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錨索樁板墻錨索施工工藝及常見破壞類型淺析.doc

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?錨索樁板墻錨索施工工藝及常見破壞類型淺析錨索樁板墻施工中錨索施工工藝及常見破壞類型淺析劉志禹1(1.北京福浩工程咨詢有限公司)摘要錨索樁板墻是錨索與抗滑樁共同作用,形成的擋抗滑或擋止 墻結構,錨索的主要作用是提高樁的抗彎性能和穩定性。樁板墻錨索的施 工包括鉆孔、錨索制作、注漿、回填、張拉等主要工序,本文簡要的分析 了這些工序的施工方法和施工過程中需要重點控制的事項。錨索樁版墻一 般都是工程中的重點部位,其使用的安全性也是需要重點關注的方面,因 此本文還總結了橋板墻錨索的常見破壞類型和破壞原因,以便更好的指導 施工。關鍵詞 錨索樁板墻、預應力錨索、張拉、注漿、錨索破壞Anchor in construction of the sheet wall construction technologyand comm on an chor damage type an alysedLiu Zhiyu(l.Beijing Fuhao Engineering consulting Co., LTD)Abstract the work principle of Anchor sheet wall is that the anchor wire and the anti-slide pile works together and forms the Sliding block or retaining structure.The main effect of the anchor wire is to Improve the bending strength of anti-slide pile performanee and stability.The construction procedure of an chor wire in eludes hole drilli ng z an chor wire maki ng, slip casting, back filling, stretch?draw and so on. The paper mainly analyse the construction methods of these work procedures and the matters need to key control.In general Anchor sheet wall is the key site of engineering construction , so the safety of the Anchor sheet wall also Need to be focused on .Therefore the paper summarizes the Comm on damage type and the causes of damage of Anchor sheet wall to guide the engineering constructionKey word Anchor sheet wall , Prestressed Anchor , stretch-draw , slip casting , the damage of anchor wire.引言在山嶺陡悄,地形復雜,山高谷深的地區,高等級公路通過的地段造 成了大量的高填深挖,高橋及隧道處處可見。在山谷深,地面陡峭的地段 路基難于填筑,旱橋跨越在經濟和技術上造成了巨大的浪費,同時也給橋 梁墩柱的穩定帶來隱患,而采用錨索樁板墻這種新型的高擋墻跨越,不僅 開挖面小,也可消耗廢方,起到了安全,經濟和環保的作用。錨索樁板墻 的施工屮錨索的施工是核心,也是較新的一種施工方法,在此對?于錨索的 施工方法和破壞類型做如下的闡述和分析。1 錨索的材料和受力特點1.1 錨索的材料樁板墻錨索一般采用直徑15.20mm,強度1860MPa的鋼絞線制成, 鋼絞線的各項指標應符合《預應力混凝土用鋼絞線》的規定。1.2 錨索的構成 樁板墻錨索是拉力型錨索,由外錨頭,自由段和內錨固段組成。自由 段與孔壁不接觸,可自由伸長,錨固段與孔壁接觸形成錨固作用,外錨頭 提供固定錨索所需的反力。1.3 錨固段的受力特點%1 拉力型錨索的錨固力主要形成在錨固段的前端,因此只要前部產生 了足夠的錨固力就可以達到足夠的拉應力,所以錨索的長度不宜過長,一 般將錨固段的長度確定為8~12米,巖層取小值,土層取大值。