喷锚支护工程施工技术细则
XXXXX-J-XX
发布日期:2012年XX月XX日
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目 录
1 总 则.......................................................1 1.1 概述.........................................................1 1.2 适用范围.....................................................1 1.3 编制依据.....................................................1 2 术 语.......................................................2 3 基 本 规 定..................................................4 4 喷射混凝土土钉墙.............................................5 4.1 施工准备.....................................................5 4.1.1 材料要求....................................................5 4.1.2 施工机械要求................................................5 4.2 施工流程及技术要求...........................................6 4.2.1 施工流程....................................................6 4.2.2 开挖修坡....................................................6 4.2.3 土钉的制作要求..............................................7 4.2.4 土钉直接打入安装法..........................................7 4.2.5 土钉钻孔安装法..............................................7 4.2.6 注浆........................................................8 4.2.7 钢筋网制安..................................................9 4.2.8 喷射混凝土.................................................10 4.2.9 排水系统...................................................10 4.2.10 养护.....................................................11 4.3 施工质量控制事项............................................11 4.4 工程质量验收标准............................................12 4.5 施工安全技术措施............................................13 5 锚杆施工....................................................14
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5.1 施工准备....................................................14 5.1.1 材料要求...................................................14 5.1.2 机械要求...................................................15 5.2 施工流程和技术要求..........................................15 5.2.1 工艺流程...................................................15 5.2.2 钻孔施工要求...............................................15 5.2.3 锚杆体的制安要求...........................................16 5.2.4 锚杆体防腐要求.............................................17 5.2.5 注浆施工...................................................17 5.2.6 张拉施工要求...............................................18 5.3 施工质量控制措施............................................19 5.4 锚杆验收试验和监测..........................................21 5.4.1 质量验收标准...............................................21 5.4.2 锚杆的试验要求.............................................21 5.4.3 锚杆的监测.................................................22 5.5 施工安全技术措施............................................22 6 安全施工与环境保护.........................................24 7 常见的质量问题及防治措施....................................25
