李卓
沈陽(yáng)公路工程監(jiān)理有限責(zé)任公司 遼寧沈陽(yáng) 110179
近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也在突飛猛進(jìn)的發(fā)展。而且建設(shè)方向逐漸由發(fā)達(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)向欠發(fā)達(dá)地區(qū)、由平原地區(qū)轉(zhuǎn)向山嶺地區(qū),隨之而來(lái)的便是需要大規(guī)模修建公路隧道。本人認(rèn)為隧道施工過(guò)程中錨桿施工質(zhì)量比較難以控制,故本文將結(jié)合相關(guān)隧道工程淺析公路工程隧道錨桿施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。
目前,常見公路隧道錨桿根據(jù)結(jié)構(gòu)形式及施工工藝不同可分為砂漿錨桿、中空注漿錨桿,下面將按照施工順序逐一介紹不同錨桿施工過(guò)程質(zhì)量控制方法及檢測(cè)手段。
錨桿鉆孔施工宜在隧道開挖初噴后及時(shí)進(jìn)行,鉆孔前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用紅油漆在初噴混凝土表面對(duì)錨桿位置進(jìn)行標(biāo)識(shí)。邊墻及拱腳處的錨桿可采用一般風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)人工鉆孔,拱部及拱腰處的錨桿由于受臺(tái)車高度限制如采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)人工鉆孔無(wú)法保證鉆頭與巖面垂直,推薦采用帶機(jī)械臂的鑿巖機(jī)代替人工鉆孔[1]。成孔后應(yīng)采用高壓風(fēng)槍清孔,質(zhì)檢人員應(yīng)逐個(gè)檢查孔徑(錨桿孔比錨桿徑大15mm)及孔深(±50mm)。
普通水泥砂漿錨桿宜選用螺紋鋼筋做錨桿。錨桿外露端應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求加工120-150mm的標(biāo)準(zhǔn)螺紋,并配套采用墊板及標(biāo)準(zhǔn)螺母。
注漿材料根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用普通硅酸鹽32.5或42.5水泥,砂子選用粒徑小于2.5mm河砂并過(guò)篩,膠骨比1:0.5-1:1,水灰比0.38-0.45,砂漿標(biāo)號(hào)不小于M20。砂漿制備應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)室確定具體配合比,并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備試拌檢驗(yàn)?,F(xiàn)場(chǎng)試拌應(yīng)確定各種原材料的標(biāo)定計(jì)量工具,以滿足日常施工需要。成型砂漿應(yīng)滿足可塑性要求既不隨處流淌,方可滿足大角度孔洞注漿要求。由于這種砂漿稠度較大、流動(dòng)性差,故普通活塞式注漿機(jī)難以滿足施工需要,推薦使用螺桿式制漿注漿一體機(jī)進(jìn)行砂漿錨桿注漿。
注漿時(shí),將注漿管插至孔底,打開閥門開始注漿。在螺桿推動(dòng)下,將砂漿不間斷的壓入孔內(nèi),同時(shí)將注漿管跟隨著緩緩?fù)顺?,并始終保持注漿管口埋在砂漿內(nèi),以免漿中出現(xiàn)空洞。待砂漿灌至孔內(nèi)三分之二時(shí)抽出注漿管并立即把錨桿插入孔眼,保證孔內(nèi)有少量砂漿溢出的同時(shí)安裝墊板及螺母,防止砂漿流失。若孔口無(wú)砂漿流出應(yīng)重新清孔重復(fù)上述步驟[2]。
中空注漿錨桿多采用廠家成型產(chǎn)品,包括錨頭、錨桿體、止?jié){塞、墊板及螺母。
注漿材料根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用普通硅酸鹽32.5或42.5水泥,水灰比0.4-0.5。漿液制備同樣應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)室確定具體配合比,并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備試拌檢驗(yàn)?,F(xiàn)場(chǎng)試拌應(yīng)確定各種原材料的標(biāo)定計(jì)量工具,以滿足日常施工需要。漿液攪拌應(yīng)均勻,一般水泥漿攪拌時(shí)間為3-5分鐘,但不得超過(guò)30分鐘。未攪拌均勻或沉淀的漿液嚴(yán)禁使用。成型漿液應(yīng)滿足試驗(yàn)室稠度要求。由于這種砂漿稠度較小、流動(dòng)性強(qiáng),故普通活塞式注漿機(jī)即可滿足施工需要。
