工民建施工中土层锚杆技术的应用分析
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摘要：随着城市化进程的不断加快，土地资源日益紧张，为了提高土地利用率，工业与民用建筑工程不断向着纵深方向发展，深基坑作业项目越来越多。在深基坑作业以及边坡防护施工中，土层锚杆技术得到了广泛的应用，本文将对土层锚杆技术在工民建工程中的应用进行探讨。
关键词：深基坑；土层锚杆技术；问题；防治；质量控制
中图分类号：TV551文献标识码： A
土层锚杆技术在深基坑支护、边坡防护等工程中应用越来越广泛，具有结构轻巧、受力合理、工期短、成本造价低等特点，既可以作为临时支护，也能够作为永久性基础，在工民建工程中具有非常广阔的应用前景。
1.1 锚杆头漏水问题及防治
在实施深基坑支护的过程中，锚杆头产生渗水情况是非常多的。渗水的原因主要有：
1.1.1 基坑外存在较高地下水位；
1.1.2 地层裂隙水及承压水。渗水通道形成的原因是：
（1）锁定锚杆张拉中，因改变了孔壁地层与注浆体、杆体的形状而裂开了缝儿。
（2）使用基坑时，因应力轻松或出现变形等导致裂隙。
（3）灌浆的过程中没有将孔口密封严实。
渗漏水问题紧要时会使基坑内正常工作受到影响，严重的时候会对地下管线、四周道路及建筑物造成危害，必须实施有效办法进行封堵；对渗漏水问题要彻底根治，只有在基坑变形全部稳定后才能够做到。通常是在地下室衬墙施工的过程中开展。堵漏方式是：从漏水通道开始，将其凿开，先把注浆管两条用砂浆预先埋设进去引水，等砂浆至一定强度时，再利用预先埋设的这两条管进行压力注浆将漏洞堵塞。
1.2 锚杆预应力松弛问题及防治
锚杆应力松驰原因。锚固体四周土体受力后出现土体流变，以及土体与锚固体的分界面在受力后出现相对的移动，这是引起锚杆应力松弛的主要原因。对于深基支护中的锚杆，导致其应力松弛的原因有：
1.2.1 因设计不够合理，自由段太短，难以满足要求，导致锚固段的一部分停留在滑坡裂缝面内的主动区，土方挖出并运走后产生负摩阻效应致使应力松弛；
1.2.2 全孔注浆方式施用的过程中，在土方被挖出并运走后自由段内砂浆体就会产生负摩阻力；
在正式施工前必须对锚杆进行试验，利用试验对初步设计进行调整，针对土层地质条件和不同工艺明确制定适合的锚杆直径和长度；出现钢筋无法下放到孔底时，要将钻孔超深0．3 ～ 0．5 米；选用的注浆泵应具有较大的压力和流量；对于在受力上有比较高要求的工程，可以研究实施多次分层注浆的方法( 要增加注浆管的埋设数量)；补打锚杆要选择在适当的地方；在原锚杆附近的地基要采用灌浆实施处理。永久性锚杆在预应力施加或受力时，钢筋要从锚杆中拔出。为此，在将油脂涂在自由段钢筋以前，包裹好锚固段钢筋，并在安设钢筋以前对锚固筋表面的清洁予以保证，用蒸汽清洗沾有油脂的锚固筋；焊接质量要求非常高，假如应用钢索，就可以杜绝接头和焊接；导正器安设在钢筋的头部，方便往下放置钢筋，特别是斜孔；对钢筋的焊接垂直度要予以充分保证，要顺直堆放现场钢筋。
2 锚杆施工技术及质量控制
2.1 钻孔方式。土层锚杆的钻孔工艺非常重要，它影响支护工程的全部成本、土层锚杆的效率及承载力。所以，根据土质的特点对钻孔方法进行科学选择，对土层锚杆的质量和减少工程成本具有重要意义。
（1）螺旋钻孔干作业法。在稳定性都较好的砂土以及没有地下水前提下的黏土、密实性、粉质黏土等地层适用于该方法。
（2）清水循环钻孔法。这在实际工程中最广泛应用的方法，软硬土层都可以，然而有一个条件，要求有配套的排水循环系统。部分施工单位图简单，只把排水系统设置在施工现场，缺少水系统的重复利用装置。在开展软黏土成孔中，假如不需要跟管钻进，要把 1 米～ 2 米的护壁套管放入钻孔孔口的位置，可以预防孔口处土层坍塌。