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1 总 则
1.1 概述
为统一本公司开发项目中基坑边坡、土钉和锚杆的施工技术要求,保证
工程质量,特制定本细则。本细则重点阐述基坑边坡的喷射混凝土、土钉、锚杆施工的工艺和质量控制要求。
1.2 适用范围
本细则适用于本公司开发项目中基坑边坡喷射混凝土、土钉、锚杆工程。
如本细则要求严于设计及规范要求,按本细则执行;如与设计要求不符,请与规划设计管理中心联系。
1.3 编制依据
本细则主要依据但不限于以下规范、规程、标准:
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001
《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2010 《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009 《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99 《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003
《钢筋焊接接头试验方法标准》JGJ/T27-2001 《建筑地基基础检测规范》DBJ15-60-2008
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号
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2 术 语
2.1 基坑支护
为保证基坑开挖和地下结构的施工安全和保护基坑周边环境,对基坑侧壁及周边环境采用支挡、加固的保护措施。 2.2 土钉
指同时用来加固和锚固现场原位土体的细长杆件。通常采用在岩土介质中钻孔后置入钢筋、特制钢管等并沿孔全长注浆施工方法。其主要依靠钉体与土体之间的界面粘结力或摩擦力,在土体发生变形的条件下被动受力,并主要承受拉力作用。当作为临时工程的场合,可用钢筋、特制钢管等做为钉体采用直接击入的方法置入岩土层中。在房建工程中多采用在边坡土体加固工程.。 2.3 锚杆
由设置在钻孔的孔中杆体与孔内注浆体将拉力传递到稳定的岩层或土体的锚固体系。它通常包括杆体(由钢筋、特制钢管、钢绞线等钢材组成)、注浆体、锚具、套管和可能使用的连接器。按锚杆体的受力类型分为全粘结和预应力锚杆。当锚杆体采用钢铰线或高强钢丝束作为杆体材料时,可称为锚索。多采用在基坑支护、大型的边坡防护、或地下室抗浮工程。 2.4 杆体
由钢材、防腐保护体和对中支架等组成的整套组装杆件。 2.5 自由段
利用弹性伸长将拉力传递给锚固体的杆体部分。 2.6 锚固体
通过注浆或机械装置将拉力传递到周围岩层或土体的杆体部分。 2.7 注浆:
为形成锚杆的锚固段而进行的注浆,注浆有水泥浆、水泥砂浆或其它合成材料。
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2.8 拉力设计值。
锚杆在设计使用期内可能出现的最大拉力值。 2.9 锁定荷载
采用千斤顶或扭力扳手将力传递到张拉端的锚具,在锚杆中建筑初始预应力的荷载。 2.10 弹性移位
锚杆试验时测得的可恢复位移。 2.11 塑性位移。
锚杆试验时测得的不可恢复位移。
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3 基 本 规 定
3.1 施工前必须具备完备的地质勘察资料及工程附近的管线、建筑物、构筑物及
其它公共设施的构造情况,必要时应作施工勘察和调查,以确保工程质量及临近建筑物的安全。
3.2 施工单位必须具备相应的专业资质,并应建立完善的质量和安全的管理体
系。
3.3 具备已审核通过的施工图纸和图纸会审意见。
3.4 有按建质[2009]87号《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》要求编
制的专项方案和方案审核意见书。
3.5 现场具备施工条件三通一平和保证文明施工临建设施。
3.6 项目的技术负责人应对施工操作人员进行技术质量和安全交底。 3.7 工程采用的材料规格、性能等必须符合设计要求。
3.8 施工前应对原材料按质检抽样要求抽样送检,并在施工后进行相关实体检
测。
3.9 工程锚杆施工前,如地质较为复杂时,应作试验锚杆。一般按设计要求取一
定数量(不少于3根)的锚杆进行试验,检验设计要求的可行性。 3.10 基坑监测工作必须根据施工进度进行监测点布置和监测。
3.11 基坑工程中的各工序施工顺序必须严格按方案进行,前工序完成并验收合格
后才能进行下一道工序的施工。
3.12 土方开挖前应编制专项的土方开挖方案,确定开挖的顺序、行车路线、分层
开挖等技术要求,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。
