边坡锚杆(锚索)注浆培训

关于中铁十一局集团鲁甸8.03地震昭巧二级公路恢复重建工程项目经理部边坡锚杆（锚索）注浆工艺存在的问题及以后施工中应该注意事项的培训与探讨,主讲人：李小明 时间：2015年10月22日,背景,在公司及项目部开展“大干120天”之际，我们迎来了全线边坡防护的大干高潮，但就之前已开展了边坡锚杆（锚索）注浆的施工点的“准备、施工、施工效果”来看，都有颇多不足之处；故受指挥部、总监办、项目部领导的委托举行了本次“关于中铁十一局集团鲁甸8.03地震昭巧二级公路恢复重建工程项目经理部边坡锚杆（锚索）注浆工艺存在的问题及以后施工中应该注意事项的培训与指导”。,目的,掌握边坡锚杆（锚索）注浆工艺，加强边坡锚杆（锚索）注浆的施工进度，保障注浆质量，为下一步边坡施工奠定良好基础，彻底抛起“大干120天”的施工高潮。,一、本项目设计要求,1、M30水泥砂浆采用标号不低于525号（P·O42.5）生产日期在3个月内的新鲜硅酸盐水泥配制的水泥浆或水泥砂浆，水泥浆水灰比为0.4-0.5，搅拌后的泌水率宜控制在2，最大不超过3。水泥砂浆砂灰比为1：1，搅拌后的泌水率宜控制在2，最大不超过3。 2、当因工期等原因要求速凝时，可加速凝剂；也可以掺入对预应力钢绞线无腐蚀作用的膨胀剂等外加剂；其它配置不变。,一、本项目设计要求,3、锚索注浆要饱满，必要时进行二次或三次注浆。浆液等级要求为M30。 4、锚索张拉要达到要求的张拉力（最大设计为960kN），边坡锚杆拉拔试验达到要求的拉拔力。 特别要注意的是注浆所准备的材料必须是经检验符合规范和设计规定的合格材料。,二、注浆种类,目前公路路基边坡锚杆、锚索注浆工艺比较多，常用的主要有：水泥基注浆材料注浆、复合水泥砂浆注浆、化学注浆（溶液注浆等）等。水泥基注浆材料在地标加固，桥梁加固，孔道压浆及边坡注浆锚索等工程应用比较广泛，他对机械要求一般比较简单，操作容易。水泥砂浆在施工中应用相对较少，材料组成较为复杂，做难度也相应增大，但对于锚索等注浆量较大的孔道注浆效果较好。至于化灌主要在水利、隧道等有特殊要求的工程中应用，注浆成本高，工艺较复杂。下面我们主要介绍天两种工艺,二、注浆种类,1、水泥基注浆： 常用的有单液浆（水泥+水），双液浆（水泥+水+水玻璃），水泥复合注浆材料（水泥+水+外加剂+掺合料）。由于单液浆和双液浆虽然施工简单，易于操作，但是它收缩大，强度低，泌水量大，孔道要多次才能注满，单位注浆成本高，因此他不适用于路基边坡锚杆、锚索注浆施工。水泥复合注浆材料水胶比小，收缩小，泌水少，流动度大，很受技术人员欢迎。,目前市场有配制好的成品料，如桥梁用的M50孔道压浆料等，价格较高，工地上自配的较多，生产相对复杂一些，但成本较低。其工艺流程如下：,二、注浆种类,水泥基注浆用：,二、注浆种类,以上是我项目试验室根据一些施工队现有机具和施工技术要求配制的边坡锚杆、锚索注浆配合比。该系列配合比组成只有三种材料，相对简单它的性能特点是：初始流动度大，在1420s,收缩较小，收缩率在20%左右；泌水率大于2%；易于沉淀。采用该组配合比，常用的单轴或双轴高压活塞注浆机即可，对拌和机要求不严，最好配制转速高的拌和机，以提高产浆量；,二、注浆种类,另外，净浆注浆一般都要进行二次注浆。拌出的浆液应及时灌注或在储浆桶中安装搅拌器连续搅拌，并要尽量连续灌注，如需间断，停止时间不宜超过15分钟以免堵管。最后要说明的是该组配合比在使用过程中以膨胀剂可等量取代810%的水泥用量，用以改善浆液的工作性和减少浆液的收缩，提高工作效率.,二、注浆种类,2、水泥砂浆注浆 水泥砂浆注浆料有标号较低的单纯水泥砂浆，如二次衬砌拱顶空洞回填用的M20；标号较高，工作性能要求良好，收缩小的多组分水泥砂浆，如锚索注浆用M25、M30等。这些用途的砂浆用砂均要求质地良好细砂，最大粒径小于1.18mm.根据不同的技术要求加入外加剂、膨胀剂、早强剂、硅粉等改善性能的材料。