%1 經試驗證明,錨索與漿體的粘結強度要大于漿體與孔壁之間的粘結 強度,所以錨索抗拔力的控制指標是漿體與孔壁的粘結強度。%1 孔口處的地層錨固力較小,因此錨固段應該從孔口或穩定巖層以內 1.5~2米開始算起。2 錨索施工的工藝流程鉆孔■錨索制作■穿錨索?注漿■樁身穿錨索■冋填■張拉?外錨頭封錨3 各施工步驟的施工方法淺析3.1 鉆孔鉆孔耍根據孔深和地層特性選擇合適的,方便施工的設備。鉆孔前耍 先測量確定開孔的準確位置和偏角,保證錨索軸線與樁身錨孔軸線在同一 軸線上。當鉆孔出現裂隙,難以成孔時,可向孔內注水泥砂漿或純水泥漿, 若存在較大的空洞時可直接注混凝土,待砂漿或混凝土凝固后再進行二次 成孔;在軟弱,破碎地層中可以采用跟套管法鉆孔;鉆孔中若遇到嚴重的 地下水,應請設計單位確認處理方案,增加仰斜疏干孔或注漿固結。3.2.1錨索鉆孔鉆孔的質量控制要點:鉆孔時的設計深度是指鉆入穩定巖層的深度, 是否鉆入穩定巖層可以根據出渣的情況判斷;鉆孔深度要大于設計0.5m, 孔徑耍滿足設計耍求;孔內的渣子耍清除干凈,以防影響注漿的質量;鉆 孔完成后要及時進行穿錨索和注漿,以防坍孔和徑縮。3.2 錨索的制作和錨索穿孔錨索制作應該在工棚內或專門的硬化場地進行,防止雨淋和泥水銹蝕。 成孔后用米尺測量孔口到對應樁身錨孔的長度,加上孔深和樁外側需預留 的張拉長度就是錨索的制作長度。錨索的切割只能用切割機,嚴禁用電焊 等損害錨索強度的方法。自由段錨索在高應力狀態下,還受地下水、氣的影響,如果防腐不做 好,很容易發生銹蝕。因此切割完成的錨索需做防腐處理,處理方法如下: ①準備穿孔的鋼絞線必須清理干凈表面的污漬和銹跡。%1 在鋼絞線自由段均勻的涂刷油漆,直至看不見鋼絞線的本色,然后 再均勻的涂抹一層防腐油脂。%1 用聚乙烯或聚丙烯塑料管套住鋼絞線的自由段,并且自由段端部需 密封防止水泥漿倒灌進入套管內,密封可采用膠帶纏3~5層。3.2.1在架子上制作錨索做好防腐的鋼絞線按圖紙安裝錨固段箍環和擴張環,自由段安裝對中 架,防止鋼絞線交叉,錨固段端頭安裝直徑合適的鋼管作為導向頭。注漿 管安裝在擴張環屮間預留孔內,管底伸入導向頭內,在管底約50cm的范 圍內割開3~5個出漿孔。制作完成的錨索需標記對應的孔位編號,以防穿錯孔造成錨索長度不 夠。錨索的長度和質量較大,采用人工穿錨索時要注意安全??刂扑|c:%1 錨索是永久工程,要有足夠的耐久性,一旦出現破壞很難修復,因 此一定要重視錨索的防腐,嚴格按照要求進行處理。。省略部分。??卓谔幦缱{不飽滿,必須進行補漿。補漿前要把孔口的渣子清理 干凈,補漿后防腐塑料套管應有一段埋入漿體中,見圖3.3.1c注漿是隱蔽工程,必須有監理旁站,對注漿過程屮出現的問題做詳 細的記錄。3.3.1補漿飽滿且套管有一段伸入漿體樁身穿錨索、回填、張拉錨索樁板墻施工的一種顯著特點是錨索與填方在空間上存在矛盾,因 為錨索是斜的,而填方采用大型機械水平進行,而且要求填方不能破壞錨 索,錨索在填方中要進行有效的防腐處理,因此需采取有效的措施保證錨 索不被破壞,而填方又能夠正常進行。填方與錨索交叉施工冇三種方法:先錨后填法:第一步:穿第一排錨索,并初步張拉。見圖3.4.1第二步:對填方段自由段錨索進行防腐保護。見圖3.4.2第三步:填方,最高至第二排錨索位置。第四步:初步張拉第二排錨索,然后對第一排錨索分級張拉至設計拉 力,并以依次循環至最后排錨索為止。見圖3.4.3圖 3.4.1 圖 3.4.2這種方法施工較安全,尤其在山區修建公路吋,地質條件差,樁身露 土高度大,抗滑樁本身的穩定性就令人擔憂,直接進行回填可能會導致樁位 偏移甚至傾倒。因此采用先錨后填可以先對抗滑樁進行預加固,這樣回填 時就可以保證安全。缺點是由于還未回填至上排錨孔就進行上排錨索的張 拉,會對冋填造成困難,大型機械無法正常施工,而導致施工進度較慢。 此種情況可用大型機械配合小型實機械,對于錨索干擾不能充分碾壓的部 位用小型機具仔細夯實。3.4.3錨索的張拉先填后錨法第一步:回填到第一排錨孔位置。見圖434第二步:沿錨索位置人工挖斜槽,并安裝錨索,進行初張拉。見圖435 第三步:對挖斜槽段錨索進行防腐保護。第四步:填方至第二排錨索孔處,并對第一排錨索分級增荷張拉至設 計拉力,并依次循環至最后排錨索為止。圖 3.4.4 圖 3.4.5這種方法錨索施工與回填可以有序的進行,互不干擾,因而施工進度 較快。適用于地質條件好,樁身露止高度不大的情況下,對于地質條件差 或樁身露土較高時需謹慎使用,以防發生樁的偏移甚至傾倒。半填半錨法第一步:填方至第一排錨索山坡錨孔以上,樁身張拉孔以下位置。第二步:對被埋的一段錨索人工挖槽,對露出的錨索砌筑墊墩。見圖4.3.6 和圖 4.3.7第三步:對錨索進行初張拉并做防腐保護。第四步:填方至第二排錨索山坡錨孔以上,樁身張拉孔以下,并對第 一排錨索分級增荷張拉至設計拉力,并依次循環至最后排錨索為止。