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4 喷射混凝土土钉墙
4.1 施工准备 4.1.1 材料要求
1. 施工前对要用的砂、石子、水泥、外加剂、钢材等原材料进行抽样送检,合格后才能使用。
2. 优先采用≥32.5级的普通硅酸盐酸水泥,必要时采用抗硫酸盐水泥,但不能采用高铝水泥。
3. 如掺速凝剂或其他外加剂时,掺量应通过试验确定,且性能应符合设计要求。
4. 土钉筋体应符合设计要求。
5. 当土钉采用钻孔注浆时,浆体的配合比应满足设计要求。当设计无要求时,注浆材料宜用水泥净浆或水泥砂浆,水泥净浆的水灰比宜为0.5~1;水泥砂浆的水灰比宜为0.4~0.45,灰砂配合比(重量)宜为1:1~1:2。 6. 喷射的混凝土强度应满足设计要求。当设计无要求时,混凝土强度等级不低于C20,3d强度不低于10MPa,并做好取件或留设试件检测(每批至少留取3组试件,或按每50~100m2实体取样一组)。
7. 当采用干法喷射水泥与砂、石之重量比宜为1.0:4.0~1.0:4.5;水灰比宜为0.4~0.45。
8. 当湿喷射混凝土材料的水泥与砂石的重量比宜1:3.5~1:4.0,水灰比宜为0.42~0.50,砂率宜为50%~60%,其塌落度宜为8~12cm。 9. 采用自来水或对钉体、浆体无影响的施工用水。 4.1.2 施工机械要求
1. 钻孔机器应保证按设计图纸要求的尺寸开孔,且保证机器性能良好。
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2. 采用气动冲击锚杆机直接打土钉体时,应保证其冲击力满足土钉的打入要求。
3. 土钉注浆混合料的搅拌宜采用强制式搅拌机;砂浆输送泵宜选用液压双缸或单缸式,其输送能力每小时不应小于4m。
4. 干法喷射混凝土机的性能应密封性能良好、输料连续均匀、生产能力(混合料)为3~5m/h;允许输送的骨料最大粒径为25mm,输送距离水平不小于100m,垂直不小于30m。
5. 湿法喷射混凝土机的性能应密封性能良好、输料连续均匀、生产率大于5m/h,允许骨料最大径不小于15mm,输送混凝土料水平距离不小于30m,垂直不小于20m,机旁粉尘小于10mg/m3。
6. 输浆管应能承受0.8MPa以上的压力,并应有良好的耐磨性能。 4.2 施工流程及技术要求 4.2.1 施工流程
开挖修整边坡、坡顶 → 喷射底层混凝土 → 土钉制作 → 土钉体安放 → 注浆 → 安装钢筋网和厚度标识 → 喷射底混凝土 → 坡底和坡顶排水系统处理 → 养护。 4.2.2 开挖修坡
1. 按设计和施工工艺要求自上而下分段分层开挖,分层高度宜为0.5~2.0m,分段水平长度宜为10~20m。
2. 机械开挖后,应辅以人工修整坡面,坡面平整度允许误差±50mm。 3. 土质条件较好时,各水平分段之间可连挖;土质条件不好时,应采用跳挖,严禁超挖。
4. 尽量缩短边坡土体的裸露时间,对自稳能力差的土体如高含水量的粘性土和无天然粘结力的砂土应及时支护(支护前,松动的土体必须清除,严禁回补)。
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5. 并对修好的边坡喷射底层混凝土。 4.2.3 土钉的制作要求
1. 必须按设计要求和考虑到锚固施工预留长度制作钉体长度。
2. 土钉筋体应符合设计要求,一般宜采用二级以上的热轧带肋钢筋、普通φ48钢管,且使用前应平直、无油污、无锈。
3. 土钉体所用的钢筋、特制钢管要保证其顺直,无锈蚀、油污。
4. 土钉体采用钢筋时,其接头应采用双面焊接或机械连接;;双面焊接长度不少于5倍钢筋直径;当采用钢管时不宜进行焊接,当焊接时应采用坡口焊或帮焊,并保证焊缝饱满或满足设计要求,且接头不且大于一处。 5. 土钉体采用特制的钢花管时应按设计要求用开孔器钻出浆孔,并焊接好出浆孔护翼,保证焊接没烧伤管壁。 4.2.4 土钉直接打入安装法
1. 当设计要求采用直接打入法时,可采用气动冲击机直接打土钉体方法施工。
2. 开始打入前,应按图纸要求定好孔位,并做好标记和编号。
3. 气动冲击机就位后,应保持架体的导轨与土钉倾角一致,在施工过程中随着注意是否偏离轴线,保证打入角度正确。
4. 保证打入的角度深度、角度应能满足设计要求,当无法达到时,应通知设计进行增加土钉数量或采取钻孔法。
5. 当采用钢管打入并加注浆时,应在打入钉体后及时按设计要求进行注浆。 4.2.5 土钉钻孔安装法
1. 当设计要求采用全粘性钻孔注浆安装土钉体时,应采用钻孔安装。 2. 钻孔前,应按图纸要求定好孔位,并做好标记和编号。
3. 钻孔机就位后,应保持平稳,保证钻机钻杆角度、定位符合设计要求。
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4. 钻孔过程如发现局部渗水、塌孔或塌方等,应立即停止钻孔,进行加固处理,待土坡稳定不渗漏后才可继续施工或采用泥浆护壁钻孔施工。 5. 钻孔完毕后,应进行清孔检查,用清水把孔底沉渣冲洗干净直到孔口返出清水为止。
6. 遇到障碍物需调整孔位时,不得降低原有支护设计的安全等级。 7. 成孔过程中应做好成孔记录,按土钉编号逐一记录取土体的特征、成孔质量、事故处理等。
8. 土钉体安装前应检查是否符合设计要求。
9. 放入钻孔中的土钉体应设定位支架,支架间距为2~3m,支架的构造应不妨碍注浆时注浆液的自由流动,并保证筋体的保护层不小于25mm。 10. 放入钻孔内的土钉体的角度与钻孔倾斜度一致,安好后筋体始终处于钻孔中心位置。
