锚杆施工技术 PPT
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臂或多臂凿岩台车
高效移动式单
大直径长锚杆的钻孔：
Φ＝60～168mm，L＝5～50m
钻等。
——采用冲击钻、潜孔钻、回旋钻 、螺旋
5.3 锚杆施工
钻机选择：岩土类型、钻孔直径、钻孔长度、接近锚 固工作面的条件、所用冲洗介质的种类、锚杆类型、 钻进速度等。
钻进方法：螺旋式、冲击式、回旋式、冲击回旋式、 回旋冲击反循环、潜孔锤。
5.3 锚杆施工
5.3.2 施工准备工作
施工前调查； 施工组织设计； 钻机作业空间及场地的平整； 钻孔机械、张拉机具、注浆设备等机械设备选定； 材料的准备； 电力供应以及给排水条件。
5.3 锚杆施工
5.3.3 锚杆成孔工艺 应满足设计要求的孔径、长度和倾角。
（1）一般要求 对锚固区段的位置和岩土分层厚度进行验证； 不同的岩土条件，应选用不同的钻机和钻孔方法； 优先采用无水钻孔法，其次采用清水钻孔法，最后采用泥浆护壁钻孔法； 清水钻孔法和泥浆护壁钻孔法要求用清水充分清洗孔壁； 若地下水从钻孔内流出，可采取注浆堵水，防止锚固段浆液流失； 判断地层的透水强度 对于滑坡整治和斜坡稳定的工程，采用固结灌浆改良地层或无水钻孔法。
拉力
预应力锚杆
非预应力锚杆
预应力锚杆与非预应力锚杆结构构造比较 （a）预应力锚杆 (anchor) （b）非预应力锚杆(bolt)
锚杆位移
（2）拉力型锚杆与压力型锚杆
拉力型锚杆和压力型锚杆结构示意图
(a)拉力型锚杆
(b)压力型锚杆
拉力型与压力型锚杆的荷载分布 （77年Mastrantuono与Tomiolo报导）
5.3 锚杆施工
5.3.5 注浆 （1）注浆目的：将锚杆与地层固定，并对锚杆加以保护。 （2）注浆设备：磅秤、搅拌机、压浆泵 （3）注浆材料：水泥浆或水泥砂浆；浆体强度≥30MPa；
水灰比0.4～0.5；灰砂比1:1或1:0.5；可掺入外加剂。
5.3 锚杆施工
（4）注浆方法 一次注浆法：无压灌浆 封口 补压灌浆 二次注浆法：锚固段灌浆 养护、张拉 自由段灌浆 注浆压力：压力越大，承载力越高；
粗钢筋连接——闪光对焊
粗钢筋连接——冷挤压套筒连接
临时性锚索杆体构造
5.3 锚杆施工
(2) 杆体安放 杆体与注浆管同时插入钻孔底部； 对于土层锚杆，要求钻孔完后立即插入杆体； 锚杆有支架一面向下； 若钻孔使用套管，则在插入杆体灌浆后再拔出套管； 小口径锚杆孔，要求灌浆后再插入杆体。 两根以上杆体，应间隔2～3m点焊成束；
锚体材料
钢筋
钢管
钢绞线 无粘结预应力钢绞线
水泥系灌浆材料
水 水泥 细骨料 外加剂
承载体
钢板承载体
锚头材料
高分子聚酯纤维增强塑料
OVM锚具 YGM精轧螺纹钢锚具 LM锚具
承压板、台座
防腐材料及其他材料
防腐油脂 锚杆杆体护管
隔离架
5.3 锚杆施工
5.3.1 锚杆施工工序 ① 施工准备 ② 锚杆孔钻凿 ③ 锚杆的制作与安放 ④ 锚杆注浆 ⑤ 锚杆的张拉与锁定 ⑥ 锚头封头
胶结固定型——树脂胶结锚杆
(a)树脂固定的张拉锚杆
缓凝树脂
