錨桿的錨固長度設(shè)計計算

1、錨桿（索）1. 錨桿（索）的作用機(jī)理立柱在荷載的作用下，有繞著基地轉(zhuǎn)動的趨勢，此時可以利用灌漿錨桿（索） 的抗拔作用力來進(jìn)行抵抗。灌漿錨桿（索）指用水泥砂漿（或水泥漿、化學(xué)漿液等）將一組鋼拉桿（粗鋼筋或鋼絲束、鋼軌、小鋼筋籠等）錨固在伸向地層內(nèi)部的 鉆孔中，并承受拉力的柱狀錨固體。它的中心受拉部分是拉桿。其受拉桿件有粗 鋼筋，高強(qiáng)鋼絲束，和鋼絞線等三種不同類型。而且施工工藝有簡易灌漿、預(yù)壓 灌漿以及化學(xué)灌漿。錨固的形式應(yīng)根據(jù)錨固段所處的巖土層類型、工程特征、錨 桿（索）承載力大小、錨桿（索）材料和長度、施工工藝等條件，按表1-1進(jìn)行具體選擇。同時，為了更好地對錨桿（索）進(jìn)行設(shè)計，以下將對錨桿（

2、索）的抗拔作用力機(jī) 理進(jìn)行介紹。錨桿（索）的抗拔作用力又稱錨桿（索）的錨固力，是指錨桿（索）的錨固 體與巖土體緊密結(jié)合后抵抗外力的能力， 或稱抗拔力，它除了跟錨固體與孔壁的 粘結(jié)力、摩擦角、擠壓力等因素有關(guān)外，還與地層巖土的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、應(yīng)力狀態(tài) 和含水情況以及錨固體的強(qiáng)度、外形、補償能力和耐腐蝕能力有關(guān)。許多資料表明，錨桿（索）孔壁周邊的抗剪強(qiáng)度由于地層土質(zhì)不同，埋深不 同以及灌槳方法不同而有很大的變化和差異。 對于錨桿（索）抗拔的作用機(jī)理可 從其受力狀態(tài)進(jìn)行分析，由圖1-1表示一個灌漿錨桿（索）中的砂漿錨固段，如 將錨固段的砂漿作為自由體，其作用力受力機(jī)理為：p-rri r材料iiM 值 1

3、 kN)儲卜T總應(yīng)力狀阮需a；土層筍桿羽餡】丨*m級450 10厳工安琴更側(cè)爲(wèi)】I hi韁45010他應(yīng)力ft體前臓?wèi)T竹.応V：J 錨桿選型表1-1當(dāng)錨固段受力時，拉力T。首先通過鋼拉桿周邊的握固力（u）傳遞到砂漿中， 然后再通過錨固段鉆孔周邊的地層摩阻力（t）傳遞到錨固的地層中。因此，鋼拉 桿如受到拉力作用，除了鋼筋本身需要有足夠的截面積（A）承受拉力外，錨桿（索） 的抗拔作用還必須同時滿足以下三個條件： 錨固段的砂漿對于鋼拉桿的握固力需能承受極限拉力； 錨固段地層對于砂漿的摩擦力需能承受極限拉力； 錨固土體在最不利的條件下仍能保持整體穩(wěn)定性。以上第、個條件是影響灌漿錨桿（索）抗拔力的主要因

4、素。地層i+1孔壁摩阻力T二 u 二廠 T+1_L1鋼7砂漿；y 屯占i地層i+1T-A砂漿/徑li圖1-1灌漿錨桿（索）錨固段的受力狀態(tài)2. 錨桿（索）的設(shè)計計算錨桿（索）的設(shè)計原則：（1）錨桿（索）設(shè)計前應(yīng)進(jìn)行充分調(diào)查，綜合分析其安全性、經(jīng)濟(jì)性與可操作 性，避免其對路堤周圍構(gòu)筑物和埋設(shè)物產(chǎn)生不利影響。（2）設(shè)計錨桿（索）時應(yīng)考慮竣工后荷載作用對路堤的影響，要保證它們在載 荷作用下不產(chǎn)生有害變形。（3）設(shè)計錨桿（索）時，應(yīng)對各種設(shè)計條件和參數(shù)進(jìn)行充分的計算和試驗來確 定，只有少數(shù)有成熟的試驗資料及工程經(jīng)驗的可以借用。錨桿（索）的設(shè)計要素：錨桿（索）的設(shè)計要素包括：錨桿（索）長度、錨固長度、相

