土層錨桿施工步驟與工藝

土層錨桿施工步驟與工藝錨桿圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工和錨桿的施工。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工與懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工一樣。著重介紹錨桿的施工。并以土層錨桿為主。土層錨桿施工主要包括：鉆孔、拉桿制作與安裝、灌漿、張拉鎖定等工序。施工前需作必要的準(zhǔn)備工作。施工準(zhǔn)備工作（1） 了解施工區(qū)土層分布及各土層的物理基巖力學(xué)性能，以便推行錨桿的布置，選擇鉆孔方法;介紹地下水賦存狀況及其化學(xué)成份，以確定排水、截水措施、以及拉桿的防腐措施。（2） 查明施工區(qū)范圍內(nèi)地下埋設(shè)物的位置狀況。預(yù)測(cè)錨桿施工對(duì)其影響的與后果。（3） 錨桿長(zhǎng)度超建筑紅線，應(yīng)征得有關(guān)部門和處室的批準(zhǔn)、許可。（4） 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位作技術(shù)咨詢，以逐次了解設(shè)計(jì)意圖、編制施工組織工作設(shè)計(jì)。鉆孔（1）旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)、沖擊式鉆機(jī)和旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆機(jī)均可用于土層錨桿的鉆孔。具體選擇何種鉆機(jī)應(yīng)根據(jù)鉆孔發(fā)射率孔徑、孔深、土質(zhì)及地下水情況而定。國(guó)內(nèi)目前使用的土層錨桿鉆孔機(jī)具，一部分是土錨專用鉆機(jī)，另一部分則是經(jīng)適當(dāng)改裝的常規(guī)地質(zhì)鉆機(jī)和工程鉆機(jī)。專用鉆機(jī)錨桿浮式可用于各種土層，非專用鉆機(jī)若不能帶套管鉆進(jìn)則只能用于不易塌孔無(wú)須的土層。先毛序具選定之后再根據(jù)土質(zhì)條件選擇造孔方法。常用的土錨造孔方法有：螺旋鉆孔于電焊法：由鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺旋鉆桿。在一定鉆壓和鉆削下。將切削下的松動(dòng)土體順螺桿排出孔外。這種左右造孔方法宜用于地下水位以上的粘土、粉質(zhì)粘土、砂土等土層。壓水鉆進(jìn)成孔法：土層錨桿施工多用壓水鉆進(jìn)成孔法。其優(yōu)點(diǎn)是，把薄板過(guò)程中的鉆進(jìn)、出碴、固壁、清孔等工序一次完成，可防止塌孔，不留殘土，軟、硬土都適用。應(yīng)當(dāng)注意，土層船桅鉆孔要求孔壁平直，不得坍塌松動(dòng);不得使用膨潤(rùn)土循環(huán)沙粒護(hù)壁，以免在孔壁已經(jīng)形成泥皮，降低土體對(duì)錨固體的摩阻力。在砂性土地層，孔位處于地下水位以下鉆孔時(shí)，由于靜水壓力較大，水及砂會(huì)從管與預(yù)留孔之間的空隙向外涌出，一方面造成穩(wěn)步鉆進(jìn)困難，另一方面水、砂土流失過(guò)多會(huì)造成地面沉降，從而造成危害。