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中空注浆锚索(定稿)
编辑:烟雨蒙蒙 识别码:21-631358 12号文库 发布时间: 2023-08-12 09:29:45 来源:网络

第一篇:中空注浆锚索(定稿)

新型中空注浆锚索

山东中煤工矿集团

1.新型中空注浆锚索开发背景

锚索是采用有一定弯曲柔性的钢绞线,通过预先钻出的钻孔以一定的方式锚固在围岩深部,外露端通过工作锚压紧托盘对工程围岩进行补强加固的一种支护手段。其特点是锚固深度大,承载能力高,并可以施加较大的预紧力,因而可以获得比较理想的支护效果,是目前最为可靠、最为有效的围岩加固方式,其加固范围、支护强度可靠性是常规锚杆支护所无法比拟的。

预应力锚索加固围岩的实质就是通过锚索对被加固围岩体施加应力,限制围岩的变形,从而保持围岩稳定。锚索安设锁紧以后,锚索集中应力以45°的压力分布传递至支护结构物上。预应力锚索施工简单,可以和多种支护措施相结合,工期短,费用低,尤其对破损巷道的加固比其它方法更具有优越性。在围岩较差的巷道、大断面硐室、交岔点、断层带附近以及受动压影响的巷道,譬如长壁工作面跨采巷道,要加大支护长度,提高锚固效果,采用预应力锚索是一条有效途径。锚索支护属于主动支护,一般只需要较小密度的锚索就能够达到良好的支护效果。

目前国内主要采用φ15.24、φ17.8钢绞线加工制作的树脂锚索进行煤巷补强加固。树脂锚固锚索具有制作简单,安装速度快,承载及时等优点,很快得到大面积推广应用。但在稳定性较差的厚煤层动压巷道,譬如沿空掘巷以及一些特殊地点如大断面切眼、破碎地带、受动压影响的跨采巷道等,其承载能力偏低,同时,由于锚固长度只有锚索长度的1/3,属于端部锚固锚索,对破碎顶煤的加固作用有限。随着其用量越来越多,树脂锚固锚索也逐渐暴露出一系列的问题,其中有的问题还非常严重。从现场使用的情况来看,这种锚索存在的突出问题是:

(1)搅拌树脂锚固锚索只能采用单股,锚索承载能力小,支护强度低,钻孔利用率(即通过每个钻孔索能获得的支护阻力)低。由于锚索索体没有经过专门的加工制作过程,索体的7根钢丝不能同步承载,现场实测其实际承载能力只有220—230KN,低于钢绞线的工程载荷,甚至比目前使用的Φ22mm高强锚杆的破断力(250KN)还低。在高应力区、受冲击地压影响的巷道时常出现断锚索现象,给支护可靠性带来了很大隐患。

(2)作为搅拌树脂锚固的支护体系,锚索索体直径偏小,不符合合理的“三径”匹配关系,树脂锚固剂固化后形成的环形体厚度达到6mm 以上,对锚固力有不利影响。同时,由于锚索直径偏小,在安装过程中搅拌树脂的效果差,容易因树脂锚固剂包装袋塑料薄膜包裹住钢绞线形成“两层皮”而降低锚索的锚固力,起不到应有的支护作用。

(3)同样由于锚索直径偏小,插入钻孔过程中容易把树脂药卷挤在一侧或者穿过树脂药卷,使树脂锚固剂不能完全到达孔底,或孔底的树脂锚固剂不满,导致锚索的实际锚固位置下移而无法按设计要求锚固到稳定层位中,这样的锚索其有效性、可靠性是可想而知的,相应地,采用这种锚索作为补强加固措施必然会存在严重的安全隐患。

(4)锚索索体偏软,安装时在锚杆机推力作用下容易打弯,而一旦脱出,由于锚索索体弹性大,容易伤人,有时还会因树脂凝固而造成安装失败。

针对国内现有矿用锚索产品存在的缺点和问题,开发高强度注浆锚索及配套施工机具是解决上述问题的有效途径,也是在以厚煤层动压巷道为代表的复杂困难条件下对普通锚杆支护进行补强加固的有效措施。山东中煤公司在借鉴和吸收国外先进技术的基础上,于近几年成功开发了用螺旋肋预应力钢丝制造的用于深孔强力锚注支护体系的中空注浆锚索,具备了推广应用的条件。

2.新型中空注浆锚索研发出发点和支护机理

2.1研发的出发点

(1)把注浆锚固锚索和树脂锚固锚索合二为一,通过二者之间的取长补短,兼有二者的优点,克服它们各自的缺点,形成一种全新的锚索品种;

(2)通过提高注浆压力,使浆液在充满钻孔、实现全长锚固的同时,向钻孔周围岩石裂隙中扩散,对围岩起到粘结固化作用,实现深孔锚注。

2.2 支护机理

实践证明,对松动范围和松动程度都比较大的应力集中区巷道围岩进行锚注加固具有很好的效果。锚注加固的原理是将锚索的支护作用与注浆加固的作用组合起来,共同作用于巷道围岩,通过注浆锚索压注有机或无机浆液,不仅能从根本上保证锚索锚固可靠,而且浆液能够渗透到钻孔周围较大范围的煤岩体中,对出现松动的煤岩体产生粘结固化作用,显著改善其整体性,提高煤岩体的自撑能力,从而大大改善巷道支护效果。与单纯采用锚杆支护相比,由于锚注支护既通过注浆加固了围岩,又给锚杆锚索提供了可靠的着力基础;既能有效地提高围岩的自身强度又能改善支护体的支护特性,使围岩承载能力得到显著提高,巷道变形量明显降低,是一种非常好的主动支护形式,它具有强初撑、急增阻、高承载的特性,能够比较好地解决高应力区、断层带附近以及“三软”地层由于巷道围岩松动破碎和大变形引起的锚固力迅速衰减和丧失的难题。初步的试验数据表明,同样条件下其实际锚固力可比普通锚杆/锚索提高1~3倍,能够有效地控制破碎松动范围和程度都比较大的应力集中区以及“三软”地层巷道围岩的剧烈变形,从而扩大锚杆/锚索支护的适用范围,对于解决应力集中区以及“三软”地层巷道围岩支护问题具有现实意义。