圖 3.4.6 圖 3.4.7這種方法兼具上面兩種方法的優缺點,是一種擇中的方法,可視情況 選用。 回填時錨索的防腐處理釆用PVC管穿在自由段錨索上,錨索和PVC之間用漿液填滿,見圖438和圖439。注漿液的方式冇兩種:圖 3.4.9圖 3.4.8在回填至錨索位置吋進行注漿。這種注漿方式施工起來比較方便, 但是注漿很難包裹整個自由段,并且在上層土回填碾壓時會對漿體造成破 壞,因此效果較差,適用于水量較少,填土腐蝕性較小的情況。在回填到錨索位置以上一定高度后進行注漿,這種方法需要在PVC 管內預留注漿管,注漿管隨錨索一起伸出錨固端,待回填后從注漿管向PVC 管內進行注漿。這種方法施工起來較麻煩,但效果較好,適用于填土腐蝕 性高,水量大對防腐要求較高的情況。預應力錨索張拉的方法:由于樁板墻錨索施工中錨索張拉與回填是交叉進行的,回填時采用大 型壓實機械碾壓勢必使錨索的預應力發生松弛和損失,因此錨索的張拉釆 用多次張拉的方法。初次張拉對樁進行一定的預加固,回填一定深度后再 對下排的錨索分級增荷張拉至設計要求,這樣可以大大的減少回填對錨索 預應力的不利影響。 錨索張拉的注意事項:預應力錨索所用錨具應符合國家現行《預應力筋用夾具和連接器應 用技術規程》(JGJ85)的規定,進場前必須有相關檢測單位出具的合格證明。張拉千斤頂和油表使用前要到冇資質的單位進行校準,保證其準確 性。 ③張拉用千斤頂要根據鋼絞線根數選擇,一次性張拉到位,嚴 禁采用單孔千斤頂分開張拉。張拉千斤頂油表對應的讀數并不是錨索設計張拉值,兩者之間存在 對應的換算關系,施工前應做好換算,并對現場施工人員交底。張拉時耍 超張拉設計值的10%,對于出現問題不能張拉到位的要做好記錄,找出解決方法。張拉的順序要嚴格按照設計的要求進行,不能隨意無序的張拉。 樁板墻的回填的注意事項:回填耍按照路基回填的耍求,分層填筑,分層碾壓。當碾壓抗滑樁附 近位置時需特別注意,以防碾壓產生的側壓力對樁造成不利影響。4.3.10樁板墻的冋填外錨頭封錨錨索張拉完成后,為了保護錨固端不被腐蝕和破壞,要進行錨固端的 封錨。封錨前要先檢查錨具是否出現破壞,夾具是否牢固,鋼絞線是否出 現松弛或回縮。對于檢查沒問題的錨索用切割設備切除過長的鋼絞線,在 用混凝止包裹住整個錨固端。封錨的注意事項:封錨一定要在張拉合格后進行,檢查中冇問題或未張拉到位的鋼絞 線嚴禁封錨。封錨混凝土質量要保證,封錨后要對混凝土進行必要的養護,以防 混凝土開裂而滲水,造成外錨頭的腐蝕。4 預應力錨索的常見破壞類型4.1 個體破壞是指錨索的某個部位單獨破壞,包括桿體、錨頭、錨具、預應力損失 等。 ①錨索桿體破壞:錨索數量不足,錨索材料不合格,錨索銹蝕嚴重或多次張拉錨索產生磨損都會產生錨索的斷裂。4.1.1錨索斷開 4.1.2錨索拔出和縮入孔內②錨索拔出:錨索松弛或失去作用,發生的原因冇地層錨固力不足或注漿不密實。錨頭出水:錨頭出水會對封錨端產生銹蝕,主要是由于錨索自由段 防護不合格,水從套管冒出。封錨端破壞:封錨端提供產生錨索預應力的反力,一旦破壞錨索就 會松弛失去作用,產生這種情況的主要原因有錨具的質量不合格,無法提 供足夠的錨固力;鋼絞線錨固端預留長度不夠,鋼絞線產生少量回縮使夾 具失效;錨墊板變形或封錨混凝止裂縫。預應力破壞:鋼絞線的預應力會隨使用時間增大而損失,但如果出 現過大,過快的損失可能是由于鋼絞線的質量不合格或錨固段地層發生蠕 變。4.1.3封錨混凝土破壞 4.1.4夾片銹蝕嚴重失去作 用4.2 整體破壞是指錨索及其結構全部同時產生失效破壞,如群錨效應,樁板墻整體 破壞。 ①滑坡破壞:錨索隨滑坡體整體滑出,主要原因是錨索的總 錨固力不足或錨固的深度不夠。1 群錨效應:由于錨索設計過密或設計預應力過大,所冇錨索整體拔 出的現象。2 錨索樁整體破壞:錨索拔出或斷裂,樁偏移或斷裂,破壞的主要原 因有錨索張拉不及時,設計預拉應力過??;錨固深度不足,錨索拔出;錨 索注漿或樁施工完成后未達到養護齡期就開始錨索施工;填方與張拉施工 順序不科學。4.2.1錨索樁板墻整體傾倒4.2.2錨索樁板墻變形嚴重導致路面滑移開裂結束語 隨著我國基礎設施建設的力度不斷加大,道路設計標準不斷 提高,路基防護工程越來越多,為了維持路基的穩定,提高路基防護技術 的技術含量,預應力錨索防護技術已成為一種有效的施工方法,相信隨著 預應力錨索技術的逐漸成熟,它將會成為有更加廣闊的應用前景。
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錨索 常見 施工 工藝 破壞 類型 板墻 淺析
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