對建筑基礎工程中土層錨桿施工探討

司迎彬

摘 要 隨著我國城市建設的加快，土地資源需求日益緊縮，為了充分利用土地使用面積，建筑基礎向地下縱深發展，于是進入深基坑作業施工。但在深基坑開挖和護坡工程中，土層邊坡的支護作為深基坑施工的關鍵問題，它不僅會影響周圍建筑物和行人、車輛行駛等安全，而且還會危及施工作業人員的生命。為此，在開挖基坑時，為穩定土層邊坡采取土層錨桿技術。

關鍵詞 土層錨桿技術 基礎工程 施工 建筑

1土層錨桿的特性

土層錨桿是在巖石錨桿的基礎上發展起來的，它一種新型的受拉桿件，一端與支護結構等連接，另一端錨固在土體中，將支護結構和其他結構所承受的荷載（側向的土壓力、水壓力以及水上浮力和風力帶來的傾覆力等）通過拉桿傳遞到處于穩定土層中的錨固體上，再由錨固體將傳來的荷載分散到周圍穩定的土層中去。土層錨桿技術已能施工長達50m的錨桿，在粘性土中最大錨固力可達2500KN，被錨固的支護結構高度達40m。隨著我國建筑業的發展，各項建設領域深基礎工程日益增多。尤其是深基礎鄰近有建筑物和構筑物、地下管線時，深基坑難以放坡開挖，或基坑寬度較大、較深，對支護結構采用內支撐的方法不經濟或不具可操作性。在這種情況下采用土層錨桿支承支護結構，維護深基坑的穩定，對簡化支撐、改善施工條件和加快施工進度能起很大的作用。在高層建筑等深基礎工程施工中應用日漸增多，并取得實效。

土層錨桿是先在土層中斜向成孔，待埋入錨桿（錨索）后灌注水泥漿（或水泥砂漿），依靠錨固體與土體之間的摩擦力、拉桿與錨固體的摩擦力以及拉桿強度共同作用來承受作用于支護結構上的荷載。它具有以下幾個方面的優點：（1）施工作業不需要太大的場地，適用于各種地形；（2）施工工序簡單，技術含量較其他結構簡單，工人易于操作；（3）工期比較短；（4）由錨桿代替內支撐，降低工程造價；（5）錨桿的設計拉力可通過抗拔試驗確定，安全度較高；（6）可對錨桿施加預應力，控制后期側向位移。

2錨桿的組成及構造

2.1錨頭

錨頭是構筑物與拉桿的連接部分，為了保證能夠安全地將來自構筑物的拉力傳遞給拉桿，一方面必須保證構件本身要有足夠的強度，另一方面又必須保證將集中的力分散開，傳遞給不同的錨桿。為此，錨桿頭部可分為臺座、承壓板和緊固器3部分。

2.2拉桿

拉桿依靠抗拔力承受作用于支護結構上的側向壓力，是錨桿的中心受拉部分。它的全長應包括有效錨固長度部分和非錨固長度部分。

2.3錨固體

錨固體是錨桿尾端的錨固部分，通過錨固體與土之間的相互作用，將力傳遞給穩定地層，它所提供的錨固力是保證支護結構穩定——邊坡穩定的關鍵。

3土層錨桿施工技術

3.1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。

3.2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埃蛔詈蟀卜鷗頌邇埃階昕子τ盟逑矗敝量卓諏舫鑾逅埂？

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。

3.3壓力灌漿

壓力灌漿是土層錨桿施工中的一個重要工序。施工時，應將有關數據記錄下來，以備將來查用。灌漿的作用是：（1）形成錨固段，將錨桿錨固在土層中；（2）防止鋼拉桿腐蝕；（3）充填土層中的孔隙和裂縫。

灌漿方法有一次灌漿法和二次灌漿法兩種。一次灌漿法只用一根灌漿管，利用2DN-15/40型等泥漿泵進行灌漿，灌漿管端距孔底20 cm左右，待漿液流出孔口時，用水泥袋紙等搗塞入孔口，并用濕粘土封堵孔口，嚴密搗實，再以2～4 MPa的壓力進行補灌，要穩壓數分鐘灌漿才告結束。

二次灌漿法要用兩根灌漿管（直徑3/4in鍍鋅鐵管），第一次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端50 mm左右，管底出口處用黑膠布等封住，以防沉放時土進入管口。第二次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端1 000 mm左右，管底出口處亦用黑膠布封位，且從管端500 m處開始向上每隔2 m左右作出lm長的花管，花管的孔眼為%O8 mm，花管做幾段視錨固段長度而定。

3.4張拉錨固

土層錨桿灌漿后，待錨固體強度達到80%設計強度以上，便可對錨桿進行張拉。張拉前先在支護結構上裝圍擦。張拉所用設備與預應力結構張拉所用設備相同。預加應力的錨桿，要正確估算預應力損失。由于土層錨桿與一般預應力結構不同，預應力損失的因素除了通常發生的外，還包括相鄰錨桿施工引起的預應力損失、支護結構變形引起的預應力損失、以及土體蠕變引起的預應力損失。錨桿鎖定后，若發現有明顯預應力損失時，應進行補償張拉。

4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。