锚杆的施工技术

锚杆的施工技术（共12篇）

锚杆的施工技术 篇1

岩土锚固技术是近代岩土工程领域中的一个重要分支。锚固技术,国内习惯统称为锚杆支护技术,国外一般称锚固技术或锚杆加固技术。它是在地层中通过锚杆将结构物与地层紧紧连锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力,使地层自身得到加固,达到保持结构物和岩体稳定的目的。锚杆锚固是一种结构简单的主动支护,它能最大限度地保持围岩的完整性、稳定性,能有效地控制围岩变形、位移和裂缝的发展,充分发挥围岩自身的支撑作用,把围岩从荷载变为承载体,变被动支护为主动支护,且具有运输施工方便、效率高,有利于加快施工进度,施工成本低、支护效果好、施工噪声小等优点[1]。

1 工程概况及处治方案

某新建建筑工程左侧为边坡开挖地段,按原设计放坡开挖后,引起边坡滑塌,目前已影响工程正常施工。边坡破坏原因为边坡开挖后,坡脚卸荷使原有应力平衡受到破坏,引起边坡失稳滑塌。滑坡类型属黏性土夹碎石牵引式工程滑坡。

根据滑坡的工程地质特征、滑坡的形成原因和稳定性分析结合现场实际和工程实际的可行性,采取以下工程整治措施:工程左侧边坡设计2级～5级边坡,边坡坡率为1∶1,边坡采用人字形锚杆框架防护,在竖肋与斜肋的交点处设置锚杆。框架梁采用4 m×4 m,框架用C25钢筋混凝土现浇。每片框架11.13 m×12.0 m(高×宽),之间设伸缩缝,缝宽0.02 m,缝内用沥青麻筋填塞。锚杆采用全长粘结式锚杆,设计每孔锚杆全长6 m,垂直于坡面。框架内喷播植草。

2 施工工艺

锚杆框格梁施工工艺流程如图1所示。

3 施工方法

1)机具就位。

钻孔前,钻机机台应稳定牢固,作业时在钻孔反推力作用下仍能保证钻机稳定和钻孔方向。钻孔的倾角及水平角误差控制在1°以下,孔斜率小于1/50。

2)测量定位。

锚索孔必须按设计图纸布置的孔位精确定位,垂直方向与水平方向的距离误差应小于0.05 m。

3)造孔。

钻孔时,尽量不扰动钻孔周围岩层,必须达到设计深度。更不允许弯曲钻孔。钻孔结束后,用聚乙烯管复核孔深,用高压风将孔内从孔底向外继续清孔至少10 min,并将孔塞好。

锚孔钻进应采用无水干钻。钻孔机具应当根据锚固地层的类型,钻孔直径,钻孔深度,锚固工地的场地条件等来选取。在塑性黏土中,可以采用螺旋钻凿或芯钻凿设备;而在岩层中应采用以压缩空气为动力的潜孔冲击钻机,在岩层破碎或松散的地层中应采用跟套管钻进技术,以保证钻孔完整不坍塌。

4)锚杆制作与安装。

锚杆材料必须达到设计强度要求,保证质量。钢筋按设计长度用无齿锯锯断下料,量出锚固段和自由段长度。清除其上污物、锈斑后再进行防锈处理。钢筋自由段涂防腐剂后,用无氯石油沥青涂刷,等沥青硬化后,再涂黄油套金属波纹管。制好的锚杆不能直接放在泥土上,不得粘泥土、油污等任何杂物。安装前要检查钻孔内有无掉块。

锚杆安装时,用人力将锚杆抬起塞入钻好的锚孔中,如遇塌孔锚杆未下至设计深度时,必须将其拔出,重新用钻机清孔,然后再下锚,直到满足设计要求为止。

5)制浆、注浆。

水泥砂浆采用标号不低于525号生产日期在3个月内的新鲜硅酸盐水泥配置的水泥浆或水泥砂浆,水泥浆水灰比为0.40～0.50,搅拌后的泌水率宜控制在2%,最大不超过3%。水泥砂浆砂灰比为1∶1,搅拌后的泌水率宜控制在2%,最大不超过3%。当因工期等原因要求速凝时,可加速凝剂,也可以掺入对锚杆无腐蚀作用的膨胀剂外加剂,其他配置不变。

浆液应用搅拌机搅拌,达到规定稠度,直到均匀为止,然后缓慢搅拌,一直到灌浆结束。具体操作,可按先放水,再放水泥,最后加砂。全部投料后,在规定的时间内搅拌均匀。采用转速为1 500转/min～20 000转/min的高速旋转式的和浆机,大约搅拌2 min即可。然后存入缓慢搅拌的储浆桶中,待计划的浆量储够后,开始注浆。在不漏浆的情况下,每孔可一直灌满,不得分开灌入,以免浆液渗入气泡。

灌浆过程中要严格排除孔内的气、水,且不影响灌浆质量和锚固体与孔壁的接合力,采用孔底灌浆,空口返浆。锚孔浆液容量一般取设计用浆量的120%～130%,裂缝发育和存在溶洞、溶缝时将会超灌很多,制浆前与灌浆过程中应充分注意。

为保证锚杆的承载能力灌浆的最低压力以0.4 MPa～0.8 MPa为宜。岩层中,无裂缝的灌浆压力可以取低值,有裂缝时,可在下锚前采用自流预灌浆,再钻孔、洗孔、设锚。在土层中,可根据土体的密实性能,选用不同的灌浆压力,土层密实时,选用0.4 MPa～0.6 MPa,土体松散时,选用0.6 MPa～0.8 MPa。

4 施工质量控制

1)钻孔偏差:较好岩石地基为1/100～1/200;砾石层,坡积层及不均匀地层,其精度在1/50之下;较深的钻孔,可放宽要求。钻孔深度应满足锚固段的有效长度及安全储备并有不小于0.5 m的预留深度。如钻孔时发现锚固段地层差于设计资料时,应及时通知监理工程师和相关单位,以便确定是否增加孔深或采用其他特殊措施来满足设计要求。钻孔的孔径,倾角,方向角等误差,参照国际锚固协会地锚规范,采用如下值:与锚固钻孔轴的误差在75 mm以下;与设计锚固轴线的倾角,水平角误差在±2.5°以下;锚固孔布置误差为锚杆长的1/3以下。

2)锚杆入孔前应进行下列各项检验,并经监理工程师认可:锚孔内及周围杂物必须清除干净;锚杆长度应与设计孔深相符;锚杆应无明显弯曲,扭转现象;锚杆防护涂层无损伤,凡有损伤的必须修复,且在下锚过程中不应损伤锚杆的防护措施。在高边坡或场地受限处施工锚杆时,应搭建满足承重能力的脚手架。

3)在注浆过程中,如遇孔道阻塞,必须更换注浆口,但必须将第一次灌入的水泥浆排出,以免两次灌入的水泥浆之间有气体存在。锚杆下入孔后6 h内必须注浆,有地下水的孔,造孔成孔后4 h内不能下锚时,应在下锚索前重新洗孔,速洗、速设锚、速注浆。锚杆注浆时,应等待锚孔水泥浆面稳定后才停灌,不稳定时,应继续缓慢加压注浆不稳定不得停灌

参考文献

[1]程良奎,范景伦,韩军,等.岩土锚固[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2003.

[2]韩立军,张茂林,贺永年,等.岩土加固技术[M].北京:中国矿业大学出版社,2005.

[3]苏自约,同莫明,徐祯祥.岩土锚固技术与工程应用[M].北京:人民交通出版社,2004.

[4]GB 50202-2002,建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[5]刘志林.护壁桩加长短锚杆支护在商场深基坑中的应用[J].山西建筑,2007,33(11):140-141.

锚杆的施工技术 篇2

普通砂浆锚杆及锚筋桩的施工一般有先注浆后插锚杆和先插杆后注浆两种施工方法，施工中，根据锚杆的形式选用，锚筋桩一般采用先插杆后注将的施工方法。

1、先注浆后插锚杆施工工艺流程

2、先插锚杆后注浆施工工艺流程

二、普通砂浆锚杆及锚筋桩施工主要工序作业措施

1、普通砂浆锚杆施工

在锚杆施工前，应进行锚杆的现场试验，主要进行以下锚杆试验工作：（1）通过室内试验筛选2～3组满足设计要求的砂浆配合比并编写试验大纲报批进行生产性试验。

（2）注浆密实度试验：选取与现场锚杆的直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管（或钢管），采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的水泥浆或水泥砂浆，并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护７天后剖管检查其密实度。不同类型和不同长度的锚杆均需进行试验。试验计划报送监理人审批，并按批准的计划进行试验，试验过程中监理人旁站。试验段注浆密实度不小于90%，否则需进一步完善试验工艺，然后再进行试验，直至达到90%或以上的注浆密实度为止。实际施工严格按监理人批准的该注浆工艺进行。完成锚杆现场试验后，才能进行锚杆的正常施工，主要工序如下：（1）造孔

