鐵路路基加固工程錨索樁施工方案(11頁).doc
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2022-10-10
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1、一、工程概況DIK20+185DIK20+330位于江北客站內 ,左側路基為順層路基,由于左側路塹頂上的地方道路經改移后跨越鐵路,鐵路路塹開挖后受順層不利構造面的影響, 為了采取有效加固措施.在線路設置錨固樁和錨索樁. DIK20+253DIK20+325段地質情況以泥巖夾砂巖為主,其中1#6#和12#13#為錨固樁,7#11#為錨索樁. 在樁體強度達到設計強度的75%以后,按23m一層分層開挖樁前土體,施工土釘,開挖到錨索位置時施工錨索. 每根錨索樁均設置2孔錨所錨索,每孔錨索均用615.2mm高強度低松弛鋼鉸線制作,錨索長度由錨固段、自由段及張拉段組成;錨固段長度為10m,錨索長度為27.2、5m42.5m,自由段采用塑料套管隔離防護,裸露部分需做防腐處理,全孔范圍內均采用M35水泥砂漿灌注.注漿壓力為0.60.8Mpa,錨索孔徑為115mm.二、編制依據 鐵路路基施工技術規范 TBJ20296 站場路基個別工點設計圖 重樞施站-03 鐵路路基常用加固防護設計圖 貳路2003-05三、施工組織及主要設備、材料 3.1施工組織 本工點預應力錨索樁施工采用一次流水作業方式,根據地形搭設腳手架,各工序相互配合作業,錨索施工按照施工工藝流程圖沿山體自上而下施工。施工前應進行技術交底和安全交底,施工中施工人員按工序明確分組,統一指揮,以保證鉆孔、張拉、斜托等各工點間工序順次展開、銜接順暢。33、.2施工機具3.2.1成孔設備預應力錨索施工中,成孔是整個工程的關鍵工序,因為地質情況的好壞對成孔效率有很大的制約性,因此在采用成孔設備時,因以輕便、靈活、實用為原則,本工程采用兩臺QZJ-115型全風動潛孔鉆機,該機靈活,重只有200kg,鉆進的角度可以隨意調整,同時整機可解體人工搬遷,鉆機的動力是全風動,動力單一、移動方便、操作簡單。 3.2.2動力設備電力來源采用高壓電網供應,空壓機是鉆機的主要動力設備,它決定鉆機的速度和成孔質量,根據鉆機的風耗量912m3的要求,該工程選用了兩臺12m3的電動空壓機分別配備供鉆機工作。 3.2.3注漿及張拉設備注漿機采用CGJ-30C型注漿機灌注砂漿,4、該機壓力大,采用擠壓式注漿,對灌注砂漿極為有利。張拉設備采用YCW-150型千斤頂進行張拉,并配靜探數顯儀及傳感器一套,用以標定千斤頂。錨具采用OVM六孔錨具,并在7#、9#、10#錨索樁第一排錨索上安設GMS錨索測力計,測力計量程單孔6束為1200KN。3.3施工材料按照設計要求采用,高強度、低松弛鋼絞線進行施工,鋼絞線強度級為1860Mpa,直徑為15.24mm,注漿管采用22mm聚乙烯管。錨固段灌注M35水泥砂漿,斜托為C35砼,錨索封頭為C15砼。三、施工工藝和方法工藝流程圖確定鎖定荷載根據試樣確定其強度壓力檢測轉移及撤出封頭鎖定試驗養護封孔注漿施加預應力鉆機撤出錨索安裝一次灌漿測定流5、動度取樣清孔造孔檢尺組裝檢查確定錨孔位置及錨固角安裝鉆機錨固材料造孔設備塔設腳手架錨索制作確定產品及數量機械材料進入現場測力計觀測3.1鉆孔 3.1.1 樁體預留孔道在進行樁體混凝土灌注之前,須進行錨索孔位的預留.采用內徑150mmPVC管在設計位置按設計角度預留,且每根錨索樁在最下排錨索以下1m處預留一個備用錨索孔. 3.1.2鉆孔鉆孔是錨索施工中控制質量及工期的關鍵工序,本段防護錨索孔孔徑設計均為115mm,俯角分別為15、20、23,錨索間距為1m。首先根據施工現場地形情況搭好支架 ,架穩鉆機,要做到到“正、平、穩、固”的要求,確保鉆機受力后不搖擺、不移位。鉆機安裝好后,要全面檢查鉆機方6、位、傾角、水平度和開孔鉆頭落點差,方可開鉆. 鉆孔采用干鉆,堅決不允許和鉆(水鉆).對錨固孔則要求圓直,不得彎曲,在鉆孔施工過程中要及時測斜,必要時每5m測一次,如發現孔斜應立即糾治。