,二、注浆种类,对施工机具的要求较高，要用专用的高压砂浆注浆机（26MPa），配用相应的高压管,转速较高的砂浆搅拌机，容量在0.51方较好。 水泥砂浆注浆料突出优点是收缩小，强度高，对锚索或锚杆的粘结和握固强，注浆快，很适合注浆量较大较高标号的锚索注浆砂浆施工，通常在适合压力下注浆一次可注满。缺点是工艺较为复杂，配合比组成材料种类多，流动度较差（45120s），对注浆机具要求较高，增加一定的操作难度。,二、注浆种类,水泥砂浆注浆用：,三、注浆机具与配合比选择,在施工前，各施工队应根据自己承担的施工任务，工程情况和设计要求合理选择经济适用的配合比，以及与所选配合比相对应的施工机械设备和工艺，做到既不浪费，又能满足施工质量要求。例如，对于注浆总量小，边坡矮的锚杆、锚索施工队就可选择水泥净浆配合比，从而减少机械设备的投资；工程量大的高边坡注浆锚索，最好选用砂浆配合比，配置高压高扬程砂浆注浆机，性能好的砂浆拌和机和带搅拌器的大容量储浆桶。正确的选用配合比和施工工艺，可降低施工成本，加快施工进度，取得良好的经济效益。,三、注浆机具与配合比选择,1、以下是对净浆与砂浆从不方面的对比表，以供各施工队参考：,三、注浆机具与配合比选择,2、从材料方面： 水泥净浆 水泥根据强度要求及试拌选用P·O52.5水泥等 水泥砂浆 水泥根据强度要求及试拌选用P·O42.5水泥 砂根据CECS 22：2005岩土锚杆(索)技术规程中如下要求,三、注浆机具与配合比选择,选用0-1.18mm的机制砂或河砂 用于补偿材料硬化过程中的收缩、减少沉淀选用膨胀剂,三、注浆机具与配合比选择,补充说明： a、注浆前10天最好半个月向技术人员或试验室确认配合比材料 b、向物资部确认所需材料是项目部统一购买或自行购买 c、严格按照试验室配合比材料要求购买指定厂家规定品种规格材料 d、购买标准的计量仪器及容器，容易按照材料品种规格匹配购买,三、注浆机具与配合比选择,从经济方面：,三、注浆机具与配合比选择,根据以上数据得出每方浆液各种配合比需单价为: 水泥净浆=866.121*1.2（收缩20%）=1039.345元； 水泥砂浆1（机制砂、膨胀剂）=735.277元； 水泥砂浆2（河砂、膨胀剂）=688.197元； 根据设计M30为16946m3 按照总设计量计算费用 水泥净浆=1082.651*16946=18346603.85元 水泥砂浆1（机制砂）=735.277*16946=12460004.042元 水泥砂浆2（河砂）=688.197*16946=11662186.362元；,三、注浆机具与配合比选择,单从浆料上来比较 已水泥净浆为基准来比较 水泥砂浆1比水泥净浆节约5886599.804元，节约32.0855% 水泥砂浆2比水泥净浆节约6684417.484元，节约36.4341% 综上建议选择水泥砂浆2(P·O42.5水泥856kg、河砂（0-1.18mm）856kg、减水剂19.65kg、膨胀剂102.7kg),三、注浆机具与配合比选择,再从机械投入上看，净浆所需设备肯定要比水泥砂浆要少得多；另外还需考虑有效单位注浆量耗费的人力和所用时间。到底如何选择，还是要依据自己的具体情况综合考虑（环境、场地、人员、设备等）选择注浆工艺。,四、制浆注浆程序与工艺要求,1、制浆 浆液应用搅拌机搅拌，达到规定稠度，直到均匀为止，然后缓慢搅拌，一直到灌浆结束。具体操作顺序为先放水，再放水泥和膨胀剂，最后加砂。全部投料后，在规定的时间内搅拌均匀。采用转速为15002000转/分的高速旋转式的和浆机，大约搅拌2分钟即可。然后存入缓慢搅拌的储浆桶中，待计划的浆量储够后，开始注浆。,四、制浆注浆程序与工艺要求,2、注浆程序与工艺要求 在不漏浆的情况下，每孔可一直灌满，不得分开灌入，以免浆液渗进气泡。 （2）灌浆过程中严格排除孔内的气、水，且不影响灌浆质量，影响锚固体与孔壁的接合力，采用孔底灌浆，空口返浆。 （3）在浆体未凝固前不得移动锚索，并需要进行养生。