西江特大桥锚索成孔施工技术

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1、西江特大桥锚索成孔施工技术:文章以新建南广铁路西江特大桥锚碇锚索施工为例，介绍在复杂地理地质条件下，采用旋喷注浆加固地层，从而使锚索施工顺利成孔，确保了施工质量，满足了工期要求，为以后同类施工提供了参考依据。　　关键词:西江特大桥锚索成孔施工　　　　1、工程概况　　西江特大桥为新建南广铁路的标志性和控制性工程，其孔跨布置为：（41.248649.1）m＋1-32m简支箱梁，桥梁全长618.3m。主跨为中承式钢箱提篮拱桥，拱脚中心距450m，矢跨比1/4，桥面距拱顶71.7m。钢箱拱肋，桥面为钢砼结

2、合梁体系。拱肋采用缆索吊机悬臂拼装施工。全桥共设扣索塔架2座，扣缆塔合建。每座扣塔设置4个后锚碇用以平衡拱肋悬臂拼装自重，缆塔设置2个后锚碇用以提供吊装节段过程中所产生的拉力。锚碇总体布置图见图1。　　　　图1：锚碇总体布置图　　　　锚碇采用预应力岩锚体系，由预应力锚索与钢筋混凝土锚碇体组成。锚索采用密集群锚体系，由斜向锚索与竖向锚索组成。扣塔锚碇斜向锚索布置为7列（间距2m）4排(间距1.5m)，竖向锚索为6列（间距2m）×2排(间距3.8m)；缆塔锚碇斜向锚索为7列（间距2m）×3排(间距2.

3、25m)，竖向锚索同扣塔锚碇。锚索设计钻孔深度最大为70m，钻孔倾角为20°或30°，孔径为150mm。锚碇结构图见图2。　　桥位跨越西江，两岸皆为中低山，地层广泛发育，岩性复杂，主要以砂岩为主，岩层透水性强。特别是靠南宁侧山体，锚碇区存在断层，节理裂隙发育，岩体破碎。在锚索钻孔施工过程中出现塌孔，渗水等不良地质现象，导致锚索施工成孔困难。　　图2：锚碇结构图　　2、方案研究　　在复杂地理地质条件下出现锚索施工成孔困难时，一般会采取渗透注浆固结地层或跟套管成孔。　　2.1方案一：渗透注浆固结地层　

4、　渗透注浆通过压力作用使浆液充填土的空隙和岩石的裂隙，从而达到固结岩土，防止渗水的目的。先钻注浆孔，然后安装注浆管及埋设止浆塞，然后进行注浆。注浆孔布置在相邻两个锚索孔之间，孔径为120mm，孔深比设计钻孔深度深5m，钻孔倾角比设计锚索钻孔倾角小1°～2°，浆液采用纯水泥浆，水灰比为0.75:1，注浆管为φ16mm钢管，注浆压力达到10Mpa。　　2.2方案二：跟套管成孔　　套管跟进即在进行钻孔施工的过程中采取套管随钻孔跟进，使孔壁增加一层钢护壁，防止塌孔，从而保证锚索顺利成孔，在锚索下放到位后拔

5、出套管循环利用。钻头采用φ115mm扩孔直径达到φ146mm以上的偏心钻头，钻杆直径为89mm，跟进管靴外径φ146mm，内径为φ120mm，跟进套管外径φ146mm，壁厚为10mm。　　2.3方案确定　　对于方案一，因岩层破碎，存在断层，在进行注浆加固时，注浆浆液大部分往断层裂隙处渗透，而压力只能达到2Mpa，重新进行锚索钻孔时，成孔还是出现塌孔。而采取方案二进行试钻时，因钻孔深，套管跟进拔不出，成本投入大，也只好放弃。　　为使锚索施工能够顺利成孔，也为减小成本投入，决定综合以上两种方案，通过高

6、压旋喷注浆固结地层形成保护层，使锚索顺利成孔。　　2.4高压旋喷注浆固结地层　　高压旋喷注浆是由高压设备使浆液以20～40Mpa的高压射流从喷嘴中射出，冲击破坏土体，同时钻杆以一定速度渐渐向上提升，使浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成圆柱状的固结体。注浆孔位与设计锚索孔一致，注浆采用单管法，浆液采用纯水泥浆，水灰比为1:1。　　3、预应力锚索成孔施工　　预应力锚索以高压旋喷注浆固结地层使成孔顺利进行。　　锚碇成孔施工顺序为：施工准备→搭设支架→旋喷孔施工→旋喷注浆→锚索孔施工。　　3.

7、1搭设支架　　由于锚碇边坡比较高，钻孔时需搭设脚手架。为保证脚手架稳固及给钻机预留足够摆放空间，脚手架共布设三排，脚手架布置间距以保证施工安全稳定为宜，另在临空侧需设置剪刀撑，钢管间增设斜撑，在钻机安放位置需加密杆件。脚手架与坡面预埋筋连接以保证支架稳定。钻进过程中经常检查钻机紧固件的紧固程度及支架的稳定性，如发现松弛随时进行紧固。　　3.2旋喷孔施工　　钻孔采用ZSY-80锚固钻机造孔,准确安装固定钻机，应保证钻机不发生轴向或横向位移。按孔位、孔向架设钻机，开孔时力求精确，钻孔的孔位、倾斜度应按

8、设计要求进行严格控制，孔深超设计锚索钻孔孔深2m。钻孔采用干钻，钻进过程中对地层变化、地下水及一些特殊情况做好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象，须立即停钻，在旋喷注浆后继续钻进。　　3.3旋喷施工　　旋喷孔施工完后，将ZSY-80锚固钻机钻杆（钻杆长1.5m）全部退出，为减少拆杆的次数，改成采用地质钻机（钻杆长3m）进行旋喷，锚固钻机则固定在原处。将地质钻机固定牢靠后，调整钻杆倾斜角度，将旋喷管下到孔底。旋喷管设置2个喷嘴，其大小为3mm。下放过程中通风防止喷嘴堵塞。喷射前