1、2023-7-25,1,建筑工程锚固施工技术,1 概述1.1 锚固技术的分类 利用粘结介质或某种锁紧机构将金属杆件(高抗拉性能材料)一端固定在较稳定的岩土层中,另一端与工程构筑物相连,以承担构筑物的荷载,维护建筑物的稳定,控制住围岩的变形。,1、胶结式锚杆:水泥砂浆、树脂、快硬水泥卷;2、机械内锚头锚杆:楔缝式、楔头式、胀壳式;3、机械摩擦式锚杆:缝管式、楔管式;4、土钉(喷锚支护):钻孔注浆型、打入型、射入型等;5、树根桩(抗滑桩)6、人工填土中的锚杆:加筋土、锚定板;7、其它:普通/预应力;金属/木头/土工聚合物;临时/永久;岩石/土层等。,1 概述,1.2 锚固技术的发展与应用1、锚固技
2、术的发展1911年,美国首次采用岩石锚杆用于矿山巷道支护;1957年,德国首次采用土层锚杆用于深基坑支护;1972年,法国首次采用土钉墙用于铁路边坡支护;我国改革开放以后,锚固技术突飞猛进发展,与时俱进。2、锚固技术的应用领域(1)基坑支护工程;(2)岩石边坡治理;(3)桥台、铁塔加固;(4)挡土墙、重力坝加固(5)隧道衬砌加固;(6)船坞加固;(7)纠偏工程;(8)锚杆静压桩施工法。,1 概述,1.3 锚固技术的特点(1)充分利用岩土体自身条件,增加自稳能力;(2)锚固地层范围广;(3)作业空间占用少;(4)节约钢支撑等大量材料,改善施工条件;(5)施加预应力,控制锚头变位量在0.2%以内;
3、(6)施工时噪音小,对环境无污染;(7)灌浆质量对锚杆极限抗拔力影响大;(8)拉杆长期受力下的蠕变、松弛问题不可忽略。,2 水泥砂浆锚杆技术,2.1 锚杆的构造,2.2 锚杆的受力分析,1、锚杆的受力分析灌浆式锚杆承受极限荷载时,锚固体内有握固力、岩土与锚固体的摩擦阻力、岩土体的抗剪强度等。(1)土层锚杆:因锚固的土体抗剪强度确比岩石小得多,并且比锚固体与拉杆之间的握固力还小,故进行土层锚杆承载力确定时,主要考虑锚固体与土体之间的摩擦阻力及土体的抗剪强度,要求灌注的砂浆结石体标准抗压强度不低于 20MPa。即土层锚杆常常因土的抗剪强度不足而发生破坏。(2)岩石锚杆:岩层锚杆往往因混凝土对拉杆的
4、握固力不足而发生破坏的;要求水泥砂浆结石体标准抗压强度不低于30MPa。,2.2 锚杆的受力分析,2、锚固作用实现四个条件(1)拉杆的抗拉强度足够;(2)锚固体对拉杆筋的握固力足够;(3)岩、土体的抗剪强度或摩阻力足够;(4)锚杆整体稳定性有保证。,2.3 锚杆的设计,1、锚杆的布置,2、锚杆的承载能力,2、锚杆的承载能力,2.3 锚杆的设计,2.3 锚杆的设计,2.4 锚杆的施工,锚杆施工工艺流程:(1)锚孔钻进;(2)拉杆的组装与安放;(3)灌注浆液(一次灌浆或二次高压灌浆);(4)张拉与锁定等。1、锚杆成孔方法(1)长螺旋钻进:可在钻具提出前或后下拉杆灌浆;也可用土层自钻式钻具施工。(2
5、)回转钻进:需有水循环,现场泥泞大。(3)冲击回转钻进:岩层体积碎岩;土层冲击挤密成孔。(4)潜钻钻进:凿岩机成孔,主要为隧道锚杆施工。,2、拉杆的组装与安放一次注浆锚拉杆的组装;二次高压注浆锚拉杆的组装;钢铰线与高强钢丝锚拉杆的组装;扩大头注浆锚拉杆的组装(倒刺状);,拉杆组装注意事项:(1)按设计要求制作锚杆,为使锚杆处于钻孔中心,应在锚杆杆件上安设定中架或隔离架(粗钢筋杆体沿轴线方向每隔1.02.0m设置一个定中架,钢绞线或钢丝束每隔1.01.5m设置一个隔离架)。(2)锚杆钢筋或钢丝平直、顺直、除油除绣。杆体自由段应用塑料布或塑料管包扎,与锚固体连接处用铅丝绑扎。(3)安放锚杆杆体时,
6、应防止杆体扭曲、压弯,注浆管宜随锚杆一同放入孔内,管端距孔底为50100mm,杆体放入角度与钻孔倾角保持一致,安好后使杆体始终处于钻孔中心(4)若孔壁坍塌,应重新透孔、清孔,直至顺利送入锚杆为止。,3、注浆方法 一次注浆:常压,可灌注水泥浆或水泥砂浆。二次高压注浆:分二次灌浆,第一次常压;第二次高压灌浆(纯水泥浆,且在第一次灌浆初凝之前进行,至少2小时以后实施灌浆。注浆注意事项:(1)浆液选用水泥:砂=1:1或1:2,水灰比0.380.45的水泥砂浆或纯水泥浆,必要时可加入一定量的外加剂或掺合料。(2)浆液应搅拌均匀,过筛,随搅随用,浆液应在初凝前用完。(3)常压注浆采用浆泵将浆液经压浆管输送至孔底,再由孔底返出孔口,待孔口溢出浆液或排气管停止排气时,可停止注浆。(4)浆液硬化后不能充满锚固体时,应进行补浆,注浆量不得小于计算量,其充盈系数为1.11.3。,(5)注浆时,宜边灌注边拔出注浆管。但应注意管口应始终处于浆面以下2m,注浆时应随时活动注浆管,待浆液溢出孔口时全部拔出。(6)注浆完毕应将外露钢筋清洗干净,并保护好。4、锚杆防腐(1)锚杆锚固段的防腐一般腐蚀环境中的永久锚杆,其锚