司迎彬

摘 要 隨著我國城市建設(shè)的加快，土地資源需求日益緊縮，為了充分利用土地使用面積，建筑基礎(chǔ)向地下縱深發(fā)展，于是進(jìn)入深基坑作業(yè)施工。但在深基坑開挖和護(hù)坡工程中，土層邊坡的支護(hù)作為深基坑施工的關(guān)鍵問題，它不僅會影響周圍建筑物和行人、車輛行駛等安全，而且還會危及施工作業(yè)人員的生命。為此，在開挖基坑時(shí)，為穩(wěn)定土層邊坡采取土層錨桿技術(shù)。

關(guān)鍵詞 土層錨桿技術(shù) 基礎(chǔ)工程 施工 建筑

1土層錨桿的特性

土層錨桿是在巖石錨桿的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它一種新型的受拉桿件，一端與支護(hù)結(jié)構(gòu)等連接，另一端錨固在土體中，將支護(hù)結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)所承受的荷載（側(cè)向的土壓力、水壓力以及水上浮力和風(fēng)力帶來的傾覆力等）通過拉桿傳遞到處于穩(wěn)定土層中的錨固體上，再由錨固體將傳來的荷載分散到周圍穩(wěn)定的土層中去。土層錨桿技術(shù)已能施工長達(dá)50m的錨桿，在粘性土中最大錨固力可達(dá)2500KN，被錨固的支護(hù)結(jié)構(gòu)高度達(dá)40m。隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，各項(xiàng)建設(shè)領(lǐng)域深基礎(chǔ)工程日益增多。尤其是深基礎(chǔ)鄰近有建筑物和構(gòu)筑物、地下管線時(shí)，深基坑難以放坡開挖，或基坑寬度較大、較深，對支護(hù)結(jié)構(gòu)采用內(nèi)支撐的方法不經(jīng)濟(jì)或不具可操作性。在這種情況下采用土層錨桿支承支護(hù)結(jié)構(gòu)，維護(hù)深基坑的穩(wěn)定，對簡化支撐、改善施工條件和加快施工進(jìn)度能起很大的作用。在高層建筑等深基礎(chǔ)工程施工中應(yīng)用日漸增多，并取得實(shí)效。

土層錨桿是先在土層中斜向成孔，待埋入錨桿（錨索）后灌注水泥漿（或水泥砂漿），依靠錨固體與土體之間的摩擦力、拉桿與錨固體的摩擦力以及拉桿強(qiáng)度共同作用來承受作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載。它具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：（1）施工作業(yè)不需要太大的場地，適用于各種地形；（2）施工工序簡單，技術(shù)含量較其他結(jié)構(gòu)簡單，工人易于操作；（3）工期比較短；（4）由錨桿代替內(nèi)支撐，降低工程造價(jià)；（5）錨桿的設(shè)計(jì)拉力可通過抗拔試驗(yàn)確定，安全度較高；（6）可對錨桿施加預(yù)應(yīng)力，控制后期側(cè)向位移。

2錨桿的組成及構(gòu)造

2.1錨頭

錨頭是構(gòu)筑物與拉桿的連接部分，為了保證能夠安全地將來自構(gòu)筑物的拉力傳遞給拉桿，一方面必須保證構(gòu)件本身要有足夠的強(qiáng)度，另一方面又必須保證將集中的力分散開，傳遞給不同的錨桿。為此，錨桿頭部可分為臺座、承壓板和緊固器3部分。

2.2拉桿

拉桿依靠抗拔力承受作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的側(cè)向壓力，是錨桿的中心受拉部分。它的全長應(yīng)包括有效錨固長度部分和非錨固長度部分。

2.3錨固體

錨固體是錨桿尾端的錨固部分，通過錨固體與土之間的相互作用，將力傳遞給穩(wěn)定地層，它所提供的錨固力是保證支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定——邊坡穩(wěn)定的關(guān)鍵。

3土層錨桿施工技術(shù)

3.1施工前的準(zhǔn)備

施工前的準(zhǔn)備包括施工前的調(diào)查和施工組織設(shè)計(jì)。施工前調(diào)查包括：收集場地巖土報(bào)告，錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方案；分析地下水性質(zhì)、埋深，預(yù)測降水效果及對錨桿施工的影響；地下障礙物的核實(shí)；了解作業(yè)限制、環(huán)保規(guī)則、地方法規(guī)；了解施工空間、各種設(shè)備、工程道路情況，了解現(xiàn)場各工種配合要求。施工組織設(shè)計(jì)，也就是開工前，詳細(xì)制定施工組織設(shè)計(jì)，確定施工方法、施工程序、使用機(jī)械設(shè)備、工程進(jìn)度、質(zhì)量控制和安全管理等事項(xiàng)、內(nèi)容包括：工程概況：工程名稱、地點(diǎn)、工期要求、工程量、目的；巖土勘察報(bào)告中地層、地下水位簡介；錨桿設(shè)計(jì)簡介；施工機(jī)械設(shè)備，臨時(shí)設(shè)施，施工材料；作業(yè)程序，各工種人員配備；施工管理，質(zhì)量、進(jìn)度控制，施工適用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)；安全、文明施工措施；應(yīng)支付的工程驗(yàn)收技術(shù)資料。