锚注支护机理由内注浆锚索为核心所形成的锚注支护体系,通过注浆改变岩体的力学性能,提高其支护效果,见图1-3。其支护机理主要包括以下几个方面:

1、采用注浆锚索注浆,可以利用浆液封堵围岩裂隙,隔绝空气,防止围岩风化,且能防止围岩被水浸湿而降低围岩的本身强度。

2、注浆后浆液将松散破碎的围岩胶结成整体,提高了岩体强度和内聚力、内摩擦角及弹性模量,从而提高了岩体强度,可以实现利用围岩本身作为支护结构的一部分;且与原岩形成一个整体,使巷道保持稳定而不易产生破坏。

3、利用注浆锚杆注浆充填围岩裂隙,配合锚喷支护,可以形成一个多层有效组合拱,即喷网组合拱、锚杆压缩区组合拱及浆液扩散加固拱,从而扩大了支护结构的有效承载范围,提高了支护结构的整体性和承载能力;

4、注浆后使得作用在顶板上的垂直载荷能有效地传递到两帮,通过对帮的加固,又能把荷载传递到底板;同时由于组合拱厚度的加大,这样又能减小作用在底板上的荷载集中度,从而减小底板岩石中的应力,减弱底板的塑性变形,减轻底臌;且底板的稳定,有助于两帮的稳定,在底板及两帮稳定的情况下,又能保持顶板的稳定。

3.新型中空注浆锚索 详情咨询左祥真 Tel:一八六⑥零⑦⑥一⑥⑥零

3.1新型中空注浆锚索的组成

新型中空注浆锚索主要由锚索索体、托盘、索具、止浆塞部件组成。

新型中空注浆锚索索体采用高强度螺旋肋预应力钢丝编绞而成。高强度螺旋肋预应力钢丝是一种新型变形钢丝,其主要特征是将压延拉拔工艺处理后的半成品经过最后一次塑性变形拉拔,使钢丝表面形成3至6条连续状的凸起的螺旋肋,螺旋肋同基圆为一体,共同组成同一个截面的钢丝,也就是说无论多长的钢丝在任一点其截面积都相等。因此,无论是外形加工方法、材料性能均有光面钢丝、刻痕钢丝和三股钢绞线不可替代的优良特性。具有强度高、塑性好、松弛值低、伸直性好、与锚固剂的握裹力强等特点。图3-1所示为高强螺旋肋预应力钢丝外形特写,图3-2为用螺旋肋钢丝制造的新型中空注浆锚索外形特写。

图3-1 高强螺旋肋预应力钢丝外形特写详情咨询左祥真 Tel:一八六⑥零⑦⑥一⑥⑥零

图3-2 用螺旋肋钢丝制造的新型中空注浆锚索外形特写

螺旋肋钢丝的特点主要有:

1、良好的锚固性能,合理的外形使钢丝与锚固剂间形成连续的凹凸咬合齿,与锚固剂的握裹力大,从而达到理想的锚固效果。螺旋肋钢筋不仅具有较高的锚固强度和刚度,且大滑移时仍具有较大承载力(锚固延性好),有利于承受冲击载荷。螺旋肋钢丝表面凸起的多条螺旋肋与锚固剂咬合齿宽厚且连续不间断,不易破碎、剪断。挤压面积大,相对肋面积大,劈裂力均匀无方向性,因此早期滑移小而后期大变形时又具有较高的锚固延性。而一般带肋钢筋横肋咬合齿分散易挤碎切断,大滑移下即失去锚固力,锚固延性差。关于钢筋外形与锚固性能之间的关系,中国建筑科学研究院和山东省建筑科学研究院曾对冷拔螺旋肋筋钢丝的锚固性能做过试验,通过利用螺旋肋加工的钢绞线锚固力是光面钢绞线锚固力的2.47倍。

2、螺旋肋外表比较合理,虽然钢丝经过拉拔而形成凹凸不平的表面外形,但由于采用连续螺旋肋,肋部面积仍可承受拉力,且螺旋肋可随拉力与基体部分同步变形,钢丝通体横截面相等,横截面积几乎没有任何损失。而一般带肋钢筋因横肋不能受力,有效面积要损失6%-11%左右。

3、预应力传递长度明显降低。螺旋肋钢丝因其外形特点具有良好的锚固性,因此预应力传递长度不大于42D,特别适用于施加很高的预应力。与同等重量、同等横截面积的光面预应力钢丝比较,螺旋肋预应力钢丝凹凸的螺旋肋和放大的外轮廓,加大了钢丝与锚固剂的咬合面积,钢丝所受应力能有效、均匀地分解,提高锚固强度和钢丝的承载能力。

4、松弛值低。螺旋肋预应力钢丝松弛值一直保持在70%应力状态下其应力损失1.2-1.8%/KH之间,低于世界任何一个国家预应力钢丝标准规定的松弛指标。

5、经过特殊加工,内部晶粒组织也发生相应螺旋状变化。螺旋肋钢丝的延性、韧性均优于光面钢丝和刻痕预应力钢丝,抗疲劳性能的多次检验均在应力状态80%正弦波实验次数300万次,疲劳后的钢丝试件仍保持屈强比83%以上,延伸、冷弯指标仍在正常钢丝的标准合格范围内。

中空注浆锚索用于锚注支护,其支护效果方面的优越性不言而愈,而采用高强度螺旋肋预应力钢丝为原料开发新型的中空注浆强力锚索,由于高强度螺旋肋预应力钢丝具有前面所述的突出优点,使得新型的中空注浆锚索在支护效果方面的优越性更加显著。其中,最突出的就是其锚固强度、载荷传递特性和锚固延性较之用钢绞线截割成的锚索有大幅度的提高。经过我们所做的对比试验结果表明,采用高强度螺旋肋预应力钢丝制造锚索的锚固强度比相同直径的用钢绞线截割成的锚索提高15%以上,而锚固延性可提高25%以上,这一结果与前面提到的国内一些研究机构所做的单股螺旋肋钢丝与其它钢丝的对比结果也是基本一致的。