鉆孔時先按設計的孔深把鉆桿整齊排放在鉆機旁,鉆桿的總延米應大于設計孔深23m量出鉆機給進前端至巖面的長度,以便隨時了解進尺。鉆孔開始后,要隨時觀察鉆進情況,尤其對孔內吹出的巖屑及鉆進的尺度細心觀察,一旦發現進尺突然加快,應立即調整給進速度,防止造成卡鉆,這說明有可能遇到軟弱層或破碎帶,破碎帶吹出的巖屑多為黃色,粘土含量高,此時應在鉆孔鉆進記錄中記下該破碎帶的深度和厚度,以供技術人員了解實際情況及時調整設計給予處理7、。傾斜角偏差不超過1,每孔超鉆0.20.5m,防止孔底被巖(土)屑侵占。3.1.3清孔鉆孔結束以后,為了保證注漿后漿液能與孔壁粘結良好,應對孔內用高壓風吹孔,保證孔內無巖屑及殘渣,吹干凈后立即將編好的錨索安裝就位。3.1.4塌孔及卡鉆處理塌孔及卡鉆的原因主要是由于鉆進到破碎帶后,高壓風從裂隙中泄漏,孔內風壓減少,無法將鉆出的巖屑吹出孔外,形成巖屑堆集造成卡鉆,或是孔壁破碎掉塊形成塌孔卡鉆。對事故處理采用兩種方法:當較淺層發生卡鉆、漏風無法鉆進時,退出潛孔錘后利用水泥細砂漿回填塞鉆孔,然后再將潛孔錘重新送進孔,利用水泥細砂漿護壁;當卡鉆發生較深時,退出潛孔錘,用水泥漿(應稠)灌注,直到注滿發生的8、破碎層,隔天后,重新開鉆,這種方法起護壁作用,防止漏風有利于吹出巖屑,防止塌孔和卡鉆。3.2編索及下索3.2.1下料長度確定下料長度按下式確定:L=Ls+Lm+Ld+d其中:L-預應力鋼鉸線下料長度;Ls-錨索實際孔深;Lm-錨墩及錨具厚度;Ld-千斤頂長度;d-預留長度。實際施工中下料長度為孔深再加1.5m,已能夠滿足該工程的設計及所用設備要求,鋼鉸線的切割采用砂輪切割機切割。 3.2.2編索按下料長度每束六根下好料,平順放于干凈平整的場地,逐根檢查鋼鉸線有無損傷,同時應進行防銹措施。然后量出錨固段和自由張拉段的長度,作好標記,并對自由段進行防腐、隔離處理,方法如下:(1)、除銹;(2)、涂9、抹黃油;(3)、用22聚乙烯管作套管隔離。預應力錨索樁錨固段長度設計為10米,施工中先將六根鋼鉸線插入導向帽內,在錨固段每隔1m安裝一個隔離架,并使鋼絞線間有一定的間隙,以保證灌漿時能將錨束內空隙充填密實,使鋼鉸線得到充分握裹和保護。再把隔離架、緊箍環、注漿管按設計組合在一起。在自由段按設計要求進行防腐處理,并用22聚乙烯管作套管隔離,并將自由段端頭用粘膠帶纏封。注漿管沿隔離架中心孔穿過,直到距導向帽約30cm處,隔離架與隔離架之間用鐵絲將鋼鉸線綁扎,松緊程度應使注漿管能夠活動,使整個錨索體呈棗核狀,同時應在注漿管上的自由段開始處粘扎測定注漿是否到位的電線,編好后,應再次檢查錨固段長度各部件是10、否正確。一經安好,不得任意敲擊,不得懸掛重物。3.2.3下索將編好的錨索用人工抬運到孔口,抬運中嚴禁拖拉。錨索在運輸、吊裝過程中各支點間距不得大于2米,轉彎半徑不得太小,操作應細心,不得損壞錨索及防護層。進孔后向孔底推進,如有困難應重新清孔,若還不行,應用鉆機掃孔,直到下好索。3.3錨固段注漿使用525號普通硅酸鹽水泥拌制添加早強劑的350號水泥砂漿,漿液采用砂漿拌合機拌制,人工用水桶運到注漿機料斗中,漿從注漿管進入孔底,空氣從低孔中排出,注漿壓力為0.60.8Mpa,當漿液指示器顯示已注滿時,緩慢抽出注漿管,用水沖洗干凈以備再用。注漿漿液應攪拌均勻,隨攪隨用,漿液應在初凝前用完,并嚴防石塊、11、雜物等混入漿液。對試件的抗壓進行試驗,7天強度可達28.6Mpa,證明可進行張拉。3.4錨墩制作 錨固段注漿后,就可以開始制作錨墩,錨墩是一個受壓構件,它把錨索預應力荷載均勻地傳遞到巖體,錨墩由楔形的現澆鋼筋混凝土(C35)錨頭、預埋定位鋼管、OVM錨墊板、鋼墊板組成(如圖3所示)注完漿,綁扎錨墩鋼筋,用120mm,長700mm的薄壁鋼管插入孔口內,孔外部分與錨墩混凝土頂面平齊,立模澆注C35混凝土。澆筑時應注意錨索應與錨墩頂面垂直。為達早強可加早強劑,7天后即可達張拉程度。要求墊板的平面與錨索的軸線垂直,以保證預加力施力方向的正確。 3.5張拉張拉前應對張拉設備進行標定,并對試件的抗壓強度進12、行試驗,當砂漿和錨墩混凝土強度達到75%后方可開始張拉。