锚杆施工工艺.ppt

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1、锚杆施工工艺,使用范围:锚杆可分为土层锚杆和岩层锚杆,本工艺标准适用于土层锚杆。当需要控制支护结构变形时，应采用全长粘结型锚杆及预应力锚杆，锚杆宜采用钢筋、钢绞线或高强钢丝。工程简介(着重介绍支护形式)第一节、施工准备1.技术准备（1）根据设计图纸、地质勘探报告资料及现场施工情况编 制好施工组织设计方案；（2）确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测 点等，并妥善保护好；（3）锚杆支护工程施工前应熟悉地质资料、设计图纸及周 围环境、地下管线等，降水系统应确保正常工作，必须的施工设备如挖掘机、钻机、压浆渠、搅拌机等应能正常运转。,2.材料准备（1）原材料要有出厂合格证，并经见证抽样检验合格

2、才能 使用；（2）锚杆体材料使用前应平直、去污、除油和除锈；（3）水泥才用32.5级普通硅酸盐水泥，必要时可采用抗硅酸盐水泥，但不得使用高铝水泥；（4）采用速凝剂或其他外加剂的掺入量必须通过试验确定；（5）掺入外加剂后的混凝土性能必须满足设计要求；（6）采用干净的中细砂，砂粒径小于2.5mm，砂含泥量3%；采用干净的角砾，粒径不宜大于10mm；（7）采用干净的自来水；（8）注浆材料必要时可加入一定量的外加剂和掺合料，但必须符合产品标准；（9）塑料套管材料要具有足够的强度、抗水性和化学稳定性，与水泥沙浆和防腐剂接触无不良反应；,（10）隔离架应由钢、塑料或其他对杆体无害的材料组成，不得使用木质隔

3、离架；（11）防腐材料在锚杆服务年限内应保持其耐久性；在规定的工作温度内或张拉过程中不开裂、变脆或成为流体；不得于相邻材料发生不良反应，应保持其化学稳定性和防水性；不得对锚杆自由段的变形产生任何限制。3.施工工具（1）钻孔机具应根据地质勘察资料、现场环境及锚杆参数来选取，如坚硬粘性土和不易塌孔的土层宜选用地质钻机、螺旋机和土钻机；饱和粘性土与易塌孔的土层宜选用带护壁套管的土锚专用钻机；（2）注浆渠的工作压力应符合设计要求，并应考虑输送浆过程中管路损失对注浆压力的影响，确保足够的注浆压力。,4.作业条件（1）按施工组织设计制定的方案和顺序进行统一运筹，全面均衡按排，确保施工安全顺利进行；（2）场

4、地平整、坚实、排水良好，满足机械操作运转；（3）工程原材料型号、品种、规格、锚杆各部件的质量及主要技术性能要符合设计要求；（4）工程锚杆施工前，宜取一定数量的（不小于3根）的锚杆进行钻孔、注浆、张拉及锁定的试验作业，检验设计的合理性及施工工艺、设备的适合性。第二节、操作工艺1.锚杆施工流程,2.钻孔施工（1）钻孔前,根据设计要求定出孔位,并做好标记;钻进方式应 根据实际情况选用干钻、湿钻或风钻等；（2）钻机就位后，应保持平稳，导杆或钻机立轴与锚杆倾角一致，并在同一轴线上；（3）钻孔过程中，若遇易塌孔的土层，宜采用泥浆循环护壁或跟管钻进，钻孔完成后应采用泥浆循环清孔，清除孔底沉渣；（4）孔口承压

