土層錨桿的施工技術

摘要:土層錨桿是在邊坡治理工程中運用最多的結構，具有受拉承載能力大，形式簡單，受力明確，施工方便等特點，淺談了土層錨桿施工中常見的質量通病與防治措施，以及常見土層錨桿的施工過程及工藝要點。

關鍵詞:邊坡治理;土層錨桿;施工技術

中圖分類號:TU

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)21-0314-01

1 土層錨桿施工中常見的質量通病與防治措施

1.1 錨桿位移大

土層錨桿在設計的試驗荷載下，位移量不能滿足設計要求。為此，正式施工前先進行錨桿試驗，通過試驗調整初步設計，針對不同工藝和土層地質條件確定合理的錨桿長度和直徑;一般在粘土地層中鉆孔時，采用清水循環鉆進，自造泥漿，孔壁不會產生泥皮;在容易發生坍孔的砂性地層中鉆進時，可以采用護壁泥漿，下錨后用清水清孔，使孔內泥皮減少到最低程度，清孔結束立即灌漿;在鉆孔過程中，應根據地層條件的不同采用不同的鉆進工藝，粘性土中采用輕壓慢鉆進、快轉速(120r/min)成孔，有利于破土、造漿，砂性土中采用護壁泥漿鉆孔、高壓快鉆進、慢轉速(40r/min)成孔，有利于孔壁的穩定;發現鋼筋下放不到孔底的，應使鉆孔超深0.3-0.5m;選用壓力和流量較大的注漿泵;根據氣溫、地溫等具體情況，通過現場試驗合理確定第二次灌漿的時機，以保證第二次灌漿不泛出孔121，第二次灌漿量不宜小于第一次灌漿量的30%;對于受力要求比較高的工程，可以考慮采用分層多次注漿(注漿管的埋設數量要增加)的方法;在錨桿抗拔試驗后，應對原有的構造、設計參數、施工工藝參數等進行修改后，再進行正式施工;在適當位置補打錨桿;在原錨桿附近用灌漿進行地基處理。

1.2 錨桿鋼筋拔出

施加預應力時或永久性錨桿在受力過程中，鋼筋從錨桿中拔出。為此，在自由段鋼筋涂油脂以前，將錨固段鋼筋包裹好，并在鋼筋安設以前都應保證錨固筋表面的清潔，對沾有油脂的錨固筋必須進行蒸汽洗滌;考慮鋼筋和漿體的握裹力，選用壓力盒流量較小的注漿泵;根據氣溫、低溫等具體情況，通過現場試驗確定第二次灌漿的時機，以保證第二次灌漿不泛出孔口，第二次灌漿量不宜小于第一次灌漿量的30%;對自由段鋼筋或鋼索表面涂上油脂，并套上塑料套管，對錨固段鋼筋可以先套上波紋管，然后在波紋管內外灌漿，以防灌漿體開裂而使地下水滲漏引起銹蝕;嚴格控制焊接質量，若采用鋼索，可以避免接頭和焊接;在鋼筋的頭部安設導正器，有利于鋼筋的下放，尤其是斜孔;保證鋼筋的焊接垂直度，現場的鋼筋應順直堆放。

1.3 錨桿預應力松弛

為此，必要時對錨固段地基進行加固或預加固;選用壓力和流量較大的注漿泵;根據氣溫、地溫等具體情況，通過現場試驗確定第二次灌漿的時機，以保證第二次灌漿不泛出孔口，第二次灌漿量不宜小于第一次灌漿量的30%;選用有自由段的錨桿，必要時可以張拉錨頭，調整預應力;可以通過擴大鉆孔直徑來保證錨固力;錨桿的端部采用機械擴孔或壓漿擴孔，避免采用爆破擴孔和水力擴孔。

2 錨桿施工過程及工藝要點

常見土層錨桿的施工包括以下幾個工序:鉆孔、安放拉桿、灌注、養護、肋柱及擋板鋼筋綁扎、錨頭固定、支模、混凝土澆筑、養護、拆模。對于后期需施加預應力的錨桿，還要根據具體的設計要求安排張拉的準確時間。

2.1 施工前的準備

施工前的準備包括施工前的調查和施工組織設計。施工前調查包括:收集場地巖土報告，錨桿支護設計方案;分析地下水性質、埋深，預測降水效果及對錨桿施工的影響;地下障礙物的核實;了解作業限制、環保規則、地方法規;了解施工空間、各種設備、工程道路情況，了解現場各工種配合要求。

施工組織設計，也就是開工前，詳細制定施工組織設計，確定施工方法、施工程序、使用機械設備、工程進度、質量控制和安全管理等事項、內容包括:工程概況:工程名稱、地點、工期要求、工程量、目的;巖土勘察報告中地層、地下水位簡介;錨桿設計簡介;施工機械設備，臨時設施，施工材料;作業程序，各工種人員配備;施工管理，質量、進度控制，施工適用的規范、標準;安全、文明施工措施;應支付的工程驗收技術資料。

