高速铁路隧道涨壳头低预应力中空锚杆施工工法VIP专享VIP免费

2018-11优质高效重信守诚勇于跨越追求卓越中铁隧道股份有限公司高速铁路隧道涨壳头低预应力中空锚杆施工工法ContentsPage目录页前言第一部分工法特点第二部分适用范围第三部分工艺原理第四部分施工工艺流程及操作要点第五部分材料与设备第六部分质量控制第七部分安全控制第八部分环保措施第九部分效益分析第十部分应用实例第十一部分第一部分前言近年来我国高速铁路隧道建设发展迅速，隧道各项施工水平不断提高，锚杆是隧道初期支护承受围岩应力的重要组成部分，锚杆的施工质量直接影响到软弱围岩初期支护结构的稳定。目前国内隧道锚杆施工普遍采用组合中空锚杆和砂浆锚杆，锚杆施工效率较低，注浆质量难以保证。中铁隧道局集团有限公司依托郑万高铁湖北段ZWZQ-9标项目，进行了涨壳头低预应力中空锚杆施工试验，并从中总结了施工经验。为了确保软弱围岩隧道大断面施工安全，围岩自身需快速稳定，减少初期支护围岩压力，普通中空锚杆及砂浆锚杆注浆后等强时间长，不能快速发挥受力作用。新型涨壳头低预应力中空锚杆是一种典型的综合性机械锚杆，通过涨壳头锚固于基岩内，使锚杆快速发挥受力作用，并在注浆后实现永久受力，施工快速、安装注浆简便，锚杆和围岩成为一体形成应力拱效应，提高围岩自稳能力，控制围岩变形。第二部分工法特点（1）施工工艺简单，注浆操作简便，注浆效果可靠。（2）通过涨壳头与孔壁形成涨压力，安装锚杆后施加预应力，使锚杆快速发挥锚固作用。及时控制围岩变形，提高围岩自稳能力，尤其对软弱围岩加固效果明显。（3）锚杆注浆前预应力锚杆杆体发挥受力作用，使注浆体在凝固前处于零应力，注浆体不会出现受力开裂。防止锚杆后期锈蚀，提高锚杆永久支护力和耐久性。（4）适用范围广泛。第三部分适用范围本工法适用范围较为广泛，对于铁路隧道硬岩、中硬岩、及IV级以上软弱围岩均能起到良好的支护作用。第四部分工艺原理锚杆安装时通过旋紧锚杆端头螺母，使锚杆前端涨壳头涨开，与孔壁咬合形成摩擦力，使用风动扳手旋紧螺栓施加预应力。使锚杆和围岩成为一体形成应力拱效应，通过注浆（水泥浆）作为填充粘结剂，使锚杆与孔壁粘结牢固，形成摩擦阻力，阻止围岩发生位移，实现永久受力。并通过安装在孔口的垫板，对岩壁约束以达到控制围岩变形的目的。锚杆结构注浆快速接头锚杆涨壳头第五部分施工工艺流程及操作要点1.施工工艺流程各项施工准备锚杆孔位测量放样准备注浆材料锚杆钻机就位钻孔、清孔插入预应力锚杆打开涨壳头套入垫板、螺母拧紧螺母/施加预应力注浆安装完成锚杆质量检验锚杆制作注浆设备就位拌制水泥浆孔位放样钻孔安装锚杆注浆第五部分施工工艺流程及操作要点锚杆钻孔：1）隧道初喷完成后进行锚杆孔钻设。钻锚杆孔前，根据设计要求布置形式，以及现场围岩情况，采用全站仪进行锚杆孔位放样，做出标记。2）锚杆孔孔径与锚杆涨壳头适用，孔位偏差不大于±15cm，深度大于锚杆长度10cm；成孔后采用高压风清孔或利用凿岩台车钻杆冲水洗孔。3）锚杆孔的孔轴方向应满足设计要求。锚杆的孔轴方向应尽可能垂直结构面或初喷砼表面。2.操作要点锚杆注浆单元风动扳手第五部分施工工艺流程及操作要点安装锚杆、预应力的施加及锚杆检测：1）预先将锚杆组装完好，并将成品锚杆置于凿岩台车作业框或台架上。2）安装前检查孔周危石、淤泥等杂物是否清除干净；孔内积水、岩粉及淤泥是否用高压水冲洗（或高压风吹）干净。3）确认钻孔通畅后，将组装好的成品锚杆按照钻孔角度插入锚杆孔，尽量一次插入，避免在锚杆未安装到位的情况下涨壳锚固件涨开而导致插入困难，锚杆到达孔底后，用力快速拉动锚杆体，随着杆体被拉出涨壳头充分涨开，涨壳与岩壁咬紧。4）调整锚杆垫板角度，使其尽量与基面密贴，如无法密贴应进行孔口找平（也可在安装锚杆之前进行），通过早强水泥等使锚杆体与垫板垂直，以便于预应力施加。使用风动扳手旋紧螺母，对杆体施加预应力。5）检测杆体受力时，将孔口测力计安装于螺栓和垫板之间，施加预应力后进行读数，检测杆体受力大小。2.操作要点锚杆受力检测第五部分施工工艺流程及操作要点锚杆注浆：1）注浆水灰比在0.35～0.38之间为宜，具体根...