5、垫座应符合下列要求：1）钻孔孔口必须设有平整、牢固的承压垫座；2）承压垫座的几何尺寸、结构强度必须满足设计要求，承压面应与锚孔轴线垂直。（5）清孔完成后，应迅速拔出钻杆，安放锚杆体；若为预应力筋时，随后拔出套管；（6）钻孔的孔深、孔径应符合设计要求。钻孔深度不宜比规定值大200mm以上。钻头直径不应规定的钻孔直径小,3.0mm以上；（7）钻孔记录应详细、完整，对岩石锚杆应有判层记录，钻孔深度应超过设计深度0.51.0m。3.锚杆体制安施工（1）下料长度应考虑锚杆的成孔深度、腰梁、台座的尺寸以及张拉锁定设备所需的长度；（2）钢筋的接头应采用双面焊接，焊接长度不应少于5倍钢筋直径；（3）锚杆杆体自

6、由段应途润滑油和包以塑料布或套塑料管并扎牢，与锚杆体连接处的塑料管管口应密封并用铝丝绑扎牢固；（4）锚杆杆体为钢绞线及高强钢丝时，严禁有接头，严禁使用焊枪断料；（5）沿锚杆杆体轴线方向每隔1.02.0m应设置一个定位支架，杆体的保护层不应少于20mm；,（6）扩大头型锚杆在制作时扩大头部位应局部加强；（7）安放锚杆杆体时，应防止杆体扭曲、弯折及各部位松脱；（8）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角保持一致，安放后使杆体始终处于钻孔中心；（9）二次注浆管的出浆孔及端头应密封，保证一次注浆时浆液不进入二次注浆管内；（10）锚杆杆体插入孔内的深度不应小于锚杆成

7、孔深度的95%，亦不得超深；锚杆安装后，不得随意敲击；（11）若发现孔壁坍塌，应重新透孔、清孔、直至能顺利送入锚杆为止；（12）锚杆杆体安放时应防止注浆管被拔出，若注浆管被拔出长度为50mm时，应将杆体拔出，修整后重新安放。,4.锚杆防腐（1）一般腐蚀环境中的永久性锚杆，其锚固段内杆体可以采用水泥浆或水泥沙浆封闭防腐，但杆体周围必须有20mm厚的保护层；（2）严重腐蚀环境中的永久性锚杆，其锚固段内杆体宜用波纹管外套；管内隙用环氧树脂、水泥浆或水泥砂浆填充，套管周围保护层厚度不得小于10mm；（3）临时性锚杆锚固杆体应采用水泥浆封闭防腐，杆体周围保护层厚度不得小于10mm；（4）永久性锚杆自由段

8、杆体表面宜涂润滑油或防腐漆，然后包裹塑料布，在塑料布上再涂润滑油或防腐漆，最后装入塑料套管中，形成双层防腐；（5）临时性锚杆的自由段杆体可采用涂润滑油或防腐漆，再包裹塑料布等简易防腐措施；（6）永久性锚杆采用外露锚头时，必须涂以沥青等防腐材料；再采用混凝土密封，外露钢垫板和锚杆的保护层厚度,度不得小于25mm；（7）永久性锚杆采用盒具密封时，必须用润滑油充填盒具的空隙；（8）锚杆杆体应按防腐要求进行防腐处理。临时性锚杆的锚头宜采用沥青防腐。5.灌浆料配合比(1)采用全长粘结型锚杆时:砂浆配合比为水泥:砂=1:11:2(重量比);水灰比为0.380.45.(2)采用预应力锚杆时:砂浆水灰比为:0

9、.450.5;配合比为水泥:砂=1:1;纯水泥浆时水灰比为0.450.5(3)中细砂粒径不应大于2.5mm,使用前应过筛,含泥量不大于3%.,(4)岩石锚杆宜选用水灰比为0.40.45的纯水泥浆.6.注浆施工(1)浆液应搅拌均匀,随搅随用,并应在凝结前用完;(2)注浆开始或中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路;(3)注浆时,注浆管应插至距孔底50100mm,随浆液的注入缓慢拔出,杆体插入后,若孔口无浆液溢出,应及时补浆;(4)注浆时宜边罐注边拔出注浆管,但应注意管口应始终处于浆面下,注浆时应随时活动注浆管,待浆液溢出孔口时全部拔出;(5)一次注浆待浆液从孔口溢出后可停止