图3-3所示为用螺旋肋钢丝制造的新型中空注浆锚索。图3-4所示为中空注浆锚索现场使用情况。

图3-3 新型中空注浆锚索外观

图3-4 中空注浆锚索现场使用情况

同以往的注浆锚索相比,新型中空注浆锚索有以下优点:

1、锚索索体为新型中空结构,自带注浆芯管,采用反向注浆方式,不仅消除了产生气穴空洞的可能,保证锚固浆液充满钻孔,而且省去了排气管和注浆管专用接头(直接利用螺纹锁紧机构作为注浆管接头),也无须在现场绑匝注浆管、排气管以及封堵注浆孔,使施工步骤大为简化;

2、索体上部为搅拌树脂药卷端锚,下端采用螺纹锁紧,安装后能立即承载,这一点是现有的各种注浆锚索产品均无法作到的,而对于自稳能力差的顶板岩层又是非常有利和必要的;

3、采用螺纹锁紧方式,锁紧机构工作可靠,不会打滑,不会产生火花,对井下潮湿、淋水环境的适应性是采用夹片式锚具锁紧方式所无法比拟的;锚索的安装、预紧方式与树脂锚杆完全相同,取消了张拉工序,不但能实现搅拌、张紧一体化快速安装,而且使锚索与锚杆能同步承载,形成整体支护作用;

4、索体及锁紧机构采用新型结构,在保证注浆通径的前提下,使索体直径达到最小化,所需安装孔径小,实现了小孔径、大吨位,索体结构本身满足高压注浆的要求,可以实现锚注结合;

5、由于安装后能立即承载,因此注浆可以安排在迎头后方一定距离将一定范围的锚索一次注完,因此施工非常便利;

6、螺纹锁紧机构具有调心功能,锚索外露长度小且均匀一致,不影响巷道有效高度。

3.2新型中空注浆锚索技术参数

(1)钢丝公称直径:6.0mm 详情咨询左祥真 Tel:一八六⑥零⑦⑥一⑥⑥零(2)锚索索体直径;Ø22 mm(3)长度:8000mm(4)安装孔径:Ø32mm(5)强度及破断力:强度1760Mpa,破断力≥420KN(6)树脂锚固长度:1000~1500mm(7)中空注浆管规格:内径Ø 7.5mm 外径Ø 10mm(8)注浆压力:≥5.0MPa,最大7.0MPa

4.注浆添加剂

4.1使用注浆添加剂的必要性

以往“锚注”加固注浆料普遍采用水泥净浆,虽然具有材料来源广、价格低廉等优点,但从水泥特性和现场应用中发现水泥净浆存在以下问题:

(1)水灰比太高,大大降低了其强度。水泥水化所需的用水量为水泥重量的15%~25%,为了便于注浆现场施工时用水量为水泥重量的50%~60%,在水泥硬化后多余的水在水泥石中形成大量的孔隙和气泡,导致水泥硬化后强度下降。(2)水泥硬化过程中具有一定的干缩性,并在内部产生微裂隙,不利于提高加固围岩的整体强度。

(3)流动性和可泵性差,注浆阻力大。(4)稳定性较差,容易离析和沉淀。

(5)水泥颗粒度大,使浆液难以注入细小裂隙或孔隙中,扩散半径小。(6)凝结时间不易控制,结石率低。

因此为了适应各种不同工程的需要,可在浆液中加入不同的添加剂,以降低成本和满足单一浆液不能实现的性能,可以采用有机和无机复合材料来改善水泥浆的性质。针对煤矿井下锚注加固使用环境开发了ACZ—Ⅰ型水泥注浆添加剂,其主要用途是在对围岩进行锚注加固时对水泥基注浆材料起到减水、增塑、增强、微膨胀作用,克服目前水泥浆水灰比高、强度低、硬化收缩、泵送阻力大、稳定性较差等问题。

将ACZ—Ⅰ型水泥注浆添加剂按一定比例加入到525#水泥中配成锚注加固注浆材料可以大大改善锚注加固的效果,按水灰比0.5:1,在锚固长度仅为300mm的情况下,拉拔力可达到110kN,比净浆提高了2倍多。目前,ACZ—Ⅰ型水泥注浆添加剂实际使用量已经达到100吨。除兖矿集团外,在鹤岗、开滦、淮北、等矿区以及一些地方矿得到实际应用。

4.2 ACZ—Ⅰ型水泥注浆添加剂特性

水泥注浆添加剂是由多种有机和无机成分复合而成的,包括早强剂、超塑化剂、微膨胀成份等,使水泥基锚注加固注浆材料具有较好的早强与高强、自流态、微膨胀和耐久性等优良性能,从而大大改善锚注加固的效果。

(1)早强、高强特性

为了使锚注加固中的中空注浆锚杆或注浆锚索能够尽快地形成锚固力,以便及时对围岩产生加固作用,同时使浆液对破碎围岩尽快起到粘结固化作用,一般希望锚注加固注浆材料有较高的早期强度,强度上得越快越好,即希望终凝时间尽可能的短。但是初凝时间又不宜过短,过短时易造成拌合物流动性降低而影响施工操作和压注质量。ACZ—Ⅰ型水泥注浆添加剂针对井下使用环境,经过大量的对比试验确定了合理的早强剂含量指标,在保证浆液有良好的流动性的前提下,使得1d强度最高可达25MPa以上,注浆锚杆或锚索安装完毕1d后即可承载。

