经济效益十分显著。滑坡设置一般抗滑桩后,仍要产生一定的变形,当滑坡体上或前缘处有重要建筑物时,不允许产生大的变形,这就了抗滑桩的使用范围。而预应力锚索抗滑桩则属于主动式受力结构,通过锚索在桩头施加一预应力,根据需要主动滑坡的变形量。
3.4锚杆
锚杆按锚固方式一般分为机械锚固、黏结锚固、摩擦式锚固等,但工程上常见的一般为全长锚固的水泥砂浆锚杆。锚杆主要用于稳定岩质边坡的坡面防护,具有施工快捷、布置灵活、造价低廉等优点。
3.5灌浆加固
边坡开挖之前,预先在自然坡面上打孔注水泥浆,对坡体进行加固。但因灌浆效果不易评价,应用时一般只作为辅助工程。
3.6排水措施
排水措施分为地表水和地下水。地表水的目的是把滑坡区以上山坡来水截排不使其流入滑坡区,把滑坡区的降水及地下水出露部分通过人工沟槽尽快排出滑坡区;地下排水措施可以起到截断补给滑带的水源、降低地下水位,减小滑带上的孔隙水压力,提高其抗剪强度等作用。
四、工程措施的合理配置
在选用抗滑或预应力锚索抗滑桩时,主要考虑两种因素:一是抗滑桩的位置,一般情况下,抗滑桩应成排地布置在滑坡体前缘抗滑段位置,以充分利用桩前岩土的抗力,在特殊情况下或因施工条件才考虑其他部位。在治理规模大的坡体病害时,很少使用单一的工程措施,往往是各种治理工程措施组合使用。目前,桩—锚组合结构在边坡加固中大量使用,实践证明是经济合理的,种种组合充分发挥了两种治理措施的优点,同时又弥补了各自的不足。
五、坡面防护技术
5.1坡面防排水措施
防排水设计措施是保证边坡稳定的关键因素之一。边坡岩石破碎、裂缝发育,地下水一般由地表补充,所以坡面防排水措施十分必要。为此考虑到两个措施:一是在边坡周界外围根据边坡坡形设置截水沟;二是在坡面平台设置排水沟。
5.2喷射混凝土防护
坡面喷混凝土分为普通喷射、挂网喷射和钢纤维喷射三种。喷射混凝土适用于风化严重的岩质边坡;深路堑经预裂光爆后,形成的多台阶高边坡;成岩作用较好的黏土岩边坡也可采用喷锚加固。
5.3边坡格构防护
格构加固技术是利用浆砌片石、现浇钢筋混凝土或预制预应力混凝土进行边坡坡面防护,并利用锚杆或锚索加以固定的一种边坡加固技术。格构的主要作用是将边坡坡体的剩余下滑力或土压力、岩石压力分配给格构结点处的锚杆或锚索,然后通过锚索传递给稳定地层,从而使边坡坡体在由锚杆或锚索提供的锚固力的作用下处于稳定状态。边坡格构加固技术具有布置灵活、格构形式多样、截面调整方便、与坡面密贴。可随坡就势等显著优点,并且框格内视情况可挂网、植草、喷射混凝土进行防护,也可用现浇混凝土板进行加固。
5.4坡面植被防护
坡面植被防护可分为植被坡面防护、土质边坡植被防护、岩石边坡植被防护。其植被护坡功能主要通过植被的力学效应和水文效应来体现;目前用于土质边坡的植被防护技术主要有以下几种:①阶梯植被;②框格植被;③穴播或沟播;④液压喷薄;⑤植生带;⑥绿化网;⑦土工网垫。岩石边坡不同于土质边坡,目前常用的植被护坡方法无法应用于岩石边坡,厚层基材喷射植被护坡技术则通过在坡面喷附一层结构类似于自然土壤且能够贮存水分和养分的植物生长所需的基层材料,解决了岩石边坡无法生长植物的难题。
结束语
由于复杂的地形地质条件,滑坡与高边坡工程始终是山区铁路和公路建设中一个重大工程地质问题,因此加强滑坡和高边坡病害的防治研究,不仅将对高原山区公路交通基础设施建设与生态环境保护协调发展有重要意义,也将对我国地质灾害防治理论以及防治技术的发展产生积极作用。
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砂浆锚杆安装方法是什么?