注漿前,應(yīng)檢查桿體和鉆頭的水孔是否通暢,若有異物堵塞,應(yīng)及時(shí)清理,桿體插入孔內(nèi)后安裝止?jié){塞、墊板及螺母。桿件安裝就位后,應(yīng)用清水洗孔,直至孔口反水。隨后用錨固劑堵塞止?jié){塞周圍,連接注漿管,打開閥門連續(xù)注漿,至注漿機(jī)壓力表達(dá)到設(shè)計(jì)要求壓力后方可停止注漿,并立即用錨固劑堵塞錨桿口。
在進(jìn)行水泥砂漿錨桿施工過(guò)程中,施工人員可以從以下幾方面進(jìn)行:第一,加強(qiáng)對(duì)砂漿標(biāo)號(hào)的重視程度,將其控制在C20以上,進(jìn)行合理的砂漿配合比工作,通常情況下,水泥、砂、水的配合比應(yīng)該是1∶(1-15)∶(0.45-0.5)。從水灰比視角下出發(fā),其比例應(yīng)該在0.45-0.50最合適。施工單位可以采用20MnSi鋼筋形式的桿體材料,最好選擇A3鋼筋??刂坪娩摻畹闹睆奖3衷?4mm-22mm為宜,長(zhǎng)度2m-3.5m,為增加錨固力,桿體內(nèi)端可以劈口叉開;第二,進(jìn)行實(shí)際鉆孔過(guò)程中,施工人員應(yīng)該保證其與巖層結(jié)構(gòu)達(dá)到垂直的狀態(tài),在完成鉆孔工作之后,第一時(shí)間借助高壓水工具,將其孔內(nèi)進(jìn)行全面的清潔,面對(duì)有著向下結(jié)構(gòu)的鉆孔,此時(shí)施工人員需要對(duì)利用高壓風(fēng)吹凈水工具進(jìn)行操作,為了避免后期砂石等進(jìn)行鉆孔內(nèi)部,施工人員還需要通過(guò)塞子的作用,將鉆孔部分進(jìn)行合理的管理;第三,充分的對(duì)水泥砂漿實(shí)施合理的攪拌,對(duì)其和易性進(jìn)行全面的關(guān)注,施工人員一邊攪拌一邊應(yīng)用,保證砂漿能夠在凝固之前,全部應(yīng)用完;第四,在實(shí)施注漿操作過(guò)程中,首先,施工人員應(yīng)該先完成注漿工序,然后再將桿體進(jìn)行合理的插入,保證鉆孔底部能夠促使注漿管連接。實(shí)際注漿操作時(shí),施工人員需要先拔出注漿管,保證砂漿材料內(nèi)部能夠埋住注漿管,防止后期砂漿內(nèi)部空洞現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時(shí),在注漿操作過(guò)程中,如果遇到需要停止的問(wèn)題,此時(shí)到停頓時(shí)間大于三十分鐘時(shí),施工人員應(yīng)該應(yīng)用水潤(rùn)滑注漿灌,將注漿管進(jìn)行封閉。除此之外,施工人員應(yīng)該先將珠江口進(jìn)行有效的堵塞,然后在注漿管插入時(shí),需要與鉆孔底部保持5-10cm的距離,隨水泥砂漿的注入緩慢勻速拔出,隨即迅速將桿體插入,若孔口無(wú)水泥砂漿溢出,應(yīng)將桿體拔出重新注漿[3]。
錨桿質(zhì)量檢測(cè)主要包括孔位、孔深、孔徑、錨桿長(zhǎng)度、抗拔力及注漿飽滿度。其中孔位、孔深、孔徑、錨桿長(zhǎng)度均可在施工過(guò)程中進(jìn)行實(shí)測(cè)實(shí)量,做好施工原始記錄。抗拔力則需要在錨桿達(dá)到砂漿或水泥漿齡期后方可進(jìn)行檢測(cè),抗拔力檢測(cè)屬于有損錨桿功能性檢測(cè),應(yīng)按規(guī)范控制檢測(cè)數(shù)量。
目前,比較流行的檢測(cè)方法為借助設(shè)備對(duì)錨桿進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)主要采用聲波檢測(cè)原理:在錨桿桿體外端發(fā)射一個(gè)聲波脈沖,它沿桿體鋼筋以管道波形式傳播,到達(dá)鋼筋底端后反射,在桿體外端可接收此反射波。因此可以根據(jù)反射波振幅大小判定注漿飽滿度,根據(jù)反射波和入射波的時(shí)間差判定錨桿的長(zhǎng)度。通過(guò)無(wú)損檢測(cè)手段可有效提高隧道錨桿質(zhì)量檢測(cè)的準(zhǔn)確性及數(shù)據(jù)的完整性。
綜上所述,無(wú)論采取什么樣的檢測(cè)方法都屬于后期的亡羊補(bǔ)牢,無(wú)法彌補(bǔ)由于施工質(zhì)量而帶來(lái)的安全隱患。只有在施工過(guò)程中,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件及施工規(guī)范的要求進(jìn)行施工及采取有效的質(zhì)量控制措施才能真正提高隧道工程錨桿施工質(zhì)量。使用合格的材料、采用合理的工藝、選擇合適的設(shè)備、落實(shí)完備的質(zhì)檢體系方能保證公路隧道工程錨桿施工質(zhì)量。