关于工民建施工中土层锚杆技术的运用

关于工民建施工中土层锚杆技术的运用
发布时间：2022-08-26T10:44:55.999Z 来源：《科学与技术》2022年4月8期作者：潘浩学
[导读] 随着我国社会经济的发展，高层建筑的数量不断增多，在高层建筑的深基坑施工中，常会使用到土层锚杆技术。

潘浩学
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摘要：随着我国社会经济的发展，高层建筑的数量不断增多，在高层建筑的深基坑施工中，常会使用到土层锚杆技术。

在钻孔内插入锚杆，使用泥浆进行固定，然后张拉钢绞线，将钢绞线另一端与护壁桩连接，可达到防止基坑滑塌的效果。

在一些特殊复杂地质下，土层锚杆技术的运用十分广泛。

首先介绍了现阶段建筑行业内常用的几种土层锚杆类型，随后结合施工经验，就该技术运用中需要关注的技术要点，以及提高土层锚杆施工质量的具体措施展开了简要分析。

关键词：土层锚杆；灌浆管；锚杆张拉；支护方案
1.土层锚杆的原理和构造
土层锚杆结构是由三部分所组成的，包括锚头、拉杆、锚固体。

其中，锚头由三部分组成，包括台座、锚具以及承压板，锚头是建筑工程与拉杆之间的连接结构，必须具备以下两点性能：第一，具有较强的强度，能够有效传递土体荷载。

第二，确保能够将荷载分散传递至不同的锚杆中，避免荷载集中而对土层稳定性造成不良影响。

2.土层锚杆技术的优势
土层锚杆是一种受拉杆件，其一端连接在支护结构上，而另一端则需要锚固在土层中，通过拉杆可以将支护结构与其他结构承担的荷载传递至锚固体，再通过锚固体分散至土层中。

由于土层锚杆是一种新型的受拉杆件，需要在岩石锚杆的基础上形成土层锚杆。

在目前的土层锚杆技术应用中，锚杆的长度可达50m，将这些技术应用到黏性土层中，其锚固力可以高达2500kN。

随着建筑工程高度的增加以及建筑规模的扩大，建筑基础的深度也不断增加。

因此，在建筑工程基础施工中，如果周围分布有密集的建筑物以及地下管线，边坡开挖的难度会大幅度增加，而土层锚杆技术的应用可以有效地降低施工难度。

3.工民建施工中土层锚杆施工技术要点
3.1施工前的准备工作
3.1.1开展现场调查和施工设计
工民建工程由于所在位置不同，现场施工环境复杂，对土层锚杆施工也产生了直接影响。

因此，在施工前应做好充分的调查工作，包括工程所在位置的地质条件、施工环境、水文特点等。

根据调查结果，设计团队要结合工民建工程的总体设计方案，制订更加细化的土层锚杆施工方案设计，包括所采用的施工方法、具体的施工流程、各个施工环节应注意的技术要点等。

完整的施工设计能够指导后续土层锚杆施工作业有条不紊地开展，对提升工程质量也有很大帮助。

3.1.2物料及设备的准备
随着建筑施工机械化水平的进一步提升，工民建施工现场所用的各类物料和机械设备也在不断增加。

在施工准备环节，应根据物料清单、设计方案，将土层锚杆施工中所用到的物料、设备准备齐全，经过清点后方可开始施工。

总体来说，土层锚杆施工中所用的材料包括水泥、细砂、注浆管、钢绞索等；所用的设备种类较多，小型设备如水准仪、手风钻、超声成孔测量仪等，大型设备有压浆机、MG-313钻机等。

除了要确保物料、设备齐全外，还要对物料质量、设备性能开展详细的检查，确保符合土层锚杆施工要求[1]。

3.2钻孔及清孔
完成上述准备事项后，将准备好的钻机移动至标记好的位置，调整钻头位置，保证钻杆、钻头与桩孔保持在同一水平线上。

启动钻机，按照先慢速、后匀速的操作顺序，可以避免钻头受损，对于提高成孔质量也有一定帮助。

钻进到指定位置后，将钻头拔出，然后进行清孔工作。

清孔结束后，施工人员要注意检查成孔质量。

使用工具进行孔斜率测量，如果偏斜角度大于3°，则需要校正；大于5°则视为废孔，需要选择就近位置重新钻孔。

测量钻孔直径应略大于锚杆直径。

检查孔壁是否有开裂等问题。

确定不存在上述问题后，进入下一道施工工序。

3.3安放拉杆
土层锚杆用的拉杆，常用的有粗钢筋、钢丝束和钢绞线，也有采用无缝钢管作为拉杆的。

承载能力要求较小时，多用粗钢筋；承载能力要求较大时，多用钢绞线。

如果是使用Ⅱ、Ⅲ级钢筋作杆体，组装要求如下：钢筋应平直，除油、除锈；接头采用焊接，长度为30cm，并排钢筋也要采用焊接；杆体轴向间隔1.0~2.0m设置一个对中支架，注浆管、排气管与杆体绑扎牢固；杆体自由段用塑料管或塑料布包裹，并在与锚固段连接处用铅丝绑牢固；杆体应按防腐要求进行防腐处理。