普通砂浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径。当采用“先注浆后安锚杆”的程序，钻孔直径应大于锚杆直径15mm以上。当采用“先安锚杆后注浆”的程序时，上仰孔钻孔直径应大于锚杆直径25mm以上；对下倾孔，灌浆管需插至底部，锚杆钻孔直径应大于锚杆直径40mm以上。

a、钻头选用要符合要求，钻孔点有明显标志，开孔的位置在任何方向的偏差均应小于100mm。岩锚梁部位锚杆要求上下孔位偏差不大于±30mm，左右孔位偏差不大于±100mm。

。。锚孔深度必须达到设计要求，孔深偏差值不大于50mm。岩锚梁部位锚杆钻孔倾角不应大于2，钻孔方位偏差不应大于5b、锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面；局部随机加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于45 c、钻孔结束后，对锚杆孔的钻孔规格（孔径、深度和倾斜度）进行抽查并作好记录，不合格的锚杆必须进行补充设置。

d、钻孔完成后用风、水联合清洗，将孔内松散岩粉粒和积水清除干净；如果不需要立即插入锚杆，孔口应加盖或堵塞予以适当保护，在锚杆安装前应对钻孔进行检查以确定是否需要重新清洗。（2）锚杆的安装及注浆

采用“先注浆后插锚杆”时：

a、先注浆的锚杆，应在钻孔内注满浆后立即插杆；锚杆插送方向要与孔向一致，插送过程中要适当旋转（人工扭送或管钳扭转）；

b、锚杆插送速度要缓、均，有“弹压感”时要作旋转再插送，尽量避免敲击安插。

采用“先安锚杆后注浆”时：

a、后注浆的锚杆，应在锚杆安装后立即进行注浆；

b、对于上仰的孔应有延伸到孔底的排气管，并从孔口灌注水泥浆直到排气管返浆为止；

c、对于下倾的孔，注浆锚杆注浆管一定要插至孔底，然后回抽3～5㎝，送浆后拨浆管必须借浆压，缓缓退出，直至孔口溢出（管亦刚好自动退出）。

d、封闭灌注的锚杆，孔内管路要通畅，孔口堵塞要牢靠。并从注浆管注浆直到孔口冒浆为止。

e、灌浆过程中，若发现有浆液从岩石锚杆附近流出应堵填，以免继续流浆。f、浆液一经拌和应尽快使用，拌和后超过1h的浆液应予以废弃。无论因任何原因发生灌浆中断，应取出锚杆，并用压力水在30min内对灌浆孔进行冲洗。如果在重新安装时发现钻孔被部分填塞，应复钻到规定的深度。g、注浆完毕后，在浆液终凝前不得敲击、碰撞或施加任何其它荷载。（3）检查验收

砂浆锚杆采用砂浆饱和仪器或声波物探仪进行砂浆密实度和锚杆长度检测。a、砂浆密实度检测

按作业分区100根为1组（不足100根按1组计），由监理人根据现场实际情况随机指定抽查，抽查比例不得低于锚杆总数的3％（每组不少于3根）。锚杆注浆密实度最低不得低于75％。

当抽查合格率大于90%时，认为抽查作业分区锚杆合格，对于检测到的不合格的锚杆应补打；当合格率小于90%时，将抽查比例增大至6%，如合格率仍小于90%时，应全部检测，并对不合格的进行补打。所有补打费由承包人自行承担。b、杆长度检测

采用无损检测法，抽检数量每作业区不小于3%，杆体孔内长度大于设计长度的95%为合格。c、地质条件变化或原材料发生变化时，砂浆密实度和锚杆长度至少分别应抽样1组。

锚杆的施工技术 篇3

煤巷锚杆是作为一项技术上较先进、在经济上较合理的巷道支护技术，因为有着具有支护的效果好、支护成本低、工人劳动强度低、作业环境好、安全可靠等一些优越性，在近年来煤矿回采巷道支护中得到了长足的发展，带来了巨大的一个社会和经济效益。据不完全统计，在1995 年国有重点煤矿在当年新掘煤巷中锚杆支护比重仅为15%左右，而且主要使用在围岩条件比较简单的Ⅰ，Ⅱ类回采巷道；到2003年后煤巷锚杆支护比重达到了30%以上，其中国有矿井已达到50%以上，而且逐渐推广应用到围岩条件复杂的Ⅲ、Ⅳ类巷道中，使我国的煤矿巷道支护技术发展到一个崭新的阶段。在美国、澳大利亚等一些国家对锚杆支护技术进行了全面的研究，都取得了良好的效果，但是，这些国家的开采地质条件相对比较好，开采深度小，与我国煤矿巷道条件有比较大的区别。我国煤矿的软岩地层分布十分的广泛，已初步地将锚梁网、锚喷网、锚索等一些应用到软岩巷道支护中，但采准巷道还要经受采动的频繁影响，大部分巷道服务年限内所产生的围岩变形量都很大，锚杆支护的安全可靠性仍是尚待解决的一个技术难题。因此，本文就影响锚杆支护效果的因素和提高锚杆支护安全可靠性的措施作以分析，以便和同行交流学习。

1 国内锚杆支护理论发展历程

锚杆支护技术在20世纪40年代美国、前苏联就已在井下巷道中使用了。经过了几十年的快速发展，美国、澳大利亚等一些国家锚杆支护使用很普遍。锚杆支护机理研究在随着锚杆支护实践在不断的发展，在支护理论方面而言，目前，在我国较成熟的锚杆支护理论主要可归纳为分4 大类:

1.1 基于锚杆的悬吊作用而提出的悬吊理论，该理论认为把由于开挖、爆破等一些造成的松动岩块稳固（悬吊）在稳定岩层上，防止破碎岩块的冒落，在坚硬节理发育的岩块处，锚杆通常起这种作用。

1.2 基于锚杆的挤压作用提出的组合梁理论，其实质是通过锚杆的径向力作用将叠合梁的岩层挤紧，增大层间的摩擦力，同时锚杆的抗剪能力也阻止层间错动，从而将叠合梁转化为组合梁。

1.3 基于锚杆的加固作用提出的组合拱理论，该理论认为锚杆能限制、约束围岩土体变形，并向围岩土体施加压力，从而使处于二维应力状态的地层外表面岩土体保持三维应力状态，锚杆的组合拱作用机理是锚杆制约围岩纵向和横向变形的能力的组合。

1.4 国内很多学者对锚杆作用机理做了大量的深入研究与探讨，综合锚杆各方面的作用而提出的松动圈支护理论、锚固体强度强化理论、典型类比分析法、锚注理论、最大水平应力理论以及锚杆桁架支护理论等。

2 影响锚杆支护技术的因素

2.1 在现有锚杆支护设计方法的欠缺目前煤巷锚杆支护设计主要是以工程类比法和理论分析法为主的。采用工程类比的方法，凭经验，缺乏科学的设计依据。在采用理论分析法时，井下工程实践中，各种条件不断的发生变化，无论是采用哪种的设计方法，实际要求的支护参数不可避免地与计算的支护参数之间产生偏差，目前尚未形成综合各种支护原理的锚杆支护参数计算方法。实际用于设计的基础参数是巷道周围某几个点(甚至仅一个点)的综合地质技术资料的平均值，设计出的锚杆参数为整条巷道服务，导致巷道绝大部分区域设计的锚杆参数过高，又使巷道的某些局部地质技术条件变化区域设计的锚杆支护参数不足，引发局部冒顶事故。

2.2 地质条件预测不全面煤矿岩体是一个极其复杂的地质体，在进行巷道布置和支护设计时，很多的煤矿生产部门不充分的了解围岩各类地质条件。在实际生产中，很少采取有效的手段对围岩强度、围岩结构、锚固性能进行测试，支护设计理想化，各种弱面尤其是沿巷道走向方向的弱面，不能够被及时的发现并采取针对性的加强支护措施，很容易发生顶板事故。

2.3 锚杆施工工程质量不是绝对的。在煤巷锚杆支护作业的工程质量中有一定的隐蔽性，顶板破坏失稳一般无明显预兆，一旦发生了冒顶，规模会经常比较大。另外在实践中，由于受施工机具、安装工艺、操作人员素质等一些的影响，高预拉力锚杆很难实现，不能预加锚杆足够的初锚力。

3 提高锚杆支护安全可靠性的建议

3.1 科学的锚杆支护的设计方法在借鉴国外经验的基础上，结合我国的具体实际情况，以地应力现场实测值为基础，总结出“地应力学评估→初始支护设计→现场监测→信息反馈及设计的修正完善”的动态设计方法，该设计方法的针对性强，可靠性比较高，可以预测巷道顶板围岩的稳定性，工程质量上容易于保证，有利于科学化地管理，从而简化了设计基础数据的采集工作。另外在进行地应力学评估时，生产部门应运用先进的设备和技术，对地应力大小、围岩强度和结构、围岩位移及破坏范围进行测试，要弄清煤层围岩体物理力学性质，认真的分析井下生产地质资料，为合理支护设计提供科学依据。

3.2 高强度、高预应力组合式锚杆支护体系

3.2.1 开发推广等强锚杆。在一般地螺纹钢锚杆加工时采用先车后滚丝的工艺，螺纹处的杆体强度损失了20%左右。当巷道顶板受动压或冲击地压影响时，往往在螺纹部位突然断裂而使锚杆体失效。因此，应采取措施提高螺纹部位的强度，使的锚杆在整体上具有等强性。

