以下是:張家口市張北縣鋼花管-鋼花管實力廠家的產品參數
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注漿后單樁垂直承載力的提高幅度與樁底和樁側土層性質關系極大,根據統計資料表明,在北京地區10m左右的短樁,當樁底進入中粗砂及礫石層時,采用樁底注漿工藝后,其單樁垂直承載力可提高70%~200%;福建地區樁底進入砂層的60m長樁,在樁底注漿后承載力可提高80%~90%;天津地區樁底進入粉細砂層的40~60m中長樁,在樁底注漿后承載力可提高20%~40%。所以說,在砂層區,采用樁底注漿工藝,可產生較大的經濟效益。
(8.1)為防止水泥漿從空孔部分的壓漿管接頭處壓出,空孔部分的壓漿管接頭應采用生料帶進行密封,并且空孔部分的鋼管均應采用整根長鋼管連接。
(8.2)壓漿應低檔慢壓,先稀后濃。低檔慢壓既能有效防止壓 力突然增大無法壓漿的情況,也能防止漿液順著樁身上竄或從其他的 地方冒出,使樁端或樁周土體被水泥漿液逐步填充,隨著壓漿量的增加,壓力自然形成逐漸增加的狀況。
(8.3)同一根樁的壓漿管,如其中一根確實無法壓漿或壓漿量 不夠,另一根壓漿管壓漿時應補足相應的壓漿量。鄰近樁的相鄰壓漿管也應補足相應的壓漿量。
(8.4)如壓漿量未達到設計要求,就出現漿液冒出地面時,應 暫停壓漿,并將壓漿管內的水泥漿用緩凝型的水泥漿置換出,停止1h左右再進行復壓,如此往復,直至達到設計壓漿量。
(8.5)當場地附近出現滲漿現象或壓漿量滿足要求、但壓力較 小時,不能盲目地認為壓漿量達到要求就終止壓漿。此時應采用間隔 復壓、摻早強劑、封閉滲漿通道等方法,保證有效壓漿量。
鉆孔灌注樁的后注漿基本上屬于劈裂注漿與滲透注漿相結合。所謂劈裂注漿,即壓入的高壓漿體克服土體主應力面上的初始壓應力,使土體產生劈裂破壞,漿體沿劈裂縫隙滲入土體填充空隙,并擠密樁側土,促使土體固結從而提高注漿區的土體強度。如注漿區在樁底,則漿液首先在樁底沉渣區劈裂和滲透,使沉渣及樁端附近土體密實,產生“擴底”效應,使端承力提高,如注漿區在樁側某部位,則該部位也同樣出現“擴徑”效應。從大量試樁實測資料可看出,樁底注漿后不僅樁的端承力提高了,在樁端以上5m甚至更大范圍內的樁側摩阻力也有較大提高。如果在樁側某段面注漿,同樣該斷面以上一定范圍內的樁側摩阻力也有明顯提高。超前小導管注漿技術是隧道淺埋暗挖的一種支護措施,在隧道的軟弱破碎地層、穿越淺埋段、沙層段、洞口偏壓段、斷層破碎帶及砂卵石段等不良地段施工中發揮著重要的作用。本文分析了隧道超前小導管注漿的基本原理與設計參數、小導管注漿具體施工工藝、質量要求及注意事項。
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注漿量計算
小導管注漿單管漿液擴散半徑一般為0.5~1.0m。這與深孔超前圍幕注漿的擴散半徑2~4m(管徑Ф75~Ф110mm、注漿壓力為1.5~4Mpa)有明顯區別,故《隧道施工規范》中的注漿量計算公式(如下)不能作為小導管注漿量的估算公式:
V1=π╳R2╳H╳η╳α╳β ┈┈┈┈公式(1)
V1為注漿量(m3);R為擴散半徑(m);H為注漿管有效長度(m);η為地層孔隙率;α為注漿系數0.7~0.9;β為漿液損耗系數1.1~1.4。
查閱參考資料注2,以下計算公式相對符合實際單孔注漿量:
V2=π╳R2╳c╳η=π╳[(0.6~0.7) ╳s]2╳L╳η ┉┉┈┈公式(2)
V2為注漿量(m3) ;S為小導管中心距離(m); L為小導管有效長度(m); R為考慮到注漿范圍相互重疊的原則,擴散半徑取(0.6~0.7)╳s(m);η巖體孔隙率%:Ⅱ類3~5%,Ⅲ類硬巖3~5%、軟巖2~3%,Ⅳ類硬巖2~3%,軟巖1~2%。
實際施工中因鉆孔偏差或鉆眼內的地質原因,注漿液竄漿或跑漿經常出現,每個注漿管內的注漿量很不均勻,因此理論單眼注漿量尚不能作為注漿的一個嚴格控制指標,應以整排小導管的理論推算總量作為上下范圍的控制指標。故按整排小導管上下各0.5~1 m范圍的巖土體內均已注漿填充考慮,應以下列公式估算注漿總量:(見圖示1)
V3=(π╳θ/360+2T/ R)╳[(R+T) 2 -(R-T) 2]╳η╳L╳β+ Q ┈┈┈公式(3)
