摘要：根據(jù)土層錨桿的組成及構(gòu)造，以及其構(gòu)造要求，分析了對(duì)常見土層錨桿的施工過程及工藝要點(diǎn)，總結(jié)得出土層錨桿是在邊坡治理工程中運(yùn)用最多的結(jié)構(gòu)，其是具有受拉承載能力大，形式簡單，受力明確，施工方便等特點(diǎn)進(jìn)行了一番的見解。
前言
邊坡治理工程中，運(yùn)用最廣的要屬土層錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)了，它與鋼筋混凝土擋板結(jié)合起來，更能發(fā)揮錨桿受拉承載力高的優(yōu)勢，保證自然邊坡和開挖后邊坡的穩(wěn)定性。
一、土層錨桿的優(yōu)點(diǎn)
土層錨桿是先在土層中斜向成孔，待埋人錨桿(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；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；工期比較短；
2)由錨桿代替內(nèi)支撐，降低工程造價(jià)；錨桿的設(shè)計(jì)拉力可通過抗拔試驗(yàn)確定，安全度較高；可對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力，控制后期側(cè)向位移。
二、錨桿的組成及構(gòu)造
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(tái)座、承壓板和緊固器3部分。
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。
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。
三、土層錨桿的構(gòu)造
1．層數(shù)確定
錨桿的層數(shù)取決于支護(hù)結(jié)構(gòu)的截面和其所承受的荷載，并要考慮開挖后未施工錨桿時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)所能承受的最大彎矩?？紤]到施工的方便，上下排錨桿的間距不宜小于2．5m。為了保證最上排錨桿的覆土厚度，不致造成土體隆起，使錨桿的向上垂直分力小于上覆土體的重量，一般要求不宜小于4m～5m。
2.水平間距的確定
錨桿的水平間距取決于支護(hù)結(jié)構(gòu)承受的荷載和每根錨桿所能承受的拉力。在支護(hù)結(jié)構(gòu)荷載一定的情況下，水平間距越大，每根錨桿所承受的拉力越大。另外，水平間距過小也會(huì)造成錨桿間的相互影響，降低單根錨桿承載能力的發(fā)揮。一般要求錨桿的水平間距最好不小于2m。
3．傾角的確定
傾角不同，錨桿在水平和垂直方向的分力大小也就不同。在錨桿的分力中，水平分力是有效分力，垂直分力不但無效而且還增加支護(hù)結(jié)構(gòu)底部的壓力，當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)底部土質(zhì)不好時(shí)很不利。因此，從這點(diǎn)出發(fā)傾角是越小越好。但實(shí)際工程中，我們還要考慮錨桿要位于土質(zhì)情況好的土層中，另外還要避開相鄰錨桿和原有土層中的構(gòu)筑物和管線等，以及鉆孔和灌漿的方便，錨桿的傾角一般不宜小于12．5°，也不宜大于45°，設(shè)計(jì)時(shí)按照經(jīng)驗(yàn)取15°～35°。
四、錨桿施工思路
常見土層錨桿的施工包括以下幾個(gè)工序：鉆孔、安放拉桿、灌注、養(yǎng)護(hù)、肋柱及擋板鋼筋綁扎、錨頭固定、支模、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模。對(duì)于后期需施加預(yù)應(yīng)力的錨桿，還要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求安排張拉的準(zhǔn)確時(shí)間。
1．鉆孔
1)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。
2)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。
2.安放拉桿
土層錨桿用的拉桿，常用的有粗鋼筋、鋼絲束和鋼絞線，也有采用無縫鋼管作為拉桿的。承載能力要求較小時(shí)，多用粗鋼筋；承載能力要求較大時(shí)，多用鋼絞線。
1) 鋼筋拉桿由單根或數(shù)根粗鋼筋組合而成，如果是數(shù)根鋼筋則需用綁扎或電焊連成一體。為了使拉桿鋼筋安置在鉆孔的中心以便插人，另外為了增加錨固段拉桿與錨固體的握裹力，應(yīng)在拉桿表面設(shè)置定位器，每隔1．5m～2．0m設(shè)置一個(gè)。鋼筋拉桿的定位器用細(xì)鋼筋制作，外徑宜小于鉆孔直徑1cm。
2)鋼絲束拉桿的柔性較好，安放方便，它的自由段需理順扎緊，并要進(jìn)行防腐處理。也可以將鋼絲束拉桿的自由段插入特制護(hù)管內(nèi)，護(hù)管與孔壁間的空隙可與錨固段同時(shí)澆筑。鋼絲束拉桿的錨固段需用撐筋環(huán)，將外層鋼絲綁扎在環(huán)上，增加鋼絲束與砂漿接觸面積，增強(qiáng)粘結(jié)力。
3.灌漿
灌漿是土層錨桿施工過程中重要的工序。灌漿的漿液為水泥砂漿或水泥凈漿。
1)材料。
a．優(yōu)先選用425號(hào)普通硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)不得低于325號(hào)；
b．采用堅(jiān)硬耐久的中粗砂，細(xì)度模數(shù)宜大于2．5，含水率
控制在5％～7％，含泥量不得大于2％；
C．采用強(qiáng)度較高的碎石或
卵石，抗壓強(qiáng)度大于50MAP，粒徑不宜大于15mm；
d．選用符合
要求的外加劑；
e．灰砂比為1：1～1：0．5，砂率宜為45％～55％，水
灰比宜為0．4～0．5。
2)施工工藝。灌漿的方法分為一次灌漿和二次灌漿。
a．一次灌漿只用一根注漿管，一般采用仍30m的膠皮管，一端與壓漿泵相連，另一端與拉桿同時(shí)送入鉆孔內(nèi)，距孔底50cm即可。在確定鉆孔內(nèi)的漿液是否灌滿時(shí)，可根據(jù)從孔口流出來的漿液濃度與攪拌的漿液濃度是否相同來判斷。對(duì)于壓力灌漿錨桿，待漿液流出孔口時(shí)，將孔口用黏土封堵，嚴(yán)密搗實(shí)，再用用2Mpa～4MPa的壓力進(jìn)行補(bǔ)灌，穩(wěn)壓數(shù)分鐘后再停止。
b．二次灌漿法適用于壓力灌漿錨桿，要用兩根注漿管，其管端距離錨桿末端50cm左右，管端出口需用膠布塞住，以防止土進(jìn)入管中。
4．張拉與鎖定
灌注完成后，須養(yǎng)護(hù)7d～8d，當(dāng)砂漿的強(qiáng)度能達(dá)到70％～80％時(shí)，才可以進(jìn)行張拉。另外只能對(duì)有預(yù)應(yīng)力要求的錨桿才能進(jìn)行張拉。張拉應(yīng)力一般為設(shè)計(jì)錨固力的75％～80％。
1)張拉宜采用“跳張法”，即隔二拉一；
2)錨桿正式張拉前，應(yīng)取設(shè)計(jì)拉力的10％～20％，對(duì)錨桿預(yù)張拉1次～2次，使各部位接觸緊密；
3)正式張拉應(yīng)分級(jí)加載，每級(jí)加載后維持3min，并記錄伸長值，直到設(shè)計(jì)錨固力的80％；最后一級(jí)荷載應(yīng)維持5min．并記錄伸長值；
4)錨桿預(yù)應(yīng)力沒有明顯損失時(shí)，可鎖住錨桿；如果鎖定后發(fā)現(xiàn)有明顯應(yīng)力損失，應(yīng)重新進(jìn)行張拉。
五、結(jié)語
綜上所述，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。
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