(2)自流态特性 ACZ—Ⅰ型水泥注浆添加剂中包含超塑化剂使得水泥浆体具有高流态性能,从而使水泥注浆料具有自密实性能,靠泵注便可填充锚孔全部间隙。其塑化原理是:影响水泥浆体流动性是它浓稠的分散体系,在其中的分散相——水泥颗粒具有相当大的比表面积,即具有较大的界面自由能,要降低它,就需从溶液中吸收种种物质。超塑化剂之类的有机化合物一经吸附到水泥颗粒表面,便形成双电层,电位发生变化,颗粒间静电斥力作用,使颗粒趋向分散而难以凝聚,释放出凝聚结构中的水,达到减水或增大流动的作用.但分散体系中的水泥颗粒众多,颗粒之间还受到范德华引力的作用,使水泥颗粒趋向凝聚。因此,两个颗粒之间的总电位V总由静电斥力电位VR和范德华引力电位VA构成。V总=VR+VA,胶体粒子周围的双电层斥力电位,由于Ka≥1,即从电层的厚度1/K与颗粒半径r相比可以忽略不计。

当粒子间距较大或较小时,粒子以相互吸引为主,范德华引力占主导.在中间状态时,则要考虑斥力和吸力的共同作用.在总的电位能曲线上有两个极小值,较深的一个称作第一极小值,较浅的称作第二极小值,表明了粒子间距较大或较小时,范德华引力占优势,在总的电位能曲线上,还有一个极大值Vb称作位能势垒。

粒子布朗运动平均位能为1.5kT,溶胶粒子热运动能量与位能曲线上两个极小值和位能势垒的大小相比较,如果位能势垒比热运动能小,即Vb<1.5kT,或者由于固体表面电位ψ比较低,或电解质浓度ε比较小,或哈马克常数H比较大等各种原因,而使总电位能曲线上没有位能势垒,由于吸引力,胶粒就要互相粘结,直到第一极小值,此时发生胶结聚结。

加入表面活性物质的超塑化剂后,由于超塑化剂含有可电离的基团,水泥颗粒间双电位斥力增加;超塑化剂含有吸附层使哈马克常数大大地减小,导致水泥颗粒间范德华引力减弱;超塑化剂大分子物质吸附在水泥颗粒表面,高分子链伸入到介质中,引起这些键之间的相互作用,同时伴随着熵的减少,则斥力位能VR增加,总的位能V总升高,因而位能势垒也增加,使水泥颗粒间要达到凝聚,必须克服更高的位能势垒,因而在相当长的时间内保持稳定的分散状态,从而使得水泥浆体具有流动性能。

(3)微膨胀性

ACZ—Ⅰ型水泥注浆添加剂中包含有微膨胀成份,可以补偿收缩,将ACZ—Ⅰ型水泥注浆添加剂加入到水泥中,加水拌和后生成大量膨胀性结晶水化物,即钙矾石,使水泥基注浆浆料产生适度膨胀,在整个锚固体系中建立0.2~0.7MPa预应力,这一预应力可抵消注浆浆料在硬化过程中产生的收缩拉应力,以保证注浆材料固化后与锚孔孔壁以及锚杆或锚索之间产生主动结合,从而防止注浆浆料收缩开裂,使水泥注浆材料机体内部结构更加致密,改善了注浆浆料机体的孔结构,大孔数量降低,总孔隙率减少,注浆材料固化后的机体抗渗性大大提高。

4.3 ACZ—Ⅰ型水泥注浆添加剂主要技术指标

外观:砖红色粉末 详情咨询左祥真 Tel:一八六⑥零⑦⑥一⑥⑥零 膨胀率:0.5~0.8% 1d抗压强度:25MPa 28d抗压强度:72MPa 添加量占水泥量8%

采用防潮包装,对锚杆金属杆体(钢筋)无锈蚀,无毒,无污染。重量:20kg/袋

5.新型中空注浆锚索的施工

5.1施工准备要求

根据结构和用途在中空注浆锚索运输过程中,应满足以下要求:(1)在装卸车过程中,应小心轻放,以免损坏锚索尾部,影响注浆。

(2)在运输过程中应保持锚索表面清洁,避免锚索粘满泥、灰、煤粉、油和水影响锚索与树脂和注浆液体的粘结效果,避免杂质堵塞锚索出浆口。

(3)锚索可以适当弯曲,但弯曲半径不能小于1500mm,弯曲半径太小容易造成锚索注浆管折曲、变形,在注浆过程中形成大的阻力。

(4)在施工现场,准备好必备的工具,长螺丝刀、扳手、管钳、钢丝刷、棉纱等工具材料要备足,以备不时之需。同时巷道迎头以及低洼处中设积水水窝,并配排水泵将施工用水以及围岩出水集中外排,作到用水必管、有水必排。5.2钻注浆锚索孔 详情咨询左祥真 Tel:一八六⑥零⑦⑥一⑥⑥零

使用单体顶板锚杆钻机和支腿式帮锚杆钻机按设计位置钻顶板和帮锚索孔。孔径为:Φ32mm。按照设计要求掘进出毛断面后,要求采取有效的临时支护措施,保证迎头施工作业安全,钻孔按锚索孔施工技术要求进行。

钻孔时应注意:帮或顶较破碎的地方,要将碎体放下来,清理出打孔位置,这样做也是为了便于封孔和控制打孔深度。拱顶锚索必须紧靠迎头安装;两帮锚索原则上应尽可能靠近迎头,考虑到迎头堆渣,允许适当滞后,一般按滞后迎头2个排距掌握。

钻取锚索孔要求先顶板后两帮,顶板先中间后两边,两帮由上至下的顺序进行。5.3 安装注浆锚索及封孔

在安装中空注浆锚索时,先放一卷MSCK2835树脂锚固剂,再放1支MSZ2835中速树脂药卷用中空锚索徐徐推入钻孔,在距锚索尾部1.0米处缠绕包装布或面纱,然后用锚杆机进行搅拌,之后装上锥形橡胶止浆塞(锥头向里)与托盘,再旋转尾部螺母进行封孔和张拉预紧。