11. 土钉体安放入孔后及时注浆,以防塌孔,当塌孔后就拔出清孔后再安放。 12. 当土钉钢筋端部通过锁定筋与面层内的加强筋和钢筋网连接时,其相互之间应可靠焊牢。对重要的工程或支护面受有较大侧压时,宜将土钉做成螺纹端,通过螺母、楔形垫圈及方型钢板与面层连接。 4.2.6 注浆
1. 注浆泵的规格、压力和输浆量应满足施工要求。 2. 浆液应搅拌均匀、随搅随用,并保证初凝前施工完成。
3. 注浆导管底端应插到距孔底50~100mm处。在注浆同时将导管缓慢拔出,导管的出浆口始终应处于孔中浆面表面以下,保证孔中气体全部排出。 4. 对于水平钻孔,应在孔口压力注浆或分段压力注浆,此时需配排气管并与土钉钢筋绑牢,在注浆前与土钉钢筋同时送入孔中。
5. 压力注浆时应在钻孔口部设置止浆塞或止浆袋和排气管(如分段注浆,止浆塞置于钻孔内规定位置)。
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6. 当地层条件较好可采用一次注浆法,当注浆到浆液从孔口溢出后即可停止注浆。
7. 当地质条件不好,无法保证锚固体填充的饱度时,应采用二次填充注浆法时,第二次压注浆应在第一次注浆的浆体初凝前进行。
8. 一次注浆压力低压时为0.4~0.6MPa,高压时1~3MPa,二次填充注浆宜采用高压,注浆完后仍保持压力3~5min。重力注浆以满孔为止,但在初凝前需补浆1~2次。
9. 采用钢管土钉时,注浆压力不应小于0.6MPa,且应增加稳定时间,若久注不满,在排除砂浆渗入地下管道或冒出地表等情况外,可采用间歇注浆法。 10. 注浆用水泥(砂)浆宜加入适量的外加剂,注浆开始或中途停止超过30min时应用水或稀水泥浆润滑泵和管路。
11. 注浆用砂浆时应按规定留取砂浆的试验样件。 4.2.7 钢筋网制安
1. 钢筋网材料使用前应检查其性能、规格是否满足设计要求并无污、锈蚀。 2. 钢筋网宜喷射底部混凝土后铺设,钢筋与底层混凝土面的间隙不宜小于20mm。
3. 采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。
4. 钢筋网应与锚杆或其他锚定装置联结牢固,喷射时,钢筋网不得晃动。 5. 钢筋网首次铺设时应反上坡顶≥500mm宽位置,并加插≥Φ10钢筋(入土深≥800mm,插筋间距≥800至2000mm)与钢筋网联结牢固。
6. 钢筋的连接可焊接或绑扎,钢筋网搭接长度不小于300,焊接长度不应小于钢筋网的10倍,钢筋网距允许误差±10mm。
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4.2.8 喷射混凝土
1. 当采用湿喷射法时,混凝土的坍塌度宜是8~12cm,并且做好施工前和过程中的抽测工作。
2. 喷射混凝土作业应分段分片依次进行,同一分段内喷射顺序应自下而上,一次喷射厚度不宜小于40mm。当面层厚度超过100mm时应分二次喷射,每层喷射厚度宜为50~70mm。
3. 分层喷射时后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后进行喷时,应先用风或水清洗喷层表面。
4. 采用干法喷射时,必须先按配合比拌合均匀干料,喷射时应先试喷调节好用水量,使喷射面层无干斑或移流现象才开始正式喷射。
5. 在喷射开始时应先送风,后开机,再给料,结束时应待料喷完后再关风,送料应连续均匀,保证喷头的风压力在0.1MPa左右。
6. 喷射时为减少回弹率,喷射时喷头与喷面应垂直,距离为0.6~1.0m范围内,射流方向垂直指向喷射面,自下而上喷射,当有加强钢筋位置,应先喷填钢筋后方再喷射钢筋前方;在土钉位置,应先喷射土钉下方,再喷射土钉上方,防止在钢筋背面出现空隙。
7. 为保证施工时的喷射混凝土厚度达到规定值,可在边壁面垂直打入短的钢筋段作为标志。
8. 喷射中如有脱落的混凝土被钢筋网架住时应及时清理。
9. 当喷射作业完毕或因故中断喷射时,必须将喷射机和输料管内的积料清除干净。 4.2.9 排水系统
1. 一般喷射坡顶水平段宽度不少于500mm,宜与各上、下的排水沟相接。
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2. 基坑边坡顶四周应设截水沟,防止地表水流入基坑内,坡底应设置排水沟和集水井以排除基坑内积水和坡面的雨水或土层渗水,排水沟宜距离边壁0.5~1.0m。
3. 根据边坡后土层含水情况设置泄水管(采用φ50的PVC管间距1500~2000mm)或按设计要求设置。
4. 当地下水较为丰富时,应先做好止水帷幕或采取有效的降水措施后再进行土钉墙的施工。 4.2.10 养护
喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护,连续养护时间一般工程不得少于7d,重要工程不得少于14d。 4.3 施工质量控制事项
4.3.1 必须根据地质勘察资料、施工图纸、场地环境及工期等综合进行编制专项
方案,选择安全、经济、合适的施工方法,确保基坑支护施工安全和顺利。 4.3.2 施工前,根据现场实际情况和外围管线或建构物等资料进行实地的排查,
有必要的要走访所属单位、做好保护措施。
4.3.3 做好钢筋、水泥等原材料和半成品的堆放、保护工作,防止雨淋,受潮、
生锈、变形等。
4.3.4 土钉体、钢筋网及锚固点安装应符合设计要求,并每道工序应验收合格后
才能进入下道工序施工。
4.3.5 喷射混凝土前,应对机械设备、管路和电路进行全面检查及试运行。 4.3.6 注浆时,掌握浆液的搅拌质量,并使注浆设备和管路处于良好的工作状态; 4.3.7 靠近地表的土层、土钉灌浆压力不可过大,以免引起地面膨胀隆起,或影
响附近原有的地下构筑和管道的使用。
4.3.8 控制好湿喷法混凝土的坍塌度或干喷的法干料拌合质量及喷射工艺,保证
喷射混凝土的强度等级和喷射厚度符合设计要求。