10、注浆;(6)一次注浆结束后,应将注浆管,注浆枪和注浆套管清洗干净;(7)二次高压注浆应在一次注浆浆体初凝后进行二次注浆;(8)一次注浆压力宜为0.51.5mpa,二次注浆压力宜为2.03.0mpa;,(9)当使用自由段套管的预应力筋时,宜在锚固段长度和自由段长度内采取同步灌浆;(10)当采用自由段无套管的预应力筋时,应进行两次灌浆,第一一次灌浆时,必须保证锚固段长度内灌满,但浆液不得流入自由段,预应力筋张拉锚固后,应对自由段进行第二次注浆;(11)永久性预应力锚杆应采用封孔灌浆,应用浆体灌满自由段长度顶部的空隙;(12)灌浆后,浆体强度未达到设计要求前,预应力筋不得受扰动:(13)灌浆材料达到

11、设计强度时,方可切除外露的预应力筋,切口位置至外锚具的距离不应小于100mm;7.张拉与锁定(1)锚杆张拉前应对张拉设备进行标定;(2)锚固体及台座混凝土强度均应大于设计强度的70%时方可张拉;(3)台座的承压面平整,并与锚杆的轴线方向垂直;,(4)锚杆的张拉顺序应考虑邻近锚杆的影响;(5)锚杆张拉前,应取0.10.2设计轴向拉力值,对锚杆进行预张拉12次,使其各部位的接触紧密,杆体完全平直;(6)预应力筋张拉应按规定程序进行,在编排张拉程序时,应考虑相邻钻孔预应力筋张拉的相互影响;(7)压力分散型或拉力分散型锚杆应按张拉设计要求分别对单元锚杆进行张拉,当单元锚杆在同等菏载条件下因自由段长度不

12、等而引起的弹性伸长差得以补偿后,再同时张拉各单元锚杆;(8)预应力筋正式张拉时,应张拉至设计荷载的105%110%,再按规定值进行锁定;(9)预应力筋锁定后48内,若发现预应力损失大于锚杆拉力设计值的10%时,应进行补偿张拉;(10)锚杆锁定工作,应采采用符合技术要求的锚具,预应力钢绞线的锁定工作如图3.4.3,预应力钢绞线的锁定,锚杆锁定程序:张拉锁定程序为:,锚固:打开高压油泵截止阀,张拉油缸油压缓缓降至零,活塞回程,夹片自动跟进锚固即锁定.若用粗钢筋制作锚杆,则需在锚杆头部加工一定长度的丝扣,在用千斤顶时杆体施工加至设计拉力值后,用事先安在螺杆上的大螺母进行锁定,最后封端,卸下工具锚、千

13、斤顶、限位板，切除多余钢绞线、封锚做必要的防锈处理；(12)在每级加荷等级观测时间内测锚头位移不小于3次；(13)锚杆张拉和锁定施工记录应符合设计及有关规范要求；(14)锚杆锁定后，若发现有明显预应力损失时，应进行补偿张拉。第三节、质量标准(1)锚杆长度允许偏差值为30mm(检查方法采用钢尺量);(2)锚杆锁定力必须符合设计要求,检查方法为现场实测;(3)钢材的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求（全数检查，检查质量合格证的文件、中文标志及检验报告等）；,（4）钢筋进场时，应按现行国家标准的规定抽样试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准规定；（5）当钢筋的品种、级别或规格需做

14、变更时，应办理设计变更文件；（6）水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复检，其质量必须符合现行国家标准的规定；（7）预应力钢筋进厂时，应按现行国家规定抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准规定；（8）严禁使用含氯化物的水泥和外加剂；（9）钢筋安装时，受力钢筋的品种、级别、规格、数量必须符合设计要求（10）预应力钢筋安装时，其品种、级别、规格、数量必须符合设计要求；,（11）张拉过程中避免预应力钢筋断裂或滑脱；（12）结构混凝土的强度等级必须符合设计要求（检查方法、检查施工记录及试件强度实验报告）；（13）焊接材料的

