《【2017年整理】锚杆加固-李浩》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】锚杆加固-李浩（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、隧道工程施工学 院：_明德学院_专 业： 土木交通专业_班 级： 交通 09152_学 号： 092003111634_ 姓 名： 李 浩_2012 年 11 月 9 日预应力对拉锚杆在小净距隧道加固中的应用摘要：结合一座 520m 的双向六车道公路隧道的建设，介绍了预应力对拉锚杆在小净距隧道中央岩柱体加固的的设计计算和施工工艺。关键词：小净距；对拉锚杆；设计；施工 Abstract: combined with a 520 m two-way six lanes of the road tunnel construction, this paper introduces the pre-st
2、ress to pull anchor in the small interval tunnel in the central rock reinforcement design and calculation of the cylinder of and construction process.Keywords: small interval; To pull anchor; Design; construction小净距隧道是介于普通分离式隧道与连拱隧道之间的一种结构型式，由于不受地形条件以及总体线路线型的限制，其较连拱隧道有施工工艺简单、造价较低的特点，愈来愈受到工程界的育睐。但山于小
3、净距隧中间岩柱体厚度远小于普通分离式隧道，其围岩变形和支护结构受力较为复杂。中央岩柱体的稳定性是小净距隧道是否成功的关键，应根据情况对中夹岩柱体采用大吨位预应力锚索、对拉锚杆、无阽结钢绞线、小导管预注浆等技术进行加固。本文结合一座小净距隧道围岩的受力、变形特点，介绍了小净距隧道中间岩体加固中预应力对拉锚杆的设计与施工过程。1 工程概况黄石山隧道为温州市龙湾区灵昆大道上的一座控制性工程，隧道按一级公路分离式双向六车道标准设计。隧道左线长度 514m，右线为 520m，隧道设计净宽 14.0m，净高5.0m（断面开挖宽度达 16.8m，开挖高度达 11m）。隧道通过的地层为第四系粘土碎石和凝灰岩，
4、洞身的围岩以微风化凝灰岩为主，隧道围岩为级和级，隧道双洞中间岩柱最小净宽为 9.25m。2 设计计算隧道在右线桩号 k3+410 至 k3+470 约 60m 长区间中间岩柱岩体较差，为保证岩体稳定，设计采用预应力水平对拉锚杆进行加固，采用型号为 32mm 的精轧螺纹钢筋，设计标准张拉应力为 100KN，水平对拉锚杆与 16 号工字钢拱架相间布置，初步拟定间距为80cmX80cm。设计计算采用弹塑性本构模型，德鲁克普拉格屈服准则，采用实体单元模拟岩体、二衬及初喷砼，锚杆采用杆单元。左右边界为距隧道边沿左右各 30m，上部边界为真实地面，下部为距隧道底 30m。围岩、喷混凝土、锚杆和二次衬砌的物
5、理力学参数根据地质勘察报告、有关规范和实际经验确定（见表 1），IV 级围岩计算参数表表 1本隧道是小净距隧道，设计先行开挖洞是右洞，右洞开挖完毕后，中间岩柱的变形如图 1，可以看出，在距隧道开挖线以外（边墙）5m 的范围内，应力变化最为明显，最大挤压应力达 869.47KPa,中间岩柱的挤压变形最大 2.6mm，中间岩柱的变形图。左洞右边墙开挖后，对其中间岩柱进行了预应力水平对拉锚杆加固，加固后的主应力云图见图 3，岩柱的挤压应力达 1092KPa,最大变形量 2.8mm 见图 4。虽然岩柱的变形量有所增大，但是变形区内没有塑性变形区出现，中间岩柱基本稳定，变形在可控范围之内。从以上的模拟计