砂浆锚杆安装方法按照相关标准主要有:
(1)安装前,应检查锚杆体钻头的水孔是否畅通,若有异物堵塞,应及时清理。
(2)锚杆体装入设计深度后,需要水和空气洗孔,直至孔口反水或返气。
(3)注浆材料宜采用不小于M30的水泥砂浆,水泥:砂:水宜为1:(1~1.5):(0.45~0.5)。采用水泥砂浆时砂子粒径不应大于1.0mm。ymhy1
(4)注浆时,灌浆管应插至距孔底50~100mm处,并随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出。杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%,即实际粘结长度不应短于设计长度的95%。
(5)孔内水泥砂浆须在0.5~1.0MPa的控制压力下注射饱满,从而使锚杆达到长期的设计锚固能力。
(6)要求早强山东中煤集团砂浆锚杆单根母体抗拉力不小于150KN;锚杆锚固抗拔力:Ⅴ级围岩不小于50KN,Ⅳ级及以下围岩不小于80KN。
22mm早强砂浆锚杆l=350cm@120cm应该深入岩石里多少
桥梁桩基施工中溶洞处理方法
桥梁桩基础施工中,遇到溶洞的情况并不少见,作为地下隐蔽工程,给施工带来很大困难, 如处理方法不当,往往会造成掉钻、卡锤、埋锤、梅花孔、漏浆、塌孔等事故发生,甚至威胁桥梁运营安全。因而充分了解桥区桩位所遇溶洞的发育规律、基本形态、规模大小、溶穴顶板岩层厚度、完整性、洞内充填物形状等,采取稳妥的措施,保证施工的顺利进行,十分重要。京珠高速公路粤境南段大镇至广州太和段全长122. 34km ,路基宽3315m ,许多桥梁均通过岩溶区。其中第19 标段处于南岭中南段,地质构造上属于华南褶皱带的一部分,区域地质构造轮廓主要有NE 向及EW向构造带。3 座立交桥桩基设计为嵌岩桩,均处于石灰岩地区。设计地质资料显示有少量小溶洞,但在施工中发现地质资料不准确。通过地质补钻揭示溶洞发育,洞内漏水,分布复杂,最大洞高约5m ,溶洞层数多达5 层。钻孔施工过程中发生过漏浆、地面塌陷等事故,增加难度且影响进度。 工程勘察对溶洞区桩基施工前一般采用物探或其它如电磁波层析CT 探测等方法探明溶洞的具体情况。因此,在施工首根桩时发现地质情况与设计资料出入较大后,选择逐桩超前钻探,并按设计桩尖标高在完整基岩内加深5m ,确保桥梁的安全可靠性。
下面简要介绍和总结下国内其它大型桥梁桩基施工中溶洞的处理方法:
(一)广和大桥主桥基础溶洞处理
广和大桥位于广州市白云区石井镇鸦岗村的白坭河水道上,大桥全长791m,桥宽36m,最大跨径120m。其基础采用钻孔灌注桩,其中:φ150cm64根,φ200cm44根,共108根。施工总工期22个月。本桥位地质属于第四纪沉积层覆盖之下,基岩主要为石灰统壶天灰岩。这些石灰纪地层沉积成岩以后,经历了漫长的地质年代和多次构造运动,形成北东向褶皱,并有大致平行于褶皱轴向的纵断层和大致与之垂直的横断面层。后来经历了侵蚀和剥蚀作用,并在地下水的化学和机械作用下形成一系列岩溶地貌,最后在第四纪全新世珠江三角洲最后一次海侵中,形成以冲积相为主的第四纪松软沉积层。从地质资料分析,溶洞分布较广。主桥位溶洞分布广而多。在桥位方案论证中,第一方案,28个钻孔,有12个发现了溶洞;第二方案,28个钻孔,有17个发现溶洞;第三方案,28个钻孔,有11个发现溶洞,最大的溶洞约16m。溶洞按其填充状态可分为空的、半填充的和完全填充的三类:按其填充物的性质可分为粘性土、砂砾和稀土三类;按其漏水情况可分为漏水和不漏水两类。溶洞的走向与河流的流向相同。根据上述地质条件,从技术、经济等方面经过比较,选择了静压化学灌浆法、套内护筒法等施工技术配合使用处理溶洞,取得预期的效果,推介如下。