钻孔时,如果围岩比较破碎,容易导致钻孔孔口处形成喇叭口,这时需要用纱布配合锥形橡胶止浆塞,以保证注浆质量。封孔质量得好坏会直接影响到注浆效果,因此一定要封好孔。

严格控制锚索孔的排距、角度和深度,完成锚索的锚固后,等待30 min左右达到锚固强度后,再进行锚索的张拉和固定,锚索安装后30分钟张拉至预紧力不低于10吨,且各个锚索的预紧力应保持均匀一致,中空注浆锚索安装步骤按山东中煤公司的产品使用说明执行。安装不合格或注浆失败的锚索需及时在其周围补打合格的锚索;

铺设钢筋网时,要对称布置,保证钢筋网的两端紧贴岩面,用锚索托盘和螺母将钢筋网压住,施加一定的预应力;

5.4 配料

首先用清水将搅拌桶冲洗干净,严禁桶内有杂物、硬块等;严禁使用在井下长期存放后的水泥,严禁使用结块水泥,且保证水泥内部不能混入砂子、岩块等杂物。

仔细检查注浆设备及连接管路,有隐患禁止开机。

根据一次注浆孔的数量确定水量,向搅拌桶内注入清水,向桶内加入#425水泥,边加入边搅拌。水泥须慢慢加入,并不断搅拌,水灰比为1:2,避免大量水泥到入桶内,影响搅拌质量和效果。(此步骤需要先加水再加水泥)。同时加入8%的ACZ—I注浆添加剂。

严格按照水泥搅拌机操作规程操作,以防发生意外!按规定的水灰比配好浆液,搅拌均匀,使水泥水化后即可注浆。

根据现场实际情况配料,避免出现注浆孔还未注满就没料可注或者配料过多而用不完等情况发生。

5.5注浆 详情咨询左祥真 Tel:一八六⑥零⑦⑥一⑥⑥零

对锚索进行注浆的时机非常关键,过早、过迟都会影响到总体效果,必须按规定的时机进行全长高压注浆锚注。检查与注浆泵连接的注浆管和注浆头是否畅通。

启动注浆泵进行注浆,注浆速度要缓慢,不可一次就把注浆阀门开到最大;边搅拌边注浆,以防浆液发生沉淀。

注浆注满后,可关闭注浆泵,等待2~3分钟再注浆,直至再次注满。及时将锚索后注浆口用螺丝堵上,否则会流出浆液。

注浆过程中每个钻孔应一次性注满,若中途停滞,可能会堵塞注浆管。

第二篇:锚杆、锚索注浆原理及施工要求(定稿)

防渗、堵漏、固结、补强系统的应用

近年来,城市的地下建(构)筑物不断增多,规模日益扩大,如地下隧道、地铁、地下电厂、人防工程、地下管线、地下水池……这些地下工程无时不受到水的侵害。因此,地下工程的渗漏和因渗漏带来的其他问题屡见不鲜。

可采用双液注浆、单液高压注浆、单液低压注浆等不同方式解决了工程中所遇到的不同的难题。

一、双液注浆(包括预注浆、后注浆)

双液注浆可有效地改良土质,加固地基,提高基础承载力,控制地表沉降,整治塌方滑坡,处理路基病害,限制地下水活动,防止支挡建筑的涌水,也可建立深基坑的止水帷幕,地下管线(水、电、气)的注浆加固。双液注浆可根据不同的地质条件和不同的工程治理要求,选用不同的注浆材料,分别采用定量、定向、定压的不同注浆方式。

1.应用范围:机场跑道、高速公路、地下通道、港口码头及建(构)筑物不均匀沉降都能得到有效治理;暗挖隧道施工中的超前小导管注浆,一次支护背后充填注浆和一次支护与二次衬砌之间的回填注浆;堤坝、水库、隧道及深基坑支护结构的涌沙、涌水的抢险、堵漏。

2.设备技术指标:

引孔深度: 150m 引孔孔径:45mm注浆压力: 6MPa 排水量: 50L/min 3.适用材料:水泥浆、水泥砂浆、水泥水玻璃浆、水泥黏土浆、粉煤灰水泥浆、膨润土水泥浆、木质素类灌浆材料等。

二、单液高压注浆:

地下工程的堵漏大多采用高压注浆。材料多采用化学浆材,应用在工程的伸缩缝、施工缝、混凝土的断裂缝等部位。

1.应用范围:地铁、地下隧道、地下泵站、地下水池、地下停车场等地下建筑工程。

2.设备技术指标:最大输出压力:24MPa;最大卸荷流量:2.1L/min;最大喷射流量:1.7L/min 3.适用材料:氰凝浆液、水溶性聚氨酯浆液、环氧树脂浆液、各种化学灌浆材料等。

三、单液低压注浆:

对混凝土结构的补强,采用单液低压注浆。注浆压力可调节在0~0.8MPa范围内,注浆材料大多采用环氧树脂。对潮湿基面混凝土断裂缝的粘接选用亲水性的高渗透环氧树脂,对混凝土大的裂缝和大孔洞的补强,多采用超细早强水泥与湿气粘接的环氧树脂复合应用。在众多的地下工程应用中,这种补强加固的方法又兼顾了止水堵漏的功能。

1.应用范围:桥梁、隧道、各种建(构)筑物混凝土的梁、板、柱断裂缝的补强处理,砖砌体工程各种断裂缝的饱和灌浆。

2.设备技术指标:

最大注浆压力:0.8MPa 最大喷射流量:1.8L/min 3.适用材料:环氧树脂类补强堵漏材料、无机补强堵漏灌浆材料、高分子类补强堵漏材料等。

第三篇:锚索施工工艺

2.1 锚索的工作原理

锚索就是高挖方路段为了减少对原状土的挖方数量,保护生态环境而设计的一种特殊挡防结构。主要解决破裂面至土体临空面之间破裂土体的稳定。其作用原理是:依靠对锚索的张拉预应力,用锚具锁定在桩身上,锚索产生的反作用力通过桩身传递到破裂土体,使破裂土体在外力作用下稳定。锚索预应力一头靠锚固段承受,另一头靠桩身承受,中间穿过破裂土体。