3.2.2 预应力锚杆和锚索、桁架的组合支护。在高地应力厚层复合顶板条件下控制巷道变形和防止顶板离层方面显示出其巨大的优越性，组合支护的关键就是同步承载和刚度匹配问题，按照目前的技术水平，高性能锚杆预拉力仅不超过20～30kN，因而锚索和桁架的预拉力一般不应超过60～80kN，才能够形成同步承载。

3.2.3 可靠实用的矿压监测技术。锚杆支护属于隐蔽性工程，在设计不合理或者说施工质量不符合要求，常常会造成顶板离层冒落。矿压监测是锚杆支护的一道重要的安全防线，支护参数是否合理，支护效果如何，全靠是常矿压监测提供数据资料。按照不同用途可分为3 类:锚杆支护巷道安全监测的内容主要有两方面: 一是巷道围岩位移量的监测，例如LBY—3 型顶板离层指示仪和多点位移计；二是支护构件(锚杆、锚索)受力的监测，例如GYS—300 型锚杆(索)测力计。三是用于监测锚杆性能及安设质量的锚杆拉力计，包括杆体性能质量、锚固剂质量和锚杆施工质量。锚杆巷道的监测与锚杆巷道的设计和施工同等重要，应尽早尽快规范监测手段，规范监测内容。及时掌握巷道顶板下沉及离层状况，发现异常，及时采取补强措施，确保锚杆支护效果及安全可靠性。

3.2.4 完善和发展配套的锚杆机具。在我国目前所使用的锚杆钻机存在钻头、钎杆的零部件质量不可靠、打眼及药卷和拧螺母安装速度慢等一些主要问题。因此，要实现快速掘进，一定要研制新型锚杆钻机及其配套的系统零部件。当前由煤炭科学研究总院上海分院设计、中国矿业大学机械厂生产的MDS3 型电动锚杆钻机性能较好，有良好的应用前景。另外现有掘进机不带锚杆钻机，不能实现切割与锚杆支护平行作业，严重影响掘进速度。现在澳大利亚液压工程公司生产的机载锚杆机，拥有ARO4000 系列顶锚杆钻机、ARO5500 系列帮锚杆钻机等型号，可安装在任何型号掘进机上，能够实现顶帮锚杆的快速安装。

3.2.5 加強施工人员的技术施工管理，要求工人严格按施工组织设计施工。在锚杆的安装时，要严格按照施工顺序和操作程序施工，无论是帮部锚杆或者顶部锚杆，在合理使用打眼锚杆机的同时，要做到如下几点很重要：第一，杜绝干打眼，保证在风水电正常情况下工作。第二，在装树脂药卷时，一定要把药卷的顺序搞对，快速和中速的不能搞混。第三，按要求安装完锚杆后，必须用预应力扳手将锚杆托盘螺丝拧紧，使其紧贴岩面，达到预应力值。

在“八五”期间，我国在原有掘进机上进行了机载锚杆钻机的研究，效果有点欠佳。研制掘锚联合机组，它将是我国煤巷快速掘进的又一发展方向。

参考文献：

[1]崔光华，王金华.我国煤巷锚杆支护技术的基本特点[J].煤矿开采.1999.4.

[2]侯朝炯，郭励生，勾攀峰，等.煤矿巷道锚杆支护[M].北京:煤炭工业出版社.1999.

井筒装备中锚杆技术的定位 篇4

(1) 锚杆从构成上分, 可分为以下7种:1) 木锚杆。我国使用的木锚杆有2种, 即普通木锚杆和压缩木锚杆。2) 钢筋或钢丝绳砂浆锚杆。以水泥砂桨作为锚杆与围岩的粘结剂。3) 倒楔式金属锚杆。这种锚杆曾经是使用最为广泛的锚杆形式之一。由于它加工简单, 安装方便, 具有一定的锚固力, 因此这种锚杆至今还在一定范围内使用。4) 管缝式锚杆。是一种全长摩擦锚固式锚杆。这种锚杆具有安装简单、锚固可靠、初锚力大、长时锚固力随围岩移动而增长等特点。5) 树脂锚杆。用树脂作为锚杆的粘结剂, 成本较高。6) 快硬膨胀水泥锚杆。采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥加入外加剂而成, 具有速凝、早强、减水、膨胀等特点。7) 双快水泥锚杆。是由成品早强水泥和双快水泥按一定比例混合而成的。具有快硬快凝、早强的特点。

(2) 定位安装上分, 可以分为下5种:1) 直接自攻旋进———自攻挤压旋进锚杆上带钻头, 用钻机直接带动锚杆旋入土体中。锚杆在旋进过程中挤压杆体周围土体, 用钻机带动锚杆, 在转动过程中使锚杆旋丝刻入钻孔壁内起到锚固作用, 使紧贴杆体周围土体参数强化。2) 自钻旋进锚杆———钻杆置于锚杆体内, 边钻孔边安装锚杆。钻安一次完成, 有利于保障锚固可靠性, 施工速度快。适用条件:任何地层, 特别适用于松软破碎岩土体。3) 自旋注浆锚杆———预先钻孔, 将自旋锚杆旋入钻孔内, 安装到位后利用杆体中空注浆, 一部分浆液沿旋丝充满旋丝空间, 一部分浆液渗入岩体加固岩层, 使得岩体旋体锚固同时岩体得到加固注浆。适用条件:任何地层, 特别适用于松软破碎岩土体。4) 自旋喷浆锚杆———在复杂土体层采用锚杆边旋进边注浆, 这样旋喷钻进安装结束注浆就完成。5) 自旋树脂锚杆———在自旋锚杆前端放入树脂锚固剂, 在自旋锚杆安装过程中树脂被加压并搅拌挤压使得树脂锚固剂充满旋丝, 锚固剂和旋丝共同起到锚固作用。

2 井筒装备中锚杆技术的定位

在锚杆的应用上, 井筒装备中锚杆技术的定位, 主要在树脂锚杆固定井筒装备 (罐梁、罐道、电缆支架等) 施工技术上。如凝固快、锚固力大、安装操作简单、效率高、劳动强度低等。但它的施工技术要求较高。

(1) 施工的条件和安装要求。首先, 要保证材料的材质:树脂锚杆固剂, 应进行锚固力试验, 试验锚杆的数量不得少于3根, 不符合设计规定者不得使用;锚杆的材质、规格、结构、性能应符合设计要求, 杆体表面应除锈、防腐;其次, 要对施工位置进行测量及预处理:钻锚杆孔应按测线定位, 其直径、深度应符合设计规定;锚固前, 应清除孔内岩粉或积水, 树脂锚固剂应放人孔底;最后, 杆体锚固的深度应符合设计要求, 当杆体安装中途被卡时, 应拉出重新安装, 不得用锤击方式打入孔内;锚杆安装后, 在规定固化时间内不得敲击或碰撞;锚杆安装1 h后, 每层梁应选取3根锚杆进行锚固力试验。当有1根不符合设计规定时, 则同层梁的锚杆均应进行试验, 不合格者应重新安装。

(2) 准确定位技术。树脂锚杆固定井筒装备通常有罐梁层格式和无罐梁层格式2种, 即一种是罐道固定在罐梁上然后通过托架由树脂锚杆与井壁固定, 另一种则是罐道直接与托架连接, 由树脂锚杆与井壁固定。不管何种方式, 特别是后一种方式, 托架的准确定位是保证井筒装备质量的关键。由于单个托架在井筒空间位置利用传统的测线定位几乎是不可能, 因而在施工中根据井筒布置中托架的平面位置设计一个模具盘, 将托架的相对平面位置关系通过模具盘固定, 然后根据测线对模具盘整体找正, 就比较方便了。

(3) 偏心调整垫。如前所述, 利用模具盘安装托架时, 是直接利用托架壁板孔定位钻眼栽锚杆的。因而托架壁板孔必须大于一字形钻头形成的孔径。一般取0～3 mm (如果不用托架定位而采用一般方法也应考虑钻孔位置的误差, 同样需要扩大孔径) 。这必然造成锚杆与托架壁孔之间间隙过大, 托架容易移位, 为解决这个问题一般采用特制的方型垫, 托架定位合适后, 拧紧锚杆螺栓将垫圈与托架壁板焊接。其缺点是井筒作业空间小, 环境潮湿 (甚至有淋水) , 施焊困难, 且质量难保。另外, 还破坏了精心处理的防腐层, 将大大缩减井筒装备的使用寿命。为此, 我们在多个井筒的施工中采用了一种“偏心调整垫”解决此问题 (图1) 。偏心套垫有2个作用:一是填充了锚杆螺栓与托架壁板之间的间隙;二是解决锚杆螺栓与托架壁板孔的不同心问题。

大圆—外套中圆—内套小圆—锚杆

从图1中可以看出, 只要转动大圆和中圆就可以找到一个合适位, 即当内套 (中圆) 及外套 (大圆) 相公切时, 内套和锚杆填满锚杆与托架壁板孔之间的空隙。

3 结语

井筒装备中锚杆技术的定位是现在矿井、长隧道以及地下铁道工程的关键技术之一, 关系着工程的进度和工程质量。随着锚杆应用技术的提高和新锚杆材料、种类的广泛使用, 井筒工程技术装备在一步步提升。