6、算可以看出，由于左洞（后行开挖）的施工，对右洞有扰动作用，从而出现了应力松弛，右洞因而产生的变形较左洞大。设计通过对破碎地带中间岩柱采取了预应力水平对拉锚加固，有效减少了先行开挖洞对后开挖洞室的影响，有利于洞室的整体稳定。3 施工方案预应力对拉锚杆加固区间长度共计 60 米。采用的材料为 32 精轧螺纹钢筋，工程数量为 2961 米/183 条。3.1 施工方法及主要施工机具、劳动力的配备预应力对啦锚杆以机械为主、人工为辅的作业方法。施工机具及劳动力配备如下：24型潜孔钻 1 台、二次灰浆搅拌机 1 台、JZB-2 型挤压式注浆机 1 台、千斤顶 1 台、压力表、技工 5 名、普工 10 名。
7、3.2 施工时间预应力对拉锚杆施工计划，计划工期 80 天。3.3 施工工艺流程预应力对拉锚杆采用以下施工工艺流程：成孔安装预应力 32 精轧螺纹钢系统浇注垫墩待垫强度达到设计强度 85%后进行预应力张拉 孔内注浆封锚。 施工测量放样根据设计要求，首先对 K3+410K3+470 进行施工测量放样。 成孔采用潜孔钻进行钻孔施工，根据围岩情况严格控制钻孔进尺进度，并随时检测钻孔倾斜度，允许偏差 3%，孔径为 10。 安装预应力精轧螺纹钢系统在安装预应力精轧螺纹钢前，首先要进行清孔，用高压空气将岩粉和杂物清除干净，接着按编制的序号逐个安装已抽检试验合格后的对拉锚杆，沿锚杆轴线方向每隔1.52.0m
8、 设置一个对中器，并且连接用连接器加固好。 浇注砼垫墩砼垫墩采用 C40 现浇，布置两层 10 钢筋网片，其间距为 5，钢套管一端与垫墩预埋锚垫板进行焊接，确保注浆孔与孔内是相通的。 预应力锚杆张力待锚垫的强度达到设计强度 85%后进行预应力张拉，张拉采用两端同时张拉，而且左右错开张拉，张拉时实际伸长值与理论计算伸长值之差控制在 6%以内。张拉程序如下：0初始应力（10%k ）k105%k(持续 2min 锚固) 孔道压浆锚杆张拉锁定后，预应力锚杆压浆采用孔底返浆方法，即锚杆一端封闭，把 1.0注浆管从另一端伸入封闭端底部。注浆所用的浆液为水泥砂浆，水泥砂浆水灰比 0.5，在张拉完毕后，孔道应
9、尽早压浆，压浆施工应均匀、连续地进行，注浆压力不小于 2.0Mpa，且最少维持 2min，直到孔道的注浆端出口处冒出不含水沫气的浆液，且其稠度与压注的浆液稠度相同时即行停止（流出浆液的喷射时间不小于 10 秒），然后应将所有出浆口和孔眼封闭。 封锚孔道压浆完成后，用切割机切掉在锚具以外留的预应力锚杆，然后设置钢筋网，封锚砼采用 C25 喷射砼。4 结语通过对一座小净距隧道中间岩体的加固，介绍了预应力对拉锚杆的设计和施工应用。截至目前，该隧道已经运营 2 年多，状态良好。本文介绍对拉锚杆的设计和施工方法，以供类似隧道参考。参考文献：1 JTG D70-2004公路隧道设计规范 .2 JTJ042
10、-94公路隧道施工技术规范.注：文章内所有公式及图表请以 PDF 形式查看。预应力锚杆在隧道开挖支护中的应用二滩国际 谢长平摘要：预应力锚杆顾名思义就是通过张拉锚杆对被锚固物体施加预应力进行加固的支护手段。在边坡施工中时是一种常用的比较成熟的施工方法，但在长河坝水电站隧道开挖支护中应用很少。本文结合长河坝水电站场内交通工程金康隧道 K3+100mK3+148m 段预应力锚杆的施工实例，介绍一种简易适用的预应力锚杆支护方案，为类似工程提供参考。关键词：隧道、预应力锚杆、施工工艺。一、工程概况长河坝水电站场内交通工程 1公路为地下厂房进厂交通洞和大坝填筑的主要干线通道，全长 8205.18m；主要
11、由金康隧道（全长 4530m）和金汤隧道（全长 2520m）组成。二、工程地质金康隧道 K3+100mK3+148m 洞段，岩性：浅灰色灰白色块状花岗岩为主，夹少量灰色石英闪长岩，偶见深灰色辉长岩团块，微弱，局部夹层中风化，饱水，软硬相间；地下水大面积渗水，局部呈线流；构造：f17 小断层穿过该洞段，f17 SN/E70小断层与洞轴线小角度相交，岩石挤压破碎带及短小密集节理带相当发育，节理面锈染，微张，充填断续石英脉，岩体结构破坏严重。金康隧道 K3+100mK3+148m 洞段，以岩石挤压破碎带及岩石破碎密集带为主，V 级围岩。三、预应力锚杆设计1、预应力锚杆现场试验根据现场情况拟采用预应力
