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资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。囊式扩体锚杆试验方案1工程概况1.1工程概况******************拟建场区位于济南市天桥区历山北路以东,小清河北路与小清河之间,由一栋超高层、三栋高层、裙房商业及地下车库组成,总建筑面积20.63万m2。设计±0.00相当于绝对标高25.55m,基坑底标高-15.8m(局部-12.2m),开挖深度-12.2m~-15.8m,基坑开挖面积约3.5万m2。1.2场地周边环境1.2.1周边建筑东侧:基础外边线距离材料加工周转场地为6.89m,距离中建八局办公生活区42m。南侧:基础外边距离南水北调箱涵5-10m,箱涵为钢筋混凝土结构,顶、底板厚度均为600mm,分缝长度15m,分缝处采用止水橡胶止水,箱涵宽17.2m,高6.1m,箱涵顶标高24.05m,底标高17.95m,采用水泥土搅拌桩复合地基(桩径500mm,桩长5.5m,桩间距1.0m,正方形布桩),现未投入使用。根据箱涵设计文件,箱涵允许变形值为20mm,箱涵施工期间采用1:1~1:1.2放坡支护方案。西侧:基础外边距离济南滨河新区建设投资集团(3F)约21.0m。1.2.2周边道路北侧:基础外边线距离小清河北路人行道花砖约3.5m;西侧:基础外边线距离现状路2.5m-9.5m1.2.3地下管线西侧:西侧现状道路路面及绿化带下埋设有污水、雨水、热力、给水、电信、供电等管线,各类管线最大埋深为3.60m。北侧:小清河北路路面及绿化带下埋设有污水、雨水、热力、给水、电信、供电、路灯、交通信号灯管线,各类管线最大埋深为2.60m。1.3场地岩土工程条件1.3.1地形地貌场区位于地貌单元属黄河、小清河冲积平原。地形中部及南部较高,北部及西南、东南部较低,场地自然地面标高24.07~26.62m。1.3.2地下水根据勘察报告,地下水类型为第四系孔隙潜水,主要含水层为上部填土、粉土层及下部第⑥层粉质粘土。场地内地下水静止水位埋深2.10~4.80m,相应标高为20.85~22.87m,南部小清河水位标高20.69~20.72m,场地内地下水有向小清河渗流补给趋势。地下水主要有大气降水和地下水渗流补给,地下水水位季节性变化幅度1.5m左右。1.3.3地层结构根据勘察报告,影响基坑支护的地层分为8层,分述如下:①杂填土(Q42ml):杂色,稍密,为砖块、灰渣及混凝土块等建筑垃圾,该层局部有①1素填土,褐黄色,可塑,湿,以粘性土为主,含少量砖屑、灰渣。②粉土(Q4al):褐黄色,稍密,湿~很湿,摇振反应强烈,含灰色条纹。场地西部部分钻孔该层局部夹褐黄色可塑②1粉质粘土透镜体或薄层。③淤泥质粘土~粘土(Q4al):浅灰色,软塑~流塑,湿,含有机质。场地西部部分钻孔该层中部夹③1粉土及③2粉质粘土薄层或透镜体。④粘土(Q4al):灰黑色,可塑,湿,含有机质、腐殖质、碎贝壳。⑤粉土、粘土(Q4al):该层上部为⑤1粉土,下部为⑤粘土。⑤1粉土:灰色,稍密~中密,混~很湿,摇振反应强烈,含灰色条纹,呈薄层状分布。⑤粘土:深灰色,可塑,湿,含碎贝壳、有机质。⑥粉质粘土(Q4al+pl):灰绿~灰黄色,可塑偏硬,湿,含铁锰氧化物及少量姜石。下部姜石含量较多为⑥1粉质粘土混姜石,灰黄色,硬可塑,湿,姜石含量10~20%,呈薄层状或透镜体分布。⑦粘土混姜石、粘土(Q3al+pl):该层上部为⑦1粘土混姜石,下部为⑦粘土。⑦1粘土混姜石:棕黄色,硬塑,湿,含铁锰氧化物及其结核,姜石含量10~30%。⑦粘土:棕黄色,硬塑,湿,含铁锰氧化物,及其结核,少量姜石。⑧粉质粘土(Q3al+pl):棕黄色,硬可塑,湿,含铁锰氧化物及少量姜石,底部含风化碎屑较多。38#孔该层上部为⑧1粉质粘土混姜石透镜体。部分钻孔该层中夹棕黄色硬塑⑧2粘土。