為此必須采取防止涌水涌砂措施。一般采用孔口止水裝置，并采用快速鉆進(jìn)，快速接管，入巖后再?zèng)_洗。這樣給與成孔質(zhì)量，又能解決抓著過(guò)程結(jié)構(gòu)性問(wèn)題中涌水涌砂問(wèn)題。同樣在注漿時(shí)。也可采用高壓穩(wěn)壓注漿法.用較水泥漿穩(wěn)定的高壓水泥漿壓住流砂和徑流。并在水泥漿中摻外加劑.使之速凝止水。麻外套管到最后二節(jié)時(shí)。可把壓漿設(shè)備從高壓快速擋改成低壓慢速擋，并在漿液中改變外加劑，增大水泥漿稠度，待水泥漿封死把外套管與預(yù)留孔之空隙封死，并使水泥漿呈初期凝狀態(tài)后，再拔出外套管。（2）鉆孔的容許偏差目前，國(guó)內(nèi)對(duì)變質(zhì)巖偏差錨桿的鉆孔容許偏差尚未作出統(tǒng)一規(guī)定。這里介紹英國(guó)對(duì)土層錨桿的有關(guān)規(guī)定供參考：1） 孔位允許誤差±75mm之內(nèi)；2） 孔徑可以大于、但不得小于有關(guān)規(guī)定的直徑;鉆孔傾角允許誤差±2.5。之內(nèi)，孔長(zhǎng)允許位移小于孔長(zhǎng)的1/30;4)下傾斜孔，允許超鉆0.3?0.7m。擴(kuò)孔方法為了大幅提高錨桿的抗拔能力，往往采用擴(kuò)孔多半算法擴(kuò)大鉆孔端頭。擴(kuò)孔有四種方法;機(jī)械擴(kuò)孔、爆炸擴(kuò)孔、水力擴(kuò)孔、以及壓漿擴(kuò)孔。泄漏目前國(guó)內(nèi)多用爆炸擴(kuò)孔與壓漿擴(kuò)孔。擴(kuò)孔錨桿的鉆孔直徑一般90?130mm，擴(kuò)孔段直徑一般為鉆孔直徑的3~5倍。平整擴(kuò)孔錨桿主要就用于松軟地層。拉桿制作及其安裝歐美土層錨桿用的拉桿，承載力較小的多用粗鋼筋，承載力較大的多用鋼絞線。拉桿的防腐處理土層錨桿用的鋼拉桿，加工前應(yīng)首先清除黃鐵礦硫化鐵與油脂。在錨固段內(nèi)所的鋼拉桿，靠孔內(nèi)灌水泥漿或水泥砂漿，并留有足夠厚度足量的保護(hù)層來(lái)防腐。在無(wú)腐蝕性微粒環(huán)境中。這種保護(hù)層厚度不小于25mm;在有吸水性物質(zhì)環(huán)境中，保護(hù)層厚度不小于30mm。非錨固段內(nèi)則的鋼拉桿，應(yīng)根據(jù)不同情況采取相應(yīng)的不同防腐措施：在無(wú)腐蝕性土層中，只使用6個(gè)月以內(nèi)的臨時(shí)性錨桿，可不必作殺菌處理，一次灌漿即可;使用期在6個(gè)月以上2年以內(nèi)的。報(bào)請(qǐng)一般簡(jiǎn)單的防腐處理。如除銹后刪2~3道富鋅漆或船底漆等幫底、耐久的防銹漆;對(duì)使用2年以上的錨桿，則須作深入細(xì)致的防腐處理，如、除銹后涂防銹油膏，并套聚乙烯管。兩端封閉，在錨固段支座與非錨固段交界處大約20cm.范圍內(nèi)澆注熱瀝青，外包瀝青紙以隔水。拉桿制作鋼筋拉桿由一根或數(shù)根粗鋼筋組合而成，如果為數(shù)根粗鋼筋，則應(yīng)綁扎或電焊連成一體。鋼拉桿長(zhǎng)度為設(shè)計(jì)長(zhǎng)度加上預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)度。為了將拉桿安置在工件中心，并防止人孔時(shí)攪動(dòng)孔壁，沿拉桿單細(xì)胞全長(zhǎng)每隔1.5~2.5m布設(shè)一個(gè)定位器。