自锁锚杆在隧道加固中的应用_图文

1、 2011年第13期249(7月上交通世界工程概况武汉至广州客运专线行将山二号隧道所在位置位于舒家湾断层和行将山断层之间,受构造作用,岩体破碎较破碎,局部地段极其破碎,溶蚀发育;地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和岩溶裂隙水,水质为重碳酸钙水,隧道洞身地处地下水位以下,故处于水平径流带即完全饱和带内,另右侧水塘比路肩标高高,塘水会补给给隧道区,给隧道本身及施工造成安全隐患。为此,需要对含水夹层区域仰拱需进行加固处理。加固过程自锁锚杆作用机理:在岩石或混凝土上用钻机钻直孔,将岩石或混凝土所钻的直孔底部,用特制的扩孔钻头扩成倒锥面,然后将一端部切槽,装有楔块的锚杆插入孔内,轴向加压使楔块楔入切槽

2、内而胀开,形成下大上小的锥头面与孔底倒锥面贴紧,利用孔底的机械咬合力来锚固。 当锚杆受到外拔力时,锚杆端部楔块受岩石或混凝土倒锥面的围压自锁不能滑出。围压作用力由基岩或混凝土直接作用于锚杆扩大头处,围压的合力向内形成锚固力,故锚固可靠、效率高、可靠性强,可在较浅的孔内生成较大的锚固力,减少了锚固工程量。材料准备:选用“巨成牌”自锁锚杆及配套的扩孔钻头、ICG-无机粘结灌注材料,单根锚杆设计锚固力为147KN,锚杆材质为级钢材。锚杆表面应除锈、除油污,严禁用酒精、丙酮、二甲苯等化学试剂清洗锚杆。钻直孔:在锚固点钻直孔至设计要求的孔径和深度,用吹风机将孔中灰渣清除干净。扩孔:选用所用自锁锚杆所对应

3、型号的扩孔钻头(专利产品,将直孔底部扩孔至上表中所规定底径的倒锥孔。扩孔钻机采用普通手持水钻,扩孔过程中须加水冷却。扩孔完成后,即可将孔中的明水清干。润湿孔:清理孔内粉尘,并用水冲洗干净。安装锚杆前,用水充分润湿孔洞,保持孔壁和孔底湿润,但不见明水。拌制浆料:按ICG-无机粘结灌注材料质量的21%25%加水搅拌,制成均匀的浆料,水平孔和仰孔灌注的浆料应稠些,加水量可取低限值,俯孔灌注的浆料可稀些,加水量可取高限值。拌制设备一般可采用电锤改制的搅拌器或砂浆搅拌机。灌注浆料:将调制好的ICG型高强无机粘结灌注材料浆液注入孔自锁锚杆在隧道加固中的应用文/张友雄 罗海燕 TRANSPOWORLD 20

4、11No.13(Jul250BRIDGE&TUNNEL桥梁隧道中,浆液的注入量约为孔深的三分之二,即按锚杆插入孔中后,孔口溢出少量浆液控制。随后安装锚杆。锚杆安装:将锁紧锥头稍稍插紧在自锁锚杆开槽端,然后将装有锥头的锚杆放入锚固孔的底部,用锤击或其它方式将锚杆开槽端强行压开,使锁头扩张并自锁;开槽压力不可太大,以锚杆遇压后不再继续伸进为准。养护:烈日或大风条件下施工,浆液终凝后立即用湿棉纱或湿布条覆盖孔口,防止表面失水干裂。灌浆结束后,一天之内应不使锚杆受任何扰动。道床锚固在D K 1314+725+865段、D K 1315+735865段,合计270m 范围,每股道道床采用2根/1

5、.8m 锚杆锚固,锚固力11.7t,总计锚固长度1320m。加固采用锚固在隧道仰拱方式。锚杆头部有设置螺丝带锚固钢板,在道床顶部切割一个10×10cm的锚固槽,锚固完成后拧紧螺帽,然后用环氧树脂砂浆封闭锚固头。经过上述加固,消除了隧道不良地质带来的安全隐患,确保了施工安全进行,也预防了行车时可能出现的夹缝错移。结束语通过对该隧道的加固进行以上处理,消除了隧道不良地质带来的安全隐患,为我们进行该隧道的后续施工提供了安全保障。同时,我们对隧道施工提高了如下认识:要随时观察围岩变化情况,并密切注意现场所揭示的岩性和勘察、设计岩性的差别,并根据实际围岩情况作出合理的开挖和支护方案。自锁锚杆与

6、“巨成”牌系列扩孔钻头和ICG-型无机粘结灌注材料结合使用,形成一种快速、耐热、耐水、不易老化和高效的锚固新技术,是隧道不良地质加固的行之有效的方法,但如何做到最佳效果,值得深入探讨。作者单位:张友雄北京汉威达交通运输设 备有限公司罗海燕中铁十一局集团第四工程有限公司工程概况某桥梁工程属上跨式立交,主桥采用35+45+35m预应力砼连续箱梁结构,引桥均采用跨度20m左右先张法预应力砼空心板结构。桥台基础采用1.2m群桩承台结构;引桥基础采用1.3m单桩单柱结构;主桥中墩基础采用1.3m群桩承台结构;主桥边墩采用1.4m单桩单柱结构。本次拟开工PM6#台承台。承台施工方案基坑开挖按照承台施工图设

7、计的尺寸,准确测量放样,并经监理工程师检验合格,随即进行承台基坑开挖,开挖基坑采用挖掘机开挖,辅以人工修整的方法。由于本承台基坑处于软弱砂层地段,且地下渗水较多,因此基底应比承台基础的平面尺寸增宽0.51.0m,坑壁坡度采用1:0.75并用钢板桩以稳定坑壁。采用机械开挖基坑时,边坡适当留平台,防止边坡坍塌。为不扰动基底,基坑底留20cm土层由人工开挖清理至基底标高。机械开挖时不得破坏基底土的结构。基坑排水基坑排水采用集水井排水,基坑开挖前根据地形条件做好排除地表水工作。明挖基坑采用集水井排水主要工作是选择好排水泵及进行水泵的安装和使用,根据基坑深度和基坑渗水量的大小将已选水泵安装在坑顶,静水面或水位以下,潜水泵直接放入基坑底抽水。集水井和排水沟设在基础范围以外,在基坑开挖时先开挖排水沟和集水井,使其低于基坑底面以下40cm左右,集水井深度约0.6m左右。基底处理承台基础坑开挖完成后,为了保证承台钢筋不受污染和浇筑砼时不下沉,为此