参考文献

[1]侯朝炯, 郭励生, 勾攀峰.煤巷锚杆支护[J].中国矿业大学出版社, 1999 (8)

[2]刘纯文.井筒软岩锚杆支护的探讨[J].山东煤炭科技, 2005 (4)

[3]顾士亮.深井开切眼锚杆支护技术研究[J].矿山压力与顶板管理, 2003 (4)

锚杆基础施工方案 篇5

本项目为山地项目，在基础施工过程中，首先根据建设场地地势的实际情况,结合设计图纸以及建设单位的要求,采用挖掘机与破碎锤对个别影响施工的区域进行场地平整。

场平工作完成后，根据《方阵基础平面布置图》上的尺寸，利用全站仪进行放样，根据以往山地光伏的施工经验，由于山地地势高差变化较大，经纬仪的使用受到一定的限制，一般先用全站仪在每个方阵里确立不少于10个十字控制桩，桩体及时用混凝土护起，并作警示标志。方阵内部每组基础的定位利用经纬仪和50m钢卷尺确定，对于每组基础一般采用木桩在组的两端基础分别引出1m（根据相邻组间距确定引出距离）。组内基础的定位利用钢卷尺拉出（如下图所示），在松软地质情况下一般插一次性筷子标示，地质较硬时可采用铁钉顶部穿红丝带标示。

放线、放点完成后，采用小型履带式钻孔机进行钻孔，根据当地土质情况，基础槽壁无塌陷现象，采取一次成孔（若有塌孔，可采用二次成孔），施工作业中应保持钻头垂直、位置正确，成孔后缓慢拔出，防止因钻头晃动引起孔径扩大及增多孔底虚土。根据设计要求的孔深度和孔径大小，对机械所成的不符合要求的桩孔，进行人工清孔（开工前施工班组自行加工一批取土和扩孔工具），对深度和孔径不满足的孔进行调整，最后将孔底浮土进行铲除。

混凝土浇筑过程中，除了要保证混凝土质量满足设计要求外，考虑到锚杆基础作业面较为分散，而到场后的混凝土可能不会及时加以利用，现场要求协作单位统一加工灰斗，运至现场的混凝土倒入灰斗内再浇筑，能有效防止混凝土水分流失。

浇筑过程中派专人安放锚杆，锚杆位置必须拉轴线严格控制，浇筑完成后混凝土初凝前，在安排专职人员复核一遍，并将基础表面压平收光。

锚杆的施工技术 篇6

关键词:锚杆支护快速掘进发展

0 引言

在煤矿巷道掘进工作中,快速支护施工工艺已成为提高巷道支护效果、实现快速掘进的关键。然而,锚杆支护作为一种有效的采准巷道支护方式,由于对巷道围岩强度的强化作用,可显著提高围岩的稳定性,加之具有支护成本较低、成巷速度快、劳动强度减轻、提高巷道断面利用率、简化回采面端头维护工艺、明显改善作业环境和安全生产条件等优点,可提高矿井的经济效益,因而成为煤矿企业矿井巷道的一种主要支护形式,代表了煤矿巷道支护技术的主要发展方向。我国在“七·五”期间开始对煤巷锚杆支护技术进行研究,“八·五”期间把采准巷道的锚杆支护技术作为重点科技攻关项目,对锚杆支护的设计方法、支护材料、施工工艺及监测手段与仪器等方面进行研究,使锚杆支护技术有了新的发展,进入以锚梁网为代表的组合锚杆支护阶段。到“九·五”期间锚杆支护又被列为继续攻关和推广的重点。从目前来看,我国煤巷锚杆支护的比例还不到30%,仍有着广泛的发展前景。

1 煤巷锚杆支护快速掘进技术的发展

1.1 支护材料的改进 目前使用的锚杆多为自产自销,缺乏必要的检测和监督,为此一定要严格审核锚杆的加工质量,严禁不合格的锚杆下井。另外还要进一步改进锚杆支护材料,发展新型錨杆,实现锚杆强初撑力、急增阻、高阻力。对于锚杆的附件,应重视W(或H型)钢带梁和减磨增压垫圈的作用,并应进一步提高锚杆托盘的质量,防止托盘损坏造成锚杆失效。树脂锚固剂是决定锚固力的关键。要提高树脂锚固剂的强度和刚度,以提高围岩与锚杆的粘接强度;保证锚固剂质量,超快段能够及时凝固,使锚杆能够尽早预紧,快速承载。

1.2 设计方法及设计参数的优化 支护设计以往主要是依据悬吊理论、组合拱理论或挤压加固理论,采用工程类比法和计算公式法。但由于地质条件的复杂性,就一种方法或一个公式不能给出合理的设计参数。为解决这一难题,采用以地应力为基础的动态设计法,并在此基础上建立计算机辅助设计的专家系统。该方法主要内容为“地质力学评估数值模拟初始设计现场监测利用反馈信息修改设计”。现场监测非常关键,监测取得的数据是作为二次修改设计的依据,修改设计后再应用于实践。只有经过不断地改进支护设计,才能使锚杆支护更为经济、合理。在选定设计方法之后,还要根据不同的顶板岩性及地质构造特点,优化设计参数,为快速掘进提供技术依据。

1.3 开发掘锚新机具 当前煤巷快速掘进的施工方法为:掘进机割煤桥式胶带转载机和固定皮带机运煤敲帮问顶顶锚杆机打顶眼并安装、帮锚杆机打帮眼并安装,实现一次成巷,及时支护。这种方法的主要矛盾是掘进工作面的开机率较低,一般在30%以下,支护时间过长,跟不上机掘速度,影响单进水平的提高。因此发展掘锚联合机组,实现“掘支锚一体化”平行作业,将是加快煤巷锚杆支护单进速度的必要手段。就目前的施工工艺而言,影响快速掘进的主要因素有两方面:一是掘进机割煤速度;二是锚杆机打眼及安装速度。现在使用的S100及EBJ132型掘进机功率较小,割煤速度较慢,打眼使用的MQT-50型风动锚杆钻机钻进速度慢,维修率较高。因此,要实现快速掘进,一方面要发展应用大功率掘进机,如S200型;另一方面要研制新型锚杆钻机。现在澳大利亚液压工程公司生产的机载锚杆机,拥有ARO4000系列顶锚杆钻机、ARO5500系列帮锚杆钻机等型号,可安装在任何型号掘进机上,以掘进机自身液压系统为动力,具有安全、高效、准确、快速、使用寿命长等优点,能够实现顶帮锚杆的快速安装。它将是我国煤巷快速掘进的又一发展方向。

1.4 增大安装预紧力 根据锚杆组合梁作用原理,较大的安装预紧力可在顶板内形成强度较大的组合岩梁,增强顶板岩梁的整体抗弯能力。一般来讲,安装预紧力与安装扭矩呈线性比例关系,增大安装扭矩便可获得较大的安装预紧力。这样可在顶板内快速形成强度较大的组合岩梁,增强顶板的整体强度。

1.5 锚杆联合支护 稳定的围岩采用单一的锚杆支护是可行的,但是在受到动压影响,处于软岩层中,围岩容易变形、地层压力大的不稳定围岩,则必须采用不同的锚杆联合支护。对于不稳定或极不稳定巷道,这类巷道的特点是围岩破坏范围和变形量大,除锚杆支护配锚梁网组合支护外,还应采取加长锚杆长度、缩小锚杆间排距、顶板注浆、锚索加固等特殊手段加强支护。另外,在大跨度的交岔点、硐室、切眼和地质构造破碎带,单纯的锚杆支护不足以维护工程稳定,还须用上述手段辅助加强支护。如果这些问题得以解决,就可以把锚杆支护作为唯一的顶板支护方式,实现巷道支护锚杆化,进一步提高巷道的掘进速度。

1.6 二次支护 在施工设计时,考虑到围岩的自身承载能力,以现场监测数据为指导,增大锚杆间排距,先布置低密度锚杆,后路及时进行二次支护,与迎头支护平行作业,使支护强度达到最终支护密度。具体施工时,还要确定二次支护距离迎头的距离。二次支护可采用小孔径锚索或柔性锚杆,以弥补一般锚杆支护的不足,锚固到深层坚硬岩层,增强支护的可靠性。

2 加强施工管理与员工培训

首先,锚杆支护除了严格要求按措施施工、加强工程质量监督之外,监测是监督施工质量、保证支护安全可靠的重要手段。目前主要使用顶板离层仪及无损锚杆测力计来检测顶板离层和锚杆受力。目前需要一种综合测力装置,同时监测巷道顶板离层情况及锚杆所受载荷,据此可对支护效果进行综合分析评价,使支护更加经济、合理。

其次,快速掘进的施工组织采用综合作业队劳动组织形式,其特点是施工的主要工种和辅助工种组织在一起,既分工又协作,一队多能。此外还应建立健全各种规章制度,包括现场交接班、岗位责任、质量验收、设备维修、技术管理和材料管理制度等,实现区队管理制度化、规范化。在技术管理上,要坚持正规作业循环和多工种平行作业,这是实现快速掘进的有效方式。在施工管理上,必须达到一次成巷,不留尾巴工程。