1主桥桩基对溶洞的处理:主桥桩基精确放样后,在桩基施工平台上用地质钻于桩中心进行超前钻,必要时增加钻位。根据超前钻的结果,确定护筒的打入深度。有溶洞的桩位,护筒沉至风化岩层,置于强风化岩面上,这样可穿过土洞。护筒的底部即为岩层或溶洞的顶部。没有溶洞的桩,护筒沉放要穿过淤泥质亚粘土、砂砾层,置于砂砾质亚粘土层至少2m深。根据溶洞的不同类型,最后决定兼用两种不同的施工方案。图1布孔平面及剖面示意方案a当溶洞内有填充物填满或有流砂的,或当溶洞为空洞或填充物不满(水洞)且深度在3m以内的,在钻孔桩施工前先进行预处理,采用静压化学灌浆法固填充物和流砂,或用此法填满溶洞,在固结体达到一定强度以后再钻孔施工。方案b当溶洞为空洞,且深度在3m以上的,拟用套内护筒法施工,即用内护筒穿过溶洞的施工方案。
2方案:a方案,b施工方法
2.1方案a(静压化学灌浆法)施工方法
2.1.1技术要求
溶洞预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间并达到一定的强度(20mpa以上),防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生,保障成孔及水下混凝土浇注等一系列施工工序的顺利完成。溶洞预处理施工,在钻孔桩施工之前进行,相当于在桩基础施工过程中,于钻孔桩施工工序之前加入一道预处理工序,与桩基施工的各工序一起形成流水作业。图2用钻机钻头钻杆压沉内护筒示意单位:cm
2.1.2施工方案
(1)处理方法选择由于溶洞埋藏较深,不能用爆破或填充混凝土等一般方法处理,有效的处理方法是灌浆法。而在众多的灌浆法中,因溶洞的不规则性,决定了其处理的最有效和比较经济的方法是静压化学灌浆法。因此,采用静压化学灌浆法,同时也可兼用喷射灌浆法,促进填充物强度的加强。
(2)静压化学灌浆的加固特点浆材可在几秒或在几十秒内瞬间凝固,可控制浆液灌注在一定范围内且不流失,材料的利用率高,比较经济。浆材的结石率为100%,即1m3体积浆材可得1m3结石体。对溶洞中的砂、砾等土体,浆液是通过渗透作用板结砂和砾的;对于溶洞中的稀土、亚粘土等土体,浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的;对于无填充物和半填充溶洞的空间,浆液是通过充填作用填满溶洞的。浆液在土体中的渗透扩散方向是往小主应力面方向,浆液固化后,小主应力面得到加固,而原次小主应力面变成小主应力面。这样,通过对小主应力面反复不断的加固,一方面渗透、挤密溶洞中的土体的空隙,充填溶洞的空间,在桩体周围形成防水帷幕,防止流砂和保证护壁泥浆不流失;另一方面,提高溶洞中土体的承载力和抗剪力形成挡土墙,防止坍孔。
静压化学灌浆的关键在于浆材的配方和工艺。
图3内护筒底部及顶部灌浆封缝示意单位:cm(3)工艺设计
布孔:在超前钻有溶洞的桩位四周均布4个灌浆孔(见图1)。
钻孔:孔径80mm,孔深要求达到最深溶洞的底部。
材料:普硅425#水泥(新标准为普硅32.5mpa水泥)与化学浆。
工艺:采用双液灌浆系统进行全孔灌浆,要求少量多次、反复灌浆。
2.1.3主要施工机械设备
主要机械设备有:bw250泥浆泵,bw150泥浆泵,100型钻机,泥浆搅拌机和贮浆槽,高压灌浆管及其配件。
2.2方案b(套内护筒)施工方法2.2.1内护筒长度的确定护筒长度l=h+3(m)(h为地质超前钻确定的溶洞高度)
