淺析壓力分散型抗浮錨桿施工工藝

從目前掌握的文獻(xiàn)資料看，關(guān)于壓力分散型錨索荷載位移特性的研究較少，對(duì)其粘結(jié)應(yīng)力分布狀態(tài)以及粘結(jié)應(yīng)力影響范圍的認(rèn)識(shí)尚不清楚，對(duì)其錨固性能的認(rèn)識(shí)還不充分，缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)方法來指導(dǎo)工程實(shí)踐，本文即對(duì)該技術(shù)施工問題進(jìn)行分析。

　　1 錨桿制作與安裝

　　1.1 P 型錨桿制作

　　 1) 鋼絞線底端為鎖錨形式，鋼絞線為無粘結(jié)低松馳 II 級(jí) 1860 鋼絞線；

　　 2) 錨桿按間距 1.0~2.0 m 安裝定中心支架，以使鋼絞線保持平行，保證錨桿在錨孔中心；

　　 3) 錨桿底端裝設(shè)錐形防護(hù)裝置，保護(hù)錨桿端部不被破壞，以及錨桿對(duì)孔壁的破壞；

　　 4) 固定中心支架用鐵絲綁扎牢靠；

　　 5) P 型錨的注漿管安裝與鋼絞線組裝工作同時(shí)進(jìn)行，一次注漿管（通長）安置于錨板和鋼絞線束中央，而二次注漿管（通長）捆扎在 P 型錨板和鋼絞線束外一側(cè)，注漿管的外徑 20 mm，內(nèi)徑 15 mm，長度超出鋼絞線 2.0 m 左右。

　　1.2 U 型錨桿制作

　　 U 型錨的鋼絞線通過彎曲機(jī)彎曲繞過聚酯纖維承載體+鐵鑄頭組合體，再使用打包機(jī)將無粘結(jié)鋼絞線固定在承載體上。錨桿按間距 1.0~2.0 m 安裝定中心支架，以使鋼絞線保持平行，保證錨桿在錨孔中心，固定中心支架用鐵絲綁扎牢靠。

　　 U 型錨的注漿管安裝與鋼絞線組裝工作同時(shí)進(jìn)行，一次注漿管（通長）捆扎在，二次注漿管（至第 1 個(gè)承載體）亦綁扎 U 型錨板和鋼絞線束外一側(cè)。注漿管的外徑 20 mm，內(nèi)徑 15 mm，長度超出鋼絞線 2.0 m 左右。

　　1.3 錨桿安裝

　　 鉆孔至設(shè)計(jì)深度后，將制作好的錨桿體人工送入鉆孔中，外露段長度應(yīng)保證錨桿的錨入基礎(chǔ)的錨固長度及張拉預(yù)留長度。外露段長度可以根據(jù)鉆孔地面標(biāo)高來確定。錨桿插入時(shí)應(yīng)保護(hù)好注漿管的出漿口，以防注漿管堵塞。

　　2 錨桿成孔工藝

　　 本工程錨桿成孔施工的難點(diǎn)和重點(diǎn)是卵石層中成孔，砂層及粘土層較容易成孔。

　　 根據(jù)本工程錨桿設(shè)計(jì)、成孔地質(zhì)條件和以往成功的工程經(jīng)驗(yàn)，基本可確定兩種錨桿鉆孔成孔工藝。

　　2.1 地質(zhì)鉆機(jī)泥漿護(hù)壁成孔工藝

　　2.1.1 國產(chǎn)地質(zhì)鉆機(jī)

　　 利用地質(zhì)鉆機(jī)帶動(dòng)小型組合牙輪鉆，破碎砂、卵石地層，通過泵送人工配置的優(yōu)質(zhì)泥漿，利用組合的正反循環(huán)系統(tǒng)，將破碎的小顆粒砂卵石帶出孔底；同時(shí)實(shí)踐表明優(yōu)質(zhì)泥漿可以有效地穩(wěn)定砂卵石層的孔壁，使所造的鉆孔壁在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)不坍塌。

　　2.1.2 泥漿配比

　　 成孔工藝中最重要的是泥漿的配比，根據(jù)實(shí)際情況，在鉆孔前在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)要做好泥漿配比試驗(yàn)。根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)，采用類似工程使用的鉆孔泥漿配比。