3.4灌注浆液
灌浆的方法分为一次灌浆和二次灌浆。

一次灌浆只用一根注浆管，一般采用30的胶皮管，一端与压浆泵相连，另一端与拉杆同时送入钻孔内，距孔底50cm即可。

在确定钻孔内的浆液是否灌满时，可根据从孔口流出的浆液浓度与搅拌的浆液浓度是否相同判断。

对于压力灌浆锚杆，待浆液流出孔口时，将孔口用粘土封堵，严密捣实，再用2~4MPa的压力进行补灌，稳压数分钟后再停止。

二次灌浆法适用于压力灌浆锚杆，要用2根注浆管，其管端距离锚杆末端50cm左右，管端出口需用胶布塞住，以防止土进入管中。

3.5张拉与锁定
灌注完成后，须养护7~8天，当砂浆的强度能达到70%~80%时，才可进行张拉。

另外只能对有预应力要求的锚杆进行张拉。

张拉应力一般为设计锚固力的75%~80%。

（1）张拉宜采用“跳张法”，即隔二拉一。

（2）锚杆正式张拉前，应取设计拉力的10%~20%，对锚杆预张拉1~2次。

（3）正式张拉应分级加载，一级加载后维持3min，并记录伸长值，直到设计锚固力的80%；最后一级荷载应维持5min，并记录伸长值。

（4）锚杆预应力有明显损失时，可锁住锚杆；如果锁定后发现有明显应力损失，应重新进行张拉。

4.土层锚杆施工中常见技术问题与处理措施
4.1锚杆位移偏大的处理
在土层锚杆施工中，锚杆发生偏移是种常见的质量病害。

通常情况下，工民建施工中所用土层锚杆技术，允许存在一定的偏移量。

但是
如果偏移较大，则会影响到建筑质量安全。

引起锚杆偏移的原因有多种，如锚杆的长度不合理，未进行泥浆护壁，或是灌浆不及时等。

现场施工人员要总结以往工程项目中出现锚杆偏移的具体原因，并在现场开展土层锚杆支护时，提前采取预防措施。

另外，对于已经出现偏移的情况，也要尽量采取纠偏措施，如果纠正后仍然不符合设计要求，需要重新钻孔支护。

4.2锚杆预应力松弛的处理
土层锚杆张拉结束后，出现松弛现象，张拉力、预应力均不能达到设计标准。

通过问题分析，发现导致这一现象的原因主要有钻孔的孔径偏大，或所选锚杆的直径偏小，导致锚杆与钻孔之间存在较大框量。

灌注混凝土后，在没有及时做好养护工作的前提下，进行预应力张拉。

导致锚杆沿着拉力方向偏斜，从而出现预应力松弛问题。

此外，与灌浆方式不科学、张拉力过大等也有一定关系。

为解决这一问题，一方面是严格按照设计标准进行施工，检查孔径大小，及锚杆是否匹配等，及时使用稀薄泥浆进行灌缝，并且在泥浆灌注结束6h后再进行张拉；另一方面是严格做好二次灌浆工作，初次灌浆和二次灌浆都要严格按照设计流程进行。

结束语
在工民建工程项目中，需使用土层锚杆进行建筑结构支护，达到保证建筑稳定性和安全性的目的。

当前部分施工单位在运用土层锚杆支护时，由于没有科学地选择支护类型，或在施工中未采取有效的质量控制措施，导致土层锚杆实际支护效果并不理想。

面对激烈的行业竞争，施工单位须进一步增强对土层锚杆支护工作的重视，并通过采取完善施工设计、加强技术培训和实施现场监督等综合措施，保证土层锚杆技术得到高质量地运用，保障建筑质量安全。

参考文献
[1]陈先军.高层建筑土层锚杆施工技术探讨[J].住宅与房地产,2018(5):169.
[2]方云.复杂地质条件下土层锚杆技术应用[J].中国农村水利水电,2013(8):107-109.
[3]牛世平.框架预应力锚杆联合微型钢管桩新型支护结构应用[J].施工技术,2019,4(11):132-135.。