8、錨桿施工技術(shù)ppt課件

1、5.1 概述概述 5.1.1 錨桿定義： 將受拉桿件的一端固定在邊坡或地基的巖層或土層中，另一端與工程建筑物相銜接，用以接受由于土壓力、水壓力或風(fēng)壓力等所施加于建筑物的推力，從而利用地層的錨固力以維持建筑物或巖土層的穩(wěn)定。第第5章章 錨桿施工技術(shù)錨桿施工技術(shù) 5.1.2 錨桿技術(shù)運用錨桿技術(shù)運用1邊坡工程運用邊坡工程運用2山體加固山體加固3抗浮工程運用抗浮工程運用首都國際機場地下室抗浮錨固工程首都國際機場地下室抗浮錨固工程4深基坑錨固工程深基坑錨固工程5抗傾覆的構(gòu)造工程抗傾覆的構(gòu)造工程6隧洞與地下工程運用隧洞與地下工程運用用預(yù)應(yīng)力錨桿加固邊坡以支承橋基用預(yù)應(yīng)力錨桿加固邊坡以支承橋基 7特種構(gòu)造

2、物的錨固與穩(wěn)定特種構(gòu)造物的錨固與穩(wěn)定5.1.3 錨桿的類型錨桿的類型1預(yù)應(yīng)力錨桿與非預(yù)應(yīng)力錨桿預(yù)應(yīng)力錨桿與非預(yù)應(yīng)力錨桿預(yù)應(yīng)力錨桿與非預(yù)應(yīng)力錨桿構(gòu)造構(gòu)造比較預(yù)應(yīng)力錨桿與非預(yù)應(yīng)力錨桿構(gòu)造構(gòu)造比較a預(yù)應(yīng)力錨桿預(yù)應(yīng)力錨桿 (anchor) b非預(yù)應(yīng)力錨桿非預(yù)應(yīng)力錨桿(bolt)預(yù)應(yīng)力錨桿非預(yù)應(yīng)力錨桿拉力錨桿位移2拉力型錨桿與壓力型錨桿拉力型錨桿與壓力型錨桿拉力型錨桿和壓力型錨桿構(gòu)造表示圖拉力型錨桿和壓力型錨桿構(gòu)造表示圖(a)拉力型錨桿拉力型錨桿 (b)壓力型錨桿壓力型錨桿 拉力型與壓力型錨桿的荷載分布拉力型與壓力型錨桿的荷載分布77年年Mastrantuono與與Tomiolo報導(dǎo)報導(dǎo)3荷載集中型與荷

3、載分散型錨桿荷載集中型與荷載分散型錨桿荷載集中型荷載集中型荷載分散型荷載分散型荷載集中型錨桿粘結(jié)應(yīng)力分布特征荷載集中型錨桿粘結(jié)應(yīng)力分布特征壓力分散型錨桿壓力分散型錨桿(單孔復(fù)合錨固粘結(jié)應(yīng)力分布特征單孔復(fù)合錨固粘結(jié)應(yīng)力分布特征(4) (4) 機械固定型和膠結(jié)固定型錨桿機械固定型和膠結(jié)固定型錨桿機械固定型機械固定型楔縫式錨桿楔縫式錨桿機械固定型機械固定型漲殼式錨桿漲殼式錨桿南非貝爾公司漲殼錨桿南非貝爾公司漲殼錨桿法國消費的漲殼錨桿法國消費的漲殼錨桿膠結(jié)固定型膠結(jié)固定型樹脂膠結(jié)錨桿樹脂膠結(jié)錨桿 (a)樹脂固定的張拉錨桿樹脂固定的張拉錨桿 (b)全長用速凝和緩凝樹脂的全長用速凝和緩凝樹脂的張拉錨桿張拉