,四、制浆注浆程序与工艺要求,CECS 22：2005岩土锚杆(索)技术规程中明确指出,四、制浆注浆程序与工艺要求,（4）锚孔浆液容量一般取设计用浆量的120130，裂缝发育和存在溶洞、溶缝时将会超灌很多，制浆前与灌浆过程中应充分注意。 （5）如遇孔道阻塞，必须更换注浆口，但必须将第一次灌入的水泥浆排出，以免两次灌入的水泥浆之间有气体存在。锚索下入孔后6个小时内必须注浆，有地下水的孔，造孔成孔后4小时内不能下锚时，应在下锚索前重新洗孔，速洗、速设锚、速注浆。锚索注浆时，应等待锚孔水泥浆面稳定后才停灌，不稳定时，应继续缓慢加压注浆，不稳定不得停灌。在灌满孔道并封闭排气孔后，宜再继续加压至0.50.6Mpa，稍后再封闭灌浆孔。,四、制浆注浆程序与工艺要求,（6）如需二次注浆应符合CECS 22：2005岩土锚杆(索)技术规程8.4.6的要求,四、制浆注浆程序与工艺要求,3、灌浆压力 为保证锚索的承载能力灌浆的最低压力以0.40.8Mpa为宜。岩层中，无裂隙的灌浆压力可以取低值，有裂隙时，可在下锚前采用自流预灌浆，再钻孔、洗孔、设锚。在土层中，可根据土体的密实性能，选用不同的灌浆压力，土层密实时，选用0.40.6Mpa，土质松散时，选用0.60.8Mpa。,四、制浆注浆程序与工艺要求,注浆管建议采取高压管，需符合CECS 22：2005岩土锚杆(索)技术规程5.8.3的要求,四、制浆注浆程序与工艺要求,4、每次注浆都要做好注浆施工记录，浆液性能检测记录，使其质量具有可追溯性。并且要按规定频率抽检浆液强度试件。 CECS 22：2005岩土锚杆(索)技术规程8.4.7的要求,五、近阶段现场注浆施工从在的问题,未按所选配合比准备齐相应的原材料。如下施工照片就可以看出所选配合比为砂浆配合比，可现场只有昊龙P·O42.5水泥、河砂、膨胀剂缺少了减水剂，在拌制过程中为了提高浆液流动度不得不多加水，致使砂浆水胶比增大，砂浆强度降低，收缩增大。这是典型的不按配合比施工，为施工质量埋下隐患。,五、近阶段现场注浆施工从在的问题,注浆设备,五、近阶段现场注浆施工从在的问题,搅拌设备,五、近阶段现场注浆施工从在的问题,注浆管道,五、近阶段现场注浆施工从在的问题,大部分现场施工人员及技术人员都没有过类似的施工经验； 设备不配套。注浆机具基本满足要求，而砂浆搅拌机搅拌能力较小，转速 均不能达到转速15002000转/分的要求，致使浆液未能搅拌均匀，且存在胶凝材料结块，导致需更多搅拌时间，工作效率严重降低；注浆管采用不耐高压的塑料管，如果施工高边坡时存在爆管危险。,五、近阶段现场注浆施工从在的问题,搅拌机内的浆液及胶凝材料结块,五、近阶段现场注浆施工从在的问题,未配置储浆器具，而是在地上挖坑代替，不能达到时刻缓慢搅拌状态，易沉淀。,五、近阶段现场注浆施工从在的问题,计量设备简陋（秤未校准、砝码不齐、容器基本为各种桶） 由于存在以上施工问题，就导致了相应的后果。在2015年10月20日质监站质量检查中锚索注浆孔中浆液不饱满的现象十分严重，问其原因说是没办法注满，一个孔都注了三遍。那下步张拉怎么办？锚杆拉拔力不够怎么办？,六、张拉与锁定,1、预应力锚索的张拉必须在灌浆体及抑制件、结构物混凝土工程达到龄期强度后，才能施加预应力，并通过张拉或验证试验确定是否满足设计规定的承载力。 2、张拉设备 （1）张拉千斤顶应采用带有压力计的双向伸长的双头千斤顶，并且在每个工点施工前均应进行校验。未经标定的张拉千斤顶不得用于锚索张拉施工。,六、张拉与锁定,（2）千斤顶在下列情况下应重新标定： 已使用三个月； 严重漏油； 主要部件损伤； 引伸量出现系统性的偏大或偏小； 张拉次数超过施工规范规定的次数。,六、张拉与锁定,3）张拉前应检查千斤顶内摩阻是否符合有关规定要求，否则应停止使用。 （4）千斤顶和油泵必须配套标定和配套使用。 （5）应根据每批钢绞线的实际直径随时调整千斤顶限位板的限位尺寸，最标准的限位板尺寸应使钢绞线只有夹片的牙痕而无刮伤，如钢绞线出现严重刮伤则限位板限位尺寸过小，如出现滑丝或无明显夹片牙痕则有可能是限位板限位尺寸大。,