2.2 安放拉体
土层锚杆用的拉杆，常用的有钢绞线、钢管、钢丝束和粗钢筋。其选择通常以当时的材料状况和土层锚杆的承载力，承载能力不大的条件下，粗钢筋多用；具有较大承载能力的情况下，钢绞线多用。
2.2.1 钢筋拉杆。由多根或单根粗钢筋组合而成钢筋拉杆，假如是多根钢筋就要进行电焊或绑扎使其连成一体。为了在钻孔的中心安置拉杆钢筋，以及为了使锚固体与锚固段拉杆的握裹力增加，应把定位器设置在拉杆表面上，设置距离应为1.5 米～ 2.0 米一个。用细钢筋对钢筋拉杆定位器进行加工制作，夹角布置在120°的钢筋拉杆轴心上，钻孔直径应大于外径1 厘米。
2.2.2 钢绞线拉杆。钢绞线拉杆的柔性及在钻孔中沉放上更进一步，多应用于承载能力较强的土层锚杆中。应用锚固段钢绞线的过程在要对其表面的油脂进彻底清理，使之与锚固体砂浆粘结有所保证。对钢绞线在自由段部分采取措施进行防腐，要套以聚丙烯防护套等。对钢绞线拉杆的定位架提出特别要求，要求其是特制的。锚杆体放置的过程中，有些问题必须注意，杆体要避免压弯、扭曲。注浆管放入孔内的时候要与锚杆一起，管端到孔底的距离为5 － 10厘米，放入杆体的角度要保持与钻孔倾角相同，杆体安好后要保证其在钻孔中心不动；一旦发现孔壁坍塌，透孔、清孔应重新进行，直至锚杆顺利送入为止。
2.2.3 钢丝束拉杆。钢丝束拉杆的特点非常明显，沉放方便、柔性较好。施工时需要理顺捆紧它的自由段，并采取措施进行防腐。允许在特制护管内将钢丝束拉杆的自由段插入，可以一起浇筑锚固段和孔壁与护管间的空隙。
2.3 灌桨
在土层锚杆施工中灌浆是一个关键环节。施工的过程中，有关数据应记录下来，准备以后查用。灌浆的主要功能是：产生锚固段，在土层中固定锚杆锚；部门钢拉杆腐蚀；对土层中的裂缝和孔隙进行充填。灌浆方法分为两种：一次灌浆法和二次灌浆法。应按照设计的要求对灌浆材料进行确定，通常宜选用1 － 1：2 的水泥：砂， 0.38 － 0.45 的水灰比，0.40 － 0.45的水灰比或水泥砂浆的纯水泥浆，必要的条件下可将掺合料或外加剂加入一些。加工浆液的时候应搅拌均匀，过筛，当时用当时搅，要在初凝前用完浆液，要使注浆管路保持通畅。
2.4 锚固与张拉
结束灌注后，需要进行7 天到8 天的养护，当砂浆能达到百分之七十到百分之八十的强度时，张拉锚固才可以进行。另外进行张拉的只能是有预应力要求的锚杆。张拉应力通常是75％～ 80％的设计锚固力。
2.4.1 正式张拉锚杆前，应该采用设计拉力的百分之十到百分之二十，对锚杆进行1 到2 次预张拉，对各部的位紧密接触予以保证；
2.4.2 宜采用“跳张法”张拉，即隔二拉一；
2.4.3 应分级加载正式张拉，每级加载后维持0.3 厘米，并将伸长值记录下来，直至80％的设计锚固力；最后应维持5min 一级荷载，并将伸长值记录下来；
2.4.4 锚杆预应力出现的损失不明显的情况下，可将锚杆锁住；假如锁定后发现应力损失明显，必须重新张拉。
3 结语
目前土层锚杆技术的发展已非常成熟，然而按照实际的工程状况加以改进还是很有必要的。高层建筑土层锚杆施工技术的关键就是锚杆施工质量的高低，实施锚杆工程前，应将安全技术对施工人员进行交底，一旦在施工时碰到与地质资料不符的情况，要马上反映上去。所以具体情况具体分析，要特别关注施工中的细节，在施工过程中技术要随时改进，使支护工程的质量及安全得以保证。
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