4、錨桿 (c)全長用樹脂錨固的非張拉全長用樹脂錨固的非張拉錨桿錨桿緩凝樹脂緩凝樹脂速凝樹脂速凝樹脂膠結(jié)固定型膠結(jié)固定型水泥漿膠結(jié)錨桿水泥漿膠結(jié)錨桿機械固定與膠結(jié)料固定相結(jié)合的錨桿機械固定與膠結(jié)料固定相結(jié)合的錨桿漲殼式中空灌漿錨桿漲殼式中空灌漿錨桿Williams公司的漲殼式中空錨桿的細部構(gòu)造及任務(wù)原理公司的漲殼式中空錨桿的細部構(gòu)造及任務(wù)原理(a)細部構(gòu)造；細部構(gòu)造； (b)漲殼任務(wù)時構(gòu)成的抗力漲殼任務(wù)時構(gòu)成的抗力威廉姆斯巖石錨桿注漿漿液流動圖威廉姆斯巖石錨桿注漿漿液流動圖5擴體型錨桿擴體型錨桿錨桿荷載傳送方式的比較錨桿荷載傳送方式的比較(a)(a)摩擦型摩擦型 (b) (b)摩擦支承復(fù)合型摩擦支

5、承復(fù)合型底端擴體型錨桿底端擴體型錨桿 用旋轉(zhuǎn)葉片構(gòu)成的擴體錨桿用旋轉(zhuǎn)葉片構(gòu)成的擴體錨桿固定地層：砂；固定地層：砂； 固定長度：固定長度：610m； 極限承載力：極限承載力：9001400 kN 比比=12cm錨桿承載力提高錨桿承載力提高23倍。倍。多段擴體型錨桿多段擴體型錨桿6縫管錨桿與水脹式錨桿縫管錨桿與水脹式錨桿 全長摩擦型錨桿全長摩擦型錨桿縫管錨桿構(gòu)造構(gòu)造縫管錨桿構(gòu)造構(gòu)造1 1開縫鋼管；開縫鋼管；2 2擋環(huán)；擋環(huán)；3 3托板托板水脹式錨桿水脹式錨桿是利用高壓水使鋼管膨脹，將其全長是利用高壓水使鋼管膨脹，將其全長固定在鉆孔中。固定在鉆孔中。將將41mm鋼管鋼管 機械整構(gòu)成機械整構(gòu)成28mm

6、桿體桿體 高壓水膨脹高壓水膨脹水脹式錨桿水脹式錨桿5.1.4 錨桿的構(gòu)造錨桿的構(gòu)造錨桿的構(gòu)造包含錨固體內(nèi)錨頭、拉桿及錨頭外錨頭三個根本部分組成。錨桿的構(gòu)造包含錨固體內(nèi)錨頭、拉桿及錨頭外錨頭三個根本部分組成。5.2 錨桿資料錨桿資料 錨體資料錨體資料鋼筋鋼管鋼絞線無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線水泥系灌漿資料水泥系灌漿資料水 水泥 細骨料 外加劑 承載體承載體鋼板承載體鋼板承載體 高分子聚酯纖維加強塑高分子聚酯纖維加強塑料料錨頭資料錨頭資料OVM錨具錨具 YGM精軋螺紋鋼錨具精軋螺紋鋼錨具 LM錨具錨具承壓板、臺座承壓板、臺座 防腐資料及其他資料防腐資料及其他資料防腐油脂防腐油脂 錨桿桿體護管錨桿桿體護管 隔

7、離架隔離架5.3 錨桿施工錨桿施工 5.3.1 錨桿施工工序錨桿施工工序 施工預(yù)備施工預(yù)備 錨桿孔鉆鑿錨桿孔鉆鑿 錨桿的制造與安放錨桿的制造與安放 錨桿注漿錨桿注漿 錨桿的張拉與鎖定錨桿的張拉與鎖定 錨頭封頭錨頭封頭 5.3 5.3 錨桿施工錨桿施工5.3.2 施工預(yù)備任務(wù)施工預(yù)備任務(wù)施工前調(diào)查；施工前調(diào)查；施工組織設(shè)計；施工組織設(shè)計；鉆機作業(yè)空間及場地的平整；鉆機作業(yè)空間及場地的平整；鉆孔機械、張拉機具、注漿設(shè)備等機械設(shè)備選定；鉆孔機械、張拉機具、注漿設(shè)備等機械設(shè)備選定；資料的預(yù)備；資料的預(yù)備；電力供應(yīng)以及給排水條件。電力供應(yīng)以及給排水條件。 5.3 錨桿施工錨桿施工5.3.3 錨桿成孔工藝