最后,加强技术培训提高人员素质,因为锚杆支护的技术性较强,其质量需要有科学的设计、精心的施工和严格的检验来保证。其中关键是设计、施工、管理人员必须有较高的素质。为此,必须加强对所有人员的技术培训。

3 结束语

目前,煤巷锚杆支护及快速掘进技术取得了长足的发展,锚杆支护在理论上正逐步完善,支护效果也达到预期要求,但仍然跟不上采煤技术的发展,并且在现场施工中仍存在较多问题,造成掘进速度上不去,这就需要尽快实现锚杆支护技术科学化、系统化、规范化,为更好地协调采掘关系,为矿井的高产高效建设奠定坚实的基础,从而推动快速掘进技术的全面发展。

参考文献:

扩大头锚杆挡土墙的施工技术浅析 篇7

1.土钉孔定位:孔位误差小于等于100 mm(遇障碍物除外)。

2.注浆:浆液水灰比0.45～0.55,浆体强度M20。注浆液应搅拌均匀,随拌随用,且应在初凝前用完,注浆时浆液要过筛,严防石块、杂物混入。注浆作业开始和中途停止较长时间再作业时,宜用清水冲洗注浆机及注浆管路,避免浆液堵死机械管路。待浆液初凝结束时对孔口部位进行二次补浆。

3.喷射砼:喷砼前钢筋网用打入土层中钢筋头(200mm)垫高钢筋网,使之距离土面60mm;喷砼时应自下而上,喷射厚度平均值不小于120mm;控制好用水量,保持砼表面呈湿润光泽,注意尽量使砼表层平整,砼强度等级为C20。

4.必须严格分段分层开挖,分层支护,以确保挖过程中的安全。分段长度≤10m,分层厚度≤1m。上层砼施工24小时后才能开挖下一层。

二、抗滑桩

1.孔桩开挖前需平整孔口,设高1.5m护栏。

2.作好孔桩周围地表水的截排工作,孔口高度应高出周围地表不小于300 mm,以免落石和雨水流入。

3.自稳性较好的地层每次成孔深度为1.0 m,软弱松散易塌的土层段为0.5 m,每开挖一段应及时进行岩性编录,若与实际地质情况有较大出入,须将发现的异常情况及时通知建设单位及设计人员,进行设计变更处理。

4.终孔标高应会同设计及地勘等单位现场确定。

5.开挖的弃渣吊出后须立即运走,不得堆放于坡面上,诱发滑坡等次生地质灾害。

6.开挖过程中应及时排除桩孔内积水,配备足够的水泵进行抽水。

7.桩孔开挖作业前须作好有毒气体检测等安全工作,杜绝中毒事件。

8.护壁砼浇筑前,应预留钢筋砼挡板的钢筋,并确保其准确位置。

9.桩孔开挖过程中应及时进行钢筋砼护壁,砼强度等级为C25,护壁厚度应满足设计要求,护壁模板采用钢模板,模板应加支撑,并应在灌注护壁砼24小时后拆除。

10.桩终孔后,应立即浇筑C25砼200mm厚进行封底。

11.钢筋可在桩孔内进行绑扎,钢筋接长可采用搭接或焊接,搭接长度42 d,焊接长度单面焊10d,钢筋应锚入冠梁750 mm。

12.钢筋笼应作好隐蔽验收。

13.桩芯砼灌注应单栏连续灌注。

14.当孔底积水厚度小于100 mm时,可采用干法灌注,否则采用水下砼灌注措施,当采用干法灌注时,砼应通过串筒或导管灌入桩孔,串筒或导管和下口与砼土面的距离为1～3 m。

15.桩身砼灌注过程中,应取样做砼试块,每桩、每班、每100 m3取样不应少于一组,不足100 m3时每班都应采取。

16.施工前应制定详细的施工安全方案以保证挖孔桩施工期间的边坡稳定和安全。

三、桩间挡板

1.桩间挡板采用人工开挖成槽,并做好地质编录,并反馈设计。

2.绑扎钢筋,与孔桩预埋水平钢筋采用电焊连接。

3.按设计断面支模,并浇筑砼。

4.砼达到设计强度75%后,将挡板前后的空隙用土夯填密实。

四、预应力锚索

1.本工程锚索的孔径为ф130。扩大头Φ600,锚索采用6X7ф5钢绞线制作,锚头钢板200 mm*200mm*20 mm中心开孔70 mm。

2.定位偏差不大于20 mm,钻孔偏斜度不大于5%,测量定位应采用经纬仪或全站仪,确保每一排锚杆处在同一标高或每一列处于同一垂直线上。

3.本工程锚杆(锚索)为永久性锚杆,应进行双层防护:

(1)其锚固段内杆体可采用水泥浆或水泥砂浆封闭防护;

(2)其自由段内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,最后装人塑料套管中。

(3)锚杆的外露锚头先涂防腐材料,再用混凝土封闭。

4.注浆体为M30纯水泥浆,水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥。

5.预应力锚索应在锚固体强度大于20MPa,并达到设计强度80%后方可进行张拉。

五、冠梁

1.冠梁砼强度等级为C25,钢筋保护层厚度为25mm。

2.冠梁须与抗滑桩、桩间挡板整浇。

3.钢筋接头的位置、搭接的长度、锚固长度等要求严格按现行有关规范执行。

六、质量检验要求

1.施工用原材料水泥、钢筋、钢铰线、砂、石等,使用前必须进行检验,合格后方可允许使用,选用材料必须具有出厂合格证。水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥;钢筋Ⅰ级(ф),Ⅱ级(Φ),抗滑桩内钢筋Φ代表Ⅲ级钢。

2.砼浇筑时应预留试块,同一配比的试块,每台班不少于一组。

3.抗滑桩桩位,桩径、桩底及桩顶标高,嵌固深度要认真检验;桩身配筋数量、砼保护层厚度、桩身垂直度及锁口梁尺寸、配筋需认真检查,钢筋的焊接或搭接长度需认真检查;抗滑桩钢筋笼应在地面焊制好后经有关单位检查签字后再整体放入桩孔内且必须保证对位准确无误。

4.桩芯砼应采用商品砼,每根桩应留不少于一组试块,每组六块。

5.按规范要求进行抽芯、小应变、和超声波检测。

6.预应力锚杆除常规材质检验外,应进行浆体强度检验和锚杆抗拔力检验;

7.注浆体强度检验试块数量每30根锚杆不少于一组,每组试块数量水泥净浆为6块;

8.锚杆抗拔力检验应在锚固体达到设计强度的80%以后进行,试验数量取锚杆总数的5%,且不少于3根;

9.抽查锚杆的选定应具有代表性,遵守随机抽样的原则;

10.其它未尽事宜严格按现行有关规范、规程执行。

七、边坡监测

由于基坑离边坡很近,因此桩基施工顺序应离边坡远处逐步靠近边坡开挖,在离边坡两跨桩距时,应及时把已完成的桩芯砼浇筑完毕,最后开挖靠近边坡的一排桩,没完成一条桩就马上浇筑,防止边坡位移,推动桩基位移。根据以上具体情况,桩基开挖过程中,对边坡整体支护进行监测,应用监测的信息指导施工并及时掌握支护系统的状况,确保支护系统和周围环境的安全。

1.监测方案设计依据

(1)《深圳地区建筑深基坑支护技术规范》(MG05-96)

(2)《工程测量规范》GB50026-93

(3)《建筑变形测量规程》(JGJ/T-8-97)

2.监测内容及监测频率

在坡顶及平台上约20 m间距设置位移沉降监测点(合二为一)计12个,及时掌握支护系统的状况。边坡支护施工期间每2～3天监测一次;如遇变形明显增加则应加密至一天观测一次,边坡竣工以后两年内,每月观测一欠,监测过程中若发现异常情况应及时采取有效的加固措施并及时通知设计和有关人员,研究对策,本边坡坡顶最大水平位移按0.25H%(H为边坡开挖高度),坡顶水平位移预警值为最大水平位移的0.75倍;沉降预警值20 mm。

3.测点布置

各测点的布置平面位置根据现状重要部位设置。

4.竣工后的连续监测数据

工程竣工后,通过对最近1年半的监测数据分析,对比12个点近24个月的检测数据,如(表1)所示。

八、总结

扩大头锚杆挡土墙的施工减少了大量土方开挖,避免不良地质情况下边坡的塌方。只有结合工程实际情况,采用合适的施工工艺和施工方法,才能确保工程的质量。

参考文献

[1]李骁春.扩大头锚杆桩在工程中的运用[J].科技资讯,2010(13).

[2]刘念,刘风易,王少敏.扩大头锚杆在人防工程抗浮中的应用[J].浙江建筑,2010(04).