5、鄰結(jié)構(gòu)物的影響、錨桿（索）的傾角和錨固體設(shè)置間距、錨桿（索）的抗拔力計算等等。這些 都是通過計算和試驗得來的。進(jìn)行錨桿（索）設(shè)計時，選擇的材料必須進(jìn)行材性試驗，錨桿（索）施工完 畢后必須對錨桿（索）進(jìn)行抗拔試驗，驗證錨桿（索）是否達(dá)到設(shè)計承載力的要 求。錨桿（索）型式選擇應(yīng)根據(jù)錨固段所處的地層類型、工程特征、錨桿（索） 承載力的大小、錨桿（索）材料、長度、施工工藝等條件綜合考慮進(jìn)行選擇。表 2-1給出了土層、巖層中的預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力常用錨桿（索）類型的有關(guān)參數(shù)。表2-1常用錨桿（索）型式錨桿錨筋選料承載力錨桿應(yīng)力注漿錨固體適用條件（索(kN)長度狀態(tài)方 式形式）類別土鋼筋45010m預(yù)應(yīng)力壓力

6、灌漿二次高壓連續(xù)球型、擴(kuò)孔土層錨固性 較差；邊坡2532灌漿型允許變形值較小。鋼絞線600 10m預(yù)應(yīng)力同上同上同上1600巖鋼筋45010m預(yù)應(yīng)力常壓灌漿圓柱型邊坡穩(wěn)定性桿螺紋鋼筋1100壓力灌漿較差2532鋼絞線600 200010m預(yù)應(yīng)力常壓灌漿壓力灌漿圓柱型同上錨桿（索）錨筋的截面設(shè)計假設(shè)錨桿（索）軸向設(shè)計荷載為N，則可由下式初步計算出錨桿（索）要達(dá)到設(shè)計荷載N所需的錨筋截面： kN氏f-ptk式中，人為由N計算出的錨筋截面；k為安全系數(shù)，對于臨時錨桿（索）取 對于永久性錨桿（索）?。籪ptk為錨筋（鋼絲、鋼絞線、鋼筋）抗拉強(qiáng)度設(shè)計 值。（2）錨筋的選用：根據(jù)錨筋截面計算值A(chǔ)g，對錨桿

7、（索）進(jìn)行錨筋的配置，要求實際的錨筋 配置截面A9 A9。配筋的選材應(yīng)根據(jù)錨固工程的作用、錨桿（索）承載力、錨 桿（索）的長度、數(shù)量以及現(xiàn)場提供的施加應(yīng)力和鎖定設(shè)備等因數(shù)綜合考慮。對于采用棒式錨桿（索），都采用鋼筋做錨筋。如果是普通非預(yù)應(yīng)力錨桿（索）， 由于設(shè)計軸向力一般小于450kN,長度最長不超過20米，因此錨筋一般選用普 通級熱軋鋼筋；如果是預(yù)應(yīng)力錨桿（索）可選用級冷拉熱軋鋼筋或 其他等級的高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋。鋼筋的直徑一般選用2232。對于長度較長、錨固力較大的預(yù)應(yīng)力錨桿（索）應(yīng)優(yōu)先選用鋼絞線、高強(qiáng)鋼 絲，這樣不但可以降低錨桿（索）的用鋼量，最大限度地減少鉆孔和施加預(yù)應(yīng)力 的工作量，而且