2.2 预应力锚索在高边坡防护中有如下作用机理

(1)葫芦串机理:通过锚索进入山体,将破碎风化的孤立岩体串集在一起,象葫芦串一样形成整体,达到稳定。

(2)骨架机理:锚索进入山体与端头连接在一起,在整个边坡内外形成了钢骨架结构。

(3)组合机理:锚索孔内注入砂浆,将周边围岩组合在一起,形成一体。3 锚索施工工艺及施工方法 第五章

施工方法及工艺要求

5.1 操作平台的回填

因挡墙较高、钻机体积较大所以采用渣土回填碾压长堤型操作平台。可利用现场的挖方渣土回填,完工后清运至填方区。

5.2 锚索的施工

5.2.1 施工流程

施工准备→钻机就位→钻钻杆→校正孔位→调整角度→打开空压机→钻孔(接钻杆)→钻到设计深度→冲洗→制作、安装锚索→一次 注浆→二次高压注浆→养护→安装锚索围檩→焊锚具→张拉锚索→ 锚头锁定→割除锚头多余钢铰线,对锚头进行保护。

5.2.2 施工要点

1、材料

(1)预应力锚索使用的钢绞线符合《SL46-94》的规定,运输中 防止磨损,其性能参数必须符合《预应力混凝土用钢绞线》的规定,同时对运达工地的每批钢绞线作100%的外观检查和10%的抽样拉力试验,抽样结果和出厂产品质量证书、标志、说明书等报监理工程师批准后使用。

(2)预应力锚索的锚具必须有厂家产品合格证书,并且应符合 国家关于钢材质量的规定。

(3)采用425R 普通硅酸盐水泥,水泥质量应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-1999)的规定。过期、变质水泥不得使用。(4)水、砂的质量必须满足《水工混凝土施工规范》(SDJ207-82)有关条款的规定。

2、钻孔

在操作平台上铺设木楞及模板,作为钻机的安装平台,模板与脚 手架间要可靠稳固,模板在脚手架上不得滑动。预应力锚索采用 GY-01 型钻机钻孔,钻孔的孔位、孔深、倾斜度应按设计要求进行严格控制,在锚索部位搭设施工脚手架,按孔位、孔向架设钻机,开孔时力求精确,孔深严格按要求控制:(1)钻孔不得扰动周围地层;

(2)锚索水平、垂直方向的孔距偏差不大于10cm,钻头直径不应小于设计钻孔直径3mm;

(3)钻孔轴线的偏斜率不应大于锚索长度的2%;(4)锚索钻孔深度不应小于设计长度;

(5)向钻孔中安放锚索前,应将孔内岩粉和土屑清洗干净。钻孔过程中应作好锚固段始末两处的岩粉采集,如在其他部位发现软弱岩层、出水、落钻等异常情况,也应随时作好采样记录,并及时报告监理工程师。若在锚固段发现上述异常情况,应将孔深适当加长,以确保锚固段位于较好的岩层中。在不稳定地层中,或地层受扰动导致水土流失而危及邻近建筑物的稳定性时,优先采用套管护壁钻孔。钻孔过程中,若因岩石软弱破碎而导致坍孔时,可进行固结灌浆固壁。钻孔到位应采用高压风、水泥浆循环冲洗,孔内不允许有积水、石粉和石渣等。钻孔结束后,必须经监理工程师验收后,才能进行下索、注浆等工序。在安装锚索前,将钻孔孔口堵塞保护。

3、预应力锚索的制作

(1)锚索的制作宜在有防雨设施的加工棚完成,钢铰线下料前,将钢绞线放在平坦干净的水泥地面上,摊开理直,根据实际钻孔深度 及锚具长度用钢尺丈量,切割机切割,严禁电弧切割。钢绞线应清除 油污、锈斑,每根钢绞线的下料长度误差不应大于50mm。

(2)锚索体的长度等于锚头以内的长度加外露长度。外露长度包括撑脚高度、张拉千斤顶高度、工具锚板及工作锚板厚度与预留长度(一般为200mm)。编束时一定要把钢绞线理顺后在进行绑扎。钢铰线下料或编束后如搁置时间较长,应采取临时防锈措施。

(3)内锚固段需组装成枣核状。量出内锚段的长度并作出标记,在此范围内穿对中隔离架,间距1~1.5m,两对中隔离架之间扎铅丝一 道,内锚固段锚束分二层组装,隔离支架应能使钢绞线可靠分离。张拉段每隔2m 设置一道对中支架,端头2m 区段内加密到1m。对支架应保证其所在位置处锚索体的注浆厚度大于20 mm,对中支架之间扎铅丝一道,锚索入孔前应逐段剪去铅丝。

(4)钢铰线成束后,要检查其长度、组装直径、钢铰线有无交叉和重叠等,进行验收合格后方可使用。对合格的锚索要登记挂牌,标明锚索编号、锚索长度,以防装错孔位。

(5)锚索入孔时,不能过多地来回抽动锚索体,且送入孔道的速度应均匀,防止损坏锚索体和使锚索体整体扭转。锚固段安装一根排气管和一根灌浆管,灌浆管由孔口经张拉段,穿过定位止浆环直至导向帽,用于锚固段注浆;排气管由孔口经张拉段穿过定位止浆环即止,用于锚固段注浆时排气。张拉段需专门设一根灌浆管,伸至止浆环附近即可。

