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解决岩溶地质条件下锚索工程注浆超量问题的措施

【摘要】地质存在溶洞,岩溶发育等级为强烈发育。在锚索注浆过程中,存在注浆量远大于设计量的问题,为保证工程质量,降低施工投资额,通过采取各种措施,有效地减少注浆量。 
【关键词】地质;溶洞;锚索;注浆 
  1、工程地质及水文情况 
  五象总部大厦基坑支护工程,该工程拟建场地位于南宁市良庆区五象大道南面,广西体育中心的西面,场地已进行整平,开挖深度为18.5米。分布地层为古近系北湖组含煤泥岩:向斜北翼发育较窄,地层产状倾向南东,倾角15?~30?。分布地层为古近系北湖组(E3b)砂岩:向斜南翼发育宽阔,分布地层主要为古近系里彩组(E3l)砂岩和南湖组(E3n)含煤泥岩。地层产状倾向北西,倾角5?~18?。根据现场勘查,该项目地质岩溶裂隙水主要分布于角砾状灰岩裂隙和溶洞内,由于角砾状灰岩极破碎,岩层漏水严重。 
  2、基坑支护的措施 
  基坑支护采用的主要工程措施为桩锚支护,先施工支护桩,后施工锚索。项目现场东南西三侧根据受力状态确定锚索排数,设计锚索打入冲孔灌注桩间,同高度的锚索采用钢腰梁连接在一起,形成支撑体系。 
  3、 锚索注浆方法 
  本工程预应力锚索采用S15.2( )钢绞线制作, 预应力锚索成孔孔径均为Ф150,倾角为向下。锚索采取二次高压注浆,第一次注浆材料选用水灰比为0.50~0.55纯水泥浆,并加入适量的早强剂,注浆压力位0.5~0.8MPa;第二次注浆材料选用水灰比为0.50~0.55的纯水泥浆,注浆压力位1~2MPa,注浆体28天强度标准值不小于30MPa。 
  钻好孔位达到孔深后,锚索通过人工扛入孔位内安装后,通过锚索内的注浆管注浆。第一次注浆满之后,为保证浆能填满裂隙,中途停留较长时间,第一次注浆至锚孔孔口溢出浆液后,结束第一次注浆。约两小时后再次注浆,注浆至锚孔孔口溢出浆液后,方停止施工。 
  4、 注浆超量问题主要解决措施 
  设计注浆量是锚索所钻孔的孔内体积的2倍,由于本项目地质内溶洞较多,且溶洞发育强烈,在锚索注浆过程中,存在注浆量远大于设计量的问题。合同锚索计量是以锚索重量按吨计量,注浆费用包含在每吨单价之中。因此理论上,不管注浆量多少,都是按照合同单价计量。在实际施工中,如11-1-2的锚索,总长32.5m,自由段14.0m,锚固段18.5m,@150,设计注浆量为0.574m3,折合用水泥量为12袋(50KG/袋),而实际用水泥量为73袋。有些锚索注浆量甚至更多。如果超量得不到索赔,施工单位就不愿意超量注浆,甚至欠量注浆,施工质量就得不到保证。如果可得索赔,任施工单位超量灌注,建设单位就不太容易控制超量,投资控制难度就加大。因此在保证工程质量前提下,建设单位追击投资的同时,要求施工单位采取各种措施控制超量,尽量降低所增加的投资额。 
  针对本项目地质情况,在后续的施工中采取以下措施: 
  4.1 自由段措施 
  锚索自由段整体外套Ф150波纹管。在该段可以保证浆体包裹住自由段,避免大量浆的浪费,特别是自由段处于岩体破碎和岩洞发育强烈的地段,效果比较明显,以32.5m锚索为例,锚固段长18.5m,自由段长14m,在注浆过程中可以保证浆体包裹住自由段,可把自由段注浆量控制在设计范围内,在施工控制过程中只需考虑锚索段的注浆超量问题即可。 
  4.2锚固段措施 
  4.2.1采用浓水泥浆注浆。由于稀浆液的流动性和渗透性比较好,浓浆液流动性和渗透性相对较差,通过调整水灰比,使用小水灰比的浆,提高浆浓度,注浆时水泥浆流动性差,渗透性弱,从而容易封堵缝隙,减少水泥浆液的流失量。 
  4.2.2调整压力注浆。通过搭设脚手架提高注浆设备位置,将设备放在注浆孔上方,注浆尽可能采用小压力注浆,减少对缝隙的压迫,减少水泥浆液的流失量,至自由段以内再调整至设计压力进行后续注浆。 
  4.2.3 采用间歇性注浆。在裂隙发育强烈的地段,锚索孔注浆一段时间后暂停,以促使浆液在静止状态下沉淀,先期所注入的水泥浆附着在裂缝边缘,导致裂隙通道渐渐减少,循环操作,最终将裂隙通道堵住,从而减少水泥浆液的流失量。 
  4.2.4加快水泥凝聚时间。在浓稠度浆中加入速凝增强剂,促使所灌入的浆尽快凝结,在施工过程中要确保加入速凝增强剂后浆在初凝前灌入,并且把握好时间避免堵塞注浆管及加快裂隙的填充时间,堵住水泥浆流入通道,减少注入裂隙水泥浆量。 
  4.3现场管理措施 
  4.3.1注浆前要做好施工的准备。注浆设备、注浆管,是否完好,通畅,水泥量是否充足,所注浆的压力是否符合设计要求和施工工艺。待管道连接后用自来水压注检查,确保管道及设备运转正常,然后才正式注浆注入孔内。注浆管不允许拼接,要完整一根管注入。 
  4.3.2 制浆时,按设计要求制备0.55水灰比的水泥浆,根据实际情况调整减小水灰比,搅拌机出浆口要铺设筛网,防止杂物混入。要保证搅拌时间合适,搅拌均匀,随拌随用,并且在初凝前用完。 
  4.3.3 注浆时,监理工程师进行全过程旁站监理,并同施工单位施工员分别做好灌浆过程原始记录,实时记录进出场水泥用量及使用情况,注浆结束后对比双方数据,无误后签字确认注浆量。 
  5、结语 
  锚索工程的采取措施,是在施工中遇到的实际情况,综合工程地质和施工经验决定。在自由段套波纹管,控制了自由段的注浆量的超量问题,在锚固段配合采用各种措施,减少注浆量。比前期未采取措施前,同地质条件下的锚索工程相比,节约水泥浆量,减少了投资,缩短了工期。 
  参考文献: 
  [1]殷绍强.复杂地质条件下锚索工程注浆量超量问题的解决措施[J]《西藏科技》2011年3期76页。 
  [2]吴勇、沈胡.浅谈紫坪铺工程预应力锚索施工质量的控制[J]《水电站设计》 2005年02期 46页

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