粗鋼筋油壓若過(guò)長(zhǎng)，為了安裝方便可分段制作，并采用套筒機(jī)械連接法或搭接焊法連接。若采用雙面角蕨焊，則焊接長(zhǎng)度不應(yīng)當(dāng)小于8d(d為鋼筋直徑)。注漿錨孔注漿是土層錨桿施工的重要工序之一。注漿的目的是形成承重段，并防止鋼拉桿腐蝕。此外，壓力注漿還能改善錨桿節(jié)理周圍土體的力學(xué)性能，使錨桿具有更大的可用性承載能力。錨桿注漿用水泥砂漿，宜用標(biāo)號(hào)不低于425號(hào)的舊式硅酸鹽水泥，其細(xì)骨料、含泥量、適用于有害物質(zhì)濃度等均應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范的要求。注漿常用水灰比0.4?0.45的水泥漿，或灰砂比1：(1~1.2)、水灰比0.38~0.45的水泥砂漿，必要時(shí)可加入一定量的外加劑或摻和時(shí)候料，以減低其施工性能，以及與土體的粘接。錨桿注漿用水、水泥及其添加劑應(yīng)注意氯化物與硫酸鹽的含量，以防對(duì)鋼拉桿的腐蝕。注漿方法有一次注漿法和兩次注漿法。一次注漿法：用泥漿泵通過(guò)一根注漿管自孔底起開(kāi)始注漿，待漿液流出孔口時(shí)，將孔口封堵，繼續(xù)以0.4~0.6MPa壓力注漿，并制動(dòng)器數(shù)分鐘注漿結(jié)束。兩次注漿法：錨孔內(nèi)同時(shí)裝入兩根注漿管。注漿管可以用3/4in鍍鋅鐵管制成。八根一次注漿管分別用于一次注漿與二次注漿。一次注漿管的管底出口用黑膠布封住。免得沉放時(shí)管口進(jìn)土。開(kāi)始注漿時(shí)管底距孔底50cm左右。隨一次漿注入。三次注漿管可逐步拔出。待一次回收漿量注完即予以回收。二次注漿用注漿管，管底轉(zhuǎn)口封堵嚴(yán)密，從管端起向上沿錨固段北起西起每隔1?2m作一段花管，花管孔眼?6??8,花管段用黑膠布封口?；ü芏伍L(zhǎng)度及孔眼間距需要專門設(shè)計(jì)。一回注漿可合葉注水泥漿或水泥砂漿，注漿壓力0.3~0.5MPa。待一次漿初凝后，即可進(jìn)行二次注漿。二次注漿壓力2MPa左右，要穩(wěn)壓2min。二次注漿實(shí)為劈裂注漿。二次漿液沖破一次注漿體，沿錨固體與土的界面，向土體擠壓劈裂擴(kuò)散，使錨固體直徑加大，徑向壓力也增大，周圍一定范圍內(nèi)土體密度及抗剪強(qiáng)度均有各不相同程度增加。因此，二次注漿可顯著提高土錨的承載能力。由于目前國(guó)內(nèi)有些地方與單位，已大膽采用高壓旋噴技術(shù)于錨桿注漿。亦即，對(duì)錨固段端部或全段實(shí)施高壓旋噴，使該段形成錨桿擴(kuò)大頭，從而增加錨固力。使用此種方法必須注意，高壓旋噴形成的擴(kuò)大頭體系水泥土體中。應(yīng)力水泥土體固結(jié)齡期及其強(qiáng)度，因土層的不同差別很大，粘性土中的水泥土體固結(jié)齡期長(zhǎng)而強(qiáng)度水溶性低，需仔細(xì)測(cè)定。此外還應(yīng)測(cè)定與驗(yàn)算拉桿與水泥土碎石間的粘結(jié)力。一般而言對(duì)于工期要求緊的工程應(yīng)慎用本法。此外，國(guó)內(nèi)已引進(jìn)一種〃雙層管雙栓塞注漿法〃用于錨桿兩次注漿。這種注漿法是通過(guò)采用一種的注漿管來(lái)進(jìn)行的。