(b)全长用速凝和缓凝树脂的张拉锚杆
速凝树脂
(c)全长用树脂锚固的非张拉锚杆
胶结固定型——水泥浆胶结锚杆
机械固定与胶结料固定相结合的锚杆
涨壳式中空灌浆锚杆
Williams公司的涨壳式中空锚杆的细部构造及工作原理 (a)细部构造； (b)涨壳工作时形成的抗力
5.3 锚杆施工
（2）钻孔精度 钻孔精度视结构物的重要程度和使用目的有所不同。 《土层锚杆设计与施工规范》CECS22－90规定：
钻孔水平方向孔距误差≤50mm； 垂直方向孔距误差≤100mm； 钻孔底部的偏斜尺度≤锚杆长度的3％。
5.3 锚杆施工
（3）钻孔机械和钻孔方法 小直径短锚杆的钻孔：
Φ≤45mm，L≤4.0m ——气动冲击钻机
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
（3）荷载集中型与荷载分散型锚杆
荷载集中型 荷载分散型
荷载集中型锚杆粘结应力分布特征
压力分散型锚杆(单孔复合锚固）粘结应力分布特征
(4) 机械固定型和胶结固定型锚杆
机械固定型—楔缝式锚杆
机械固定型—涨壳式锚杆
法国生产的涨壳锚杆
南非贝尔公司涨壳锚杆
每米厚度注浆压力可取2.2MPa。
来自百度文库
5.3 锚杆施工
5.3.6 锚杆张拉、锁定
（1）设备
张拉油泵
2）锚杆张拉要求
通过张拉设备使锚杆杆体的自由段产生弹性变形，从而对锚固结构产生所 要求的预应力值。
锚固体和台座的混凝土强度达到15MPa后方可进行张拉。 正式张拉前应进行预张拉，预张拉力取设计轴向拉力值的10~15%。 永久锚杆张拉控制应力≤0.6fptk，临时锚杆张拉控制应力≤0.65fptk。 锚杆宜超张拉10~20%，再卸荷至设计拉力值后锁定。
锚杆施工技术
5.1.2 锚杆技术应用 （1）边坡工程应用
（2）山体加固
（3）抗浮工程应用
首都国际机场地下室抗浮锚固工程 （4）深基坑锚固工程
（5）抗倾覆的结构工程 （6）隧洞与地下工程应用
（7）特种结构物的锚固与稳定 用预应力锚杆加固边坡以支承桥基
5.1.3 锚杆的类型 （1）预应力锚杆与非预应力锚杆
长摩擦型锚杆
缝管锚杆结构构造
1－开缝钢管；2－挡环；3－托板
水胀式锚杆——是利用高压水使钢管膨胀，将其全长 固定在钻孔中。
将Φ41mm钢管 机械整形成 Φ28mm杆体 高压水膨胀 水胀式锚杆
5.1.4 锚杆的构造
锚杆的构造包含锚固体（内锚头）、拉杆及锚头（外锚头）三个基本部分组成。
5.2 锚杆材料
5.3 锚杆施工
5.3.4 杆体制作和安放 (1) 杆体制作 粗钢筋或精轧螺纹钢筋: 外端加工成螺纹，每隔2~3m安放 隔离件，可用套筒连接。预应力锚杆自由段除涂防腐涂料 外，还应套上塑料管或包裹塑料布进行防腐和隔离。 多股钢绞线：呈波浪形，通过夹紧环和扩张环（隔离环）的 交替设置而成。
粗钢筋杆体制作
威廉姆斯岩石锚杆注浆浆液流动图
（5）扩体型锚杆
锚杆荷载传递方式的比较
(a)摩擦型
(b)摩擦－支承复合型
底端扩体型锚杆
用旋转叶片形成的扩体锚杆
（固定地层：砂； 固定长度：6～10m； 极限承载力：900～1400 kN 比Φ=12cm锚杆承载力提高2～3倍）。
