三、小浪底工程中幾種先進(jìn)的錨噴支護(hù)技術(shù)
1.錨桿支護(hù)
(1)小浪底工程使用的錨桿類型、
小浪底工程使用的錨桿類型主要有:砂漿錨桿、樹脂張拉錨桿、水泥卷錨桿、脹殼錨桿、水脹錨桿、lBO-自鉆錨桿、500kN雙層保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨桿、雙層保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索等。
①砂漿錨桿(略)
②樹脂張拉錨桿
樹脂張拉錨桿是由中速樹脂錨固劑作為錨固段,填充段填充緩凝型水泥卷或超慢樹脂卷或注水泥砂漿,錨固段與填充段用橡膠擋圈隔開。上述工作完成后,用鉆機(jī)將錨桿插入孔底,再連續(xù)旋轉(zhuǎn)30秒,待錨固劑固化后張拉。
③水泥卷錨桿
水泥卷張拉錨桿用早強型水泥卷作為內(nèi)錨固段,緩凝型水泥卷作為填充段;普通水泥卷錨桿全長均用緩凝型水泥卷填充,可以代替砂漿錨桿。
④脹殼錨桿(略)
⑤水脹錨桿
水脹錨桿由一凹形斷面的薄壁鋼管組成,兩端頭封嚴(yán),一端有進(jìn)水小孔。把凹形鋼管放人鉆孔內(nèi),通過進(jìn)水小孔向鋼管內(nèi)充人高壓水使凹形鋼管
膨脹,在膨脹過程中,水脹錨桿與不規(guī)則鉆孔內(nèi)壁完全貼合,沿整個錨桿全長產(chǎn)生摩擦力和機(jī)械自鎖力,從而達(dá)到加固巖體的作用。
⑥lBO-自鉆錨桿
1BO-自鉆錨桿是國際專利產(chǎn)品,由鉆頭、鉆桿、連接套管、墊板和螺母組成。鉆桿外部成螺紋狀,可較好用于清除鉆孔內(nèi)的巖屑。鉆頭、鉆桿和連接套管中心設(shè)有孔,可作為灌漿或排氣管用。鉆桿單根長度為2m、3m、4m,可用連接套管組成各種長度。lBO的鉆桿外徑有Φ25mm、Φ32mm和Φ38mm等,各種部件可相互通用,保證了1BO系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。鉆頭和連接套管有帶或不帶單向閥門兩種形式,如果lBO鉆頭和連接套管配備了單向閥門,可以在任何時間重新灌漿,不需要另外增設(shè)灌漿管。
在軟弱破碎的巖體中使用IBO自鉆錨桿較好,鉆孔后可直接通過鉆桿和鉆頭中心的孔進(jìn)行灌漿。如果安裝頂拱的鉆孔,則在孔口部位加一個短的PVC管作為灌漿塞,鉆桿中心的孔作為排氣孔,用泡沫膠封堵孔口作為止?jié){塞。
⑦500kN雙層保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨桿
500kN雙層保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨桿主要應(yīng)用于廠房巖壁梁。由內(nèi)錨固段、自由段和外錨頭組成。內(nèi)錨固段是在 32mm螺紋鋼外部套一根外徑為56mm的HDPE波紋管;自由段則在波紋管外部再套一個外徑為60.2mm的光滑管,能夠使錨桿和孔壁不發(fā)生黏結(jié),波紋管內(nèi)灌漿在車間內(nèi)完成。錨桿送人鉆孔后注漿,漿液強度達(dá)到30MPa后張拉鎖定。
⑧雙層保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索
雙層保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索有兩種形式,一種是有黏結(jié)的錨索,另一種是無黏結(jié)的錨索。有黏結(jié)的錨索先向內(nèi)錨固端灌砂漿達(dá)到設(shè)計強度后,進(jìn)行錨索張拉,再用水泥砂漿灌注自由端也叫全黏結(jié)錨索。無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索的鋼鉸線周圍帶有膠套,中間有防腐油劑,銅鉸線可以在膠套中自由滑移。在施工時內(nèi)錨頭和銅鉸線周圍的水泥砂漿是一次灌入的,砂漿凝固后再張拉。小浪底工程在國內(nèi)首次大規(guī)模地使用這種無黏結(jié)的預(yù)應(yīng)力錨索,在地下廠房頂拱和進(jìn)出口高邊坡加固等3處共使用這種錨索1000根以上。
(2)錨桿支護(hù)質(zhì)量控制
①原材料質(zhì)量控制
用于錨桿的國產(chǎn)鋼筋符合中國標(biāo)準(zhǔn)GBl499Ⅱ級鋼要求,進(jìn)口鋼筋符合美國ASTM M400級標(biāo)準(zhǔn)。
② 可行性試驗
對承包商建議使用的每種類型的錨桿選擇10根在與將要使用巖石條件相同的部位進(jìn)行可行性試驗,試驗錨桿分別安裝成水平至與水平成300范圍內(nèi)的不同方向。用液壓千斤頂進(jìn)行張拉,并用百分表觀測錨桿的變形。 若連續(xù)10根錨桿加載超過了控制荷載,則認(rèn)為錨桿合格,可以在現(xiàn)場使用。
③ 現(xiàn)場質(zhì)量控制
按技術(shù)規(guī)范腰求,對錨桿安裝質(zhì)量進(jìn)行控制,主要是檢查拉拔力和飽滿度。