3.2鉆孔

鉆孔前的準(zhǔn)備工作包括：首先是鉆孔機(jī)具的選擇必須滿足土層錨桿的鉆孔要求，堅(jiān)硬粘土和不易塌孔的土層，可以選用地質(zhì)鉆機(jī)、螺旋鉆機(jī)和土錨專用機(jī)；飽和粘性土與易塌孔的土層，宜選用帶護(hù)壁套管的土錨桿專用鉆機(jī)。其次，鉆孔前，還要正確定出孔位，其水平向誤差100mm，垂直向誤差50mm，傾角誤差值為2.0?；最后安氟t頌邇埃階昕子τ盟逑矗敝量卓諏舫鑾逅?。?/p>

鉆孔的施工方法有兩種，一是清水循環(huán)鉆進(jìn)成孔法。這種方法在實(shí)際工程中運(yùn)用最廣，軟硬土層都能適用，但需要有配套的排水循環(huán)系統(tǒng)。有些施工單位為了方便，在現(xiàn)場只設(shè)置排水系統(tǒng)，沒有設(shè)置重復(fù)利用水系統(tǒng)裝置。在軟黏土成孔時(shí)，如果不用跟管鉆進(jìn)，應(yīng)在鉆孔孔口處放入1m-2m的護(hù)壁套管，以保證孔口處土層不坍塌。二是螺旋鉆孔干作業(yè)法。該法適用于無地下水條件的黏土、粉質(zhì)黏土、密實(shí)性和穩(wěn)定性都較好的砂土等地層。

3.3壓力灌漿

壓力灌漿是土層錨桿施工中的一個(gè)重要工序。施工時(shí)，應(yīng)將有關(guān)數(shù)據(jù)記錄下來，以備將來查用。灌漿的作用是：（1）形成錨固段，將錨桿錨固在土層中；（2）防止鋼拉桿腐蝕；（3）充填土層中的孔隙和裂縫。

灌漿方法有一次灌漿法和二次灌漿法兩種。一次灌漿法只用一根灌漿管，利用2DN-15/40型等泥漿泵進(jìn)行灌漿，灌漿管端距孔底20 cm左右，待漿液流出孔口時(shí)，用水泥袋紙等搗塞入孔口，并用濕粘土封堵孔口，嚴(yán)密搗實(shí)，再以2～4 MPa的壓力進(jìn)行補(bǔ)灌，要穩(wěn)壓數(shù)分鐘灌漿才告結(jié)束。

二次灌漿法要用兩根灌漿管（直徑3/4in鍍鋅鐵管），第一次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端50 mm左右，管底出口處用黑膠布等封住，以防沉放時(shí)土進(jìn)入管口。第二次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端1 000 mm左右，管底出口處亦用黑膠布封位，且從管端500 m處開始向上每隔2 m左右作出lm長的花管，花管的孔眼為%O8 mm，花管做幾段視錨固段長度而定。

3.4張拉錨固

土層錨桿灌漿后，待錨固體強(qiáng)度達(dá)到80%設(shè)計(jì)強(qiáng)度以上，便可對錨桿進(jìn)行張拉。張拉前先在支護(hù)結(jié)構(gòu)上裝圍擦。張拉所用設(shè)備與預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉所用設(shè)備相同。預(yù)加應(yīng)力的錨桿，要正確估算預(yù)應(yīng)力損失。由于土層錨桿與一般預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)不同，預(yù)應(yīng)力損失的因素除了通常發(fā)生的外，還包括相鄰錨桿施工引起的預(yù)應(yīng)力損失、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形引起的預(yù)應(yīng)力損失、以及土體蠕變引起的預(yù)應(yīng)力損失。錨桿鎖定后，若發(fā)現(xiàn)有明顯預(yù)應(yīng)力損失時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

4結(jié)語

土層錨桿的運(yùn)用最重要的是要決定好它的適用范圍，不僅能滿足使用功能要求，也能給建設(shè)單位節(jié)約大筆工程造價(jià)。在工程中也發(fā)生過許多事故：比如錨桿在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)即被拉出，施工過程發(fā)生坍塌錨桿外露，后期使用時(shí)發(fā)現(xiàn)錨桿產(chǎn)生過大變形等，所以在今后的工程中，我們還需總結(jié)更多的技術(shù)和施工經(jīng)驗(yàn)，將風(fēng)險(xiǎn)減到最小，防止造成重大的安全事故，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。