多段扩体型锚杆
（6）缝管锚杆与水胀式锚杆 ——全
高效移动式单
大直径长锚杆的钻孔：
Φ＝60～168mm，L＝5～50m
钻等。
——采用冲击钻、潜孔钻、回旋钻 、螺旋
5.3 锚杆施工
钻机选择：岩土类型、钻孔直径、钻孔长度、接近锚 固工作面的条件、所用冲洗介质的种类、锚杆类型、 钻进速度等。
钻进方法：螺旋式、冲击式、回旋式、冲击回旋式、 回旋冲击反循环、潜孔锤。
5.3 锚杆施工
5.3.2 施工准备工作
施工前调查； 施工组织设计； 钻机作业空间及场地的平整； 钻孔机械、张拉机具、注浆设备等机械设备选定； 材料的准备； 电力供应以及给排水条件。
5.3 锚杆施工
5.3.3 锚杆成孔工艺 应满足设计要求的孔径、长度和倾角。
（1）一般要求 对锚固区段的位置和岩土分层厚度进行验证； 不同的岩土条件，应选用不同的钻机和钻孔方法； 优先采用无水钻孔法，其次采用清水钻孔法，最后采用泥浆护壁钻孔法； 清水钻孔法和泥浆护壁钻孔法要求用清水充分清洗孔壁； 若地下水从钻孔内流出，可采取注浆堵水，防止锚固段浆液流失； 判断地层的透水强度 对于滑坡整治和斜坡稳定的工程，采用固结灌浆改良地层或无水钻孔法。
拉力
预应力锚杆
非预应力锚杆
预应力锚杆与非预应力锚杆结构构造比较 （a）预应力锚杆 (anchor) （b）非预应力锚杆(bolt)
锚杆位移
（2）拉力型锚杆与压力型锚杆
拉力型锚杆和压力型锚杆结构示意图
(a)拉力型锚杆
(b)压力型锚杆
拉力型与压力型锚杆的荷载分布 （77年Mastrantuono与Tomiolo报导）
5.3 锚杆施工
5.3.5 注浆 （1）注浆目的：将锚杆与地层固定，并对锚杆加以保护。 （2）注浆设备：磅秤、搅拌机、压浆泵 （3）注浆材料：水泥浆或水泥砂浆；浆体强度≥30MPa；
水灰比0.4～0.5；灰砂比1:1或1:0.5；可掺入外加剂。
5.3 锚杆施工
（4）注浆方法 一次注浆法：无压灌浆 封口 补压灌浆 二次注浆法：锚固段灌浆 养护、张拉 自由段灌浆 注浆压力：压力越大，承载力越高；
粗钢筋连接——闪光对焊
粗钢筋连接——冷挤压套筒连接
临时性锚索杆体构造
5.3 锚杆施工
(2) 杆体安放 杆体与注浆管同时插入钻孔底部； 对于土层锚杆，要求钻孔完后立即插入杆体； 锚杆有支架一面向下； 若钻孔使用套管，则在插入杆体灌浆后再拔出套管； 小口径锚杆孔，要求灌浆后再插入杆体。 两根以上杆体，应间隔2～3m点焊成束；
锚体材料
钢筋
钢管
钢绞线 无粘结预应力钢绞线
水泥系灌浆材料
水 水泥 细骨料 外加剂
承载体
钢板承载体
锚头材料
高分子聚酯纤维增强塑料
OVM锚具 YGM精轧螺纹钢锚具 LM锚具
承压板、台座
防腐材料及其他材料
防腐油脂 锚杆杆体护管
隔离架
5.3 锚杆施工
5.3.1 锚杆施工工序 ① 施工准备 ② 锚杆孔钻凿 ③ 锚杆的制作与安放 ④ 锚杆注浆 ⑤ 锚杆的张拉与锁定 ⑥ 锚头封头
胶结固定型——树脂胶结锚杆
(a)树脂固定的张拉锚杆
缓凝树脂
(b)全长用速凝和缓凝树脂的张拉锚杆
速凝树脂
(c)全长用树脂锚固的非张拉锚杆
