膨胀土处理施工工艺试验方案.docx

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膨胀土处理施工工艺试验方案

总干渠安阳段渠道膨胀土处理施工工艺试验方案

1、工程概况

本区段线路位于邹城市香城镇境内，线路内共有路基14段，其中路堤基底采用强夯方式处理10段，共12.9万m2，设计为清除表层种植土后，对进行处理地段路基采用强夯加固处理，设计建议夯击能为：

点夯2000KN·m，满夯1000KN·m。

本试验段地质情况：

表覆第四系全新统冲积层粉质黏土，黄褐色，坚硬～硬塑，含少量砂砾，厚0～6.5m，粗砂、砂砾，黄褐色，黄灰色，稍密～中密，潮湿～饱和，厚0～5.3m，下为斜长花岗岩，褐黄色～肉黄色，全风化～强风化，呈砂加土及砂砾状；地下水埋深0.9～6.5m，表层土壤最大冻结深度0.5m。

2、试验目的、依据及试验段的设置

（1）试验目的

根据设计要求，当地质条件无法满足客运专线铁路路基在沉降和稳定方面的要求时，对于进行强夯加固处理地段，在正式施工前进行现场工艺性试验。

通过夯前、夯后的地基土采用标贯、静力触探、荷载试验等方法进行检测，根据试验数据整理、分析、对比，确定单点总夯击能与夯入度、夯点间距及夯遍间歇时间、夯击遍数、有效加固深度等，形成适合本区段基底强夯处理施工的参数和施工工艺方法。

（2）试验编制依据

《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》

《客运专线铁路路基工程施工技术指南》（TZ212-2005）

《铁路工程土工试验方法》（TBJ102-96）

铁三院提供的相关设计图纸、文件等。

（3）试验区的布置

根据目前施工图及征地拆迁、现场交通等情况综合分析，选有地质情况具有代表性的两段路基分别进行强夯试验，其中第一段定在DK562+820～DK563+020区段内，第二段定在DK565+598.08～DK565+906.95。

一）施工准备

1.材料

（1） 预应力杆体材料宜选用钢绞线、高强度钢丝或高强螺纹钢筋。

当预应力值较小或锚杆长度小于20m时，预应力筋也可采用 II 级或 III 级钢筋。

（2） 水泥浆体材料：

水泥应 普通硅酸盐水泥，必要时可采用抗硫酸盐水泥，不得使用高铝水泥。

细骨料应选用粒径小于2mm的

中细砂。

采用符合要求的水质，不得使用污水，不得使用PH值小于4的酸性水。

（3） 塑料套管材料：

应具有足够的强度，保证其在加工和安装过程中不致损坏，具有抗水性和化学稳定性，与水泥砂浆和防腐剂接触无不良反应。

（4） 隔离架应由钢、塑料或其它杆体无害的材料制作，不得使用木质隔离架。

（5） 防腐材料：

在锚杆服务年限内，应保持其耐久性，在规定的工作温度内或张拉过程中不开裂、变脆或成为流体，不得于相邻材料发生不良反应，应保持其化学稳定性和防水性，不得对锚杆自由段的变形产生任何限制。