2.2.2内护筒内径的确定内护筒内径应大于φ220cm,同时外径应小于外护筒内径5cm左右,如果只下一次内护筒(一层溶洞),内护筒内径选用233cm,壁厚为1cm,则外径为235cm(主桥外护筒内径为240cm)。当遇到第二层溶洞时,第二层溶洞的内护筒(即第三次护筒)选用220cm内径。
2.2.3溶洞顶部冲孔
根据超前钻的资料,当钻孔施工接近溶洞顶部时,提起钻头、钻杆,移开钻机(gps-30),采用冲击钻机ykc-30冲孔,冲孔钻头外径235cm。用冲击钻冲孔时,要求轻锤慢打,使孔壁圆滑坚固,提升高度一般不超过50cm。所有卡扣及钢丝绳必须先经测试检查,其它施工工艺及注意事项与常规相同。
2.2.4内护筒的沉放方法
(1)当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤,在顶部厚度范围上下慢放轻提,冲锤不明显受阻碍,说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的,此时用钢丝绳活扣绑住内护管,用吊机(或冲机自吊)把内护筒放入外护筒内至孔底。到孔底后,内护筒不会靠自重沉到溶洞底部(因溶洞底有沉渣、沉淀物等)。此时,gps-30钻机重新就位。
(2)护筒沉设利用gps-30钻机进行,在钻机的钻杆上附加压架,利用钻机的钻进压力和钻杆、钻头的重量,使内护筒随钻头的钻进而下沉,直到溶洞的底部(如图2)。
2.2.5内、外护筒间空隙及内护筒与溶洞底部间空隙的处理
(1)在内护筒底部及顶部100cm范围内回填砂、碎石,中部回填中砂(见图3)。
(2)用高压喷射灌浆法(施喷法)对回填体进行灌浆处理。灌浆后,内护筒上下两端空隙被砂、碎石及浆液冲填固结,固结强度要求达到30mpa,其抗渗系数可达10-7m/s。灌浆处理后,即可重新冲孔。
(3)在内护筒顶部及底部100cm范围内回填小碎石素水泥混凝土,内护筒中部回填砂,同样能起到堵塞空隙的目的。
(4)对于需要处理多层溶洞的桩基,一般仍采用上述灌浆法填充固结空隙进行施工。目的是为了增加溶洞底部(同时有可能是下层溶洞的顶部)附近填充物的密度和强度,并且增加内、外护筒间的胶合力。
(5)重新冲钻,直至嵌入完整基岩。当符合设计及规范要求时,经监理工程师同意即可终孔,此桩即成孔。成孔后的工序工艺与常规相同,并不赘述。
3结语
3.1根据溶洞的不同类型,用方案a、方案b进行分类处理,处理方法可靠,各项技术指标均能满足设计要求。
3.2化学灌浆法对溶洞的预处理达到预期目的,有效防止了钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔现象,可保证成孔及水下水泥混凝土浇注等工序顺利完成。套内护筒法要求对施工过程的每个环节(从确定内护筒长度、内径到沉放方法乃至内外护筒间空隙、内护筒与溶洞底部间空隙的处理)都必须落实到位,便可顺利成孔。
3.3只要对其施工过程严格把好技术关,可有效缩短工期,保证了工程质量与经济效益的双赢。
(二)广州花都新雅桥
广州花都新雅桥位于新华镇建设南路与雅瑶镇交界处,是连接城区重要交通纽带。由于地质情况复杂,地下溶洞有3种情况:①覆盖层中的土洞内一般有充填物,但不密实,空洞范围一般不大;②基岩中的小溶洞,洞内无充填物,或有充填物,但不密实,即小空洞;③基岩中的大溶洞,洞内无充填物,或有充填物,但不密实即大空洞。
溶洞桩基施工方案:
1、对①、②两种情况,要求施工采用常规的溶洞处理方法,即洞顶打穿后抛填粘土、碎石、整包水泥后冲挤压密实,凝固后复冲。
2、对③种情况,则要求施工先进行溶洞内的充填加固,把土、溶洞用水泥、粉煤灰浆填满,7天后再进行成孔。对少量上面覆盖层地质较差的、砂砾层很厚的、一旦漏浆会塌孔情况,则采用加打钢护筒护壁措施。
