3)安排钻孔经验丰富的机组人员进行跟管钻进施工。
6.9.3 施工流程
本合同工程锚索使用无粘结钢绞线时,可采用全孔一次注浆。根据招标文件,锚索孔采用跟管法护壁钻进,锚索所跟钢管在锚索施工完成后不再拔出。施工工艺流程见图6.9.3-1。
图6.9.3-1 无粘结预应力锚索施工流程
6.9.4 锚孔定位编号
6.9.4.1 锚孔编号
锚索布置及锚孔编号按照设计图纸的规定执行。 6.9.4.2 锚孔测放定位
锚孔位置严格按照设计图纸所示位置使用全站仪测放,孔口坐标误差?10cm。孔位使用红油漆标示,并标注孔号。
6.9.5 作业平台搭设及钻机就位
锚索施工作业在管架平台上进行。 6.9.5.1 管架平台搭设
1)在锚索支护施工前,人工(佩戴好安全绳、安全带)把工作面的浮渣、危石清理干净。 2)预应力锚索施工采用三或四排脚手架。脚手架构造参考尺寸:施工排架排数四排,步距/步(h)1.8m,横距(lb)1.3m,纵距/跨(la)1.5m,刚性连壁(墙)件按两步三跨设置,搭设高度30m以内,施工均布活荷载不超过3KN/m2,能够满足承载要求;施工排架排数三排,步距/步(h)1.8m,横距(lb)1.6m,纵距/跨(la)1.5m,刚性连壁(墙)件按两步三跨设置,搭设高度20m以内,施工均布活荷载不超过2KN/m2,能够满足承载要求。
3)管架搭设遵循《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)的相关规定。搭设的管架平台必须稳定牢固,满足施工承载要求。
① 架管、管卡质量必须有保证,满足规范要求,Φ48架管壁厚δ≦3.5mm。
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② 管架必须稳定牢固,保证管架刚度,采用斜撑、连壁(墙)件、剪刀撑与主承载部位增加立柱密度相结合的措施,满足承载要求。
③ 搭设管架平台所用木板厚度δ≦45mm。
④ 管架平台上作业区域、通道等附近必须设置安全网、安全绳,木板不得漏铺。 ⑤ 管架上应明显设置安全标识。
⑥ 随时注意观测管架所在岩体的变形情况、落石情况,及时主动清除对管架不利的因素。 ⑦ 上下平台吊装钻机设备时,在平台管架上安装5t手动葫芦进行吊装,承载的立杆、横杆应加密,操作人员应佩带安全帽、保险绳,吊装平台部位以下不得有人,并设置专人指挥。
4)在脚手架搭设完毕后未经联合验收合格以前,不得进行任何架上作业。 6.9.5.2 钻机就位
为使锚孔在施工过程中及成孔后其轴线的倾角、方位角符合设计及规范要求,保证锚索孔质量,必须严格控制钻机就位的准确性、稳固性,使钻机回转器输出轴中心轴线方位角、倾角与锚孔轴线方位角、倾角一致,并可靠固定。
钻机方位角采用全站仪放样,钻机倾角采用水平仪控制。以开孔点、前方位点、后方位点三点连线控制钻机轴线和锚孔轴线相一致。
1)准确性
① 采用全站仪放样,调整钻机回转器输出轴中心轴线方位角与锚孔设计方位角一致。 ② 使用水平仪或地质罗盘测量,调整钻机回转器输出轴中心轴线倾角与锚孔设计倾角一致。 2)稳固性
① 用卡固扣件卡牢钻机,使钻机牢固固定在工作平台上。
② 试运转钻机,再次测校开孔钻具轴线和倾角,使其与锚孔轴线和倾角一致,然后拧紧紧固螺杆。
③ 施工过程中,一直保证卡固扣件的紧固状态,并定期进行检查。
6.9.6 锚孔成孔
6.9.6.1 锚孔要求
1)钻孔孔径、孔深均不得小于设计值,钻孔倾角、方位角应符合设计要求。其具体要求和允许误差如下:
① 孔位坐标误差不大于10cm。
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② 锚孔倾角、方位角符合设计要求,终孔孔轴偏差不得大于孔深的3%,方位角偏差不得大于2.5?。有特殊要求时,按要求执行。
③ 终孔孔深不宜大于设计孔深20cm,终孔孔径不得小于设计孔径。
④ 锚固段应位于满足锚固设计要求的岩体中,若孔深已达到预定深度,而锚固段仍处于破碎带或断层等软弱岩层时,报请设计商议是否延长孔深以继续钻进至厚层块状岩体内。
2)在钻孔过程中,如遇岩体破碎或地下水渗漏严重使钻进受阻时,应采取固结灌浆等措施。 3)对于破碎或渗水量大的岩体,安装锚索之前应通过锚索孔对岩体进行固结灌浆处理。灌浆结束标准可参照固结灌浆标准执行。待浆液强度超过5MPa后,再进行扫孔。 6.9.6.2 锚孔基本技术参数