浅谈土层灌浆锚杆的施工工艺 篇8

土层灌浆锚杆的操作步骤及方法, 如图1。

一、施工准备

锚杆施工工艺的准备工作做得充分, 对之后的施工会起到事半功倍的效果。准备工作包括锚杆方案的选定、成孔方法、锚杆施工机械选定、材料准备、测量放线等。

1. 编制施工方案

根据地质勘测资料编制锚杆施工方案, 对边坡进行稳定性计算和支护结构受力分析。设计锚杆支护结构, 确定成孔方法。

2. 选择好施工机械

锚杆钻孔一般是水平向下倾斜15°, 而且往往需要通过松软的覆盖层才能达到稳定的土层和岩层。在复杂的地质条件如在涌水的松散层中钻孔时, 一般采用旋转式钻孔并需用套管保护。如遇有卵石、孤石等情况, 应采用冲击旋转式钻机, 此方法效率较高。

锚杆钻孔机械有许多不同的类型, 各种类型有不同的施工工艺和特点。现将常见的几类土层锚杆常用机械介绍, 以方便不同土质的选择。

(1) 回转式钻机

回转式旋转钻机适用于粘性土及砂性土地基。如将XJ-100、XU-600等工程地质钻机改装成水平的锚杆钻机。钻机同样需要固定在可移动的框架上, 便于对孔位和移动。在地下水位以下, 对土质松散的粉质粘土、粉细砂、砂卵石以及软粘土等地层应用套管保护孔壁。根据钻进土层软硬不同, 选用不同的钻头, 旋转钻在粉质粘土层的速度应是4 m/h以上。成孔后, 及时插入拉杆钢筋并灌浆和退出套管。

(2) 螺旋钻

利用回转的螺旋钻杆, 在一定的钻压和钻速下, 一面向土体钻进, 同时将切削下来的松动土体顺螺叶排出孔外。螺旋钻进法适宜在无地下水条件下的粘土、粉质粘土及较密实的砂层中成孔。根据不同的土质, 需选用不同的回转速度和扭矩。为了施工方便螺旋钻杆不宜太长, 一般以4~5 m一节为宜。目前常见的螺旋钻型机械有日本产的TK式钻机、北京建工局螺纹钻等。

(3) 旋转冲击钻

这种机械大多属于全自动油压装置, 这种类型钻机能用于砾石或砂层。钻杆能迅速装卸, 钻进速度较快。

3. 材料准备, 并按设计图纸进行施工测量放线, 标好锚杆钻孔位置。

4. 拉杆钢材及组装

(1) 拉杆材料, 常用Ⅲ-20锰硅钢筋变形钢筋, 锚杆直径为18~40 mm, 锚杆杆体3.3 m。锚杆外端要有丝扣或焊接带有丝扣的接长拉杆, 焊口强度要大于杆体的抗拉强度。

(2) 拉杆组装

插入钻孔的拉杆要求顺直, 并应除锈。如采用的拉杆在2根以上, 应按需要长度的拉杆点焊成束, 间隔2~3 m点焊一点。为了使拉杆钢筋能放置在钻孔的中心便于插入, 宜在钢筋下部焊船形支架 (或其它形状) , 每隔1.5~2.0 m焊一个。在孔口附近的拉杆处应事先涂一层防锈漆, 并用两层沥青玻璃面包扎做好防锈层, 以便灌浆锚固时砂浆能封住防锈层端部。

(3) 焊接

钢筋长度不够设计要求时, 拉杆焊接可采用对焊、电焊在工地帮焊焊接。帮焊时, 可采用T-55电焊条。帮焊长度按钢筋混凝土工程施工及验收规范的要求。

二、钻孔

施工机械按施工测量放线的孔位进行就位, 并按施工方案要求进行钻孔。

钻孔工艺流程:移机就位→校正孔位调正角度钻孔→接螺旋钻杆继续钻孔到预定深度→退螺旋杆成孔并检查→插入注浆管→灌浆。

1. 锚杆机就位后, 必须使锚杆机导杆垂直于挡土桩墙。

然后调正锚杆角度, 使之符合设计要求, 锚头对准锚位的偏差<0.5°。

2. 启动水泵, 注水钻进, 根据地质条件控制钻进速度。

每节钻杆钻进后, 在接钻杆前一定要反复冲洗外套管内泥砂, 直至清水溢出。

3. 在钻进过程中, 随时注意速度压力及钻杆的平直。

钻进至离设计要求深度达20~30 cm时, 用水反复冲洗管中泥砂, 直到外管管内溢出清水, 然后退出内钻杆。退出内钻杆后, 用塑料管测量钻孔深度等, 并作记录。

三、灌浆工艺

1.准备灌浆设备, 如搅拌机、压浆泵、磅秤等。

2.配制砂浆

为了使砂浆能在灌浆管中流通, 并使砂浆的强度达到设计要求, 宜用灰砂比1:1或者1:0.5 (重量比) , 水灰比0.4~0.5。水泥宜采用425普通硅酸盐水泥, 砂宜选用中砂并要过筛。水泥、砂、水按配合比在搅拌机中拌合均匀。为避免大块材料厂堵塞压浆泵, 砂浆需经过滤网倒入压浆泵。小孔径锚杆在必要时, 可使用纯水泥浆灌注。

3.灌浆

一般采用1根Ф30 mm左右的钢管 (或胶皮管) 作导管, 一端与压浆泵连接, 另一端与锚杆钢筋同是送入钻孔内, 距孔底应预留约0.5 m的空隙。灌浆管如采用胶管, 使用时应先用清水洗净内外管, 开动压浆泵将搅拌好的砂浆注入钻孔底部, 自孔底向外灌注。随着砂浆的灌入, 应逐步地将灌浆管向外拔出直至管口。这样灌注可将孔内的水和空气挤出孔外, 以保证灌浆质量。用压缩空气灌浆时, 压力不宜过大, 以免吹散砂浆。灌浆完成后, 应将灌浆管、压浆泵、搅拌机等用清水洗衣净。

灌浆应注意如下几点:

(1) 搅拌过的浆液需按其配合比, 直接均匀地填充到锚固段;

(2) 必须保证锚固体保持连续密实;

(3) 在浆液硬化之前, 不能承受外力或由外力引起的锚体移动, 如图2所示。

灌浆锚杆原则上要加压。在通常钻孔中会使用注浆塞, 即在压力灌浆时将帆布塞膨胀起来, 这样在锚杆体内的浆溢不出来, 保证了浆液的压力。特别在涌水地基中, 能使锚杆保证施工质量。另外, 没有采用二次灌浆的方法。在灌浆的锚固体内留有一根灌浆管, 在初凝24 h后, 再灌一次浆液。使原先的锚固体在压力灌浆下产生裂缝, 并用浆液充填以提高灌浆的质量。

四、张拉锁定

在灌浆完成后, 应对锚杆养护7~8天。当砂浆的最终强度达到70%~80%时, 用千斤顶进行张拉固定。初期张拉的力度取决于张拉力的可能松弛度以及锚杆所需的有效张拉力。为避免张拉对邻近锚杆的影响, 应尽量采用跳张法 (隔一或隔二张拉) 。锚杆张拉需定时分级加荷载, 张拉中应由专人进行操作、观测和记录, 并画出锚杆荷载的变位曲线图。当拉杆预应力变化不明显时, 即可锁定锚杆, 张拉锁定的有效应力要与设计值相符。当锁定锚杆之后, 如果预应力没有明显的损失, 则需要进行补偿张拉。

五、结语

随着城市化进程的加快及城市空间实现最大化的利用, 高层建筑地下部分逐渐向更深、更广的方向加快速发展, 这就要求深基坑支护施工必须跟上施工难度的要求。即降低造价、降低地下污染、减少施工工程对附近环境的影响、确保周边道路管线安全、确保施工工程附近建筑物及环境安全、确保高层建筑地下室施工安全、确保建筑自身结构安全等。将锚杆施工技术用于深基坑施工中, 其意义在于提高了基坑支挡结构的稳定性, 最大程度规避了深基坑变形, 最终实现了我国工程整体施工质量的提高。

参考文献

[1]林在贯.高大钊等.岩土工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1995.

浅谈基础锚杆的施工和检测 篇9

广州萝岗区某水质净化厂项目位于广州市九龙镇内, 建筑物包括二沉池及深度处理构筑等结构, 基坑开挖深度较大, 局部基坑深度达到10m。根据钻孔揭露所取得的地质资料, 经综合整理, 将场地岩土层自上而下划分为:素填土、粉质粘土、淤泥质粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩等。

2 锚杆的施工

2.1 施工工艺流程

锚孔定位编号→钻机就位→钻孔→下锚→注浆拔管→二次注浆→封锚。

2.2 施工工艺

2.2.1 放线定位

⑴按施工桩位平面布置图放线确定桩位, 做好标记和预检;

⑵桩位误差控制在规范要求之内。

2.2.2 地质嵌风钻机锚孔钻进方法

⑴安装锚孔钻机、调平、调立、稳固;

⑵锚孔孔径160mm, 孔径偏差不大于2cm, 钻孔深度偏差不应小于设计深度1%, 也不宜大于设计深度500mm, 成孔深度达到设计要求;

⑶锚孔钻进经常检查钻头尺寸, 保证钻孔孔径;

⑷掌握锚孔中心度, 防止锚孔偏斜, 跑斜后应采取措施, 重新成孔。

2.2.3 洗孔

⑴锚孔成孔后, 将联接空压机的洗井管置入孔内, 由上往下, 再由下往上反复冲洗, 沉渣小于等于30cm;