溶洞桩基处理方案:
1、对于封闭的比较小的溶洞,采取注浆措施,提供成孔条件穿过溶洞。若洞内无填充物,则采取先填充碎石或干砂,然后注浆;若充填物呈软塑状态时,直接注浆固结。
2、溶洞内无填充物需向洞内填充砂子的,选择一个合适的孔位,放入并固定钢套管,将注砂管与钢套管相连接,在注浆前灌砂。用压风机将干砂压入,为防止洞内高压阻止灌砂,利用其它孔作为减压孔。待达到计算的填充体积,压力稳定,即可停止。
3、对于一些溶槽、溶沟、小裂隙等,冲孔时可采取投放片石、粘土,甚至投入整袋水泥堵塞起到护壁作用,保证泥浆不流失,使钻孔顺利通过岩溶区。
桩基套管钢护筒要求
φ1200mm桩的套管钢护筒的内径为1350mm,采用10~12mm厚的钢板卷制而成。采用的钢护筒长度为24~32m,分节运到现场。有大溶洞需要打钢护筒的桩基,先用φ1350mm的桩机锤成孔至溶洞顶,采用60kW以上的振动锤和25t以上的吊机配合打设钢护筒。钢护筒采用分节吊装焊接,分节高度为8.0~10.0m,孔口对焊,振打入桩孔内,一般每节振打只需5~20分钟。
实施情况:
施工过程中,曾发生过以下几方面的情况,按相应要求采取了岩溶地区桩基冲桩施工技术处理,取得很好的施工效果:
1、原设计桩底岩层不好。多次遇到冲孔快到终孔标高时,但岩样不是微风化岩,不能终孔,需超前钻取样重新确定桩底标高。
2、意外跑浆。地质资料揭示无溶洞或只有很小的溶洞,但突然发生跑浆,估计是挤破了旁边大溶洞的洞壁,或小溶洞与旁边的大溶洞是相连的。采取投放片石、碎石夹粘土,甚至投入整袋水泥堵塞起到护壁作用,使钻孔顺利通过岩溶区。
3、遇到岩面是斜面,发生了偏孔,应低锤轻冲击、慢冲击,要多次抛块石纠斜,因为打斜岩应低锤轻冲击、慢冲击。
4、遇到较大的土洞、空溶洞时,或连体薄层深洞迅速跨塌,出现掉锤现象,在快到溶洞项板2m距离位置时应低锤轻冲击、慢冲击,减少溶洞大面积跨塌锤现象。
5、遇到混凝土卡管及混凝土不合计量的现象,测试分析混凝土由于坍落度为12cm及施工人员未用水冲洗湿润管,混凝土和易流动性差是造成塞管的原因,混凝土坍落度以18~22cm为宜;浇筑导管必须密闭良好,浇筑时先放置隔水塞,浇注混凝土必须连续、快速;混凝土灌注与计算偏大是孔中有浆浸入溶洞,在溶洞地区浇筑桩基混凝土应增加,备料应不少于十立方米。
施工验桩结果:
整座桥桩基的质量是符合设计要求的,达到优良级标准(超声波检测结果一类桩占98%以上,其余也均为合格桩)。尽管岩溶地区地下情况千变万化,但通过我们的认真分析,采取有效的岩溶地区桩基冲桩施工技术对策、措施来处理施工,做好超前钻孔,重点注意冲桩成孔,控制灌注混凝土,岩溶地区桩基冲桩施工质量安全也是容易控制的。
通过本工程的实践,我们认为:岩溶地区桩基冲桩施工的施工技术措施,应做好超前钻孔,重点注意冲桩成孔,控制灌注混凝土,一定能达到我们施工的期望。
(三)京珠高速公路靠椅山至大镇段
京珠高速国道主干线粤境南段靠椅山至大镇段54座桥梁中,有17座处于溶洞地区。其中练屋中桥、坝子中桥和横石水大桥岩溶极为发育,桩的垂向溶洞个数为1 ~ 13个,其中最大的达22.1m。溶洞内有的有充填物,多为亚粘土或亚砂土;有的为半充填或无充填(空洞);有的溶洞不漏水,有的为半漏水。在这桥梁施工中,遇到许多问题,经采用相应措施,比较地完成了桩基的施工任务。
2 溶洞地质桩基的施工方法
2.1 常规成孔法(按照无溶洞地质考虑)