锚索孔基本技术参数见表6.9.6.2-1。
表6.9.6.2-1 锚索孔基本技术参数表(参考)
锚索吨位(KN) 孔径(mm) 锚固段长度(m) 孔深(m) 锚孔倾角(?) 锚孔方位角(?) 间排距(m) 1000 110或套管外径 执行设计要求 30、40、50 执行设计要求 执行设计要求 执行设计要求 2000 140 执行设计要求 40、50 执行设计要求 执行设计要求 执行设计要求 注:具体参数以施工图纸为准。 6.9.6.3 成孔方法
根据锚索孔地层条件、锚索孔参数及锚索体外径,采用如下成孔方法:
1)锚索孔均采用YG-80型液压锚固工程钻机配套风动潜孔锤冲击回转钻进成孔。 ① 根据招标文件,有部分锚索自由段采用跟管钻进。
1000KN级锚索孔,采用YG-80锚固工程钻机配套CIR110冲击器及Φ125/Φ110偏心钻具随钻跟进Φ125/Φ110套管护壁至一定深度(自由段),再换用常规钎头并结合固结灌浆措施钻进至设计深度。使用Φ89钻杆。
② 锚索自由段不采用跟管钻进的成孔
a)1000KN级锚索孔,采用YG-80锚固工程钻机配套CIR110冲击器及Φ110钎头钻进成孔。使用Φ89钻杆。
b)2000KN级锚索孔,采用YG-80锚固工程钻机配套CIR110冲击器及Φ140钎头钻进成孔。使用Φ89钻杆。
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2)锚索孔破碎段采用冲击器配套同径粗径长钻具、钻杆体焊螺旋片、扶正器、防卡器、反振器、Φ89钻杆等成孔。参见图6.9.6.3-1。
图6.9.6.3-1 钻进示意图
3)破碎孔段采用喷射灌浆钻具进行固结灌浆处理。
4)为控制钻孔精度以满足设计规定,采用防斜钻具组合以控制孔斜和钻孔精度。防斜钻具组合为:钻头——冲击器前端周边扶正点——冲击器——扶正器——3~5根钻杆(或根据孔径、孔深变化)——扶正器——钻杆等组合,直至终孔。
5)采用JJX-5型测斜仪测量孔斜。JJX-5型测斜仪技术性能如下: ① 俯仰角测量范围:-60?~+60?,精度±0.1? ② 方位角测量范围:0~360?,精度±1.5? 6)在孔口采用湿式除尘器除尘。 6.9.6.4 锚孔成孔设备及配套机具选择
根据锚索孔成孔难点、地层条件、锚索孔参数,选择成孔设备及机具如下: 1)钻机:选择YG-80型全液压锚固钻机。
2)空压机:E750HH型中风压空压机(风压1.2MPa,风量21.2m3/min)。 3)钻杆:Ф50钻杆(灌浆用),Ф89高强度钻杆。 4)风动冲击器:CIR110冲击器(配Ф110、Ф140钎头)。
5)机具:同径粗径长钻具,钻杆体焊螺旋片,扶正器,防卡器,反振器,喷射灌浆钻具。 6)跟管钻具:Ф125/Ф110偏心跟管钻具。 7)套管:Ф125/Ф110套管。
8)开孔钻具:CIR110冲击器配Φ140钎头开孔。 9)主要设备性能参数见表6.9.6.4-1。 表6.9.6.4-1 设备性能参数
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名称 ? ? ? ? 锚固工程钻机 ? YG-80 ? ? ? ? ? 中风压空压机 ? E750HH ? ? 性能简述 钻孔直径(mm):220 钻孔深度(m):100 钻孔倾角(?):0~120 转速(r/min):5~180 扭矩(N.m):3500 额定提升力(KN):45 额定给进力(KN):30 给进行程(mm):1800 电机功率(KW):30 压力(MPa):1.2 流量(m3/min):21.2 功率(KW):185 外形尺寸(mm):3870×2030×2275 备注 6.9.6.5 钻进操作规程
1)钻进参数
钻进参数见表6.9.6.5-1。
表6.9.6.5-1 潜孔锤冲击回转钻进工艺参数
钻进阶段 开孔 正常钻进 压力(kN) 使钎头紧贴岩面,平稳缓缓推进即可 1~2 转速(r/min) 0 30~90 风压(MPa) 风量(m3/min) 0.7~1.2 0.7~1.2 6~12 6~12 2)跟管钻进工艺
跟管钻进前,安设好套管导向架。跟管钻进采用偏心跟管钻进方法。偏心跟管钻进工艺如下(图6.9.6.5-2):
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