12、锚杆加钢支撑以及挂网喷混凝土进行初期支护，预应力锚杆各技术参数根据现场试验确定。2、预应力锚杆设计拟定锚杆设计张拉力为 60KN（依据设计锚杆抗拔力 6t），锚杆总长为6.0m，锚固段长 2.0m，锚固段采用高强锚固剂材料，28d 不小于 35Mpa，锚杆孔口承压垫座尺寸为 150mm150mm10mm，高强螺栓锁定，自由段采用水泥浆灌浆，灌浆管 1.6PE 管，回浆管浆 1.2 PE 管，锚杆孔设计钻孔直径为64mm，锚杆材料采用直径 28mm 螺纹钢筋，梅花型布置，间排距 1m，共计1130 根预应力锚杆。2、工程材料设计预应力锚杆材料采用直径 28mm 螺纹钢筋，钢筋采用符合设计要求的级
13、 20MnSi 螺纹钢筋，且无锈、顺直的整根钢筋加工，不得采用焊接加长。锚杆孔口承压钢垫座、高强螺栓必须符合五金技术规范技术要求；水泥采用鹅塔牌水泥，标号为 42.5；高强锚固剂选用郑州兰瑞的 MSJK3 型。四、施工工艺1、工艺流程张拉预应力锚杆施工工艺流程见如下框图预应力锚杆施工工艺流程图安装垫板、垫圈、螺帽注装高强锚固剂 安插预应力锚杆张拉锁定注 浆验收评定张拉预应力锚杆及其配件加工、运输不合格施工准备测量放线钻 孔清 孔检查验收孔口找平合格处理重新报验2、施工方法1）、测量放线测量人员根据设计图纸进行放线：（1）放出预应力锚杆施工区域的起止桩号和基准高程，要求桩号每间隔 10m 做一个
14、标记，根据需要，部分洞段桩号可适 当 加 密 。 （ 2） 按 支 护 参 数 进 行 预 应 力 锚 杆 孔 位 放 样 ， 用 红 油 漆 做 好 标 识 。放样时对孔位进行编号，方便后续张拉施工，编号方法根据情况自定编号，但应遵循以下原则：（1）预应力锚杆应该按同样的方法编号，以保持一致性，如顶拱预应力锚杆编号方法应相同并同边墙预应力锚杆相区别。（2）各次施工的预应力锚杆编号应该具有连续性，最好能同预应力锚杆所在桩号位置相结合。2）、造孔（1）预应力锚杆钻孔采用两臂凿岩台车钻孔，钻孔角度根据所放出的方向线严格控制，造孔时应避让已埋设的永久观测仪器和电缆。根据设计要求，结合钻孔设备的实际技
15、术参数，选用 64mm 球齿合金钻头，钻孔直径为 65mm。（2）施钻时钻头要对准岩壁上预应力锚杆孔孔位标识下钻，开孔偏差不应大于 50mm，开孔应用小功率缓慢钻进，钻进约 500mm 后，校正钻孔方向，全功率钻进。孔深 5800mm（50mm）。（3） 洗孔，利用两臂凿岩台车洗孔，当孔内不再有浊水流出时，结束冲洗。3）、注高强锚固剂选用郑州兰瑞的 MSJK3 型高强锚固剂，注装高强锚固剂时，先根据孔内锚固段的长度在注浆管上做出标记，使用 GTMQ28 型锚枪将高强锚固剂打入孔内，拔管时要缓慢，每次不大于 5cm。张拉预应力锚杆内锚固段设计长度以 2.0m 计，高强锚固剂正常用量 40 支左右
16、（大约 1010.5kg）。4）、预应力锚杆制作预应力锚杆、垫板、垫圈等加工在专门的加工厂按照设计要求制作成型，然后用汽车运至施工现场。预应力锚杆杆体采用无锈、顺直的整根钢筋加工，不得采用焊接加长。在预应力锚杆杆体上每 2.0m 处焊接 6mm 的圆环作为对中装置。杆体端部加工为螺栓段，长度为 300mm。加工好的杆体按规范要求进行检查验收，验收合格的杆体，及高强螺母必须与杆体丝牙配套。5）、预应力锚杆安装预应力锚杆安装采用人工安装，采用预应力锚杆平台车（自制）或其它登高设备，将杆体缓慢推至要求位置。杆体送至要求位置时，停止推送，然后用木楔临时固定杆体。在安装垫板前，撤出木楔。为了防止二次注浆浆液流失，孔口应采用棉纱封闭保护。预应力锚杆必须在高强锚固剂初凝前安装到位。MSJK3 型高强