15、品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求；（14）高强度大六角螺栓连接副和扭剪高强度螺栓连接副出厂时分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力的检验报告。2.一般项目（1）锚杆位置允许偏差值为100mm（2）钻孔倾斜度允许偏差值为1（3）锚杆孔径应大于杆体直径15mm（4）锚杆孔深允许偏差值为50mm（5）锚杆钻孔轴线与设计轴线偏差值不应大于3%（6）浆体强度要符合设计要求（7）注浆量应大于理论计算浆量,3.质量检测（1）锚杆抗拔力不符合要求时，可用加密锚杆的方法予以补强；（2）全长粘结型锚杆，应检查砂浆密实度，注浆密实度大于75%方为合格；（3）预应力锚杆的性能实验结果和验收实验结果均应符合规

16、范要求；（具体是锚杆喷射混凝土支护技术规范）4.锚杆的试验与检测（1）锚杆的试验：1）预应力锚杆的试验数量不得少于3根；2）预应力锚杆的试验应采取分级循环加、卸荷载法。拉力型锚杆的起始荷载可分为计划最大试验荷载的10%，压力分散型或拉力分散型锚杆的起始荷载可分为计划最大试验荷载的20%。加荷载等级与锚头位移测读间隔时间按有关规范确定；,4）预应力锚杆破坏标准后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增量的2倍时；锚头位移不稳定；锚杆杆体拉断。5）锚杆弹性变形不应小于自由段长度变形计算值的80%，且不应大于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计值；6）锚杆极限承载力取破坏荷载

17、的前一级荷载，在最大试验荷载下达到规定的破坏标准时，锚杆极限承载力取最大试验荷载值；7）验收试验应分级加荷，起始荷载宜为锚杆拉力设计值的30%，分级加荷值宜分别为拉力设计值的0.5、0.75、1.0、1.2、1.33、和1.5倍，但最大试验荷载不能大于杆体承载力标准值的0.8倍；,8）在验收中，当荷载每增加 一级，均应稳定510min，记录位移读数。最后一级试验荷载应维持10min。如果在110min内时，位移量超过1.0mm，则该级荷载应再维持50min，并在15、20、25、30、45和60min时记录其位移量；9）在试验中，当从50%拉力设计值到最大试验荷载之间研测得到的总位移，应当超过

18、该荷载范围自由段长度预应力筋理论弹性伸长值的80%，且不小于自由段长度与1/2锚固长度之和的理论弹性伸长值；10）最后一级荷载作用下的位移观测期内锚头位移稳定或2h蠕变量不大于2mm；11）锚杆承载力应用抗拔验收试验发确定，抗拔验收试验数量为锚杆总数的5%且不得小于3根；（2）锚杆的监测1）永久性预应力锚杆及用于重要工程的临时性预应力锚杆，应对其预应力变化进行长期监测；2）永久性预应力锚杆的监测数量不应小于锚杆数量的10%,临时性预应力锚杆的监测数量不应少于锚杆数量的5%；3）预应力变化值不宜大于锚杆拉力设计值的10%，必要时可采取重复张拉或适当放松的措施以控制预应力值的变化；4）锚杆锁定质量

19、应通过在锚头安装测试元件进行检测，检测数量不宜少于5%且不得少于3根；5）锚杆张拉与锁定作业均应有详细、完整的记录；,第四节、施工注意事项避免工程质量通病1.施工组织设计的编制必须根据设计图纸要求、地质勘察资料、施工场地环境条件、施工工期等进行认真编制，选择合理的钻进方式、及合适钻孔工具；2.锚杆工程所有原材料（钢材、钢绞线、水泥浆强度等级）必须符合设计及有关规范要求；3.预应力锚杆在运输及安装过程中应防止明显的弯曲扭转，并不得破坏隔离架、防腐套管、注浆管、排气管及其他附件；4.固体的直径、标高、深度和倾角必须符合设计要求；5.锚杆的组装和安放必须符合土层锚杆设计与施工规范要求6.锚固段有效长