8、錨桿成孔工藝 應(yīng)滿足設(shè)計要求的孔徑、長度和傾角。應(yīng)滿足設(shè)計要求的孔徑、長度和傾角。1普通要求普通要求對錨固區(qū)段的位置和巖土分層厚度進展驗證；對錨固區(qū)段的位置和巖土分層厚度進展驗證；不同的巖土條件，應(yīng)選用不同的鉆機和鉆孔方法；不同的巖土條件，應(yīng)選用不同的鉆機和鉆孔方法；優(yōu)先采用無水鉆孔法，其次采用清水鉆孔法，最后采用泥漿護壁鉆孔法；優(yōu)先采用無水鉆孔法，其次采用清水鉆孔法，最后采用泥漿護壁鉆孔法；清水鉆孔法和泥漿護壁鉆孔法要求用清水充分清洗孔壁；清水鉆孔法和泥漿護壁鉆孔法要求用清水充分清洗孔壁；假設(shè)地下水從鉆孔內(nèi)流出，可采取注漿堵水，防止錨固段漿液流失；假設(shè)地下水從鉆孔內(nèi)流出，可采取注漿堵水，防止

9、錨固段漿液流失；判別地層的透水強度判別地層的透水強度對于滑坡整治和斜坡穩(wěn)定的工程，采用固結(jié)灌漿改良地層或無水鉆孔法。對于滑坡整治和斜坡穩(wěn)定的工程，采用固結(jié)灌漿改良地層或無水鉆孔法。 5.3 錨桿施工錨桿施工2鉆孔精度鉆孔精度鉆孔精度視構(gòu)造物的重要程度和運用目的有所不同。鉆孔精度視構(gòu)造物的重要程度和運用目的有所不同。CECS2290規(guī)定：規(guī)定： 鉆孔程度方向孔距誤差鉆孔程度方向孔距誤差50mm； 垂直方向孔距誤差垂直方向孔距誤差100mm； 鉆孔底部的偏斜尺度鉆孔底部的偏斜尺度錨桿長度的錨桿長度的3。5.3 錨桿施工錨桿施工3鉆孔機械和鉆孔方法鉆孔機械和鉆孔方法小直徑短錨桿的鉆孔：小直徑短錨桿的

10、鉆孔： 45mm，L4.0m 氣動沖擊鉆機氣動沖擊鉆機 高效挪動式單臂或多臂鑿巖臺車高效挪動式單臂或多臂鑿巖臺車大直徑長錨桿的鉆孔：大直徑長錨桿的鉆孔： 60168mm，L550m 采用沖擊鉆、潛孔鉆、盤旋鉆采用沖擊鉆、潛孔鉆、盤旋鉆 、螺旋鉆等。、螺旋鉆等。5.3 錨桿施工錨桿施工 鉆機選擇：巖土類型、鉆孔直徑、鉆孔鉆機選擇：巖土類型、鉆孔直徑、鉆孔長度、接近錨固任務(wù)面的條件、所用沖長度、接近錨固任務(wù)面的條件、所用沖洗介質(zhì)的種類、錨桿類型、鉆進速度等。洗介質(zhì)的種類、錨桿類型、鉆進速度等。 鉆進方法：螺旋式、沖擊式、盤旋式、鉆進方法：螺旋式、沖擊式、盤旋式、沖擊盤旋式、盤旋沖擊反循環(huán)、潛孔沖擊

11、盤旋式、盤旋沖擊反循環(huán)、潛孔錘。錘。 5.3 錨桿施工錨桿施工5.3.4 桿體制造和安放桿體制造和安放(1) 桿體制造桿體制造粗鋼筋或精軋螺紋鋼筋粗鋼筋或精軋螺紋鋼筋: 外端加工成螺紋，每隔外端加工成螺紋，每隔23m安放安放隔離件，可用套筒銜接。預(yù)應(yīng)力錨桿自在段除涂防腐涂料隔離件，可用套筒銜接。預(yù)應(yīng)力錨桿自在段除涂防腐涂料外，還應(yīng)套上塑料管或包裹塑料布進展防腐和隔離。外，還應(yīng)套上塑料管或包裹塑料布進展防腐和隔離。多股鋼絞線：呈波浪形，經(jīng)過夾緊環(huán)和擴張環(huán)隔離環(huán)的多股鋼絞線：呈波浪形，經(jīng)過夾緊環(huán)和擴張環(huán)隔離環(huán)的交替設(shè)置而成。交替設(shè)置而成。粗鋼筋桿體制造粗鋼筋桿體制造粗鋼筋銜接粗鋼筋銜接閃光對焊閃光