8、可以減少預(yù)應(yīng)力的損失。因為鋼絞線的屈服應(yīng)力一般是普通鋼筋 的近7倍，如果假定鋼材的彈性模量相同（X 105Mpa ,它們達(dá)到屈服點的延伸率鋼絞線是鋼筋的7倍，反過來講，在同等地層徐變量的條件下，采用鋼絞線的 錨桿(索)的預(yù)應(yīng)力損失僅為普通鋼筋的1/7。在選用鋼絞線時應(yīng)當(dāng)符合國標(biāo)(GB/T5223-95、GB/T5224-95)要求，7絲標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線參數(shù)如表 2-3所示。除 此之外，也可選用美國標(biāo)準(zhǔn)(ASTMA416-90a)、英國標(biāo)準(zhǔn)(BS5896:80)、日本標(biāo) 準(zhǔn)(JIS G3536-88)的鋼絞線，表2-4所示為ASTMA416-90a 7絲標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線(270級)參數(shù)。為了便于選用，表

9、2-5給出了按國標(biāo)計算的出的不同錨桿 (索) 設(shè)計拉力值所需的鋼絞線根數(shù)。表2-3國標(biāo)7絲標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線參數(shù)表公稱公稱每 1000m強(qiáng)度破壞屈服伸長率70%破斷荷載直徑面積理論重量級別何載何載1000h低松弛(mm(mm(kg)(N/mri)(kN)(kN)(%(%4321860102580186013811725.774186018415611011860259220表2-4 ASTM A416-90a 7絲標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線參數(shù)表公稱公稱每 1000m強(qiáng)度破壞屈服伸長率70%破斷荷載直徑面積理論重量級別何載何載(%1000h低松弛(mm(mm(kg)(N/mr!(kN)(kN)(%43218605

10、82186025.775186011021860表2-5錨桿(索)設(shè)計軸向力與鋼絞線使用根數(shù)對照表錨桿（索）設(shè)計軸向力（kN）250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 10007 4鋼絞線（根）臨時性3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10永久性4 4 5 5 6 7 7 8 9 9 10 10 11 12 13 137 5鋼絞線（根）臨時性2 2 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7永久性3 3 4 4 4 5 5 6 6 7 7 7 8 8 9 9錨桿（索）受力分析的理

11、論解(1)錨桿（索）深入巖石中，其端部承受拉拔力，假設(shè)水泥漿材與巖體為性質(zhì)相 同的彈性材料，錨桿（索）所作用的巖體可視為半空間，深度z處作用一集中力， 如圖2-1所示,在任意點C（x,y,z）處的垂直位移分量 W可由Mindlin位移解確定：圖2-1 Mindlin解的計算簡圖式中:E,卩分別為巖體的彈性模量和泊松比；y2 (z h)2;y2 (z h)2.在孔口處,x=y=z=O,則式 可簡化為Q (1u )(3 2u )2 hE(2)假設(shè)埋入巖體中的錨桿（索）為半無限長，錨桿（索八 水泥漿體與巖體之間處于 彈性狀態(tài),滿足變形協(xié)調(diào)條件，則孔口處,巖體的位移與錨桿（索）體的總伸長量 相等,從而

12、可以建立以下方程：z dz(3)2 r(dz ) dz0E c A z通過簡化，式（3）可化為二階變系數(shù)齊次常微分方程：IIaz2a(4)式（3）,（4）中:r為錨桿（索）體半徑(3 2u)EcA，G2(1 u )Ec為錨桿（索）體的彈性模量,A為錨桿（索）體的截面積,G為巖體的剪切模量T為錨桿（索）所受的剪應(yīng)力。式（4）通過變換,并利用邊界條件Z , T =0最后,可得錨桿（索）所受的剪應(yīng)力沿桿體分布為Pkzjz2(5)e2 r式中：k(1u )(3,P為錨桿（索）受的拉拔力對式（5）進(jìn)行積分,可得錨桿（索）軸力沿錨桿（索）桿體分布為-kz2(6)PeEcA錨桿（索）的錨固長度計算及影響因素