該注漿管由外管與內(nèi)管兩部分組成。外管側(cè)壁每隔一定間距開(kāi)有若干小孔，開(kāi)孔處外側(cè)用橡膠圈蓋住，小孔是注漿液通往管外的出口，而巨大作用橡膠圈則起逆止閥的作用。外管外側(cè)與錨孔孔壁之間通過(guò)注漿，由水泥漿充填封閉密實(shí)。內(nèi)管底端專設(shè)兩個(gè)與外管相匹配的栓塞，內(nèi)管在兩栓塞之間韋爾山設(shè)有出漿孔。二次注漿漿液經(jīng)內(nèi)管于兩栓塞間的出漿孔注人外管，再經(jīng)外管側(cè)壁小孔注入土體。由于漿液受兩栓塞的限制，只能從兩栓塞間的外管側(cè)壁小孔流出，因此，使得出口漿液保持高壓狀態(tài)。在高壓下漿液劈裂外管外側(cè)水泥漿結(jié)石體及土體，擴(kuò)散漫延滲透已經(jīng)形成直徑較大的擴(kuò)體。由于內(nèi)管可帶動(dòng)兩栓塞沿外管軸上下，因此，依次按一定間隔拔動(dòng)內(nèi)管，可依次逐段進(jìn)行二次高壓注漿，而形成一連串大小不等不規(guī)則的擴(kuò)體。這樣可顯著不斷提高土層顯著錨桿的承載能力。張拉和鎖定土層錨桿灌漿后，預(yù)應(yīng)力錨桿還需張拉鎖定。張拉鎖定作業(yè)在錨固體及臺(tái)座的混凝土強(qiáng)度達(dá)15MPa以上時(shí)進(jìn)行。在正式張拉前，應(yīng)取設(shè)計(jì)拉力值的0.1?0.2倍預(yù)拉一次，或使其各部位接觸緊密、桿體完全平直。對(duì)永久性錨桿，鋼拉桿的張拉控制應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)拉桿材料強(qiáng)度控管標(biāo)準(zhǔn)值fptk的0.6倍：對(duì)臨時(shí)性錨桿。不應(yīng)超過(guò)0.65倍。鋼拉桿張拉至設(shè)計(jì)拉力的1.1?1.2倍，并維持10min（在砂土中）、或15min（在粘土中），然后裝載鎖定至鎖定荷載予以鎖定。與坑壁坑壁位移有關(guān)的若干土錨施工單位因素（1）時(shí)空效應(yīng)力學(xué)分析基坑工程實(shí)踐均表明錨桿施工與及坑壁位移具之間。存在一定程度的〃時(shí)空效應(yīng)〃。依據(jù)這種〃時(shí)空效應(yīng)〃概念，合理組織基坑開(kāi)挖與錨桿施工的時(shí)空順序，可有效控制坑壁的位移量。即;應(yīng)使未施工錨桿的基坑壁面暴露時(shí)間短、暴露面積小，而錨桿的施工速度應(yīng)盡可能快。工程實(shí)踐顯示，采用大面積開(kāi)挖至同一深度再施工錨桿的做法，將使基坑壁出現(xiàn)較大位移。這是因?yàn)檫@種開(kāi)挖支護(hù)的方式使大面積坑壁長(zhǎng)時(shí)間暴露，在錨桿約束未已經(jīng)形成前，大部分坑底必然產(chǎn)生較大的位移并不大增量。較好的商業(yè)行為應(yīng)該是：采用分層、分臺(tái)階、分段開(kāi)挖，開(kāi)挖一段到位立即開(kāi)挖錨桿，盡可能做到錨桿施工緊跟開(kāi)挖工作面。如此?？墒刮词┕ゅ^桿的已暴解坑壁面積最小、暴露時(shí)間最短，從而取得坑壁位移最小的上佳效果。2）水的影響土層錨桿的錨固體多埋設(shè)于粘土或粉質(zhì)粘土中。這些土質(zhì)的特點(diǎn)是，浸水后逐年土體的強(qiáng)度