2.作业条件

（1） 在锚杆施工前，应根据设计要求、土层条件和环境条件，合理选择施工设备、器具和工艺方法。

（2） 根据设计要求和机器设备的规格、型号，平整出保证安全和足够施工的场地。

（3） 施工前，要认真检查原材料型号、品种、规格及锚杆各部件的质量，并检查原材料和主要技术性能是否符合设计要求。

（4） 工程锚杆施工前，宜取两根锚杆进行钻孔、注浆、张拉与锁定的试验性作业，考核施工工艺和施工设备的适应性。

（二）操作工艺

1.钻孔

（1） 钻孔前，根据设计要求和土层条件，定出孔位，做出标记。

（2） 作业面场地要平坦、坚实、有排水沟，场地宽度大于4m。

（3） 钻机就位后，应保持平稳，导杆或立轴与钻杆倾角一致，并在同一轴线上。

（4） 钻进用的钻具，可采用地质部门使用的普通岩芯钻探的钻头和管材系列。

钻孔设备可根据土层条件选择专门锚杆钻机或地质钻机。

（5） 根据土层条件可选择岩芯钻进，也可选择无岩芯钻进；为了配合跟管钻进，应配备足够数量的长度为0.5-1.0m的短套管。

（6） 在钻进过程中，应精心操作，精神集中，合理掌握钻进参数，合理掌握钻进速度，防止埋钻、卡钻等各种孔内事故。

一旦发生孔内事故，应争取一切时间尽快处理，并备齐必要的事故打捞工具。

（7） 钻孔完毕后，用清水把孔底沉渣冲洗干净，直至孔口清水返出。

2.锚杆杆体的组装与安放

（1） 按设计要求制作锚杆，为使锚杆处于钻孔中心，应在锚杆杆件上安设定中架或隔离架（粗钢筋杆体沿轴线方向每隔1.0-2.0m设置一个定中架，钢绞线或钢丝束每隔1.0-1.5m设置一个隔离架）。

（2） 锚杆钢筋或钢丝平直、顺直、除油除绣。

杆体自由段应用塑料布或塑料管包扎，与锚固体连接处用铅丝绑扎。

（3） 安放锚杆杆体时，应防止杆体扭曲、压弯，注浆管宜随锚杆一同放入孔内，管端距孔底为50-100mm，杆体放入角度与钻孔

倾角保持一致，安好后使杆体始终处于钻孔中心。

（4） 若发现孔壁坍塌，应重新透孔、清孔，直至能顺利送入锚杆为止。

3.注浆

（1） 注浆材料应根据设计要求确定，一般宜选用水泥：

砂=1：

1-1：

2，水灰比0.38-0.45的水泥砂浆或水灰比0.40-0.45的纯水

泥浆，必要时可加入一定量的外加剂或掺合料。

（2） 浆液应搅拌均匀，过筛，随搅随用，浆液应在初凝前用完，注浆管路应经常保持畅通。

（3） 常压注浆采用砂浆泵将浆液经压浆管输送至孔底，再由孔底返出孔口，待孔口溢出浆液或排气管停止排气时，可停止注浆。

（4） 浆液硬化后不能充满锚固体时，应进行补浆，注浆量不得小于计算量，其充盈系数为1.1-1.3。

（5） 注浆时，宜边灌注边拔出注浆管。

但应注意管口应始终处于浆面以下，注浆时 应随时活动注浆管，待浆液溢出孔口时全部拔出，（6） 拔出套管，拔管时应注意钢筋有无被带出的情况，否则应再压进去直至不带出为止，再继续拔管。