13、預(yù)應(yīng)力錨桿（索）有效錨固長度的確定由式、（6）可得錨桿（索）體剪應(yīng)力及軸向應(yīng)力分布示意圖,如圖2-2、2-3所示,從圖中可以看出,從錨固段始端零點至曲線拐點（t =0, c =0）的錨 桿（索）體長度范圍內(nèi)承擔(dān)了絕大部分的剪應(yīng)力和軸向應(yīng)力 ，可將該段長度稱為 錨桿（索）體的有效錨固長度。圖2-2圖2-3 錨桿(索)軸向應(yīng)力分布曲線示意圖令T =0,代入式(5)得u)(3E2u )r2j3Ec(3 2u)r2G式中l(wèi)a為有效錨固長度在有效錨固長度以外的錨桿(索)體承受的剪力為dxlaPkze2 r丄kz2(8)將式(7)代入式(8)得dx(9)該段剪力與錨桿(索)體承受的總剪力的比值3dx /

14、dx e 22.3 。la也就是說，假定錨固長度為無窮大時，有效錨固長度的錨桿（索）體承擔(dān)的剪力占 總剪力的%可見，有效錨固長度的錨桿（索）體承擔(dān)了絕大部分剪力。由公式（5） 可知,有效錨固長度與錨桿（索）的極限拉拔力而只與錨桿（索）體的彈性模量、 巖體的彈性模量、泊松比以及錨桿（索）體直徑等參數(shù)有關(guān)。影響錨桿（索）有效錨固長度的因素（1）錨桿（索）與巖體的彈性模量的比值 Ec/E錨桿（索）與巖體的彈模之比越小，即巖體越硬，錨桿（索）所受的剪應(yīng)力 峰值越大,剪應(yīng)力、軸向應(yīng)力分布范圍越小，應(yīng)力集中程度越大，則錨桿（索）的 有效錨固長度就越小。Ec/E比值越大，即巖體越軟，錨桿（索）所受的剪應(yīng)力峰

15、 值越小,剪應(yīng)力、軸向應(yīng)力的分布范圍越大、越均勻，則錨桿（索）的有效錨固長 度也就越大，因此,從某種意義上說，用預(yù)應(yīng)力錨桿（索）加固軟巖的效果比加固 硬巖的效果更好。（2）錨桿（索）體直徑從公式上可以看出，錨桿（索）的有效錨固長度與錨桿（索）體直徑成正比 ， 經(jīng)分析可知，錨桿（索）體隨其直徑的減小，其剪應(yīng)力峰值迅速增大，剪應(yīng)力分布 范圍越小、越集中，則有效錨桿（索）長度就越小，錨桿（索）體直徑越大，其所 受的剪應(yīng)力峰值越小，剪應(yīng)力分布范圍越大、越均勻,則有效錨固長度就越大。因 此,在工程應(yīng)用中，錨桿（索）體直徑存在一個最優(yōu)值。（3）水泥漿體的水灰比低水灰比砂漿的單軸抗壓強(qiáng)度和彈性模量都較高 ，

16、抗徑向開裂的能力較強(qiáng)，在 錨桿（索）拉拔力作用下，其剪應(yīng)力、軸向應(yīng)力峰值較高，分布范圍較小，則錨桿 （索）的有效錨固長度較小。此外,注漿壓力、巖體的松弛深度范圍、反復(fù)張拉荷載作用7等因素都對有 效錨固長度有明顯的影響。錨桿（索）的抗拔力計算錨桿（索）的極限拉拔力取決于錨桿（索）錨固體的破壞形式。錨桿（索） 錨固體的破壞形式有三種，在錨桿（索）張拉過程中，錨桿（索）突出的肋擠壓肋 間水泥漿材，肋的斜向擠壓力產(chǎn)生楔的作用，其徑向分力使外圍漿材環(huán)向受拉。當(dāng) 圍巖徑向剛度較小，水泥漿材強(qiáng)度較低時，環(huán)向拉應(yīng)力達(dá)到漿材的抗拉強(qiáng)度時，開 始產(chǎn)生徑向裂縫，從而造成徑向壓應(yīng)力降低，摩阻力也隨之降低，錨桿（索）體