2扩体锚索设计工作量及试验目的2.1设计工程量表1设计工程量表设计参数AB段BC段CD段DE段EF段FG段GA段一层锚索数量562530446916339锚索轴向拉力设计值500500500500800800800二层锚索数量------------6916339锚索轴向拉力设计值------------800800800三层锚索数量------------6916339锚索轴向拉力设计值------------800800800四层锚索数量------------69------锚索轴向拉力设计值------------600------2.2扩体锚索试验目的(1)确定囊式扩体锚索(专利技术)在该工程拟施工地层中的抗拔极限承载力是否满足设计要求。(2)确定囊式扩体锚索在该工程淤泥质土中的抗拔极限承载力,为后期施工提供数据。(3)确定囊式扩体锚索竖向施工的极限抗拔力,为后期该工程抗浮设计提供可靠的依据。
2.3编写依据及原则《******************基坑支护设计》《高压喷射扩大头锚杆技术规程》JGJ/T282-《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-;《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-;《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—;《建筑机械使用安全技术规范》(JGJ33-);《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99);《注浆囊式扩大端头锚杆专利书》(专利号20540900)2施工部署与施工内容2.1施工部署先取得锚索使用权,根据设计文件,在施工前进行基本试验和蠕变试验。由专利所有者派遣技术人员到施工现场进行技术指导,在工程正式施工前取得详细的施工试验数据,确保施工中该地层能满足设计中的锚索设计承载力能的要求。2.2施工内容根据需要进行的试验类型,需要施工的内容如下表2:序号方向特征根数施工参数试验内容备注1倾角30°扩大头位于6层粉质粘土7根成孔直径150mm,杆体4S15.2,总长度28.0m,自由段10.0m,扩大头段直径600mm,旋喷段长度4.0m基本试验、蠕变试验3根基本试验、3根蠕变试验、1根7d张拉承载力试验2倾角30°扩大头位于淤泥质土6根成孔直径150mm,杆体4S15.2,总长度28.0m,自由段10.0m,扩大头段直径600mm,旋喷段长度4.0m基本试验、蠕变试验3根基本试验、3根蠕变试验3垂直扩大头位于8层粉质粘土6根成孔直径150mm,杆体4S15.2,总长度28.0m,自由段26.0m,扩大头段直径600mm,旋喷段长度4.0m基本试验、蠕变试验3根基本试验、3根蠕变试验4垂直扩大头位于淤泥质土3根成孔直径150mm,杆体2S15.2,总长度28.0m,自由段11.0m,扩大头段直径600mm,旋喷段长度4.0m基本试验3施工方法与施工设备选型配套3.1施工方法本工程锚索施工采用旋喷扩体法。锚索成孔采用钻机钻进,达到设计深度采用高压旋喷对设计扩大头段进行扩孔,再将提前制作好的囊式锚索安放至孔内,压灌水泥浆使囊体膨胀形成扩大头,达到设计强度后,按设计要求张拉锁定。3.2施工工艺流程施工方法施工工艺流程如下:设备组装和调试设备组装和调试测放孔位测放孔位钻机就位钻机就位钻进成孔钻进成孔、扩孔加工囊式杆体加工囊式杆体搅拌水泥浆安放搅拌水泥浆安放杆体注浆形成囊体注浆形成囊体搅拌水泥浆搅拌水泥浆养护养护二次注浆张拉试验张拉试验出具检测报告出具检测报告图1锚索施工工艺流程图3.3施工设备、工器具选型配套根据施工方法、场地岩土工程条件等,工程拟投入的主要施工设备和工器具见表3。表3工程拟投入的主要施工设备和工器具序号机械或设备名称型号规格额定功率(kW)用途1履带式深基坑锚固钻机55引孔、高压旋喷扩孔2超高泥浆泵XPB—90C90泵送高压水、水泥浆等3高压注浆泵3SNS型10囊袋内灌注水泥浆、补浆4潜水污水泵10kw套管钻进供水5排污泵(泥浆泵)50YW系列2转移水泥浆6泥浆搅拌桶0.7m³4搅拌、储存水泥浆7储水罐5m³储存施工用水8切割机2切割钢绞线9电焊机3焊接扩体锚杆护套10P型锚挤压机(整套)3安装P型锚头11大挖机cat323挖泥浆池、清运泥浆、挖操作面;12铲车徐工35清运泥浆4施工准备与资源配置计划4.1施工准备4.1.1技术准备(1)根据设计,由专利技术人员向全体人员进行技术交底。