胶结固定型——水泥浆胶结锚杆
机械固定与胶结料固定相结合的锚杆
涨壳式中空灌浆锚杆
Williams公司的涨壳式中空锚杆的细部构造及工作原理 (a)细部构造； (b)涨壳工作时形成的抗力
5.3 锚杆施工
（2）钻孔精度 钻孔精度视结构物的重要程度和使用目的有所不同。 《土层锚杆设计与施工规范》CECS22－90规定：
钻孔水平方向孔距误差≤50mm； 垂直方向孔距误差≤100mm； 钻孔底部的偏斜尺度≤锚杆长度的3％。
5.3 锚杆施工
（3）钻孔机械和钻孔方法 小直径短锚杆的钻孔：
Φ≤45mm，L≤4.0m ——气动冲击钻机
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
（3）荷载集中型与荷载分散型锚杆
荷载集中型 荷载分散型
荷载集中型锚杆粘结应力分布特征
压力分散型锚杆(单孔复合锚固）粘结应力分布特征
(4) 机械固定型和胶结固定型锚杆
机械固定型—楔缝式锚杆
机械固定型—涨壳式锚杆
法国生产的涨壳锚杆
南非贝尔公司涨壳锚杆
每米厚度注浆压力可取2.2MPa。
来自百度文库
5.3 锚杆施工
5.3.6 锚杆张拉、锁定
（1）设备
张拉油泵
2）锚杆张拉要求
通过张拉设备使锚杆杆体的自由段产生弹性变形，从而对锚固结构产生所 要求的预应力值。
锚固体和台座的混凝土强度达到15MPa后方可进行张拉。 正式张拉前应进行预张拉，预张拉力取设计轴向拉力值的10~15%。 永久锚杆张拉控制应力≤0.6fptk，临时锚杆张拉控制应力≤0.65fptk。 锚杆宜超张拉10~20%，再卸荷至设计拉力值后锁定。
锚杆施工技术
5.1.2 锚杆技术应用 （1）边坡工程应用
（2）山体加固
（3）抗浮工程应用
首都国际机场地下室抗浮锚固工程 （4）深基坑锚固工程
（5）抗倾覆的结构工程 （6）隧洞与地下工程应用
（7）特种结构物的锚固与稳定 用预应力锚杆加固边坡以支承桥基
5.1.3 锚杆的类型 （1）预应力锚杆与非预应力锚杆
长摩擦型锚杆
缝管锚杆结构构造
1－开缝钢管；2－挡环；3－托板
水胀式锚杆——是利用高压水使钢管膨胀，将其全长 固定在钻孔中。
将Φ41mm钢管 机械整形成 Φ28mm杆体 高压水膨胀 水胀式锚杆
5.1.4 锚杆的构造
锚杆的构造包含锚固体（内锚头）、拉杆及锚头（外锚头）三个基本部分组成。
5.2 锚杆材料
5.3 锚杆施工
5.3.4 杆体制作和安放 (1) 杆体制作 粗钢筋或精轧螺纹钢筋: 外端加工成螺纹，每隔2~3m安放 隔离件，可用套筒连接。预应力锚杆自由段除涂防腐涂料 外，还应套上塑料管或包裹塑料布进行防腐和隔离。 多股钢绞线：呈波浪形，通过夹紧环和扩张环（隔离环）的 交替设置而成。
粗钢筋杆体制作
威廉姆斯岩石锚杆注浆浆液流动图
（5）扩体型锚杆
锚杆荷载传递方式的比较
(a)摩擦型
(b)摩擦－支承复合型
底端扩体型锚杆
用旋转叶片形成的扩体锚杆
（固定地层：砂； 固定长度：6～10m； 极限承载力：900～1400 kN 比Φ=12cm锚杆承载力提高2～3倍）。
多段扩体型锚杆
（6）缝管锚杆与水胀式锚杆 ——全