2.2 鉆孔

鉆孔前的準備工作包括:首先是鉆孔機具的選擇必須滿足土層錨桿的鉆孔要求，堅硬粘土和不易塌孔的土層，可以選用地質鉆機、螺旋鉆機和土錨專用機;飽和粘性土與易塌孔的土層，宜選用帶護壁套管的土錨桿專用鉆機。其次鉆孔前，還要正確定出孔位，其水平向誤差100mm，垂直向誤差50mm，傾角誤差值為2.0°;最后安放桿體前，濕式鉆孔應用水沖洗，直至孔口留出清水為止。

鉆孔的施工方法有兩種，一是清水循環鉆進成孔法。這種方法在實際工程中運用最廣，軟硬土層都能適用，但需要有配套的排水循環系統。有些施工單位為了方便，在現場只設置排水系統，沒有設置重復利用水系統裝置。在軟黏土成孔時，如果不用跟管鉆進，應在鉆孔孔口處放入1m-2m的護壁套管，以保證孔口處土層不坍塌。二是螺旋鉆孔干作業法。該法適用于無地下水條件的黏土、粉質黏土、密實性和穩定性都較好的砂土等地層。

2.3 安放拉體

土層錨桿用的拉桿，常用的有粗鋼筋、鋼絲束和鋼絞線，也有采用無縫鋼管作為拉桿的。承載能力要求較小時，多用粗鋼筋;承載能力要求較大時，多用鋼絞線。

如果是使用Ⅱ、Ⅲ級鋼筋作桿體時，組裝要求如下:鋼筋應平直，除油、除銹;接頭采用焊接，長度為30d，但不小于500mm，并排鋼筋也要采用焊接;桿體軸向間隔1.0-2.0m設置一個對中支架，注漿管、排氣管與桿體綁扎牢固;桿體自由段用塑料管或塑料布包裹，并在與錨固段連接處用鉛絲綁牢固;桿體應按防腐要求進行防腐處理。防腐保護層取決于使用年限及周圍介質對桿體腐蝕的影響程度，一般來說，臨時錨桿可簡單的采用涂抹黃油作為防腐保護層或不做，永久性錨桿必須有嚴格的防腐保護。

如果使用鋼絞線作桿體時，組裝的要求如下:桿體除油、除銹，按設計尺寸下料，每股長度誤差不超過500mm;桿體平直排列，軸向間隔1.0-1.5m設置一個隔離架，桿體保護層不應小于20mm。預應力筋、排氣管綁扎牢固、并不得用鍍鋅材料;自由段用塑料管包裹，與描固段相交處的管口應密封，并用鉛絲綁緊;按防腐要求作防腐處理。

2.4 灌漿

灌漿是土層錨桿施工過程中重要的工序。灌漿的漿液為水泥砂漿或水泥凈漿。首先是材料準備，優先選用425號普通硅酸鹽水泥，標號不得低于325號;采用堅硬耐久的中粗砂，細度模數宜大于2.5，含水率控制在5%-7%，含泥量不得大于2%;采用強度較高的碎石或卵石，抗壓強度大于50MPa，粒徑不宜大于15mm;選用符合要求的外加劑;灰砂比為1:1-1:0.5，砂率宜為45%-55%，水灰比宜為0.4-0.5。

灌漿的方法分為一次灌漿和二次灌漿。一次灌漿只用一根注漿管，一般采用Φ30mm的膠皮管，一端與壓漿泵相連，另一端與拉桿同時送入鉆孔內，距孔底50cm即可。在確定鉆孔內的漿液是否灌滿時，可根據從孔口流出來的漿液濃度與攪拌的漿液濃度是否相同來判斷。對于壓力灌漿錨桿，待漿液流出孔口時，將孔口用黏土封堵，嚴密搗實，再用2MPa-4Mpa的壓力進行補灌，穩壓數分鐘后再停止。二次灌漿法適用于壓力灌漿錨桿，要用兩根注漿管，其管端距離錨桿末端50cm左右，管端出口需用膠布塞住，以防止土進入管中。

2.5 張拉與鎖定

灌注完成后，須養護7d-8d，當砂漿的強度能達到70%-80%時，才可以進行張拉。另外只能對有預應力要求的錨桿才能進行張拉。張拉應力一般為設計錨固力的75%-80%。

(1)張拉宜采用“跳張法，即隔二拉一;

(2)錨桿正式張拉前，應取設計拉力的10%-20%，對錨桿預張拉1次-2次，使各部位接觸緊密;

(3)正式張拉應分級加載，每級加載后維持3mm，并記錄伸長值，直到設計錨固力的80%;最后一級荷載應維持5min，并記錄伸長值;

(4)錨桿預應力沒有明顯損失時，可鎖住錨桿;如果鎖定后發現有明顯應力損失，應重新進行張拉。

3 結語

土層錨桿的運用最重要的是要決定好它的適用范圍，不僅能滿足使用功能要求，也能給建設單位節約大筆工程造價。在工程中也發生過許多事故:比如錨桿在施加預應力時即被拉出，施工過程發生坍塌錨桿外露，后期使用時發現錨桿產生過大變形等，所以在今后的工程中，我們還需總結更多的技術和施工經驗，將風險減到最小，防止造成重大的安全事故，帶來巨大的經濟損失。

參考文獻

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