12、對焊粗鋼筋銜接粗鋼筋銜接冷擠壓套筒銜接冷擠壓套筒銜接暫時性錨索桿體構(gòu)造暫時性錨索桿體構(gòu)造5.3 錨桿施工錨桿施工(2) (2) 桿體安放桿體安放 桿體與注漿管同時插入鉆孔底部；桿體與注漿管同時插入鉆孔底部； 對于土層錨桿，要求鉆孔完后立刻插入桿體；對于土層錨桿，要求鉆孔完后立刻插入桿體； 錨桿有支架一面向下；錨桿有支架一面向下； 假設(shè)鉆孔運用套管，那么在插入桿體灌漿后再拔出套假設(shè)鉆孔運用套管，那么在插入桿體灌漿后再拔出套管；管； 小口徑錨桿孔，要求灌漿后再插入桿體。小口徑錨桿孔，要求灌漿后再插入桿體。 兩根以上桿體，應(yīng)間隔兩根以上桿體，應(yīng)間隔2 23m3m點焊成束；點焊成束；5.3 錨桿施工錨

13、桿施工5.3.5 注漿注漿1注漿目的：將錨桿與地層固定，并對錨桿加以維護。注漿目的：將錨桿與地層固定，并對錨桿加以維護。2注漿設(shè)備：磅秤、攪拌機、壓漿泵注漿設(shè)備：磅秤、攪拌機、壓漿泵3注漿資料：水泥漿或水泥砂漿；漿體強度注漿資料：水泥漿或水泥砂漿；漿體強度30MPa；水灰比；水灰比0.40.5；灰砂比；灰砂比1:1或或1:0.5；可；可摻入外加劑。摻入外加劑。4注漿方法注漿方法一次注漿法：無壓灌漿一次注漿法：無壓灌漿 封口封口 補壓灌漿補壓灌漿二次注漿法：錨固段灌漿二次注漿法：錨固段灌漿 養(yǎng)護、張拉養(yǎng)護、張拉 自在段灌漿自在段灌漿注漿壓力：壓力越大，承載力越高；注漿壓力：壓力越大，承載力越高；

14、 每米厚度注漿壓力可取每米厚度注漿壓力可取2.2MPa。5.3 錨桿施工錨桿施工5.3 錨桿施工錨桿施工5.3.6 錨桿張拉、鎖定錨桿張拉、鎖定1設(shè)備設(shè)備張拉油泵張拉油泵2錨桿張拉要求錨桿張拉要求 經(jīng)過張拉設(shè)備使錨桿桿體的自在段產(chǎn)生彈性變形，從而對錨固構(gòu)經(jīng)過張拉設(shè)備使錨桿桿體的自在段產(chǎn)生彈性變形，從而對錨固構(gòu)造產(chǎn)生所要求的預(yù)應(yīng)力值。造產(chǎn)生所要求的預(yù)應(yīng)力值。 錨固體和臺座的混凝土強度到達錨固體和臺座的混凝土強度到達15MPa后方可進展張拉。后方可進展張拉。 正式張拉前應(yīng)進展預(yù)張拉，預(yù)張拉力取設(shè)計軸向拉力值的正式張拉前應(yīng)進展預(yù)張拉，預(yù)張拉力取設(shè)計軸向拉力值的1015%。 永久錨桿張拉控制應(yīng)力永久錨

15、桿張拉控制應(yīng)力0.6fptk，暫時錨桿張拉控制應(yīng)力，暫時錨桿張拉控制應(yīng)力0.65fptk。 錨桿宜超張拉錨桿宜超張拉1020%，再卸荷至設(shè)計拉力值后鎖定。，再卸荷至設(shè)計拉力值后鎖定。3錨桿鎖定錨桿鎖定可用扳手擰緊螺母鎖定錨索錨索OVM錨具鎖定錨具鎖定5.4 錨桿防腐維護錨桿防腐維護 5.4.1 根本防護措施根本防護措施1桿體本身質(zhì)量要有保證，本身沒有質(zhì)量缺陷。桿體本身質(zhì)量要有保證，本身沒有質(zhì)量缺陷。2在錨索周圍一定范圍內(nèi)，建立區(qū)域性的高堿環(huán)境，使預(yù)在錨索周圍一定范圍內(nèi)，建立區(qū)域性的高堿環(huán)境，使預(yù)應(yīng)力筋鈍化，而不被腐蝕。應(yīng)力筋鈍化，而不被腐蝕。水泥漿體防護是錨索永久水泥漿體防護是錨索永久防護的根