⑵做好孔口维护, 防止渣土流入孔内。

2.2.4 锚杆体加工制作及孔内安装

⑴锚杆体为3Φ25 (HRB400) , 采用1Φ6 (HRB400) 长度200mmd的焊接短钢筋按间距2000mm将主筋点焊成束;

⑵锚杆按2.0m间距焊接3Φ6 (HRB400) 定位中心支架, 以使锚杆体保持平行, 保证锚杆在锚孔中心;

⑶注浆管内径20mm, 长度要求能满足能自孔底开始依次向上的注浆长度;

⑷锚杆体采用人工安放;下锚前, 锚杆制作质量和锚杆长度需经监理验收合格后, 方可下入孔内;

⑸锚杆按设计及规范制作组装。

2.2.5 注浆

⑴浆液配制:M30水泥砂浆, 水泥采用P.O.42.5 (普硅525R) ;

⑵水泥浆搅拌均匀, 具有可靠性, 低泌浆性;

⑶注浆前先泵送清水至孔口返水以疏通管路, 后采用常压泵送方法注浆, 注浆前不得拔出注浆管, 以保证锚杆底端注浆充实;

⑷采用水下混凝土灌注法, 首次注浆量以注满孔为准, 充盈系数达1.2以上;

⑸注浆作业连续, 注浆管要边注边拔, 拔管高度不超出孔内浆液面;

⑹待一次注浆体初凝强度达5.0MPa后, 即可用高压注浆管进行二次高压注浆。二次注浆时间可根据注浆工艺通过试验确定。为了提高浆体的早期强度, 可以考虑加入适量的外掺剂, 起到早强和膨胀的作用;在做配合比实验时, 同时做掺加外加剂和不掺加外加剂的两组水泥浆的配合比。根据实验结果进行比较之后, 根据实际需要再决定水泥浆是否掺加外加剂;

⑺锚固段注浆采用孔底返浆法, 将注浆管插入到距孔底50cm处, 用压浆机 (泵) 将水泥 (砂) 浆通入注浆管注入孔底, 水泥 (砂) 浆从钻孔底口向外依次充满并将孔内空气压出, 而水泥浆则由孔眼处挤出并冲破第一次注浆体;

⑻试块制作, 除见证取样外, 每天或每20根 (锚) 桩做3组, 规格70.7mm×70.7mm×70.7mm, 取28d抗压强度值;基本试验则取同条件养护下试块强度;

⑼补浆:孔内素浆初凝后, 开动注浆泵先用清水冲洗孔内泥浆, 再用上述方法注浆, 直至孔内浆液饱满。

2.2.6 防水、防腐

⑴清理锚桩头, 与建筑基础防水施工一起做好抗浮锚杆的防水施工;对穿过底板防水层的锚杆, 采用一层渗透性结晶防水材料和两层高分子聚合物卷材进行防水处理。

⑵锚杆头外露锚杆体用防腐树脂、砂浆封闭, 承压板用防锈漆及沥青材料涂刷, 进行防锈、防腐处理。

2.2.7 施工注意事项

⑴锚杆体应无损伤, 并应作除锈处理。

⑵锚杆体的选择试验 (基本试验、验收试验) , 质量的要求等, 应严格按有关规范、规程进行, 禁止盲目操作, 以免发生危险。

⑶锚孔内的水泥浆应有足够的养护时间, 在养护期内不得移动锚杆。

⑷当设计与现场实际情况有出入时, 经设计单位同意后, 可酌情调整。

2.3 成品保护措施

⑴抗浮锚杆施工过程中成品保护措施:

在锚杆完成灌浆工作以后, 如何对已完成的锚杆进行保护, 是成品保护的重要部分。根据实际情况, 计划采取如下措施:

(1) 为了避免后续基础施工对锚杆造成破坏, 任何机械不允许进入该区域进行工作。

(2) 对伸出工作面的锚杆体用素水泥浆进行涂抹, 以避免锚杆体锈蚀。

(3) 抗浮锚杆必须分区并且按照一定的顺序进行施工, 绝对禁止遍地开花, 从而增大成品保护的难度。

⑵底板施工过程中成品保护措施:

为了防止在底板施工过程中, 锚杆体因钢筋运输、绑扎、焊接、混凝土浇筑等工序施工时造成破坏, 根据工程实际情况, 需要采取如下保护措施:

(1) 基础底板施工时, 绝对禁止在锚杆部位进行焊接和火焰切割工作。

(2) 在混凝土浇筑前, 对锚杆体锚固部分全部进行检查, 并进行二次防腐。

3 锚杆的检测

锚杆的检测主要是抗拔试验, 共分基本试验和验收试验2个阶段。

3.1 基本试验

抗浮锚杆抗拔力能否满足使用要求, 不仅关系到工程的进度, 也影响到工程的结构安全, 所以在锚杆全面施工前最好根据现场地质情况, 选择有代表性的地层打入试验锚杆, 并进行锚杆抗拔试验。抗拔试验由设计单位根据锚杆的杆体材料及入岩土深度提供预估荷载, 并最终试验至锚杆破坏。试验后统计得出试验锚杆的极限抗拔力, 并将极限抗拔力除以安全系数2取得锚杆抗拔承载力特征值。根据工程对锚杆抗拔力的要求, 在达到工程锚杆符合设计抗拔力要求前提下调整并确定施工锚杆各种参数, 降低工程施工成本。

试验依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002的有关规定进行, 在同场地同一岩层, 试验数不应少于6根。

3.2 验收试验

锚杆完成施工后必须进行验收试验, 验收试验数量为工程总锚杆数5%。试验点选择宜符合下列规定: (1) 施工质量有疑问的; (2) 局部地质条件出现异常的; (3) 施工工艺 (或不同班组) ; (4) 均匀随机性分布于场地内。

3.3 试验方法

⑴试验时可采用垫在地基上的枕木和工字钢提供锚杆上拔时的反力 (图1) 。锚杆杆体材料多采用中18mm～32mm的螺纹钢, 一般在中25mm居多。可用刚性铁板和锚夹具来产生上拔力, 最大试验荷载可达到600kN。对于中28mm～32mm及大直径材料, 可采用焊驳钢筋来提供抗拔力。

⑵检测时锚杆的上拔量应量测于锚杆锚固体顶部, 同时也应监测钢筋的变形量, 严格要求千斤顶产生的上拔力必须和杆体受力方向平衡一致, 提供反力的地基应大于2倍试验荷载, 对千斤顶产生不均匀上升时应对力矩进行调整, 使杆体均匀受力, 充分发挥锚固段整体的锚固力。

⑶对于未达到验收要求的锚杆, 应增加2倍的检测数量, 并依据验收结果对锚杆进行增加锚杆数保证工程的安全性。

4 总结

基础锚杆施工必须严格按照规范要求, 才能保证锚杆的质量, 同时锚杆抗拔力检测也是控制主体质量安全的重要环节, 因此只有掌握正确的锚杆施工方法和检测方法, 才能保证地下结构的质量安全。广州萝岗区某水质净化厂项目施工质量较好, 锚杆抗拔力检测能满足设计要求, 有效保证了地下结构的安全。

参考文献

[1]《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)

[2]《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-2008)

[3]《建筑地基基础检测规范》 (DBJ15-60-2008)

土层锚杆施工技术探讨 篇10

1 土层锚杆的特性

土层锚杆是先在土层中斜向成孔,待埋入锚杆(锚索)后灌注水泥浆(或水泥砂浆),依靠锚固体与土体之间的摩擦力、拉杆与锚固体的摩擦力以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护结构上的荷载。它具有以下几个方面的优点:

1)施工作业不需要太大的场地,适用于各种地形;2)施工工序简单,技术含量较其他结构简单,工人易于操作;3)工期比较短;4)由锚杆代替内支撑,降低工程造价;5)锚杆的设计拉力可通过抗拔试验确定,安全度较高;6)可对锚杆施加预应力,控制后期侧向位移。

2 锚杆的组成及构造

2.1 锚头

锚头是构筑物与拉杆的连接部分,为了保证能够安全地将来自构筑物的拉力传递给拉杆,一方面必须保证构件本身要有足够的强度,另一方面又必须保证将集中的力分散开,传递给不同的锚杆。为此,锚杆头部可分为台座、承压板和紧固器3部分。

2.2 拉杆

拉杆依靠抗拔力承受作用于支护结构上的侧向压力,是锚杆的中心受拉部分。它的全长应包括有效锚固长度部分和非锚固长度部分。

2.3 锚固体

锚固体是锚杆尾端的锚固部分,通过锚固体与土之间的相互作用,将力传递给稳定地层,它所提供的锚固力是保证支护结构稳定——边坡稳定的关键。

3 土层锚杆的构造要求

3.1 层数确定

锚杆的层数取决于支护结构的截面和其所承受的荷载,并要考虑开挖后未施工锚杆时支护结构所能承受的最大弯矩。考虑到施工的方便,上下排锚杆的间距不宜小于2.5 m。为了保证最上排锚杆的覆土厚度,不致造成土体隆起,使锚杆的向上垂直分力小于上覆土体的重量,一般要求不宜小于4 m～5 m。

