项目二十五 衬砌裂缝整治——骑缝锚杆(管

发布者:白霖发布时间:2018-03-08浏览次数:403

项目二十五  衬砌裂缝整治——骑缝锚杆(管)

知识目标:

1.了解衬砌裂缝的常用整治措施;

2.正确识读裂缝整治设计图纸;

3.掌握骑缝锚杆、骑缝锚管整治隧道衬砌裂缝的方法。

能力目标:

1.能够根据裂缝状态选择合理的处治方式;

2.能根据设计图纸布置骑缝锚杆或锚管;

3.能检查骑缝锚杆或锚管的安装质量。

一、知识链接

衬砌裂缝是常见的衬砌病害类型,该类型是病害主要包括在不利荷载、温度等条件下产生的衬砌裂缝、错台,以及伸缩缝、沉降缝、施工缝产生的变形和错台。衬砌裂缝会引起结构的承载力急剧下降,导致衬砌结构突然失稳和垮塌。根据衬砌裂缝的类型和危害程度的不同,常用的衬砌裂缝整治方法有:

1.表面修补法

该法适用于对承载能力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理,也适用于大面积裂缝防渗、防漏的处理。其中包括:表面涂抹水泥砂浆法、表面涂抹环氧胶泥法、表面凿槽嵌补法、表面黏贴环氧玻璃布法、表面贴防护板法、扒钉铆合法等);

2.压浆修补法

该方法使用压浆泵将修补用胶浆压入构件的裂缝中,胶浆凝结、硬化后起到补强和恢复结构构件整体性的作业。这种方法适用于对结构整体性有影响,或有防水、防渗要求的裂缝缝补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料,可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。其中包括水泥灌浆法、化学灌浆法等。

3.拱部挂网喷锚法

该方法的核心思想在于首先消除造成衬砌开裂的外力,然后进行喷锚补裂。一般采取打设系统中空注浆锚杆、凿除表面混凝土、挂网、喷射混凝土的整治办法。

4.稳固岩体处理裂缝法

如治水稳固岩体法、锚杆加固岩体法、注浆加固岩体法、支挡加固岩体法、回填与换填加固岩体法等

5.加固衬砌处理裂缝法

如嵌补加固法、喷锚加固法等

本实训项目为岩体加固措施的一种,当衬砌在外力作用下发生鼓掌变形,或移动错位等情形时,可采用这种锚杆加固岩体的方法,此时即可沿内缘张裂纹的走向两部布置,做局部加固,也可做全断面加固,将衬砌与岩体嵌固在一起,形成一个均匀压缩袋,以增强围岩的稳定性,提高支护结构的承载能力,采用此法时应检查衬砌厚度、背后超挖回填及围岩整体性情况。锚杆的设置应在衬砌的背后压浆后两个星期进行,锚杆锚固段应设在稳定的围岩中。

二、使用仪器设备

仪器设备:注浆机、环氧砂浆、压力表等。

三、实训内容与方法

(一)基本原理

锚杆具有悬吊作用、组合梁作用、紧固作用及均匀压缩拱作用,在隧道结构产生病害部位安设锚杆,可有效提高围岩的整体承载力,将已产生裂纹的衬砌混凝土与已加固的围岩结合在一起,阻止衬砌结构的进一步破坏。

利用锚杆的悬吊、组合梁、减跨、挤压加固作用,将已产生病害的衬砌结构与已加固的围岩连为一体,增加衬砌结构的承载能力,抑制衬砌变形的发展。锚杆加固设计时,应查明衬砌实际厚度,及拱背超挖回填情况,锚杆有效长度一般应穿过回填材料达到围岩体内一定深度,另外,在设置锚杆前,应先对衬砌背后空洞或松散体进行注浆填充。

骑缝锚杆适用于衬砌后岩体完整、无水、无空洞时;骑缝锚管适用于软质岩、有水、衬砌背后有空洞或回填不密实时。

(二)骑缝锚杆(锚管)设置:

1)普通裂缝宽度1~5mm,错台裂缝宽度5~10mm,深度5~7cm

2)Ф22砂浆锚杆(Ф32锚管)锚管每根长0.15m,沿裂缝两侧交错布置,距裂缝0.3m、沿裂缝间距0.5m。错台裂缝的错动侧设两排骑缝锚管,间距0.5m,梅花行布置。

3)锚杆、锚管端头槽在锚杆的抗拔力达到设计强度后,需用膨胀水泥砂浆回填,并与原衬砌打磨整齐。

4)锚杆端头通过螺母于垫板连接;锚管端头(焊接)于垫板上,焊缝高度不小于10mm。焊接及螺栓连接应符合《钢结构施工验收规范》的要求,以保证焊缝及螺栓连接质量。

5)对错台裂缝的错动侧的错台部分应进行修凿处理,且应打磨平整。

6)Ф32锚管注浆孔加工要求:孔径Ф8,孔距1020cm,交错设置,锚管尾部位于既有衬砌内部分不加工注浆孔。

四、注意事项

锚管注浆液和锚杆用砂浆,在围岩地下水为侵蚀性环境时,所用材料应根据侵蚀环境类型采用耐侵蚀材料,一般宜采用掺耐侵蚀剂的材料。

锚管注浆压力一般为0.40.5Mpa,压浆时,应对既有衬砌裂缝进行观察,以防衬砌破坏坍落,确保施工及运营安全。