锚索钻孔施工要加强钻机的导向作用,及时检测孔斜误差,合理采用纠偏措施,确保锚索钻孔满足设计及规范要求。钻进过程中对每个孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,须立即停钻,及时进行孔道灌浆固壁处理(灌浆压力0.1~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。钻孔完成之后必须使用高压清孔,清除孔内岩粉和积水。
a、渗水及塌孔的处理:孔内有渗水时,在钻孔过程中或钻孔结束后吹孔时,从孔中吹出的都是一些小石粒和团粒而无粉尘,岩粉多贴附于孔壁。当锚孔深度已满足要求,则以高压风吹净,直至吹出清水;若孔深不够,虽冲击器工作,仍有进尺,也必须立即停钻,拔出钻具,洗孔后再继续钻进,如此循环,直至结束。有时孔内渗水量大,有积水,吹出的是泥浆和碎石,这种情况岩粉不会糊住孔壁,只要冲击器工作,就可继续钻。如果渗水量太大,以致淹没了冲击器,冲击器会自动停止工作,拔出钻具进行压力注浆进行孔道固结处理。
b、塌孔、卡钻的处理:当钻孔穿越强风化岩层或岩体破碎带时,往往发生塌孔。塌孔的主要标志是从孔中吹出黄色岩粉,夹杂一些原状(非钻头击碎的、非新鲜的、无光泽的)石块,出现此类现象,不管钻进深度如何,都要立即停止钻进,拔出钻具,进行固壁注浆,注浆压力采用0.1~0.2Mpa,浆液为水泥砂浆,24h后重新钻孔。雨天施工时,常常顺岩体破碎带向孔内渗流泥浆,固壁注浆前,必须用水和风把泥浆洗出(塌入钻孔内的石块不必清除),否则,不仅固壁注浆效果差,还容易造成假象。
⑥、孔径、孔深
钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚孔直径,要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。考虑沉渣的影响,为确保锚索深度,实际钻孔深度要大于设计深度0.2米。
⑦、锚孔清理
钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压风(风压0.2~0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整的岩体锚固外,余均不得采用高压水冲洗锚孔。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可安装锚索与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果要求处理锚孔内部积聚水体,一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
⑧、锚孔检验
锚孔钻孔结束后,须经监理工程师检验合格后,方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在监理工程师旁站下进行,要求验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动,钻具验送长度满足设计锚孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。然后用一根聚乙烯管复核孔深,并以高压风吹孔,待孔内粉尘吹干净,且孔深不少于锚索设计长度时,拔出聚乙烯管,以织物或水泥袋塞好保护锚孔口待用。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工分项工作合格后,即可认为锚孔钻造检验合格。
(3)、锚索体制作及安装