(2)组织技术人员熟悉、学习有关技术文件,学习施工工艺和安全操作规程;(3)准备好各种施工记录表格;(4)联系有资质的第三方检测试验室,做好送检的技术准备;4.1.2现场准备根据现场施工布置条件,结合地勘报告,选择合适的位置,前期整理场地,开挖工作面,如土层为杂填土层,需将杂填土挖掉或换填,确保成孔质量;钢绞线加工场地、水泥料场及设备工作场地,设置在较平坦的地面上,且距离施工地面不大于30.0m。4.2资源配置计划4.2.1劳动力配置计划实施本试验需要的人员见下表4。表4施工主要人员序号职名名额工作内容1技术员(班组长)1全面掌握施工、质量和安全2钻机操作手2组装钻机、操作旋喷机3高压泵操作手2操作泥浆泵/注浆泵4电工1现场电器安装与维修5技工4编锚、压锚、下锚及搅拌水泥浆,6零工2清扫卫生等4.2.2物资配置计划本试验所需材料如下表5:表5材料需用表序号名称材料型号备注1水泥P.O42.5旋喷扩孔、囊袋灌注2钢绞线Φ15.2mm、1860级锚索主要受力杆件3P型锚15.2型锚索重要组件4对中支座外六角型布置间距2m5铁丝Φ2mm绑扎对中支座6塑料软管钢绞线自由段处理7减水剂聚羧酸系高效减水剂液态8保水剂羟甲基纤维素(MP100)约200g/根9PE塑料管DN20锚孔补浆10无缝铁管DN20囊袋注浆11丝头DN20注浆管与囊袋连接(焊接)12润滑油脂普通用于囊袋注浆管的连接处13注浆囊袋专利型号形成囊体5施工工艺及要求5.1设备组装与调试1)根据现场具体情况及现场机械设备布置图布置安装调试相关机械设备(如搅拌桶、砂浆泵、高压泥浆泵等)。2)组装旋喷钻机,连接相关配套设备,并进行高压试喷。3)注意事项:——在旋喷钻机进行高压试喷时,必须对水泥浆进行高压喷射,且应保持高压喷射状态大于10分钟;喷射压力应超过施工要求最大压力5~10MPa,以便检验高压喷射水泥浆质量、高压泥浆泵性能、高压管路的密封性等指标。5.2测量放线与钻机定位1)根据设计内容,对扩体锚杆的位置进行测量放线(放线误差:△x=10mm,△y=10mm),并做好标记及施工测量记录(记录锚位的X坐标、Y坐标及H地面标高)。2)根据施工测量放线标记对旋喷钻机进行定位,定位水平误差控制在50mm以内。3)操作注意事项——对已测量放线好的锚位应做好标记,标记要清晰牢固,并在其周围放置醒目的警示标志,以防其它施工人员或工程机械破坏该标记。对于测量放设好的锚位,必须经现场技术人员进行校核,校核合格后在施工测量技术交底文件上签字。——旋喷钻机定位完成后,应将钻机调平(即钻杆处于竖直状态)时测量其钻机定位水平误差。5.3套管钻进成孔(引孔)1)启动大流量泥浆泵,经过管路系统为套管钻进供应水(泥浆、水泥浆),用于冷却套管钻头和清孔。2)当套管(套管外径168mm、最小壁厚10mm,钻进型)钻进至设计深度后停止向下钻进,但要用大量水来清孔,以确保引孔质量。3)操作注意事项——在钻进过程中,始终保持向套管内注水;一旦出现套管钻进困难,应马上外提套管,防止套管被卡在孔内,造成卡钻事故。5.4高压旋喷扩孔1)当钻孔深度达到设计要求后,增大喷射压力至30MPa,以15cm/min的提升速度及15r/min的转速进行高压喷射扩孔加固土体,加固段长度不小于4m。2)采用测量孔外钻杆长度来推算扩孔长度,当扩孔长度达到设计要求后,为了确保扩体段直径满足设计要求,对扩孔段进行两次复喷,且喷射泥浆采用水泥浆。3)旋喷扩孔完毕后将钻杆提出孔外,立即用大量清水清洗钻机及高压泥浆泵及管路。4)注意事项:——喷射扩孔时,实时监测浆液状态、喷射流量、压力、钻杆转速及提升速度等施工参数,确保其符合设计要求。——在高压喷射扩孔过程中,不得中断喷射;一旦出现喷射中断,再次喷射时,搭接长度不小于500mm,且间隔时间不大于30min。