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4.3.9 施工中应对土钉位置、钻孔直径、深度、角度、土钉长度、注浆配比、压
力及注浆量、喷锚墙面厚度进行检查。
4.3.10 做好基坑的排水系统,确保排水泵的正常运转抽水,使场地无积水,保
证基坑施工顺利进行。
4.3.11 上层土钉砂浆及喷射面层混凝土达到设计强度的70%后,方可进行下层土
方的开挖和土钉施工。
4.3.12 机械开挖时,注意保护已喷好上层钢筋网混凝土层,防止机械碰撞塌方。 4.3.13 控制开挖宽度及深度,严禁超深开挖。一般情况,应遵循分段开挖、分
段支护的原则,不宜按一次挖完再进行支护的方式施工。 4.3.14 喷射混凝土后要进行养护。 4.4 工程质量验收标准
喷射混凝土土钉墙质量检验标准 表4.4.1
项 主
控 项 目
序号 1 2 3 1 2 3 一 般 项 目
4 5 6 7 8 9
检查项目 水泥、砂、石、钢筋原材料性能
土钉长度 测试土钉抗拔试验 土钉位置 钻孔倾角误差 孔位的偏差 孔深误差 孔径误差 浆体强度 注浆量 土钉墙面厚度 墙体强度
允许偏差或允许值 符合现行标准和设计要求
±30mm
符合设计要求 ±10mm ±3 ±100mm ±50mm ±10mm 符合设计要求
0
检查方法和要求
检查合格证书和抽样送检
检测方法采用钢尺量 试件送检,抗拔试验、抗拔试验数量不宜小于土钉总数的1%,且不少于3根。 采用钢尺量 采用测钻孔机倾斜角 采用钢尺量 采用钢尺量 采用钢尺量 采用试样送检
应大于理论计算浆量 采用检查计算数量
用钢尺量(钻孔数宜100㎡墙面积一
±10mm
组,每组不应少于3点)
符合设计要求 检查方法采用试样送检
±10mm 0.45~0.5 0.5~1.0
用钢尺量 配合比、现场实量 配合比、现场实量
10 钢筋网距
11 注水泥砂浆水灰比 12 注水泥浆水灰比
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4.5 施工安全技术措施
4.5.1 施工前,应认真检查和处理锚喷支护作业区的悬危石、电缆管线和地下水
等,施工机械应布置在安全位置。
4.5.2 施工前技术负责人应对操作人员进行安全技术交底,并办理相关交底手续。 4.5.3 检查各种设备应处于完好状态,运转部位应有安全防护装置。
4.5.4 所有的用电设备必须按规定设置漏电保护装置,严禁一掣多机,做到一机
一闸一漏一箱,并派专人检查,确保用电安全。
4.5.5 在有地下承压水地层中钻孔,孔口必须安设可靠防喷装置,一旦发生漏水
漏砂时能及时封住孔口。
4.5.6 处理机械故障前,必须使用设备断电、停风,并向施工设备送风,送电前
应通知有关人员。
4.5.7 向锚孔注浆时,注浆罐内应保护一定数量的砂浆,以防罐体放空,致使砂
浆喷出伤人,处理管路堵塞前,应消除罐体内压力。
4.5.8 喷射作业处理堵管时,应将输料管顺直,必须紧按喷头,疏通管路的工作
风压不得超过0.4MPa。
4.5.9 喷射作业紧跟开挖工作面,混凝土终凝到下一循环完成时间不应少于3h。 4.5.10 施工人员必须配戴安全帽、劳保服、防尘罩等劳动用品,做好个人的安
全健康保护。
4.5.11 施工中喷头和注浆管胶附近严禁站人。 4.5.12 拉拔土钉时,拉力计前方及下方严禁站人。
4.5.13 施工过程中,应根据边坡的安全情况,做好基坑边坡的安全监测工作。 4.5.14 夜间施工时,要有足够的照明设施。
4.5.15 做好现场综合治理和文明施工,施工过程中必须做好机械噪声、泥尘、
污水的控制及创造健康安全的职业环境。
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5 锚杆施工
本节锚杆施工主要阐述的是预应力锚的工艺技术要求,一般的钢筋锚杆宜参照本细则的4.2节钻孔的钢筋土钉施工工艺。 5.1 施工准备 5.1.1 材料要求
1. 采用的水泥、砂、石、钢筋、钢绞线、锚具、夹具等原材料的相关资料检查,并在使用前应对其性能进行见证抽样送检,经检验合格才能使用。 2. 锚杆体应满足设计要求,当设计无要求时,宜采用HRB级钢筋、钢绞线或高强钢丝。
3. 锚杆体材料使用前应平直、除污、除油和除锈。 4. 水泥宜采用≥32.5级普通硅酸盐水泥。
5. 采用速凝剂或其他外加剂的掺入量必须通过试验确定。
6. 浆液的配合比、水灰比应符合设计要求,当设计无具体要求时可按以下: (1) 采用全长粘结型锚杆时,砂浆重量配合比:水泥:砂宜1:1~1: 2;水
灰比:0.38~0.45 。
(2) 采用预应力锚杆时,砂浆水灰比:0.45~0.5,水泥:砂:1:1;纯水
泥浆时水灰比为0.45~0.5;
(3) 宜采用中细砂,砂粒不应大于2.5mm,使用前应过筛,含泥量≤3%。 (4) 岩石锚杆宜选用水灰比为0.4~0.45的纯水泥浆。
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7. 塑料套管材料要具有足够的强度、抗水性和化学稳定性,与水泥砂浆和防腐剂接触无不良反应。
8. 对中支架应由钢、塑或其他对杆体无害的材料组成,不得使用木质材料。 9. 防腐材料在锚杆服务年限内应保持其耐久性;在规定的工作温度内或张拉过程中性能稳定,且不得对锚杆自由段的变形产生任何。
5.1.2 机械要求
1. 钻孔的机具应根据地质勘察资料、现场环境及锚杆孔参数(深度、直径)来选取。
2. 锚杆注浆混合料的搅拌宜采用强制式搅拌机;砂浆输送泵宜选用液压双缸或单缸式,其输送能力每小时不应小于4m3。
3. 注浆泵的工作压力应符合设计要求,并应考虑输送浆过程中管路损失压力对注浆质量的影响,确保足够的注浆压力。 5.2 施工流程和技术要求 5.2.1 工艺流程
