建筑基础工程施工中土层锚杆技术

1土层锚杆的基本构造

锚头、锚头垫座、支护结构、钻孔、防护套管、拉索、锚固体、锚底板等是锚固支护结构的土层锚杆组成。土层锚杆的长度受锚固长度、非锚固长度、锚固段长度影响。根据土层锚杆的不同构造可以分为如下几类:第一类:灌浆锚杆;第二类，高压灌浆锚杆;第三类，预应力锚杆;第四类，拉孔锚杆;第五类:重复灌浆锚杆;第六类，可回收锚筋锚杆。

2锚杆的设计

在进行锚杆设计的时候，需要从以下六个方面考虑:(1)分析主要因素。从锚杆的使用、锚固体的长度、锚固体的横截面、水泥砂浆的强度、钢筋的级别等角度出发，综合、全面的考虑。(2)锚杆的布置。因为锚杆层数、锚杆间距和锚杆倾角等可能会影响锚杆的设计，因此需要重点考虑。(3)保证锚杆围护结构的安全。在施工的时候，严格按照相关的土层锚杆设计图纸与施工规范，保证安全施工。(4)确定锚杆长度。需要指出的是锚杆的长度应包括锚固长度、非锚固长度、锚固段长度三者。(5)计算锚杆杆件。锚杆杆件的计算包括两个方面:钢绞线的计算和粗钢筋的计算。第六，利用锚杆围护检验锚杆设计的安全性。这一步骤主要包括锚杆围护结构整体稳定性检验和深部破裂面稳定性检验。值得一提的是，这一过程是工程设计施工中最重要的步骤，只有通过了安全性检测的锚杆设计才能应用进具体的工程施工。

3土层钻杆施工

3．1钻孔阶段

钻孔阶段需要注意四个问题:第一，选择钻孔机械;第二，选择钻孔方法;第三，扩孔;第四，保证土层锚杆钻孔特点达到设计要求。在选择钻孔机械的时候，一定要根据实际情况，从土质、钻孔深度和地下水等角度全面的分析问题，选择最适宜的钻孔机械。冲击式钻孔机、旋转式钻孔机、旋转冲击式钻孔机是最常见的三种钻孔机械，工作原理不同;由于钻孔工艺会对土层锚杆的承载能力、施工效率和整个支护工程的成本等产生影响，因此在选择钻孔方法的时候也需要特别的注意;机械、爆炸、水力、压浆是常见的四种扩孔方法，在扩孔的时候一定要对土质以及土层的密度进行考虑，防止盲目施工造成锚杆孔壁开裂、掉块，甚至坍塌;想要实现土层锚杆钻孔达到设计要求需要保证孔壁平直，还要保证孔壁不坍陷、不松动，以保证钢拉杆安放和土层锚杆的承载能力。除此之外，还需要注意，在钻孔的过程中不得使用膨润土循环泥浆护壁。

3．2安放拉杆阶段

钢管、粗钢筋、钢丝束和钢绞线是架设土层锚杆拉杆时最常采用的材料。拉杆材料的选择需要结合土质、土层锚杆的承载力等因素，全面的考虑。当所需要的承载力较小时，最常采用的材料是粗钢筋;当所需要的承载力较大时，最常采用的材料是钢绞线。

3．2.1钢筋拉杆

钢筋拉杆是由一根或数根粗钢筋组合而成的。土层锚杆的长度通常都超过10m，有些可以达到30m，甚至超越30m。需要注意的是拉杆应安置在钻孔的中心，除了要避免自由段产生大挠度，还要防止钻孔插人时搅动土壁。在安置的时候还可以设置定位器、撑筋环等以增加拉杆与锚固体的握裹力。

3．2.2钢丝束拉杆

钢丝束拉杆由于柔性很好，所以方便施工沉放，但需要注意的是在施工过程中，钢丝束拉杆应与灌浆管绑扎一起沉放，否则会影响灌浆管的放置。值得一提的是钢丝束拉杆的锚固段也需要使用定位器，一般为撑筋环。下图一为钢丝束拉杆的撑筋环情况。钢丝束拉杆的锚头作用是保证钢丝均匀受力，按照预应力结构锚具选用，最常用的是徽头锚具。值得一提的是沉放钢丝束要对准钻孔中心，防止倾斜插入会破坏孔壁，坍孔或堵塞灌浆管等现象发生。

3．2.3钢绞线拉杆

钢绞线拉杆用于承载能力大的土层锚杆。与钢管等材料相比，钢绞线拉杆的柔性更好，也更容易实现钻孔的沉放，现阶段在国外的应用更为广泛。为了增加与锚固体砂浆的固结性，在使用的时候需要仔细清除锚固段钢绞线表面附着的油脂。对自由段的钢绞线要进行相应的措施防止腐蚀，最常采用的方法是套以聚丙烯防护套。在进行锚杆体安放的时候，注浆管需要和锚杆一同放人孔内，应特别注意锚杆体的物力形状，避免杆体扭曲、压弯。一般情况下，管端距孔底为80mm左右，在保证杆体处于钻孔中心的同时还要保证杆体放人与钻孔倾角一致;在放置的过程中一旦发生孔塌现象，就需要清孔、透孔，保证锚杆顺利送入。

3．3灌桨阶段

灌浆是土层锚杆施工中一个非常重要的步骤。施工过程中，应对所有涉及的数据进行记录，方便后续的查找。灌浆的作用有三:(1)形成锚固段，在土层中固定锚杆;(2)避免钢拉杆被腐蚀;(3)充填土层中的孔隙和裂缝。灌浆的方法有两种:一次灌浆法和二次灌浆法。在选择灌浆材料的时候，一定要严格地遵循设计的要求，一般情况下，水泥和砂的比例在1到1∶2之间，水泥砂浆的水灰比控制在0.38到0.45之间，纯水泥浆的水灰比控制在0.4到0.45之间。

浆液过筛，确保混合均匀，随搅随用并确保在初凝前用完。在落实灌浆操作的时候，需要严格遵照如下步骤:第一，常压灌浆的流程是“输送浆液—孔底—孔口—溢出浆液(或排气管停止排气)”;第二，针对浆液硬化不能充满锚固体的问题，一旦出现，应采取及时的补浆处理，确保注浆量不小于计算量;第三，保证在灌浆过程中，一边灌注一边拔出注浆管，防止拔出套管的过程中带出钢筋;第四，等到灌浆结束后，还要进行外露钢筋的清洁与养护措施。

3．4张拉锚固阶段

张拉锚固的步骤发生在土层锚杆灌浆之后，在锚固体强度超越80%设计强度的时候进行，在进行之前首先要在支护结构上装围擦。值得一提的是锚杆锁定后，如发现明显的预应力损失，应及时进行张拉补偿。

4结束语

通过以上的介绍，我们已经对锚杆的相关知识有了更深刻的认识。相关人员在落实建筑工程施工的时候，希望能够结合实际情况，科学落实锚杆的设计以及锚杆的施工，保证工程的施工质量，提高工程的效率，实现建筑企业的利益最大化，继而促进建筑企业的稳健发展。