V3為注漿量(m3) ;θ為拱部小導管布設范圍相對于圓心的角度;R為小導管位置相對于圓心的半徑; T為漿液擴散半徑0.5~1 m;L為小導管有效長度(m);η巖體孔隙率%:Ⅱ類3~5%,Ⅲ類硬巖3~5%、軟巖2~3%,Ⅳ類硬巖2~3%,軟巖1~2%;β為漿液損耗系數1.1~1.4;Q為小導管的容積 (m3)。
V3 理論注漿量應是一個注漿量控制范圍值。在R、L、Q固定的條件下,以小的擴散半徑0.5 m、該類圍巖小的巖體孔隙率、漿液損耗系數代入公式得小理論注漿量V3min, 以大的擴散半徑1m、該類圍巖大的巖體孔隙率、漿液損耗系數代入公式得大理論注漿量V3max。 同理可推算同一斷面的上下雙排或多排小導管一次注漿的總量。
工藝特點
(1)形成了管棚與固結聯合的超前支護體系,提高巖體自身的穩定性,抑制圍巖松弛變形,增強了施工的性。
(2)加固效果穩妥可靠,注漿質量易于控制。
(3)采用超前支護手段,通過調整凝固時間,可大大縮短暗挖工序時間。
(4)采用常用小型機械施作,無需配備專用設備,工藝操作簡便,一般工地都可掌握。
設計參數
小導管注漿支護的一般參數如下:鋼管直徑30 - 50mm鋼管長3 - 5m,鋼管鉆設注漿孔間距為100 - 150 mm,鋼管沿拱的環向布置間距為300 - 500 mm.鋼管沿拱的環向外插角為5°一15°,小導管是受力桿件,因此兩排小導管在縱向應有一定搭接長度,鋼管沿隧道縱向的搭接長度一般不小于1m .注漿材料:一般采用水泥砂漿(水灰比0.5~1);當圍巖破碎,巖體止漿效果不好時,可采用水泥-水玻璃雙液漿。
準備工作
(1)熟悉設計圖紙,由測量隊準確地進行開挖輪廓放線。
(2)制作小導管(以一振區間為例)
小導管采用外徑φ42mm,壁厚3.5mm的熱軋無縫鋼管,鋼管前端作成尖錐狀,尾部焊接φ6加勁箍,以防打設小導管時端部開裂,影響注漿管聯接,尾部長度100cm,作為不鉆孔的止漿段。管壁四周鉆四排φ10mm孔,孔間距15㎝,呈梅花型布置
2噴砼封閉開挖面
為了防止小導管注漿時漿液沿隧道掌子面滲漏,需做止漿墻封閉開挖面,止漿墻采用噴射砼方法制作,噴砼范圍為開挖面和5m范圍內的坑道,厚度為5~10cm,噴射砼施工按噴射砼作業指導書有關規定操作。
3鉆孔、安裝小導管
(1)測量放樣,在設計孔位標標記。
(2)鉆孔需沿隧道縱向開挖輪廓線向外以10°外插角鉆孔,鉆孔深度為3.5m,鉆孔完畢將小導管沿孔打入。如遇地層松軟,也可用游錘或手持風鉆直接打入。
(3)與支撐結構的連接,一般有三種方法:
①對于格柵鋼架將末端置于鋼架腹部并焊固在格柵鋼架上,對于型鋼鋼架,首先在拱架腹板中央開孔,鉆孔和安裝均通過該孔,安裝后末端同鋼架焊固;
②在鋼架(型鋼或格柵)頂部鉆孔、安裝后末端焊固在鋼架上;
③將末端用短筋環向焊固相連,以增強共同支護作用。
首先在拱架腹板中央開孔,鉆孔和安裝均通過該孔,安裝后末端同鋼架焊固
頂部鉆孔、安裝后末端焊固在鋼架上測量放線預埋格柵外環主筋,緊靠主筋鉆孔將末端用短筋環向焊固相連,以增強共同支護作用
4密封
小導管打入后,將注漿泵的高壓膠管與管口聯通,并且用棉紗等將管口處的縫隙塞緊,以保證注漿時不至于滲漏漿液。管路接通后先要壓水檢查密封性,達到要求后方可注漿。
但在實踐施工中普遍存在對小導管注漿的作用認識不清、對其工藝流程中的操作把關不嚴、對注漿量的控制不當等情況,造成實際注漿止水效果不明顯、圍巖固結不佳、計量注漿量遠大于實際注漿量等問題。現將本人在工程施工中積累的部分經驗和推導出來的公式供大家探討。
一小導管注漿的分類
根據不同的注漿目的注漿材料一般分為二類:類為注水泥砂漿,其主要作用為增強導管的剛度,如浙江17省道十八跳隧道;第二類為注水泥漿或水泥—水玻璃雙液漿等化學漿液,其主要作用為:
(1)通過漿液的化學作用,將坑道周圍噴漿區的松散巖體在短時間凝固并達到一定自穩力,為掘進時的施工提供保障;
(2)漿液進入巖(土)體的空隙凝結固化后起防水作用。
水泥—水玻璃雙液漿的固結時間一般為4小時左右,單液水泥漿的固結時間一般為8小時左右。在甬金高速公路白峰嶺隧道金華端施工中,右洞為水泥—水玻璃雙液注漿,左洞為水泥漿單液注漿,在地質條件、施工操作工藝基本相同的情況下證明:雙液注漿的止水效果明顯優于單液注漿。本文就水泥—水玻璃雙液注漿的施工工藝予以重點探討。
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