钻机就位钻孔、清孔 → 锚杆制安 → 清孔→ 注浆→ 张拉锁定。 5.2.2 钻孔施工要求
1. 根据图纸要求平整好工作面,放线定孔位并做好标记。
2. 钻机就位,并保证其施工时平稳,钻杆倾角应与锚杆角度一致并同一轴线。 3. 在孔口设置承压垫应与锚孔轴线垂直且平稳、牢固。
4. 如施工为砂层等易塌的土层,应采用泥浆循环护壁或跟管钻孔。
5. 钻孔完后应用泥浆循环清除孔底沉渣,清孔完成后,拔出钻杆,安放锚杆。 6. 钻孔过程中要控制钻杆长度,保证孔深、孔径应符合设计要求。 7. 做好详细、完整成孔记录和对岩石锚杆应有判层记录。
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5.2.3 锚杆体的制安要求
1. 锚杆体材料应平直、除油和除锈。
2. 锚杆体下料长度应考虑孔深度、腰梁、及张拉工作长度及后预留安全长度,当要进行监测时还应考虑预留监测长度。
3. 锚杆体采用钢筋时,接头应采用双面焊接或机械连接,采用焊接时,双面焊接长度不应小于5倍钢筋直径。
4. 锚杆体应采用切割机切断,严禁采用焊断料。
5. 锚杆杆体内的自由段应涂润滑油和包裹塑料波纹管,并上下扎牢,与锚固体连接处的塑料管口应密封并用铝线绑扎牢固,或按设计要求进行防腐处理。
6. 当锚杆体是钢筋,沿轴线方向每隔1.5~2.0m应设置一个定位支架,如锚体是钢胶线或高强钢线时,每1.0~1.2m设置一定位支架。杆体的保护层不应少于20mm,浆管与锚体绑扎牢固。
7. 安装锚杆体时,应防止杆体扭曲、弯折及各部位松脱。
8. 锚杆体插入孔内的深度不应少于锚杆成孔深度的95%,不得超深,安装后不得随意敲击,安装完成锚杆体后应进行清孔,并及时注浆。 9. 若发现孔壁坍塌,应重新透孔、清孔、直到能顺利送入锚杆为止。 10. 注浆管应随锚杆体应一同放入孔内,管端离孔底为50~100mm,杆体放入角度与钻孔倾角保护一致,安装后使其处于钻孔中心。
11. 对于有二次填充注浆施工时,应密封二次注浆管的出浆孔及端头,保证第一次注浆时浆液不进入二次注浆管内。
12. 锚杆体插入孔内的深度不应少于锚杆成孔深度的95%,且不得超深。 13. 锚杆杆体安装时应防止注浆管被拔出,若注浆管被拔出长度超过100mm时,应修整重新安放。
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5.2.4锚杆体防腐要求
1. 一般腐蚀环境中的永久性锚杆,其锚固段内杆体可以采用水泥浆或水泥砂浆封闭防腐,但杆体周围必须保证保护层厚度≥20mm。
2. 严重腐蚀的环境中的永久性锚杆,其锚固段内的杆体应采用金属波纹管外套,管内空隙用环氧树脂、水泥浆或水泥砂浆填充,套管周围保护层厚度≥10mm。自由段杆体表面宜涂润滑油或防腐漆,再包裹塑料布,在塑料面上再涂上润滑油或防腐漆,最后装入塑料波纹管中形成双层防腐。 3. 临时性锚杆体可采用水泥封闭防腐,杆体保护层厚度≥10mm。自由段杆体可采用涂润滑油或防腐漆,再包裹塑料波纹管。
4. 永久性锚杆采用外露锚头时,应涂沥青等防腐材料,再用混凝土密封,外露钢板垫板和锚杆的保护层厚度不小于25mm。
5. 永久性锚杆采用盒具密封时,必须用润滑油填充盒具的空隙。 6. 临时性锚杆的锚头宜采用沥青或水泥浆防腐。 5.2.5 注浆施工
1. 浆液应搅拌均匀,随搅随用,并且要求在初凝前用完。
2. 注浆开始后中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆罐入其管路。
3. 注浆管应插至距孔底50~100mm,随浆液的注入缓慢匀速拔出;边注边拔出注浆管,但应注意管口应始终处于浆面以下,待浆液溢出孔口时全部拔出。
4. 当地层条件较好可采用一次注浆法,当采用一次灌浆法时,待浆液从孔口溢出后即可停止注浆,注浆结束后,应清洗干净浆管、注浆和注浆套管。 5. 当地质条件不好,无法保证锚固体填充的饱度时,宜采用二次填充注浆法时,第二次压注浆应在第一次注浆的浆体初凝前进行。
6. 一次注浆压力宜为0.5~1.5MPa,二次注浆压力宜为2.0~3.0MPa。
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7. 当使用自由段带套管的预应力筋时,宜在锚固段长度和自由段长度内采用同步骤灌浆。
8. 当采用自由段无套管的预应力筋时,应进行两次灌浆,第一次灌浆时,必须保证锚固段长度内灌满,但浆液不得流入自由段,预应力筋张拉锚固后,应对自由段进行第二次灌浆。
9. 永久性预应力锚杆应采用封孔灌浆,应用浆体灌满自由段长度到孔口的孔隙。
5.2.6 张拉施工要求
1.锚杆张拉前应对张拉设备进行标定。
2. 浆体和混凝土台座的强度均达到设计的强度要求时方可进行张拉,当设计无要求时,应达到设计强度70%以上方可张拉。 3. 台座的承压面应平整,并与锚杆的轴线方向垂直。
4. 锚杆张拉前,应取0.1~0.2倍的设计轴向拉力值对锚杆先进行预张拉1~2次,使其各部位的接触紧密,杆体完全平直。
5. 预应力筋张拉应按规定程序进行,在编排张拉程序时,应考虑相邻预应力筋张拉对邻近锚杆影响。
6. 压力或拉力分散型锚杆应按张拉设计分别对单元锚杆进行张拉,当各单元锚杆在同等荷载条件下因自由段长度不等而引起的弹性伸长差得以补偿后,再同时张拉各单元锚杆。
7. 预应力筋正式张拉时,应张拉到设计荷载的105%~110%,再按设计定值进行锁定。
8. 预应力筋锁定后48h内,若发现预应力损失大于锚杆拉力设计值的10%时,应进行补偿张拉。