　　 在鉆進(jìn)過程中，泥漿性能會(huì)因鉆孔情況的變化而發(fā)生變化。如鉆到粘土層時(shí)，泥漿會(huì)變稠，粘度、切力增大，糊鉆、泥包鉆頭的情況增多；鉆到砂層時(shí)，大量砂粒會(huì)混入泥漿中，使含砂量增加、泥皮松散、失水量與比重加大，這不但使護(hù)壁性能降低，加速水泵磨損，嚴(yán)重時(shí)還可能造成由于泥皮塌落而發(fā)生孔內(nèi)事故；在遇到承壓水層時(shí)，地下水會(huì)大量侵入孔內(nèi)使泥漿稀釋、性能被破壞等等。這時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整泥漿的性能，否則就難以維持正常的鉆進(jìn)。

　　2.1.3 地質(zhì)鉆機(jī)錨孔鉆進(jìn)方法

　　 1）安裝錨孔鉆機(jī)、調(diào)平、調(diào)立、穩(wěn)固；

　　 2）錨孔孔徑 150 mm，孔徑偏差不大于 2 cm，深度偏差不大于設(shè)計(jì)深度 1%，成孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求；

　　 3）粘土地層選用 146 mm 前導(dǎo)式三翼鉆頭正循環(huán)清水鉆進(jìn)，卵石地層選用組合牙輪鉆頭；

　　 4）遇砂、卵石地層需采用泥漿護(hù)壁；

　　 5）錨孔鉆進(jìn)經(jīng)常檢查鉆頭尺寸，保證鉆孔孔徑；

　　 6）掌握錨孔中心度，防止錨孔偏斜，跑斜后應(yīng)采取措施，重新成孔。

　　2.1.4 洗孔

　　 1）錨孔成孔后，將連接空壓機(jī)的洗井管置入孔內(nèi)，由上往下，再由下往上反復(fù)沖洗，同時(shí)不斷補(bǔ)充清水至孔內(nèi)泥漿比重小于等于 1.05，沉渣小于等于 30 cm；

　　 2)做好孔口維護(hù)，防止泥漿流入孔內(nèi)。

　　2.2錨桿注漿工藝

　　2.2.1 水泥灌漿配制

　　 漿液配制如下：

　　 1）水灰比：0.4：1；

　　 2）水泥用量：P.O.42.5(普硅 525R)，套管跟進(jìn)成孔每延長米用量不小于 45 kg，地質(zhì)鉆機(jī)泥漿護(hù)壁成孔每延長米用量不小于 60 kg；

　　 3）減水劑用量：JG-2，用量為水泥重量的 0.8%；

　　 4）水泥漿攪拌均勻，具有可靠性，低泌漿性。

　　2.2.2 注漿工藝

　　 注漿前先泵送清水至孔口返水以疏通管路，后采用常壓泵送方法注漿，注漿前不得拔出注漿管，以保證錨桿底端注漿充實(shí)；采用水下灌注法，首次注漿量以注滿孔為準(zhǔn)，充盈系數(shù)達(dá) 1.2 以上；注漿作業(yè)連續(xù)，注漿管要邊注邊拔，拔管高度不超出孔內(nèi)漿液面。要注意上拔注漿管至各層承載體附近時(shí)，要充分注漿后再上提。

　　 待一次注漿體初凝強(qiáng)度達(dá) 5.0 MPa 后，即可用高壓注漿管進(jìn)行地質(zhì)鉆機(jī)的二次高壓注漿。由于采用的是 P.O 42.5 純水泥漿液(水灰比為 0.4：1)，二次注漿的時(shí)間可在一次注漿后 24 小時(shí)至 32 小時(shí)之間進(jìn)行，最多不宜超過 40 小時(shí)，因?yàn)槌^ 40 小時(shí)后，二次注漿的開閥壓力需高達(dá) 10 MPa 以上，大多數(shù)泵無法達(dá)到這樣的高壓值。通常二次注漿的開啟壓力宜控制在 2~5 MPa 之間。錨固段注漿采用孔底返漿法，將注漿管插入到距孔底 50 cm處，用壓漿機(jī)(泵)將水泥(砂)漿通入注漿管注入孔底，水泥(砂)漿從鉆孔底口向外依次充滿并將孔內(nèi)空氣壓出，而水泥漿則由孔眼處擠出并沖破第一次注漿體。

　　 為了提高漿體的早期強(qiáng)度，加入適量的外摻劑，起到早強(qiáng)和膨脹的作用；在做配合比實(shí)驗(yàn)時(shí)，同時(shí)做摻加外加劑和不摻加外加劑的兩組水泥漿的配合比。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較之后，根據(jù)實(shí)際需要決定水泥漿是否摻加外加劑。