当溶洞内有充填物,是可塑或软塑的亚粘土,并且溶洞不漏水,这时不官溶洞有多大,也不管溶洞垂向数量多少,都可以不考虑溶洞的存在,而按照正常的地质情况施工。可以采用人工挖孔或冲击钻成孔。练屋中桥大多数溶洞内充填物为亚粘土,物理力学性质较好,湿密度1.88g/cm3,天然孔隙比为0.899,塑性指数为12.3%,容许承载力为190kPa,洞内的土质和溶洞外的土质没有什么区别,可以按无溶洞的情况施工。练屋中桥和横石水大桥在桩的上部采用人工挖孔,自地表挖至11 ~ 17m时,已经穿透了透水层和一些溶洞,施工没有受到溶洞的影响。再往下改为冲击钻成孔,也不骨出现漏浆和坍孔现象,按照正常的地质情况施工。
2.2 片石粘土筑壁法
溶洞内无充填或半充填,溶洞高度不太大,一般在3m以内,但存在严重漏水,护筒内水头高度不能保持时,可采有片石加粘土(按1:1体积比)回填冲击,使其形成泥石护壁。反复多次回填片石粘土,反复冲击直至形成泥石护壁不再漏浆为止。练层中桥和横石水大桥大部分桩基是采取这种方法成孔的,这也是个比较成熟的施工方法。粘土片石筑壁法施工时,钢护简必须穿透砂砾及卵石层等透水层,座落在不透水的亚粘土层上,这样可以防止由于溶洞漏水,水头高度急剧下降而造成的坍孔。在地下水容易控制的地质情况下,也可以采取人工挖孔砼护壁的方法施工,并且 要穿 透透水层,座落在亚粘土层上。练屋中桥、横石水大桥均采取这种方法施工。有些桩在施工中几次严重漏水,护筒内水头高度急剧下降,均未出现坍孔现象。练屋中桥第一次进场的施工队,就是因为钢护筒很短,没座在亚粘土层上,造成坍孔,导致钻头被 埋在孔内。打油林小桥4#桩、坝子中桥14#桩也都由于这个原因造成坍孔。坝子中桥9#桩坍孔时还将钻头埋在孔中。
2.3 钢护筒跟进法
溶洞较大,洞内无充填物或流塑充填物,漏水很严重,采取片石加粘土反复打密,仍然无法形成泥石护壁的,可采取钢护筒跳进法施工。该方法就是一面冲孔,一面接高护筒,并且将其震动下沉至已钻成的孔内,有以隔断溶洞内流塑充填物或水的活动。
钢护筒跟进有两种施工方法。一是冲击钻成孔钢护筒跟进法。还有一种情况就是桩孔穿过多个溶洞,并且均已成功造壁,在下面冲孔时,上面已形成的泥石护壁坍塌漏水并且无法解决时,可以钢护筒跟进到这个溶洞位置堵漏,漏几个溶洞钢护筒跟到几个溶洞。
当地下水很小并且容易控制时,应优先采用人工挖孔、砼护壁的方法施工。这种方法的优点是速度快、质量好、成本低。
人工挖孔桩所有桩孔可以同时开工,进展快。砼护壁的中心、垂直度及孔径大小易于控制,使钢护筒和井壁有较小的间隙,利于钢护筒下沉,给一层护筒到底创造了条件。人工挖桩设备简单、成本低。但人工开挖法受一定深度,并要注意工人的安全。
在地下水非常丰富、桩孔内的水不易抽干、人工无法挖孔作业时,可采用冲击钻成孔钢护筒跟进法施工。施工中应充分利用冲击钻的扩孔性能,使钢护筒能顺利下沉。一般钻头外径和钢护筒内径空隙控制在3 ~ 5cm,保证冲击店在护筒内顺利提升或下冲为度。在护筒跟进很困难时,可以先下在大护筒后下小护筒,然后割掉在大护筒下缘以上的内护筒,以保证桩砼与外护筒的连接。
如果冲击钻在坚硬的岩石中的扩孔系数较小,不能使钢护筒下沉时,可采用小药量电雷管焊破,保证 钢护筒顺利下沉,可在井口上部估一个简易导向装置进行控制。
在井口用20槽钢焊一个井字架,两槽钢间的距离大于钢护筒外径10mm左右。在距孔口4 ~ 5m的位置 设一个导向用的环形钢筋,内径也是大于钢护筒外径10mm左右,锚固在砼护壁上,钢护筒沿这两个定向装置下滑。上下钢护筒拼接时,用2台经纬仪(或2人持垂球)在两个垂直方向看护筒边缘均在竖直线上,护筒是竖直的。拼好的钢护筒沿导向装置下滑。
为保证钢护筒顺利下滑,要求桩孔要竖直,无歪斜、缩颈。钢护筒孔径要准确,连接要顺直,用卷板机成型。钢护筒要有一定的刚度,钢板厚为8 ~ 10mm为宜。
由于钢护筒外缘与人工挖桩砼护壁或冲击钻的孔壁还有一定的问隙,桩顶在水平力作用下可能产生一定的水平位移,在施工中可采取一些措施予以解决。