4、锚索存储

锚索制作完成后应尽早使用,不宜长期存放。宜存放在干燥清洁的场所。当存放环境相当湿度超过85%时,杆体外露部分应进行防潮处理。

5、锚索安放

预应力锚索安装时,由工人将加工好的锚索从堆放区抬运至工作面平台,再送至锚索区入孔。锚索入孔前对钻孔重新进行通孔检查,对塌孔、掉块应进行清理干净或处理,不得欠深。安装前应对锚索体进行详细检查,核对锚索编号与钻孔孔号,并对损坏的配件进行修复和更换。推送锚索时用力要均匀一致,应防止在推送过程中损坏锚索配件。推送锚索时不得使锚索扭压和弯曲。注浆管宜随锚索一同放入钻孔。锚索放入孔内应与钻孔角度保持一致。在将锚索体推送至预定深度后,检查排气管和注浆管是否畅通,否则应拔出锚索体,排除故障后重新安装。

6、灌浆内锚段灌浆在锚索入孔后即可进行,自由段灌浆则在锚索张拉锁定后进行,浆液选用水灰比0.5 的纯水泥浆。向下倾斜的钻孔内注浆时,注浆管的出浆口应插入距孔底300~500mm 处,浆液自下而上连续灌注,且确保从孔内顺利排水、排气。注浆管应能在一小时内完成单根锚索的连续注浆。注浆后,不得随意敲击锚索,也不得在锚索上悬挂重物。注浆浆液应搅拌均匀,随搅随用,并在初凝前用完。采用二次注浆对锚固体的二次高压注浆,应在一次常压注浆形成的水泥结石体强度达到5MPa 后进行。止浆密封装置的注浆应待孔口溢出浆液后进行,注浆压力不宜低于2MPa。浆体强度检验用的试块不少于一组,每组不少于6个试块。

7、锚头垫板的安装锚索垫板采用300 mm×300 mm×20 mm(厚)钢板,中间钻孔径60mm索孔。

8、锚具安装 锚具必须有厂家产品合格证书,并经过规定的试验验收程序方可使用,锚具表面的防锈油脂使用前一定要清洗干净,不得有油污、铁屑、泥沙等杂物。锚具各组件按次序依次安装好,锚垫板和锚板应对 中并相吻合。

9、锚索的张拉

(1)预应力锚索的张拉作业其基本施工程序如下:

机具率定→分级理论值计算→外锚头混凝土强度检查→张拉机 具安装→预紧→分级张拉→锁定→签证。

(2)锚索张拉待锚固灌浆抗压强度达到15 MPa 时,才能对预应力锚索进行张拉和锁定。

(3)张拉前必须把张拉机具、测力装置及所需附属机具准备齐全,并都进行过严格的率定和校验。对率定和校验过的机具要妥善保管,以免影响精度,机具率定或校验证书必须经过验收合格后方可使用,张拉设备在张拉前必须配套标定,并将率定合格证书报监理工程师。张拉设备的标定间隔期不宜超过六个月,经拆卸检修的张拉设备或经常强烈撞击的压力表,都必须重新标定。

(4)锚索正式张拉前,应取0.1~0.2 设计轴向拉力值Nt,对锚索预张拉1~2 次,使其各部位的接触紧密,杆体完全平直。(5)锚索张拉到1.1~1.2 设计轴向拉力值Nt 时,土质为砂质土时保持10 分钟,为粘性土时保持15 分钟,然后卸荷到锁定荷载进行锁定作业。

(6)张拉各量级稳定前后,均应量测钢绞线的伸长值与回缩值,若实测伸长值与理论伸长值相差超过10%或小于5%,应停止张拉,查 明原因后才能重新张拉。锚索张拉完毕锁定后,会产生一定的应力损 失。因此在进行第二次注浆前,应进行一次补偿张拉,其间隔时间不得少于72h。补偿张拉完成后即可进行封孔注浆。补偿张拉的施载吨位为设计吨位的105%,锚索注浆封孔7d 后,还应对孔口段的离析沉缩部分,进行补封注浆。松弛损失一般为锁定吨位的3%~4%,在补偿张拉前,应注意检查。若发现异常吨位时要查明原因进行处理。(7)认真填写张拉记录,锚索施工全部完成后,施工单位应向 监理工程师提交必须的验收资料。

10、外锚头保护端头锚在补封注浆结束后,进行锚头混凝土保护帽封堵施工。切去锁定板外多余的钢绞线(锁定板外预留100mm),按设计尺寸采用混凝土封头,混凝土覆盖层厚度不小于20cm,封头底部需包住承压钢板。第六章 质量控制措施

1、钻孔的孔位、孔深、倾斜度应按设计要求进行严格控制,其 孔距偏差允许为±10cm,倾斜度及方位角允许偏差为±2°,有效孔 深的超深不大于20cm,且每钻进5m,用测斜仪校正一次,保证孔位达到设计和规范要求。

2、严格执行“三检”制,作好班组自检,必须作好各工序的施工记录,施工中上道工序不合格或未经监理工程师验收签证的预应力锚索阶段产品,不得进入下一道工序施工。

3、认真做好施工记录,各道工序施工人员必须经培训并经考核 合格后方可上岗作业,严禁违章操作。

4、工具锚夹片与工作锚夹片两者不可混用,工具锚夹片使用一般不宜超过10 次。工作锚板、限位板和工具锚板之间的钢绞线一定要保持顺直,不能相互扭结,以保证张拉的顺利进行。

5、锚固段和张拉段交界处的止浆环必须能承受大于0.5MPa 的注浆压力,且不漏浆,止浆环处钢绞线与止浆环之间必须密封好,止浆环充气压力≥0.5MPa,并用压力表检查有无漏气现象。

6、锚索入孔时索体的弯曲半径必须大于5m。

7、锚索上安装的各种进回浆管应保持通畅,管路系统耐压值不 低于设计灌浆压力的1.5 倍。

8、对于张拉合格并锁定后的锚索,在相隔24h 至72h 时间内,按5%的比例随机抽检锁定吨位。实测值不得大于设计值的5%,并不得 小于设计值的3%。

9、灌浆结束标准:(1)灌浆量大于理论吸浆量;