按設計初始預應力值分兩次逐級張拉初步鎖定。第一批錨索應首先施工3孔做驗證試驗,確定錨索錨固力與設計值是否相符。要求單孔6束錨索張拉力不小于1100KN。驗證完全合格后方可進行其他錨索施工。試驗錨索應按設計初始預應力值重新張拉鎖定。第一次張拉值為設計張拉力的70%,持荷穩定5min;第二次張拉值為設計張拉力的115%,持荷穩定大于20min。兩次張拉間隔時間不宜小于35天。錨索張拉中應對錨索伸長及受力作好記錄,核實伸長與受力是否相符。無應力損失時即可鎖定。張拉時嚴格控制加荷速度,張拉控制荷載應以壓力表讀數為主,測定鋼絞線長度為輔,實測伸長值13、與設計伸長值之差應符合設計及規范要求,張拉完后,用錨具初步錨定。為克服錨索蠕變等因素造成的預應力損失,應在錨索張拉610d后,用噸位較大的千斤頂(YCW150)進行一次補張拉,然后鎖定。 錨索樁錨索長度、初始預應力一覽表樁號樁截面(m)錨索排數(從上至下)初始預應力(KN)單孔錨索束數錨索長度(m)鉆孔長度(m)錨索設計下傾角#71.752.751450631.531152340627.52723#822.751470635.535152360630.53023#922.751440637.537152360633.53320#101.752.751460637.537152380642.5414、220#111.752.751460637.537152380642.54220根據公施規規定:預應力鋼材用應力控制方法張拉時,應以伸長量進行校核,按規范所提供的公式計算如下: 錨索樁錨索長度、張拉伸長量一覽表樁號錨索排數(從上至下)錨索長度(m)10%(mm)25%(mm)50%(mm)70%(mm)100%(mm)110%(mm)#7131.520.850.2104.1145.7208.1289.5227.518.245.691.1127.6182.2200.5#8135.523.458.5116.9163.7233.9257.3230.520.250.4100.8141.2201.72215、1.9#9137.524.761.7123.4172.7246.7271.4233.522.155.3110.5154.7221.0243.1#10137.524.761.7123.4172.7246.7271.4242.527.969.6139.3195.0278.6306.4#11137.524.761.7123.4172.7246.7271.4242.527.969.6139.3195.0278.6306.4理論伸長量的計算公式:后張法簡化計算法:式中:P預應力鋼筋的張拉力,N; L預應力鋼筋的長度,m ; Eg預應力鋼筋的彈性模量,MPa; Ay預應力鋼筋截面面積,mm2 ;式中:預應16、力鋼筋的平均張拉力,取張拉端的拉力與計算截面處扣除孔道磨擦損失后的拉力平均值,即: 3.6自由段注漿封錨 在路塹開挖完成且錨索樁及樁間復合結構形成后,應隨機抽取3根進行張拉檢測,要求單孔6束錨索張拉力不小于900KN、檢測合格率達100%后,方可用手提砂輪切割機切除外露多余鋼絞線,開始注漿:注漿管從錨墊板的注漿孔插入,采用壓力注漿,壓力一般不超過0.5Mpa,漿液與錨固段相同。由于自由段多數存在巖層破碎,或有裂隙存在,易發生漏漿,因此應注意觀察,若發生漏漿,應隔一天后補注漿直到注滿為止。注滿后將錨頭外露部分用C15混凝土封好,防止錨頭外露銹蝕而造成預應力損失。另外,在7#、9#、10#錨索樁第一排錨索上安設GMS錨索測力計,測力計量程單孔6束為1200KN。在錨索張拉及每一層巖土開挖過程中,應對安裝錨索測力計的錨索受力作好記錄,同時對樁頂位移進行監測,發現異常應及時通知,觀測時間到交驗為止。3.6工程試驗在施工過程中,為確保工程質量,要進行以下工作:1) 孔徑、孔斜度、孔深的測試;2) 鋼絞線材質試驗;3) 錨具性能試驗;4) 千斤頂、油泵、壓力表的校驗;5) 錨索錨固拉試驗;6) 注漿配合比選定,外加劑摻量的選定;7) 試件抗壓試驗。11