20、度不少于40d且不少于4m；7.锚杆自由段长度要超过基坑周边的土体滑动面1m，对于预应力锚杆，其自由段长度不少于5m；8.锚杆锚固段的间距不应少于6d，且不少于1m；,9.锚杆宜采用HPB级或HRB级钢筋、钢绞线或高强度钢丝；10.按设计要求严格控制水泥浆配合比，掌握搅拌质量，并使泥浆设备和管路处于良好工作状态；11.灌浆后，浆体强度未达到设计要求前，预应力筋不得受扰动；12.注浆开始或中途停止超过30min时，应用水泥浆润滑注浆管及其管路；13.注浆过程若发现注浆量大大减少或注浆管爆裂时，应将杆体及注浆管拔出，待更换注浆管后，再放下杆体；若中途耽搁时间超过浆液初凝时间，应重新清孔后再放下杆体

21、，重新注浆；14.机器开挖时，注意保护好已施工的锚杆，防止碰撞破坏引起塌方；15.锚杆的非锚固段及锚头部分要及时作防腐处理，永久性锚杆必须进行双层防腐，临时性锚杆可采用简单防腐；16.对锚具及外露预应力筋做好防腐蚀及防机械损伤的有限措施；,17.预应力张拉机具设备及仪器，应定期维护和校验。第五节、主要安全技术措施1.施工前必须认真进行安全技术交底，明确分工，统一指挥；2.各种设备应处于完好状态，施工中应定期检查电源线路和设备的电器部位，确保用电安全；3.机械设备的运转部位应有安全防护装置；4.所有电路电线采用三相五线制，电线、电缆必须架空，并按规定设置可靠的接零、接地保护；5.所有用电设备必须

22、按规定设置漏电保护装置，做到“一机一闸一箱一漏电开关”，并定期检查；6.施工人员进场必须戴安全帽，施工操作必须遵守有关安全规程；7.非操作人员不得进入正在施工的作业区，施工中，喷头和注浆管前严禁站人；8.锚杆钻机应设安全可靠的反力装置；预应力筋的锚具、夹具,千斤顶等机具，必须有出厂合格证及机具标定证明书；9.在有地下承压水地层中钻进，孔口必须安设可靠的防喷装置，一旦发生漏水涌砂时能及时封住孔口；10.向锚杆孔注浆时，注浆罐内应保持一定数量的砂浆，以防罐体放空，砂浆喷出伤人；处理管路堵塞前，应消除灌内的压力；11.拉力计必须固定、牢固，拉拔锚杆时，拉力计前方或下方严禁站人；12.锚杆杆端一旦出现

23、颈缩时，应及时卸荷；13.张拉预应力锚杆前，应对设备全面检查，并固定牢固，张拉时孔口严禁站人；14.封孔水泥浆未达到设计强度等级70%时，不得在锚杆端悬挂重物或碰撞外锚具；,第六节、实际例子以“一建大厦”为例，讲述锚杆施工情况。1.工程概况：本工程位于建设六马路35号地块，地下室一层，局部三层，地上十六层，建筑总面积21732平方米；为rc结构。基坑开挖深度为4.4米13.5米不等，支护结构为人工挖孔挡土桩+预应力锚索，局部采用混凝土内支撑支护。本工程0.00标高相当于广州市绝对标高14.00m。2.锚杆概述（1）锚杆采用预应力锚索。局部不施加预应力。杆体用纲绞线，抗拉强度为1860mpa，每

24、2S15.2(17)4S15.2（17）为一束做成一锚杆，锚杆为OVM型，锚杆成孔直径150mm。,（2）因场地地面标高变化较大，锚杆孔口标高不一，锚杆长度除HJ段锚杆长度为14m外，其余均以设计要求的入微风化岩长度为控制标准。（3）锚杆采用二次注浆工艺，注浆采用32.5R普通硅酸盐水泥配浆，水灰比为0.450.55。第一次注浆压力为0.40.6Mpa，第二次注浆压力1.52.0mpa。3.场地地形地貌 场地位于建设六马路3、6地段，西北面为建设六马路小学教学楼（6层框架结构，桩基），南北面为已建的地层商业建筑物（分别是天然基础和人工挖孔桩基）本工程基础为人工挖孔桩，场地土质主要为山岗土，地面