(2)回浆量比重不小于进浆量,稳压15min,孔内不在吸浆,即进、排浆量一致。

10、锚索锚固段、张拉段灌浆必须采用灌浆自动记录仪。

11、封孔灌浆的沉缩部分复灌后不得有脱空现象。

12、在锚索张拉注浆体强度达到70%以前,其20m 范围内不得进行爆破作业。

第四篇:高频焊中空铝条

高频焊可折弯铝隔条

【产品介绍】

中空玻璃用铝隔框(高频焊可折弯铝条)是以3003合金铝为原材料的铝制品,采用国际先进的辊压成型技术及高频焊接工艺,不破坏原材料分子结构,确保分子筛活性,折弯和填充时无分裂现象。

高频焊铝隔条拥有国际标准的高度加上完美的截面,且表面光亮、美观大方单面双排孔,保证干燥剂的活性。严格控制原材料的采购及生产误差,不变形,尺寸精确、稳定,从产品质量到产品外观均堪称完美。

普通铝条采用四个连接角制作中空玻璃,其制作的中空玻璃四个角边缘密封效果差,最容易漏气、透水,极易造成中空玻璃失效,缩短中空玻璃的使用寿命。

高频焊接铝条采用一直角连接制作中空玻璃,其制作的中空玻璃四角无连接件,密封效果极好,不易漏气、透水、延长了中空玻璃的使用寿命;同时其在性能和表现上都能与国外同类产品媲美。

【优点介绍】

相对于普通铝条、高频焊接铝间隔条(铝条)有以下几点优点:

1、防锈,防蚀,亮度高

2、铝条表面孔透均匀,直线度好,不变形,尺寸稳定

3、强度高,韧性好,可配合折弯设备连续折弯成任意角度的铝框

4、保证分子筛活性,保证与各类胶有优异的粘接性

【产品技术要求】

1、壁厚:单边壁厚保证在0.20~0.35mm之间,周边壁厚极限偏差±0.025mm。

2、弯曲度:产品不允许有硬弯、旁弯(自由下垂弯曲弧度除外)。

3、外观:表面平整光滑、无磕碰、气孔均匀整齐。

【包装、运输、储存】

1、包装:纸箱包装。要求外观整齐、顺直、无扭绞现象,无外露。

2、运输:本产品为非危险品,汽车、火车、飞机等均可运输。

3、储存:应贮存于干燥处。运输搬运勿磕碰,且水平放置,不能与有腐蚀的化学物品接触。

【产品控制】

1、生产线运行由计算机全程监控,可严格控制生产误差,确保产品的精度和稳定性

2、气孔大小均匀对称,没有断眼,透孔率100%,充分的保证干燥剂活性的发挥

3、长期备有各规格间隔条库存现货,保证发货的及时性(非标规格及有特殊尺寸和颜色要求的视订购量而定)

4、可按客户的要求提供非标型号及长度的铝间隔条。

第五篇:注浆合同

封新庄铁矿主井平巷注浆合同

甲方:**少华建筑有限公司驻封新庄铁矿项目部

乙方:**百川注浆有限公司

依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其它有关法律、行政法规,双方遵循自愿、平等、公平和诚实信用的原则,双方就本建设工程协商一致,订立本合同。

一、工程概况:

封新庄铁矿主井250平巷注浆工程。

二、承包方式:

采用费用总包干方式,包括方案、保质、保量,甲方按照乙方的要求提供材料。

三、合同价款:

1、砌墙:20000元一堵

2、打孔、含扫孔、下管:260元/米

3、注浆:200元/吨

4、甲方按照乙方的要求提供材料。

5、确保施工质量,掘进50米以内无水。

6、发生本合同价款以外的工程量参照国家有关标准,协商解决。

四、工程质量标准及验收:

1、工程质量要求合格率85%,250平巷注浆以后再次开拓总涌水量不能超过原有的涌水量的15%,如果乙方注浆效果没有达到甲方的要求(合格率85%)、甲乙双方视为注浆无效,更谈不上甲方支付乙方任何工程费用。

2、如果在注浆过程中地质结构确实比较特殊的情况下,乙方要提前给甲方商议采用其它方式注浆,但其结果乙方要承担一切效果和责任。

3、乙方保质保量的完成所有工程以后,符合甲方的标准,甲方则一次性付给乙方全部工程款。

五、责任安全:

1、乙方在封新庄铁矿250平巷注浆施工过程当中,一切安全责任自己承担,与甲方没有任何关系。注:(井筒提升安全由甲方承担)。

六、双方承诺及权利和义务

1、乙方向甲方承诺:按照合同约定的日期和质量标准,完成本协议书第一条约定的工程施工任务。

2、甲方向乙方承诺,按照合同约定的期限和方式,及时支付工程价款。

3、甲方负责一切施工材料运输。

4、甲方审批乙方提交的施工方案。

5、乙方在施工当中出现对工程质量不负责任、存有重大安全隐患、偷工减料或将工程转包他人以及不能履行相关义务等违约行为时,甲方有权解除和终止合同,乙方承担直接经济损失。

6、乙方按照甲方提供的设计方案,严格服从甲方生产、调度、等管理人员的指令,并及时向甲方汇报生产情况,保质保量按期完成。

7、认真完成甲方下达的各项生产任务,由于甲方原因影响生产,甲方生产部门出具证明作为生产指标调整依据。

8、乙方负责所管辖范围内设备设施使用、维护、管理及维修费用(含甲方所提供的设备、设施),发现问题及时处理,若乙方自己无法解决,需甲方配合处理的问题及时与甲方调度联系,所发生费用按甲方有关规定执行;由于使用不当、检查不及时造成安全事故,乙方承担相关责任。

9、乙方负责筹建自己的生产和生活设施,生活费用自理,设备自理。

10、未尽事宜双方可另行协商。

七、合同的生效

合同订立时间: 2013年 月 日

合同订立地点: 沛县封新庄铁矿项目部

本合同双方约定正本2份,双方各执一份。

甲方签章: 乙方签章:

中空注浆锚索(定稿)
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