(一)锚索施工概念
锚索施工是利用锚索在不同的土层上打孔,将整个锚索打入孔内,再注入泥浆,使锚索与周围的土壤、岩石形成一体,为后期张拉提供锚固力,使其在基坑附近的土壤得到锚固。锚索结构一般由幅度锚头、锚索体和外锚头三部分共同组成。内锚头又称锚固段或锚根,是锚索锚固在岩体内提供预应力的根基,按其结构形式分为机械式和胶结式两大类,胶结式又分为砂浆胶结和树脂胶结两类,砂浆式又分二次灌浆式和一次灌浆式。外锚头又称外锚固段,是锚索借以提供张拉吨位和锁定的部位,其种类有锚塞式、螺纹式、钢筋混凝土圆柱体锚墩式、墩头锚式和钢构架式等,一般的基坑支护工程中采用的都是锚塞式。锚索体是联结内外锚头的构件,也是张拉力的传递者和承受者,锚索体一般由高强度钢筋、钢绞线或螺纹钢筋构成,而在一般的基坑支护工程中采用的都是预应力钢绞线。
(二)锚索施工方法
1.锚索施工方法及技术措施
(1)锚索孔定位
当土方开挖至锚索标高以下20~30 cm,复核锚索的水平标高后,按设计的锚索水平间距要求进行布孔。
(2)钻孔
因锚索施工范围内土层为淤泥和淤泥质粉砂层,锚索钻孔极易引起塌孔、缩孔现象,影响锚索安装、灌浆效果等,因此锚索钻机采用MGJ-120型履带式跟管钻机,钻孔全程采用套管护壁钻进。
锚索钻孔时如遇到邻近建筑桩基或地下障碍,应停止钻孔施工,调整钻孔位置或角度,避免破坏地下设施及桩基。钻孔前,施工单位应观察临建基础位置,锚索定位要避开桩基。
(3)锚索制作
第一,锚索材料为高强度的预应力钢绞线,施工单位在使用前应将表面的油污及锈膜清除,并用砂轮切割机切料,严禁使用电焊机烧断。
第二,自由段采用软胶波纹管套住,使之与锚索固结体分离。
第三,锚索长度应该适当留长,比设计孔深长1.5 m左右,以便于后面的锚索张拉。
第四,锚固段每隔1 m间距设置架线环与紧箍环,紧箍环用16号铁丝绕制两圈;自由段每隔1 m间距设置一道架线环,以保证锚索顺直;架线环做法为:在长10 cm的60钢管外,沿管截面按120°焊扶正筋,扶正筋由8弯制而成,弯制后长10 cm,高约40 mm。
第五,锚索端部应当安装导向帽,以保证锚索能够顺利地送入孔中;导向帽采用长15 cm的60钢管,一端5 cm制成锥形,而三根锚索置于另一端的钢管内,并点焊。
(4)锚索安装
在进行锚索安装时,施工人员应该按照下列程序安装:
第一,下锚索前,先将一次注浆管穿在各对架线环中间,防止卡在各条锚索之间,以便于一次注浆后拔出;二次注浆管则绑扎在扶正筋旁边,在锚固段区域内设置均匀的梅花状出浆孔,并用胶布封堵,以防一次注浆过程中水泥浆进入管内。(www.xing528.com)
第二,一次注浆管管头离锚索端部约50 cm,并用胶袋绑扎,以防止下锚索时管内出现负压力而将注浆管堵塞。并且在锚索下放过程中应避免锚索杆体弯折、扭转各部件松脱。
(5)清孔
当孔深达到设计深度后,施工人员利用注浆泵将大量的清水送入孔内,将孔内的泥浆及其他杂质排出孔外,直至孔口返出清水。
(6)注浆
工程锚索采用二次注浆工艺流程如下:
第一,第一次注浆材料为纯水泥浆,水灰比在1∶(0.45~0.55)之间,水泥品种为普通硅酸盐水泥,水泥浆液应搅拌均匀,随搅随用,并在初凝前注浆完毕。
第二,一次注浆压力为0.5~0.8 MPa之间,当孔口浆液满出后,应该一边向孔内注浆一边缓慢地将注浆管拔出孔外,拔管时注浆管应该继续注浆,直至注浆管全部拔出后才能停止注浆,以确保孔中浆体充足。第一次注浆完成后3~5 h之内,再进行二次高压注浆。
第三,二次注浆采用水灰比为0.8~1.0的纯水泥浆,浆液要严格按照要求进行配制,且要搅拌均匀,并且要经过过滤筛选后才可泵送注浆,注浆过程要连续,不得中断。注浆压力不少于2 MPa,并稳压2 min。
2.混凝土冠梁施工方法
对混凝土冠梁进行施工,一般采取以下方法:
放线定位:按图纸尺寸放线,混凝土冠梁截面为800×600 mm2。
凿桩头:桩顶标高为-1.5 m,冠梁顶标高为-1.5 m,土方第一次开挖至-2.0 m位置,之后破除桩头多余混凝土,并露出钻孔桩钢筋,桩头钢筋长度不小于500 mm,所有桩头清理出钢筋后,方可进行混凝土冠梁钢筋绑扎施工。混凝土腰梁施工时需凿除支护桩护壁,露出桩钢筋,腰梁钢筋与桩钢筋焊接固定。
钢筋绑扎:混凝土梁钢筋制作绑扎按规范要求,梁主筋焊接采用双面焊,焊缝长度为5分米,采用单面焊,焊缝长度为10分米。
支模板:在模板支撑前,应将模板按设计尺寸加工好,以便于快速安装。同时模板固定要牢固,避免拼缝过大,以免打振动棒时混凝土浆液溢出。模板固定可采用木方、钢管,并用铁线连接固定,局部地面不平整段可采用堆砂包固定。
混凝土浇筑:冠梁混凝土采用商品混凝土,混凝土标号为C25,浇筑混凝土时要用振动棒振捣均匀,减少蜂窝麻面。混凝土浇筑完成后应及时用水养护,避免开裂,同时混凝土浇筑完成三天后方可进行模板拆除。
3.锚索张拉锁定
锚索注浆完成28天后以及冠梁混凝土达到设计强度的80%以上方可进行锚索的预应力张拉。张拉锁定前应对张拉设备(千斤顶、油表)进行标定,确定出千斤顶与压力表之间换算公式,张拉应分级加载。千斤顶、压力表、油泵安装完毕后可开始张拉,张拉共分六级,分别为设计荷载的10%,25%,50%,75%,100%,110%。在正式张拉前应先对锚索进行预张拉,以使千斤顶、铁板接触紧密,锚索受力均匀,预张拉的拉力应控制在设计荷载的20%以内。正式张拉中每级张拉稳定3 min,并测出各级张拉伸长量,同时作好记录。最后一级稳定5 min,测伸长量三次数据,锚杆锁定后即可卸载。
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