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9. 锚杆张拉到1.1~1.2倍的设计轴向拉力时,土质为砂质土时保持10min;为粘性土时保持15min,然后缷荷到设计锁定荷载进行锁定作业。锚杆张拉荷载分级及观测时间应遵守表5.2.1表规定。
10. 锚杆锁定工作,应采用符合技术要求的锚具,张拉锁定程序应按工艺要求进行。
11. 张拉的每级加荷等级观测时间内测锚头位移不小于3次。 12. 锚杆张拉和锁定施工应有详细、完整的记录。
13. 锚杆锁定后,若发现有明显预应力损失时,应向设计反应情况,确定是否进行补偿张拉还是增加锚杆措施。
14. 当张拉锁定稳定后,如要切除多余的外露杆体时,只能采用手持砂轮切割机切除,且应保留不少于20cm的外露余长,并做好防腐处理。
锚杆基本试验循环加缷荷等级与位移观测间隔时间表 表5.2.1
荷标准 加荷量 % 循环数 /计划最大试验荷载 第一循环 10 ─ ─ ─ 30 ─ ─ ─ 10 第二循环 第三循环 第四循环 第五循环 第六循环 观测时间(min) 10 10 10 10 10 5 30 30 30 30 30 5 ─ 30 30 30 30 5 ─ 50 50 50 50 5 50 70 80 90 100 10 ─ 70 80 90 5 ─ 50 50 50 50 5 30 30 30 30 30 5 10 10 10 10 10 5 注:1.每级加荷等级观测时间内,测读锚头位移不应少于3次。
2.在每级加荷载等级观测时间内,锚头位移小于0.1mm时,可加下一级荷载,否则应延长观测时间,直至锚头位移增量在2h内小于2.0mm,方可施加下一级荷载。
5.3 施工质量控制措施
5.3.1 施工方案的编制必须根据地质勘察资料、施工图纸、场地环境条件及工期
等进行编制,选择安全、合理的钻进方式和钻孔工具。
5.3.2 施工前,根据外围管线、建筑(构)物等资料,进行实地的排查工作,有
必要的要走访所属单位,和做好保护措施。
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5.3.3 预应力锚杆在运输、安装过程中应防止明显的弯曲扭转,不得破坏隔离支
架、防腐套管、注浆管、排气导管及其他附件。 5.3.4 锚杆的组装和安装必须符合设计要求。
5.3.5 锚杆锚固段有效长度不少于40d(d为锚杆直径)且不于少4m。
5.3.6 锚杆自由段长度要超过基坑周边的土体滑动面1.5m,对于预应力锚杆,其
自由段长度不宜少于5m。
5.3.7 锚杆锚固段的间距不应少于6D(D为锚杆直径)且不少于1m。
5.3.8 严格控制水泥浆(砂浆)配合比和液浆质量,并使泵浆设备和管路处于良
好工作状态。
5.3.9 灌浆后,浆体强度未达到设计强度要求且不小于设计强度的70%前,不得扰
动预应力筋。
5.3.10 注浆过程若发现注浆里大量减少或注浆管爆裂时,应将杆体及注浆管拔
出,待更换注浆管后,再下放杆体;若中途耽搁时间超过浆液初凝时间,应拔出杆体,重新清孔后再放下杆体,重新注浆。
5.3.11锚杆的非锚固段及锚头部分要及时作防腐处理,永久性锚杆必须进行双层
防腐,临时性锚杆可采用简单防腐。对锚具及外露预应力筋做好防腐的有效措施。
5.3.12机械开挖时,应注意保护好已经施工的锚杆,防止碰撞破坏引起塌方。
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5.4 锚杆验收试验和监测 5.4.1 质量验收标准
锚杆质量检验标准 表5.3.1
项 序
检 查 项 目
允许偏差或允许值 单位
数值
检查方法
查产品合格证书、出厂证明、检测报告、卡尺量、见证抽样送检 抽样送检 用钢尺量
按图纸要求进行核对 现场实测(压力表) 用钢尺量 倾角仪 用钢尺量 用钢尺量 用钢尺量 检查计算量
1 主控
2 项
3 目
4 5 1 一 2 般 3 项 4 目 5
6
原材料(钢筋、钢绞线、锚具、水泥、
符合设计要求和现行国
外加剂、混凝土强度、焊接材料,接
家产品标准
头锚具、夹具、高强螺栓连接件等) 锚杆浆体强度 符合设计要求 锚杆(钢筋、钢绞线)长度 mm 30 钢筋品种、级别、规格、数量 符合设计要求 锚杆的锁定值 按设计要求 锚杆位置偏差 mm ±100
0
钻孔倾斜允许偏差 C ±1 钻孔径应大于杆体直径 mm ≥15 钻孔深度 mm 200 钻孔的轴线与设计轴线偏差 % ≤3 注浆量 大于理论计算量
5.4.2 锚杆的试验要求
1. 锚杆锚固段浆体强度达到15MPa或达到设计强度等级的75%可进行锚杆试验。
2. 加载装置的额定压力必须大于试验压力及进行标定,计量仪表(测力计、位移针)应满足测试要求的精度。
3. 加荷反力装置的承载力和刚度应满足最大试验荷载要求。 4. 锚杆的抗拔试验锚杆数量为锚杆总数的5%且不得少于3根。 5. 预应力锚杆的基本试验荷载不宜超过锚杆杆体承载力标准值0.9倍。 6. 锚杆试验应采用分级循环加、缷荷载法。加荷等级与锚头位移测读间隔时间参照表5.2.1确定。 7. 锚杆的破坏标准。
(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倍时。 (2)锚头位移不稳定。
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(3)锚杆杆体拉断。
8. 试验结果宜按循环荷载与对应的锚头位移读数列表整理,并绘制锚杆荷载-位移(Q-s)曲线,锚杆荷载—弹性位移(Q—se)曲线和锚杆荷载—塑性位移(Q—sp)曲线。
9. 锚杆弹性变形不应小于自由段长度变形计算值的80%,且不应大于自由段长度与1/2锚固长度之和的弹性变形计算值。
10. 锚杆极限承载力取破坏荷载的前一级荷载,在最大试验荷载下达到表5.2.1规定的破坏标准时,锚杆极限承载力取最大荷载。 5.4.3 锚杆的监测