(1)将钢护筒上端4 ~ 5m左右高度割掉(在人工挖桩有砼护壁的情况下可以这样做,否则易坍孔),浇注桩身砼并与砼护壁连在一起,5m以下的部分也可渗入一些砂浆,使钢板和孔壁也能连接在一起。这样做既保证了桩的质量,还可节约一部份的钢板。
(2)在孔口浇注厚30cm的砼封盖。在封盖上钢护筒和井壁间预留2个孔,一个孔用作注浆,一个孔留作排气。用灰浆泵将水泥浆压入护筒与护壁间的孔隙中,将灌注桩与井壁连在一起。
3 坍孔
钢护筒只有1 ~ 2m高,座落在砂砾和卵石层上。当冲击到溶洞后,突然漏浆造成水头高度急剧下降,砂砾和卵石层失去稳定,形成漏斗状的坍孔。坝子中桥9#孔、打油林小桥4#孔均由于钢护筒埋得太浅,没有座落在亚粘土不透水层上,造成坍孔。
3.1.1 预防坍孔的方法
(1)在地下水可以控制的情况下,可优先考虑人工挖桩砼护壁,穿过透水层座落在不透水的土层上,这种方法预防坍孔比较有效。练屋中桥和横石水大桥都采用了人工挖孔砼护壁,并且都座落在亚粘土层,即使溶洞漏水很厉害,在回填片石粘土反复冲击反复漏水的情况下,仍未出现坍孔现象。
(2)采用冲击钻冲孔施工时,可将钢护筒座落在亚粘土层上,再继续冲击成孔,也可避免坍孔。
(3)发现漏浆及时补水。
3.1.2 坍孔的处理方法
(1)当成孔深度不大时,可全孔回填粘土,并暂停一段时间后,再深埋钢护筒不透水层方可重新钻孔。
(2)当成孔深度较大时,可将钢护筒一直座落在坍孔的嗽叭口下缘的亚粘土层上,护筒周围回填粘土,挤实,再重新钻孔。
3.2 卡钻
卡钻的原因和处理方法:
(1)冲击钻刃脚磨钝、孔径变小,造成卡钻。应经常对冲击钻进行补刃。
(2)孔不圆,形成梅花孔。最好用6刃和4刃钻头打圆孔,不用一字钻。
(3)钻头在冲击填充的片石时,进起的石块将钻头和孔壁的空隙挤住,钻头不能上下。可放小炮震活钻头,也可用小冲击钻冲动,或用冲吸的方法将卡在钻头的石碴松动再提出。
(4)钻头冲破溶洞顶板,掉入溶洞,钻头倾斜,提不出来,应放小炮炸顶板岩。一般用药量为300 ~ 500g即可,一次不行可反复几次。
(5) 卡钻时不宜强提,免得拉坏机械,拉断钢丝绳,掉钻头。练屋中桥在刃脚焊2圈钢筋扩孔,卡住了,用卷扬机强拉,结果卷扬机拉坏了。
3.3 斜孔
斜孔是由于岩石表面倾斜或出现探头石,致使钻头沿软的低的部位下滑造成的。解决的方法是回填片石,也可以灌注水下砼,待强度形成后用小冲程打紧绳反复冲击,直至调正过来为止。过大的冲程会成孔不圆,造成斜孔,一般应采用1 ~ 4m为宜。
3.4 漏浆
在冲击成孔中,由于有的溶洞与地下暗河或其他溶洞相通,泥浆迅速流走,水头高度急剧下降,造成漏浆。在溶洞桩基施工中,要在孔边备足一定数量的片石和粘土,一旦出现漏浆,要及时回填片石粘土冲击造壁,并且马上补水,防止水头高度继续下降。
3.5 坍孔埋钻
埋钻的原因是坍孔造成的。施工中发现漏浆应立即将钻头提到孔外,如果未及时提钻,漏浆后坍孔,钻头便被埋在孔中。
(1)人工挖土钢护筒跟进法。桩孔进尺较短,地下水易于控制,没有大的承压力,人可以下到桩孔中去挖坍落的泥石,边护筒跟进。要注意工人的安全,一直挖到钻头的位置,护筒也跟进到钻头位置。
(2)真空吸渣法。将导管置于坍孔的底部,用9m3空压机通过钢管压入空气吸出沉渣。这种方法适用于坍孔的石子粒径小于25cm(导管的内径)。
在溶洞地区进行桥梁桩基施工是比较困难的,如何在施工中实施对桩基质量的有效控制显得爓为重要。本方结合京珠高速公路粤境南段靠椅山至大镇段的实践经验,对如何根据工程特性选择合适的施工方法,保证桩基的质量作了初步探讨,希望在同类的工程施工中提供参考