——高压喷射用水应经滤网过滤,泥浆及水泥浆应采用二次搅拌,并在泥浆转移过程中进行过滤,以防发生堵管事故,影响正常施工进度。——高压喷射用水泥浆,水灰比1.0。5.5囊式扩体锚杆制作1)在平整硬化好的场地上用电动切割机切割φ15.2mm1860级钢绞线,下料长度误差ΔL=+0~+50mm;根据设计要求,在钢绞线一端一定长度上套上塑料软管(自由段处理措施)。2)将切割好的钢绞线的另一端,穿过扩体锚杆囊袋的预留孔,在囊袋的钢绞线固定端,并在钢绞线此端安装P型锚具。3)对安装好P型锚具的这组钢绞线,采用配套的多孔钢压板固定在扩体囊袋上,在外部用钢护套(即铁帽)套紧,并采用螺栓(或点焊方式)与囊体连接。4)用早强型无收缩灌浆料(或不沁水无收缩纯水泥浆)来填充钢护套内部空隙,从而达到对压力型锚头的防护。5)最后,以2.0~2.5m的间隔在钢绞线上安装对中支座。6)注意事项——为了确保P型锚头的安装质量,P型锚头与P锚头挤压设备应配套使用,且由经过专门培训的人员进行作业。——若采用点焊方式连接钢护套时,对囊袋采取必要的保护措施,防止焊接作业时由电火花、焊渣等引燃或灼伤囊体材料。5.6锚杆安放(下锚)1)采用旋喷钻机附配吊装系统(或人工运输方式),将现场已组装好的扩体锚杆及时迅速地安放到锚孔中。2)注意事项——下锚过程中,应尽可能匀速将其下放至设计深度;当遇到下放困难时,可采用下冲法辅助锚杆下放;如果仍无法下放到设计深度,可采用再次复喷方式进行二次引孔。5.7囊袋内灌注水泥浆1)采用二级搅拌制配无泌水水泥浆,水灰比在0.40-0.45之间;并在水泥浆转移过程中采用过滤网对其进行过滤,以防发生管路堵塞。2)检测水泥浆的流动度(控制在210~240mm),对符合要求的水泥浆进行取样检测,并做好取样记录。3)待扩体锚杆下放到锚孔的设计深度后,由泥浆泵将制配好的水泥浆压灌入挤扩囊体内,在孔底旋喷扩体段形成一形状规则的水泥结石体,强度高且性能稳定。4)水泥浆灌注完毕后,及时拆除注浆管并回收锚孔内注浆管(争取重复利用按10次摊销),随后对注浆系统进行清洗;可将剩余部分水泥浆灌入锚孔内。5)注意事项——注浆距离(注浆泵与锚孔间的距离)不宜大于30m。——无泌水水泥浆的搅拌量应大于扩体囊袋设计容量与注浆管路之和,而且考虑搅拌桶转移时损失,最终搅拌量不少于0.35m³。——向挤扩囊体内灌注无泌水水泥浆时,采用双指(注浆压力和注浆量)标控制其灌注总量。一般注浆孔口压力不超过1.5MPa,囊袋灌注饱满度控制在0.95~1.0范围内,灌注量由搅拌桶内泥浆剩余量来推算。——在对锚孔内注浆管回收操作中,一定要注意用扳手转动注浆管的方向(顺时针);一旦注浆管转动方向相反,一般会引起注浆管中间接口处脱节,无法全部回收注浆管(钢管),造成不必要的浪费。5.8囊袋顶部补浆1)采用二级搅拌制配水泥浆(可回收利用灌注囊袋剩余部分水泥浆),水灰比在0.40~0.45之间;并在水泥浆转移过程中采用过滤网对其进行过滤,以防发生管路堵塞。2)检测水泥浆的流动度(控制在210~240mm),对符合要求的水泥浆进行取样检测,并做好取样记录。3)完成囊袋内无泌水水泥浆灌注后,将锚孔内除注浆管与囊体脱离。然后经过脱离后的锚孔内注浆管进行锚孔补浆。4)锚孔内补浆完毕后立即拔出注浆管,进行下一锚孔注浆或用大量清水对管路进行清洗。5)注意事项——水泥浆的搅拌量约为0.40m³。——注浆管出浆口应在已灌注好的囊袋上部约30cm,注浆速度控制在50~100L/min。——注浆过程中应适当晃动锚孔注浆管,以便注浆管能顺利拔出。5.9锚杆养护1)一般情况下,扩体锚杆养护期不得小于28天;当受施工进度限制时,可适当缩短养护时间或采取加早强剂的方式加速水泥结石体强度,可是必须采取适当措施确保水泥结石体强度达到20MPa后方可张拉。2)当水泥结石体强度达到20MPa时,对锚杆进行检测(基本试验、徐变试验)。