1. 永久性预应力锚杆及用于重要工程的临时性预应力锚杆,应对其预应力变化进行长期监测。
2. 永久性预应力锚杆的监测数量不应少于锚杆数量的10%,临时性预应力锚杆的监测不应少于锚杆数量的5%。
3. 预应力变化值不宜大于锚杆拉力设计值的10%,必要时可采取重复张拉或适当放松措施以控制预应力值的变化。
4. 锚杆锁定质量应通过在锚头安装测试元件进行检测,检测数量不宜少于5%且不得少于3根。
5. 预应力锚杆施工完成后应对锁定的预应力进行监测和技术鉴定,监测锚杆数量不得少于总数的10%,且不得少于6根。
5.5 施工安全技术措施
5.5.1 施工前,项目技术负责人应对所有施工人员进行安全技术交底工作和办理
签字手续。
5.5.2 所有用电路电线采用三相五线制、电线、电缆不准拖地,且有可靠的接零
和接地保护。
5.5.3 用电设备必须按规定设置漏电保护装置,做到“一机、一闸、一箱、一漏”。
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5.5.4 定期检查电源、线路、电器部件,确保用电安全。 5.5.5 检测各设备的工作状态和设备的安全防护装置。
5.5.6 非操作人员不得进入施工作业区,施工中严禁在注浆管前站人。 5.5.7 锚杆钻机应安设在安全可靠的反力装置上。
5.5.8 在有地下承压水层施工中钻进时,孔口必须安设有可靠的防喷装置,当发
生漏水、涌砂时能及时封住孔口。
5.5.9 向锚杆孔注浆时,注浆罐内应保持一定数量的砂浆,以防罐体放空,砂浆
喷出伤人,处理管路堵塞前,应消除罐内的压力。
5.5.10 拉力计必须固定、牢靠,拉拔锚杆时,拉力计前方或下方严禁站人。 5.5.11 当锚杆杆端出现颈缩时,应及时缷荷。
5.5.12 张拉预应力锚杆前,应对设备全面检查,并固定牢固,张拉时前方严禁
站人。
5.5.13 锚杆注浆强度达到设计要求并检验合格后方准进行下道工序施工。
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6安全施工与环境保护
6.1 施工过程的安全和环境保护应符合《建筑施工安全检查标准》JGJ59、《建筑施工现场环境与卫生标准》JGJ146的有关规定。
6.2 施工机械的使用应符合《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33的规定。 6.3 施工临时用电应符合《施工现场临时用电安全技术规定》JGJ46的规定。 6.4 喷射混凝土的操作人员应穿戴安全防护眼罩、防尘用具。
6.5 废土、渣土及废泥浆应及时外运。外运车辆应为密封车或有遮盖自卸车,车辆及车胎应保持干净,不粘带泥块等杂物,防止污染道路。
6.6 施工现场应设置排水系统。排水系统严禁与泥浆系统串联,严禁向排水系统排放泥浆。排水沟的废水应经沉淀过滤达到标准后,方可排入市政排水管网。 6.7 施工现场出入口处应没置冲洗设施、污水池和排水沟,由专人对进出车辆进行清洗保洁。
6.8 应按《建筑施工场所噪声限值》GB12523-1997的规定,在施工期间严格控制噪声。
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7 常见的质量问题及防治措施
7.1常见的质量问题及防冶措施
常遇质量问题
主要原因分析
主要预防措施和处理方法 1.由施工员按图纸放出准确的边线定位工作。
2.开挖时由专人指挥监督。
3.当遇到障碍物等地质问题处造成边坡超按时,应报设计进行边坡线修改或回填措施。
1.要求同根杆体钢筋、钢管接头不超过一个。
2.在驳接时应使两段杆体中心同一轴线上。
3.检查驳接口的质量情况。
1.明确杆体使用的期限,并结合锚杆使用环境及设计要求编制对应防腐的措施。
2.隐蔽前应检查其防腐处理措施是否合格。
1.当遇障碍物无法达到设计孔深时,应通知设计单位变更。
2.在断料时除按设计孔深外还应考虑锚固、张拉工作要求的长度。
1.施工前,应先做试验锚杆。验证设计长度的拉力是否满足设计要求。 2.保证注浆量。
3.保证自由段的密封性良好。
4.张拉设备应配套且施工前应进行标定。
1.应先喷射底层混凝土混凝土。 2.设置保护层垫块并保证其密度。 3.分段施工钢筋预留应按50%错位搭接,如搭接长度不足时,应采用焊接处理。
1.应求每平方米设置一个厚度标识点。 2.湿喷法的混凝土应严控混凝土的坍塌度和强度配合比。
3.干喷法应严格控制配合比及喷射时的水量。
1.边坡开挖边线放线有误或边坡角度定位不正确。
1.边坡修坡时
2.开挖时没有专人现场指挥挖
超挖,并原土回
机开挖。
填,或欠挖。
3.边坡土层里含有杂物、障碍物、孤石等。 1.杆体由采用多段接驳。
2.杆体不平直2.钢筋或钢管接头的焊接或机或多节的焊接。 械接头时没对中使其在同一轴
线上。 1.没明确杆体的使用年限和防
3.杆体的防腐腐要求。 质量差。 2.没按设计和工艺要求进行防
腐处理。 4.杆体长度不足。
1.土钉打入或钻孔时遇到障碍物。
2.断料时没考虑到预留锁定、张拉要求的长度。
1.锚固层的锚固力不足或锚固长度没满足设计要求 2.锚杆的注浆质量差。 3.锚杆的自由端固化。
4.张拉设备没进行标定或仪表错误。
1.没先进行底层混凝土喷射,一次成型。
2.底层钢筋没设置保护层垫块。 3.开料时没注意工序的搭接预留。
1.没有设置厚度标识,或标识数量太少。
2.配合比不符合要求或混凝土强度低。
3.喷射时没调整风压或出水量造成回弹大、有移流。
5.张拉锁定值不满足设计要。 6.钢筋网底层没有保护层、钢筋接头平齐或搭接长度不足。 7.混凝土喷射厚度不足、不密实、强度低。
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