17、被 拔出,破壞面為水泥漿體，破壞的主要原因是徑向開裂，破裂面平行于錨桿（索） 軸線。這是第一種破壞形式，如圖所示。當(dāng)圍巖徑向剛度較大，且水泥漿材強(qiáng)度也 較高時，徑向開裂被抑制，摩檫阻力進(jìn)一步提高，當(dāng)拉拔力增大時，破壞主要出現(xiàn) 在漿材與巖石交界面，甚至于巖體中，破壞的主要原因是水平剪切，破裂面沿最大 剪應(yīng)力作用面。這是第二種破壞形式。如圖所示。Macdonald（1963）認(rèn)為淺埋錨桿（索）破裂面為拋物線型,且破裂面在地表處與水平面成（45 - /2）夾角,茜 平一等人（1992）也證實,在地表處,無論砂土還是粘質(zhì)砂土 ,破裂面在地表處的水 平夾角接近（45 - /2）。多數(shù)情況下，錨桿（索）體

18、的破壞是以上兩種形式的疊 加,即既有漿材徑向劈裂，又有漿材的水平剪切。如圖所示C.第匸沖股鳳形式a第一科確斗形式b.第二種破壞形式圖2-4三種破壞形式的破裂面示意圖第一種破壞（漿材和接觸面強(qiáng)度小于巖石強(qiáng)度情況）的極限抗拔承載力在這種情況下，由于漿材環(huán)向抗拉強(qiáng)度較低，已部分徑向開裂，裂縫的存在引起漿材內(nèi)的應(yīng)力重分布。在開裂區(qū)，環(huán)向應(yīng)力為零。而在漿材的未開裂區(qū)由于應(yīng) 力重分布導(dǎo)致應(yīng)力增加，文獻(xiàn)把整個砂漿柱體分為開裂區(qū)和未開裂區(qū)，分別按完 全開裂狀態(tài)和彈性狀態(tài)的有關(guān)公式處理。 在開裂區(qū),得到開裂/未開裂界面的環(huán)向 應(yīng)力表示的錨桿（索）/漿材界面在裂縫擴(kuò)展處的壓應(yīng)力 P1C1 cp2r2 rc2rc2

19、 rr2 rir2 ri(10)式中rc開裂區(qū)半徑在裂縫開始發(fā)生不穩(wěn)定擴(kuò)展時的裂縫長度和相應(yīng)的界面壓應(yīng)力由式（10）的最大值確定，可得rcr八520.486 r2（ii）采用最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則，=c Tg, t Tg為漿材抗拉強(qiáng)度,將式（11）代入式（10）,可得P1.3 Tg r2 / r1（錨桿（索）極限抗拔力發(fā)生在裂縫不穩(wěn)定擴(kuò)展的峰值點，因此錨桿（索）極限抗拔力可表示為：Puittan R Dl（ 13）式中：為漿材的內(nèi)摩擦角；D為錨孔直徑。第二種破壞（漿材和接觸面強(qiáng)度大于巖石強(qiáng)度情況下）的極限抗拔承載力這種破壞發(fā)生在錨固長度較小的情況。由于徑向約束較大，徑向開裂被抑制,剪切應(yīng)力進(jìn)一步增大，

20、隨著荷載的增加，沿最大剪應(yīng)力作用面方向形成一錐形 破裂面，當(dāng)荷載繼續(xù)增加時，錐形破裂面隨錨桿（索）一起滑移，最終錐形破裂面 從巖體中拔出，喪失承載力。此破壞機(jī)理為巖石在復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的剪切破壞，其極限承載力可由靜力平衡條件及 Mohr-Coulomb條件推導(dǎo)出：12c tg 457P ult式中:ccos 45tg2 h為漿材的粘聚強(qiáng)度q45-2tg第三種破壞的極限抗拔承載力這種破壞是以上兩種破壞的結(jié)合，則極限抗拔承載力亦為前兩種極限承載力的疊加:(1 x)2ctg 45-IIPulttan P1 Dxcos 45 2 tg 45 2tg(15)將上式對x求導(dǎo)數(shù),即dPultdx=O,從而可得

