小淺在建筑工程中土層錨桿施工技術(shù)管理

前言

　　邊坡治理工程中，運用最廣的要屬土層錨桿支護結(jié)構(gòu)了，它與鋼筋混凝土擋板結(jié)合起來，更能發(fā)揮錨桿受拉承載力高的優(yōu)勢，保證自然邊坡和開挖后邊坡的穩(wěn)定性。

　　一、土層錨桿的優(yōu)點

　　土層錨桿是先在土層中斜向成孔，待埋人錨桿(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(jié)構(gòu)

　　上的荷載。它具有以下幾個方面的優(yōu)點：

　　1)施工作業(yè)不需要太大的場地，適用于各種地形；施工工序簡單，技術(shù)含量較其他結(jié)構(gòu)簡單，工人易于操作；工期比較短；

　　2)由錨桿代替內(nèi)支撐，降低工程造價；錨桿的設(shè)計拉力可通過抗拔試驗確定，安全度較高；可對錨桿施加預(yù)應(yīng)力，控制后期側(cè)向位移。

　　二、 錨桿的組成及構(gòu)造

　　1． 錨頭

　　錨頭是構(gòu)筑物與拉桿的連接部分，為了保證能夠安全地將來自構(gòu)筑物的拉力傳遞給拉桿，一方面必須保證構(gòu)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．拉桿

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

　　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(wěn)定地層，它所提供的錨固力是保證支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定――邊坡穩(wěn)定的關(guān)鍵。

　　三、土層錨桿的構(gòu)造

　　1． 層數(shù)確定

　　錨桿的層數(shù)取決于支護結(jié)構(gòu)的截面和其所承受的荷載，并要考慮開挖后未施工錨桿時支護結(jié)構(gòu)所能承受的最大彎矩?？紤]到施工的方便，上下排錨桿的間距不宜小于2．5 m。為了保證最上排錨桿的覆土厚度，不致造成土體隆起，使錨桿的向上垂直分力小于上覆土體的重量，一般要求不宜小于4 m～5 m。

　　2 .水平間距的確定

　　錨桿的水平間距取決于支護結(jié)構(gòu)承受的荷載和每根錨桿所能承受的拉力。在支護結(jié)構(gòu)荷載一定的情況下，水平間距越大，每根錨桿所承受的拉力越大。另外，水平間距過小也會造成錨桿

　　間的相互影響，降低單根錨桿承載能力的發(fā)揮。一般要求錨桿的水平間距最好不小于2 m。

　　3．傾角的確定

　　傾角不同，錨桿在水平和垂直方向的分力大小也就不同。在錨桿的分力中，水平分力是有效分力，垂直分力不但無效而且還增加支護結(jié)構(gòu)底部的壓力，當(dāng)支護結(jié)構(gòu)底部土質(zhì)不好時很不利。因此，從這點出發(fā)傾角是越小越好。但實際工程中，我們還要考慮錨桿要位于土質(zhì)情況好的土層中，另外還要避開相鄰錨桿和原有土層中的構(gòu)筑物和管線等，以及鉆孔和灌漿的方便，錨桿的傾角一般不宜小于12．5° ，也不宜大于45°,設(shè)計時按照經(jīng)驗取15°～35°。

　　 四、錨桿施工思路

　　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(yǎng)護、肋柱及擋板鋼筋綁扎、錨頭固定、支模、混凝土澆筑、養(yǎng)護、拆模。對于后期需施加預(yù)應(yīng)力的錨桿，還要根據(jù)具體的設(shè)計要求安排張拉的準(zhǔn)確時間。

　　1． 鉆孔

　　1)清水循環(huán)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(huán)系統(tǒng)。有些施工單位為了方便，在現(xiàn)場只設(shè)置排水系統(tǒng)，沒有設(shè)置重復(fù)利用水系統(tǒng)

　　裝置。在軟黏土成孔時，如果不用跟管鉆進，應(yīng)在鉆孔孔口處放入1 m～2m．的護壁套管，以保證孔口處土層不坍塌。

　　2)螺旋鉆孔干作業(yè)法。該法適用于無地下水條件的黏土、粉質(zhì)黏土、密實性和穩(wěn)定性都較好的砂土等地層。

　　2 .安放拉桿

　　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。

　　1) 鋼筋拉桿由單根或數(shù)根粗鋼筋組合而成，如果是數(shù)根鋼筋則需用綁扎或電焊連成一體。為了使拉桿鋼筋安置在鉆孔的中心以便插人，另外為了增加錨固段拉桿與錨固體的握裹力，應(yīng)在拉桿表面設(shè)置定位器，每隔1．5 m～2．0 m設(shè)置一個。鋼筋拉桿的定位器用細鋼筋制作，外徑宜小于鉆孔直徑1 cm。

　　2)鋼絲束拉桿的柔性較好，安放方便，它的自由段需理順扎緊，并要進行防腐處理。也可以將鋼絲束拉桿的自由段插入特制護管內(nèi)，護管與孔壁間的空隙可與錨固段同時澆筑。鋼絲束拉桿

　　的錨固段需用撐筋環(huán)，將外層鋼絲綁扎在環(huán)上，增加鋼絲束與砂漿接觸面積，增強粘結(jié)力。

　　3 .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。

　　1)材料。

　　a．優(yōu)先選用425號普通硅酸鹽水泥，標(biāo)號不得低于325號；

　　b．采用堅硬耐久的中粗砂，細度模數(shù)宜大于2．5，含水率

　　控制在5％～7％，含泥量不得大于2％；

　　C．采用強度較高的碎石或

　　卵石，抗壓強度大于50 MAP，粒徑不宜大于15 mm；

　　d．選用符合

　　要求的外加劑；

　　e．灰砂比為1：1～1：0．5，砂率宜為45％～55％ ，水

　　灰比宜為0．4～0．5。

　　2)施工工藝。灌漿的方法分為一次灌漿和二次灌漿。

　　a．一次灌漿只用一根注漿管，一般采用仍30m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(nèi)，距孔底50 cm 即可。在確定鉆孔內(nèi)的漿液是否灌滿時，可根據(jù)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(yán)密搗實，再用用2 Mpa～4 MPa的壓力進行補灌，穩(wěn)壓數(shù)分鐘后再停止。

　　b．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50 cm左右，管端出口需用膠布塞住，以防止土進入管中。

　　4．張拉與鎖定

　　灌注完成后，須養(yǎng)護7 d～8 d，當(dāng)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(yù)應(yīng)力要求的錨桿才能進行張拉。張拉應(yīng)力一般為設(shè)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(yīng)取設(shè)計拉力的10％～20％ ，對錨桿預(yù)張拉1次～2次，使各部位接觸緊密；

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

　　4)錨桿預(yù)應(yīng)力沒有明顯損失時，可鎖住錨桿；如果鎖定后發(fā)現(xiàn)有明顯應(yīng)力損失，應(yīng)重新進行張拉。

　　五、 結(jié)語

　　綜上所述，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(shè)單位節(jié)約大筆工程造價。在工程中也發(fā)生過許多事故：比如錨桿在施加預(yù)應(yīng)力時即被拉出，施工過程發(fā)生坍塌錨桿外露，后期使用時發(fā)現(xiàn)錨桿產(chǎn)生過大變形等，所以在今后的工程中，我們還需總結(jié)更多的技術(shù)和施工經(jīng)驗，將風(fēng)險減到最小，防止造成重大的安全事故，帶來巨大的經(jīng)濟損失。