（7） 注浆完毕应将外露的钢筋清洗干净，并保护好。

4.张拉与锁定

（1） 按设计和工艺要求安装好腰梁，并保证各段平直，腰梁与挡墙之间的空隙要紧贴密实，并安装好支承平台。

（2） 锚杆张拉前至少先施加一级荷载（即1/10的锚拉力），使各部紧固伏贴和杆体完全平直，保证张拉数据准确。

（3） 锚固体与台座砼强度均大于15MPa时（或注浆后至少有7天的养护时间），方可进行张拉。

（4） 锚杆张拉至1.1-1.2设计轴向拉力值时Nt，土质为砂土时保持10min，为黏性土时保持15min，然后卸荷至锁定荷载进行锁定作业。

锚杆张拉荷载分级观测时间遵守下表的规定。

（5） 锚杆锁定工作，应采用符合技术要求的锚具（略）。

张拉荷载分级观测时间（min）

 砂质土

 黏性土

0.1Nt

 5

 5

0.25Nt

 5

5

0.50Nt

 5

 5

0.75Nt

 5

 5

 1.0Nt

 5

 10

 1.1-1.2Nt

 10

 15锁定荷载

 10

 10

 （6） 锚杆锁定后，若发现有明显预应力损失时，应进行补偿张拉。

4.土层锚杆防腐

（1） 锚杆锚固段的防腐处理

1） 一般腐蚀环境中的永久锚杆，其锚固段内杆体可采用水泥浆或砂浆封闭防腐，但杆体周围必须有2.0CM厚的保护层。

2） 严重腐蚀环境中的永久锚杆，其锚固段内杆体宜用纹管外套，管内孔隙用环氧树脂水泥浆或水泥砂浆充填，套管周围保护层

厚度不得小于1.0CM。

3） 临时性锚杆锚固段杆体应采用水泥浆封闭防腐，杆体周围保护层厚度不得小于1.0CM。

（2） 锚杆自由段的防腐处理

1） 永久性锚杆自由段内杆体表面宜涂润滑油或防腐漆，然后包裹塑料布，在塑料布面再涂润滑油或防腐漆，最后装入塑料套管

中，形成双层防腐。

2） 临时性锚杆的自由段杆体可采用涂润滑油或防腐漆，再包裹塑料布等简易防腐措施。

（3） 外露锚杆部分的防腐处理

1） 永久性锚杆采用外露头时，必须涂以沥青等防腐材料，再采用混凝土密封，外露钢板和锚具的保护层厚度不得小于2.5CM。

2） 永久性锚杆采用盒具密封时，必须用润滑油填充盒具的空隙。

3） 临时性锚杆的锚头宜采用沥青防腐。

（三）质量标准。

1.保证项目

（1） 锚杆工程所用原材料、钢材、水泥浆、水泥砂浆标号必须符合设计要求。

（2） 锚固体的直径、标高、深度和倾角必须符合设计要求。

（3） 锚杆的组装和安放必须符合《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22：

90）的要求。

（4） 锚杆的张拉、锁定和防锈处理必须符合设计和施工规范的要求。

（5） 土层锚杆的试验和监测必须符合设计和施工规范的规定。

2.基本项目

（1）水泥、砂浆及接驳器必须经过试验，并符合设计和施工规范的要求，有合格的试验资料。

（2）在进行张拉和锁定时，台座的承压面应平整，并与锚杆的轴线方向垂直。

（3）进行基本试验时，所施加最大试验荷载（QMAX）不应超过钢丝、钢绞线、钢筋强度标准值的0.8倍。

（4）基本试验所得的总弹性位移应超过自由段理论弹性伸长的80%，且小于自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长。

3.允许偏差

（1）锚杆水平方向孔距误差不应大于50MM，垂直方向孔距误差不应大于100MM。

（2）钻孔底部的偏斜尺寸不应大于锚杆长度的3%。

（3）锚杆孔深不应小于设计长度，也不宜大于设计长度的1%。

（4）锚杆锚头部分的防腐处理应符合设计要求。

（四）施工注意事项

1. 避免工程监理质量通病

（1） 根据设计要求和土层条件，认真编制施工组织设计，选择合理的钻进方法，认真操作，防止发生钻孔坍塌、掉块、涌砂和缩径，保证锚杆顺利安插和顺利灌注。

（2） 按设计要求正确组装锚杆，正确绑扎，认真安插，确保锚杆安装质

（3） 按设计要求严格控制水泥浆水泥砂浆配合比，掌握搅拌质量，并使注浆设备和管路处于良好工作状态。

（4） 根据所用锚杆类型正确选用锚具，并正确安装台座和张拉设备，保证试验数据准确可靠。

2. 主要安全技术措施

（1） 施工前应认真进行技术交底，施工中应明确分工，统一指挥。

（2） 各种设备应处于完好状态。

（3） 张拉设备应牢靠，试验时应采取防范措施，防止夹具飞出伤人。

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（4） 注浆管路应畅通，防止塞泵、塞管。

（5） 机械设备的运转部位应有安全防护装置。

（6） 电器设备应设接地、接零，并由持证人员安装操作，电缆、电线必须架空。

（7） 施工人员进入现场应戴安全帽，操作人员应精神集中，遵守有关安全规程。

（8） 锚杆钻机应安设安全可靠的反力装置。

（9） 在有地下承压水地层钻进，孔口必须设置可靠的防喷装置，一旦发生漏水涌砂时能及时封住孔口。

（10）锚杆各条钢筋的连接要牢靠，严防在张拉时发生脱扣现象。

3. 产品保护

（1） 施工时，应注意保护定位标准桩，轴线引桩，水准桩，防止碰撞位移。

（2） 夜间施工时，应合理安排施工顺序，有足够的照明设施，防止配合比不准确。

（3） 锚杆的非锚固段及锚头部分要及时作防腐处理，永久性锚杆必须进行双层防腐，临时性锚杆可采用简单防腐。