5.10锚杆检测试验5.10.1锚索基本试验的方法1、锚索基本试验采用分级循环加荷,加荷等级和位移观测时间应符合下表:基本试验循环加荷等级及观测时间初始荷载------------0.1N------------第一循环0.1N--------0.3N--------0.1N第二循环0.1N0.3N----0.4N----0.3N0.1N第三循环0.1N0.3N0.4N0.5N0.4N0.3N0.1N第四循环0.1N0.4N0.5N0.6N0.5N0.4N0.1N第五循环0.1N0.5N0.6N0.7N0.6N0.5N0.1N第六循环0.1N0.6N0.7N0.8N0.7N0.6N0.1N观测时间(min)55510555(1)第五循环前加荷速率为100KN/min,第六循环的加荷速率为50KN/min;(2)在每级加荷观测时间内,测读位移不少于2次;(3)在每级加荷观测时间内,锚头位移增量小于0.1mm时,可施加下一级荷载,否则延长观测时间,直至锚头位移增量在2h内小于2.0mm,方可施加下一级荷载。2、锚索基本试验出现下列情况之一时,可判断破坏:(1)后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生的位移增量的2倍;(2)锚头位移持续增长;(3)锚索杆体破坏;3、试验结果按每级荷载对应的锚头位移列表整理,并绘制锚杆荷载-位移(p-s)曲线。4、取值标准:(1)单根锚索抗拔力极限值应取破坏荷载的前一级荷载。(2)当每组试验锚索抗拔力极限值的极差与平均值的比值不大于0.3时,取平均值的95%与最小值之间的较大值作为抗拔力极限值。(3)当极差与平均值的比值大于0.3时,可增加试验数量,分析极差过大的原因,结合工程具体情况确定抗拔力极限值。5.10.2锚索蠕变试验的方法锚索蠕变试验加荷等级和位移观测时间应符合下表:蠕变试验循环加荷等级及观测时间加荷等级观测时间临时性锚索0.25T---0.50T100.75T301.00T601.25T901.50T120在每级荷载下按时间1、2、3、4、5、10、15、20、30、45、60、75、90、120、150、180、210、240、270、300、330、360min记录蠕变量。试验结果按荷载-时间-蠕变量整理,最后一级荷载作用下的蠕变率不应大于2.0mm/对数周期。蠕变率按下式计算:K6.质量控制及安全措施6.1质量检验内容及方法6.1.1材质检查1)每批水泥必须附有生产厂家质保书,使用时间须在该批水泥质量保证期内。2)每种品牌的水泥均需抽样送交质检部门进行物理力学性能试验。3)每批钢绞线及P型锚头均需抽样送交质检部门进行物理力学性能试验。6.1.2施工安全措施及检验施工人员必须加强安全生产意识,正式施工前要进行安全思想教育,做到”安全第一,预防为主”。在施工过程中要严格执行岗位责任制和安全操作规程,进入施工现场须戴安全帽、穿工作鞋,各项专职负责人要各负其责。1)钻机操作——钻机安放平稳、牢固,各部分位置正确。——钻机使用前,熟悉掌握其构造及操作要求,做到定人、定机、定岗位安全操作。——经常检查各部分螺丝有无松动,防护罩是否完好,声响及发热是否正常,一旦发现问题及时处理。——检查减变速箱、磨擦离合器,操作控制手把性能是否稳定可靠。——钻机运转时,必须有专人管理,严禁在无人看管下运转;停机时必须切断电源。——操纵变速箱、回转器、卷扬机等传动装置时,必须先停止动力机运转或将传动齿轮停止运转;卷扬提升时,不得将两个制动带同时抱死。——经常保持回转器立轴及导杆清洁和润滑;防止雨水和浆液进入电机,以免烧毁电机。——钻孔完毕应用盖板盖好孔口,并防止在盖板上行车。2)旋喷机操作除按照上述钻机操作要求使用外,还应注意以下几点:——喷射前,检查喷射管嘴是否畅通,两端连接螺丝是否牢固、吻合,密封圈是否密封良好。——机架安放要垂直,行走道轨铺垫要稳定、牢固、平直;——喷射时经常检查油压提升和旋转装置是否运转正常,提升速度和旋转速度是否符合设计要求;——吊、放喷射管时,严禁管下站人;高空作业时必须系好安全带;——移位时一定要慢速、匀速移动,必要时增设防倾覆缆绳;——喷射结束后应立即用清水冲洗喷射管路。3)高压泵操作——高压泵使用前必须进行试运转,试车分空车运转及负荷运转,以检查各运转
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