21、錨桿（索）對應(yīng)的最小拉拔力。3. 錨桿（索）的構(gòu)造設(shè)計錨桿（索）的主要結(jié)構(gòu)錨桿（索）的主要結(jié)構(gòu)包括：錨頭、自由段、錨固段和錨桿（索）配件。具體細(xì)件包括臺座、錨具、承壓扳、支擋結(jié)構(gòu)、鉆孔、自由隔離層、鋼筋、注漿體、自由段、錨固段等。工程上常按如下方法歸類：（1）按應(yīng)用對象劃分，有巖石錨桿（索）、土層錨桿（索）；（2）按是否預(yù)先施加應(yīng)力劃分，有預(yù)應(yīng)力錨桿（索）、非預(yù)應(yīng)力錨桿（索）； 按錨固機(jī)理劃分，有粘結(jié)式錨桿（索）、摩擦式錨桿（索）、端頭錨固式錨桿（索）和混合式錨桿（索）；（4）按錨固體傳力方式劃分，有壓力式錨桿（索）、拉力式錨桿（索）和剪力式錨 桿（索）；（5）按錨固體形態(tài)劃分，有圓柱型錨桿（

22、索）、端部擴(kuò)大型錨桿（索）和連續(xù)球型 錨桿（索）。如下圖（圖3-1、3-2、3-3）所示。圖3-1圓柱型錨固體錨桿1 錨具；2承壓板；3 臺座；4 支檔結(jié)構(gòu)；5 鉆孔；6二次注漿防腐處理；7預(yù)應(yīng)力筋；8 圓柱型錨固體；L1自由長度；L2錨固段長度圖3-2 端部擴(kuò)大頭型錨桿1錨具；2承壓板；3臺座；4 支檔結(jié)構(gòu)；5鉆孔;6二次注漿防腐處理；7預(yù)應(yīng)力筋；8圓柱型錨固體；9端部擴(kuò)頭體；L1自由長度；L2錨固段長度圖3-3連續(xù)球體型錨桿1錨具；2承壓板；3臺座；4-支檔結(jié)構(gòu)；5 -鉆孔；6-塑料套管；7 止?jié){密封裝置；8-預(yù)應(yīng)力筋；9注漿套管;10-連續(xù)球體型錨固體；Lf 自由長度；La錨固段長度端部

23、擴(kuò)大頭型錨桿（索）在錨固段最底端設(shè)置擴(kuò)大頭的錨桿（索），它能大大 提高錨桿（索）的承載力，這種錨桿（索）較適用于粘土等軟弱土層的情況，它 可采用爆破或葉片切削方法進(jìn)行施工。 連續(xù)球型錨桿（索）是利用設(shè)于自由段與 錨固段交界處的密封袋和帶許多環(huán)圈的套管（可以進(jìn)行高壓灌漿，其壓力足以破 壞具有一定強(qiáng)度的灌漿體），對錨固段進(jìn)行二次或多次灌漿處理，使錨固段形成 一連串球狀體，從而提高錨固體與周圍土體之間的錨固強(qiáng)度；這種錨桿（索）一 般適用于淤泥、淤泥質(zhì)粘土等極軟土層或?qū)﹀^固力有較高要求的土層錨桿（索）。對于高填方路堤由于填筑料較為復(fù)雜，適合采用端部擴(kuò)大頭型和連續(xù)球型錨桿（索）錨桿（索）的防腐等級和要求

24、腐蝕環(huán)境中永久性錨桿（索）應(yīng)采用I級雙層防護(hù)保護(hù)構(gòu)造；腐蝕環(huán)境中的 臨時性錨桿（索）和非腐蝕環(huán)境中的永久性錨桿（索）可采用 II級簡單的防腐 保護(hù)構(gòu)造。錨桿（索）的I、II級防護(hù)構(gòu)造應(yīng)符合表3-1的要求（圖3-4、圖3-5）表3-1錨桿I、II級防腐保護(hù)要求鏈桿類型預(yù)應(yīng)力錨桿利堀具的防護(hù)翌求鬻頭自由段誥固段I拉力型.采用過建雪錨 具用瀝凝上封閉攻 ffiais 護(hù)采用rt人他脂的 護(hù)套，或無粘給鋼絞 線或有外程保護(hù)管 的無就絡(luò)柯狡緇采用注人水 渥幫的波形管壓力型、壓力分st型采用過渡管，曾 具用或 用鋼罩保護(hù)采用無粘繪憫紋采用無粘給圖3-4錨桿I級防腐構(gòu)造一錨具瘦一過禱脣（骨內(nèi)注人防夠刑卄3供