16、底手段。防護的根底手段。3用高分子資料，在預(yù)應(yīng)力筋外表或之外一定區(qū)域，用高分子資料，在預(yù)應(yīng)力筋外表或之外一定區(qū)域，建立非金屬覆蓋層、防護套等。建立非金屬覆蓋層、防護套等。4控制資料強度的運用系數(shù)?？刂瀑Y料強度的運用系數(shù)。5采用可以減少內(nèi)錨段應(yīng)力集中情況的錨索構(gòu)造、增大內(nèi)采用可以減少內(nèi)錨段應(yīng)力集中情況的錨索構(gòu)造、增大內(nèi)錨段平安系數(shù)方法，防止內(nèi)錨段漿體開裂，提高防護效果。錨段平安系數(shù)方法，防止內(nèi)錨段漿體開裂，提高防護效果。5.4 錨桿防腐維護錨桿防腐維護 5.4.2 常用防護方法常用防護方法1錨頭防護錨頭防護3錨固段的防護錨固段的防護錨桿錨桿級防護構(gòu)造級防護構(gòu)造錨桿錨桿級防護構(gòu)造級防護構(gòu)造3錨固段

17、的防護錨固段的防護5.5.1 錨桿實驗錨桿實驗錨桿實驗普通分為錨桿實驗普通分為:根本實驗、驗收實驗、蠕變實驗和特殊根本實驗、驗收實驗、蠕變實驗和特殊實驗。實驗。1根本實驗：用于確定設(shè)計參數(shù)和提供設(shè)計根據(jù)。任何根本實驗：用于確定設(shè)計參數(shù)和提供設(shè)計根據(jù)。任何一種新型錨桿或已有錨桿用于未曾用過的地層時，均應(yīng)進一種新型錨桿或已有錨桿用于未曾用過的地層時，均應(yīng)進行根本實驗。實驗必需在場地進展。實驗錨桿數(shù)量普通取行根本實驗。實驗必需在場地進展。實驗錨桿數(shù)量普通取3根。最大實驗荷載不應(yīng)超越鋼絲、鋼絞線、鋼筋強度規(guī)范根。最大實驗荷載不應(yīng)超越鋼絲、鋼絞線、鋼筋強度規(guī)范值的值的0.8倍。實驗安裝如以下圖。倍。實驗

18、安裝如以下圖。5.5 錨桿實驗錨桿實驗根本實驗安裝根本實驗安裝 錨桿破壞規(guī)范：錨桿破壞規(guī)范：1后一級荷載產(chǎn)生錨頭位移量到達或超越前一級荷載產(chǎn)后一級荷載產(chǎn)生錨頭位移量到達或超越前一級荷載產(chǎn)生位移量的兩倍；生位移量的兩倍；2錨頭位移不收斂；錨頭位移不收斂；3錨頭總位移超越允許位移值。錨頭總位移超越允許位移值。錨桿荷載錨桿荷載位移位移Q-S曲線曲線錨桿荷載錨桿荷載彈性位移彈性位移Q-S曲線曲線錨桿荷載錨桿荷載塑性位移塑性位移Q-S曲線曲線2驗收實驗：驗收實驗： 目的：檢驗錨桿任務(wù)性能；及時發(fā)現(xiàn)錨桿設(shè)計施工中的缺陷；目的：檢驗錨桿任務(wù)性能；及時發(fā)現(xiàn)錨桿設(shè)計施工中的缺陷；鑒別工程錨桿能否符合設(shè)計要求。鑒別工程錨桿能否符合設(shè)計要求。 實驗數(shù)量：實驗錨桿數(shù)量取錨桿總數(shù)的實驗數(shù)量：實驗錨桿數(shù)量取錨桿總數(shù)的5%，且不少于，且不少于3根。根。 實驗荷載：最大荷載值不應(yīng)超越錨桿預(yù)應(yīng)力筋的實驗荷載：最大荷載值不應(yīng)超越錨桿預(yù)應(yīng)力筋的Afpth值的值的0.8倍。永久