25、挡土高度东面为4.65米；南面为7.514.4m；西面12.613.4米；北面为8.712.6m，局部7.1m。,4.施工安排（1）施工顺序：本锚杆施工分为两个施工阶段，第一施工阶段B-C-D-E-F-G-H-H1区域，第二阶段H1-J-K-A-B区域。详见布置图。（2）工期目标：第一阶段锚杆施工于07年10月28日07年11月17日，共21日（不包括土方开挖和冠梁，腰梁、注浆施工时间）第二阶段锚杆施工暂定08年4月20日08年6月4日，共16日。（不包括土方开挖和等待冠梁、腰梁、注浆施工时间）,5.主要施工工艺大概如前面的陈述，这里不再重复6.施工现场实击讲述（1）钻机 GY-2A工程钻机

26、终孔直径：75600mm 钻进深度：50200m 倾斜角度：0360 移动油缸行程：450mm 卷扬机提升力：25KN 转速：正转 反转 高 532 152 127 低 226 65 54 油缸起拔力：35KN 油缸加压力：25KN,（2）钻杆 长度：2.05m 杆径：5cm,（3）锚索 每条锚索由2 15.2（17）415.2（17）为 一束做成,（4）管线 本施工锚索自由 段长度由4.0m8m 不等：注浆管的底端距 孔底不大于50mm；二次注浆管在锚固段 每隔500mm设置出 浆孔，并用胶封堵；,（5）土层 本次锚杆施工钻孔主要 穿过了回填土、强风化、中风化、和微风化土层。深度以入岩（微风

27、化）为 控制 标准；深度1.5m5.0m 不等：其中东面钻孔以孔 深为控制标准，没有入岩 要求；,（6）注浆用具 注浆池内浆液应搅拌均匀，过筛，随搅随用，要保证浆液在初凝前用完，水泵上应有压力表观测压力情况；采用32.5R普通硅酸盐水泥配 浆，水灰比0.450.55，必要时 可加入一定量的外加剂和掺合料，保证浆体与周围土体的紧密结 合。,（7）试块 每条锚索注浆后，留三组试件养护28天 后送检；,7.施工过程中遇到的困难和解决方法（1）120号锚杆钻孔时出现塌孔120号锚杆成孔拔杆过程中出现塌孔，多次试钻入后仍出现此现象。最后用PUV胶管做套管护壁，下锚后并注浆。,（2）95、96号锚杆钻孔过

28、程钻穿防空洞当96号杆钻孔到16.5m时，油缸压力锐减泥浆不但无从孔冒出反而大量涌入孔内，旁边95号杆也出现类似情况，工人停止了施工，项目部人员商量解决办法；,经商议后决定采用钢套管做钻杆，全长共用7条口径15Cm，均长2.8m的钢管钻入。成功穿过防空洞，克服了这困难。95号杆也成功解决掉。,钢管钻入过程 开挖后的96号杆,（3）邻近建筑基础影响 由于旁边小学工地和我方工地只有一场之隔。经现场实测计算后，锚杆施工过程中钻杆可能碰到其基础，所以从90号锚杆开始起，钻孔角度由30改为35。,(4).G-H段抽芯破碎层 由于该段土质较差,抽芯出来的都是破碎岩层,抽芯的土层处于中风化与微风化岩层之间,较难掌握入微风化岩层深度的标准。工人多次抽芯出来的岩石也不符合要求；这要求施工人员严格好监督工人，把好质量关，对入岩深度和泥浆护壁工作要严格落实。最后附上一张类似效果图 完,最终类似效果图,