25、封M赭桿津整；3注人酚痛刑真管一對中立黑M內(nèi)都隔flff對中）文絮*力筋材汩 波空套管（管內(nèi)注人水泥漿）；M 舉用4圖3-5錨桿（索）II級防腐構(gòu)造；一錨具*2-過渡管（管內(nèi)注人防鷹劑）;3密封:1錨桿注漿沙注人防腐套管冷一對申支架匚7-預(yù)應(yīng)力筋材皿一墊座4. 錨桿（索）的施工工藝常見土層錨桿（索）的施工包括以下幾個工序：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。對于后 期需施加預(yù)應(yīng)力的錨桿（索），還要根據(jù)具體的設(shè)計要求安排張拉的準(zhǔn)確時間。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。施工前調(diào)查包括：收集場 地巖土報告，錨桿（索）支護(hù)設(shè)

26、計方案；分析地下水性質(zhì)、埋深，預(yù)測降水效果 及對錨桿（索）施工的影響；地下障礙物的核實；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，也就是開工前，詳細(xì)制定施工組織設(shè)計，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、內(nèi)容包括：工 程概況：工程名稱、地點、工期要求、工程量、目的；巖土勘察報告中地層、地 下水位簡介；錨桿（索）設(shè)計簡介；施工機(jī)械設(shè)備，臨時設(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)支付的工程驗收技術(shù)資料。鉆孔鉆孔前的

27、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 （索）的 鉆孔要求，堅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（索）專用鉆機(jī)。 其次鉆孔前，還要正確定出孔位，其水平向誤差10 0mm,垂直向誤差5 0m m,傾角誤差值為2.0 ;最后安放桿體前，濕式鉆孔應(yīng)用水沖洗，直至孔口 留出清水為止。鉆孔的施工方法有兩種，一是清水循環(huán)鉆進(jìn)成孔法。這種方法在實際工程中運用最廣，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，如果不用跟管鉆進(jìn)

28、，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、密實性和穩(wěn)定性都較好的砂土等地層。安放拉體土層錨桿（索）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，多用粗鋼筋；承載能力要求較大時， 多用鋼絞線。如果是使用級鋼筋作桿體時，組裝要求如下：鋼筋應(yīng)平直， 除油、除銹；接頭采用焊接，長度為3 0d，但不小于5 0 0 mm，并排鋼筋也 要采用焊接；桿體軸向間隔1. 0-2.0m設(shè)置一個對中支架，注漿管、排氣 管與桿體綁扎牢固；桿體自由段用塑料管或塑料布包裹， 并在與錨固段連

29、接處用 鉛絲綁牢固；桿體應(yīng)按防腐要求進(jìn)行防腐處理。防腐保護(hù)層取決于使用年限及周圍 介質(zhì)對桿體腐蝕的影響程度，一般來說，臨時錨桿（索）可簡單的采用涂抹黃油 作為防腐保護(hù)層或不做，永久性錨桿（索）必須有嚴(yán)格的防腐保護(hù)。如果使用鋼絞線作桿體時，組裝的要求如下：桿體除油、除銹，按設(shè)計尺寸 下料，每股長度誤差不超過500mm;桿體平直排列，軸向間隔1. 0-1. 5 m設(shè)置一個隔離架，桿體保護(hù)層不應(yīng)小于2 0 mm。預(yù)應(yīng)力筋、排氣管綁扎牢固、 并不得用鍍鋅材料；自由段用塑料管包裹，與描固段相交處的管口應(yīng)密封，并用鉛絲綁緊；按防腐要求作防腐處理。灌漿 灌漿是土層錨桿（索）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。首先是材料準(zhǔn)備，優(yōu)先選用4 2 5號普通硅酸鹽水泥， 標(biāo)號不得低于3 2 5號；采用堅硬耐久的中粗砂，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%;采用強(qiáng)度較高的碎石或卵石，抗壓強(qiáng)度大于50M Pa，粒徑不宜大于15