预应力锚索体由格梁、自由段、锚固段按三部分组成。钢绞线采用φ=15.24mm高强度低松弛无粘结预应力钢绞线。钢绞线沿锚索体轴线方向每1~1.5m设置一道架线环,保证锚索体保护层厚度不小于2cm。锚索体采用人工安装,安装前,认真核对锚孔编号,确认无误后再用高压风吹孔,缓缓将锚索体放入孔内,用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度,计算孔内锚索长度(误差控制在50mm范围内),确保锚固长度。
首先按照设计要求长度下料切割钢绞线,用冷弯机将无粘结钢绞线弯曲成U型并固定在承载体上,然后按设计承载体间距组装完成整个锚索体。制作时注意,钢绞线不得相互缠绕并保证承载体位于钻孔中部。
⑴、截取钢绞线前首先剥除锚固段塑料套管,钢绞线上的油脂、污渍必须用棉纱擦洗干净,并对线材进行检查,要求表面乌亮,手感滑腻无涩滞感,每根钢绞线顺直,不扭不叉,排列均匀,除锈、除油污,对有死弯、机械损伤及存有锈坑时必须剔出,并对无粘结钢绞线套管有破损的进行修补,钢绞线有机械损伤或锈蚀的不得使用。
⑵、截取钢绞线用切割机,严禁使用电气焊等热切割方式,截好的钢绞线平顺地置于工作平台上。
⑶、钢绞线编制在工作平台上进行,其下料长度为:锚固段+自由段+1.5m外露长度
⑷、锚索防腐
a.防护等级和要求:
①.腐蚀环境中的永久性锚索应采用Ⅰ级双层防腐保护结构:锚头采用过渡管,锚头用混凝土封闭或钢罩保护;自由段采用注入油脂的呼套,或无粘结钢绞线,或有外套保护管的无粘结钢绞线;锚固段采用注入水泥浆的波型管。
②.腐蚀环境中的临时性和非腐蚀环境中的永久性锚索可采用II级简单防腐保护结构:锚头采用过渡管,锚具用钢罩保护或涂防腐油脂;自由端采用注入油脂的保护套,或无粘结钢绞线;锚固段采用注浆。
b.锚固段防腐保护
①.处于腐蚀环境中的永久性锚索的锚固段应采用I级防护结构,水泥浆保护层厚度不应小于20mm。
②.处于非腐蚀环境中的永久性锚索的锚固段应采用II级防护结构,但水泥浆与自由段保护管的搭接长度不应小于0.3m,水泥浆保护层厚度不应小于20mm。
c.自由段防腐保护:
施工工序为:除锈→刷防锈漆二度(丹红)→刷防腐沥青二度(沥青清漆)→套PVC管→涂钙基润滑脂(软黄油)
①.除锈:人工除锈,用一些比较简单的工具如:纱布、钢丝刷等工具,清除钢绞线上的铁锈,直至钢绞线表面露出金属光泽。
②.刷防锈漆二度:待上一道工序完成之后,开始涂防锈漆,刷第一层时涂刷方向应一致,接槎整齐,刷漆时应采用勤沾、短刷,防止刷子带漆而流坠。等第一遍刷完后,应保持一定的时间间隙,防止第一遍未干就上第二遍,等第一遍风干之后在刷第二遍,第二遍刷方向应与第一遍涂刷方向垂直。这样使漆面厚底一致。
③.刷防腐沥青二度:带上一道工序完成之后,开始涂防腐沥青,方法与涂刷防锈漆一致。
④.套PVC塑料保护管:每根钢绞线套一根ø20~22mmPVC塑料保护管。
⑤.涂钙基润滑油:两端10~20cm范围内注满软黄油,并绕工程胶布并用扎丝扎紧固定。
d.锚头防腐保护:
①.永久性锚索应在预应力筋张拉作业完成后,应及时对锚具和承压板进行I防腐防护。
②.需调整张拉力的永久性锚索的锚具和承压板应装设防护罩,且罩内需填满防腐油脂。
③.不需要调整张拉力的永久性锚索的锚具和承压板可埋入混凝土内,混凝土保护层厚度不应小于50mm。
⑸、每隔1~1.5m设置一个架线环,相邻两隔离架之间安设束线环(绑扎丝)对锚索进行绑扎固定。钢绞线不得相互缠绕并保证承载体位于孔的中部,锚索保护层厚度不小于20mm。
⑹、每孔锚索的锚固段长度见下表1.1。
⑺、编索完成入孔安装前,用高压风清孔一次。索体采用人工下锚,缓慢从孔口送入,避免锚索体扭曲,锚索入孔时用力要均匀一致,不得转动锚索体,并随时检查隔离架及绑扎丝,发现有移动、损坏、脱落等要及时处理,必要时要更换重新编制,并确保将锚索体推送至预定深度后排气管和注浆管畅通。
⑻、锚索组装的允许偏差和检验方法按验标执行,组装完成后对锚索对应锚孔进行编号,分类存放在专用场地,并加以防潮、防雨等防锈蚀保护。