3.2 水平间距的确定

锚杆的水平间距取决于支护结构承受的荷载和每根锚杆所能承受的拉力。在支护结构荷载一定的情况下,水平间距越大,每根锚杆所承受的拉力越大。另外,水平间距过小也会造成锚杆间的相互影响,降低单根锚杆承载能力的发挥。一般要求锚杆的水平间距最好不小于2 m。

3.3 倾角的确定

倾角不同,锚杆在水平和垂直方向的分力大小也就不同。在锚杆的分力中,水平分力是有效分力,垂直分力不但无效而且还增加支护结构底部的压力,当支护结构底部土质不好时很不利。因此,从这点出发倾角是越小越好。但实际工程中,我们还要考虑锚杆要位于土质情况好的土层中,另外还要避开相邻锚杆和原有土层中的构筑物和管线等,以及钻孔和灌浆的方便,锚杆的倾角一般不宜小于12.5°,也不宜大于45°,设计时按照经验取15°～35°。

4 锚杆施工过程

常见土层锚杆的施工包括以下几个工序:钻孔、安放拉杆、灌注、养护、肋柱及挡板钢筋绑扎、锚头固定、支模、混凝土浇筑、养护、拆模。对于后期需施加预应力的锚杆,还要根据具体的设计要求安排张拉的准确时间。

4.1 钻孔

1)清水循环钻进成孔法。这种方法在实际工程中运用最广,软硬土层都能适用,但需要有配套的排水循环系统。有些施工单位为了方便,在现场只设置排水系统,没有设置重复利用水系统装置。在软黏土成孔时,如果不用跟管钻进,应在钻孔孔口处放入1 m～2 m的护壁套管,以保证孔口处土层不坍塌。

2)螺旋钻孔干作业法。该法适用于无地下水条件的黏土、粉质黏土、密实性和稳定性都较好的砂土等地层。

4.2 安放拉杆

土层锚杆用的拉杆,常用的有粗钢筋、钢丝束和钢绞线,也有采用无缝钢管作为拉杆的。承载能力要求较小时,多用粗钢筋;承载能力要求较大时,多用钢绞线。

1)钢筋拉杆由单根或数根粗钢筋组合而成,如果是数根钢筋则需用绑扎或电焊连成一体。为了使拉杆钢筋安置在钻孔的中心以便插入,另外为了增加锚固段拉杆与锚固体的握裹力,应在拉杆表面设置定位器,每隔1.5 m～2.0 m设置一个。钢筋拉杆的定位器用细钢筋制作,外径宜小于钻孔直径1 cm。

2)钢丝束拉杆的柔性较好,安放方便,它的自由段需理顺扎紧,并要进行防腐处理。也可以将钢丝束拉杆的自由段插入特制护管内,护管与孔壁间的空隙可与锚固段同时浇筑。钢丝束拉杆的锚固段需用撑筋环,将外层钢丝绑扎在环上,增加钢丝束与砂浆接触面积,增强粘结力。

4.3 灌浆

灌浆是土层锚杆施工过程中重要的工序。灌浆的浆液为水泥砂浆或水泥净浆。

1)材料。a.优先选用425号普通硅酸盐水泥,标号不得低于325号;b.采用坚硬耐久的中粗砂,细度模数宜大于2.5,含水率控制在5%～7%,含泥量不得大于2%;c.采用强度较高的碎石或卵石,抗压强度大于50 MPa,粒径不宜大于15 mm;d.选用符合要求的外加剂;e.灰砂比为1∶1～1∶0.5,砂率宜为45%～55%,水灰比宜为0.4～0.5。

2)施工工艺。灌浆的方法分为一次灌浆和二次灌浆。a.一次灌浆只用一根注浆管,一般采用30 mm的胶皮管,一端与压浆泵相连,另一端与拉杆同时送入钻孔内,距孔底50 cm即可。在确定钻孔内的浆液是否灌满时,可根据从孔口流出来的浆液浓度与搅拌的浆液浓度是否相同来判断。对于压力灌浆锚杆,待浆液流出孔口时,将孔口用黏土封堵,严密捣实,再用2 MPa～4 MPa的压力进行补灌,稳压数分钟后再停止。b.二次灌浆法适用于压力灌浆锚杆,要用两根注浆管,其管端距离锚杆末端50 cm左右,管端出口需用胶布塞住,以防止土进入管中。

4.4张拉与锁定

灌注完成后,须养护7 d～8 d,当砂浆的强度能达到70%～80%时,才可以进行张拉。另外只能对有预应力要求的锚杆才能进行张拉。张拉应力一般为设计锚固力的75%～80%。

1)张拉宜采用“跳张法”,即隔二拉一;2)锚杆正式张拉前,应取设计拉力的10%～20%,对锚杆预张拉1次～2次,使各部位接触紧密;3)正式张拉应分级加载,每级加载后维持3 min,并记录伸长值,直到设计锚固力的80%;最后一级荷载应维持5 min,并记录伸长值;4)锚杆预应力没有明显损失时,可锁住锚杆;如果锁定后发现有明显应力损失,应重新进行张拉。

5结语

土层锚杆的运用最重要的是要决定好它的适用范围,不仅能满足使用功能要求,也能给建设单位节约大笔工程造价。在工程中也发生过许多事故:比如锚杆在施加预应力时即被拉出,施工过程发生坍塌锚杆外露,后期使用时发现锚杆产生过大变形等,所以在今后的工程中,我们还需总结更多的技术和施工经验,将风险减到最小,防止造成重大的安全事故,带来巨大的经济损失。

摘要：介绍了土层锚杆的组成及构造,以及其构造要求,论述了常见土层锚杆的施工过程及工艺要点,指出土层锚杆是在边坡治理工程中运用最多的结构,具有受拉承载能力大,形式简单,受力明确,施工方便等特点。

关键词：边坡治理,土层锚杆,施工技术,张拉应力

参考文献

巷道锚杆施工质量控制及监测 篇11

【关键词】巷道；锚杆；施工质量；技术

0.前言

锚杆支护方式具有支护效果好、成本低、适用性强等特点，它的应用提高了煤矿的生产效率和经济效益。锚杆支护技术的发展，已经成为巷道支护的主要发展方向。同时，工程施工质量如果得不到保证，就会导致大面积岩体垮落，造成重大伤亡事故。锚杆施工质量状况直接影响锚杆的承载能力。因此，控制煤矿井下锚固工程质量，进行施工后的质量检测、监测，确保施工质量是锚杆支护加固工程的关键问题。

1.锚杆支护

要根据巷道的具体地质条件和断面形状，针对锚杆的承载力、伸长特性、杆体横截面积等类型，锚杆长度，锚杆密度，锚杆布置形式，锚固长度，安装锚杆的时机，传递载荷的有效性，包括钻头类型、锚固剂、钻孔尺寸、锚杆托盘大小及护帮构件等进行优化配置。锚杆杆体材料一般使用热轧无纵筋钢筋。在进行锚杆杆体材料选择时，要根据井下巷道地质条件、支护的难易程度进行选择。锚杆支护能够及时主动舶加固围岩，锚杆可以在安装时对围岩施加较大的约束力，控制围岩早期变形。锚杆安装及时，控制围岩变形的效果也就越突出。

2.锚杆施工质量控制

2．1钻孔要求

在煤矿巷道支护中，各种锚杆所需要的钻孔直径一般在?准27~42mm之间，深度一般在l500~3000mm。钻孔机具一般顶板采用风动或液动锚杆机，有些煤矿也使用风动凿岩机，在煤层中一般采用煤电钻或风动帮锚杆机。无论使用何种机械，在钻孔前应在设计的孔位处做一标记，钻孔的位置不能随意变动，当由于受某种条件的限制而无法在设计的位置钻孔时，实际孔位与设计孔位的误差应小于20cm。一钻孔深度的控制是一个重要问题，一般情况下，钻孔实际深度要略大于锚杆有效(不含螺纹部分)长度，否则可能会由于锚杆外露部分较长而造成无法施加预应力。根据规范要求，孔深误差不应大，为50mm。

对于全长注浆的永久性锚杆，其钻孔直径要考虑到应使锚杆周围有一定厚度的砂浆覆盖，一般情况下孔径应至少大于杆径15mm。对于摩擦式锚杆，由于孔径和杆径要求一定的配合关系才能发挥锚杆的锚固力和便于施工，因此要严格控制孔径。对于树脂锚杆，钻孔直径和锚杆直径之差在4~10mm较为合理。

进行钻孔作业时，一定要按设计要求的角度进行施工钻头钻到预定孔深后下缩锚杆机，同时，清除煤粉和泥浆。

2．2锚杆安装要求

在锚杆安装前仔细检查药卷质量，对结壳、结块、变硬、变色及外皮破裂、树脂渗漏的药卷不允许使用；杆体的锚固段不得附有锈蚀层和其他污物；安装时应先用锚杆插入孔中量测其深度，合格后再用杆体将药卷送至也底；在杆体外端拧上连接器，并连上风动搅拌器进行搅拌。搅拌时应缓慢推进杆体，连续搅拌时间根据使用树脂锚固剂型号而定；树脂药卷搅拌是锚杆安装中的关键工序，搅拌时间按厂家要求严格控制；利用锚杆机拧紧螺母，使锚杆具有一定的预紧力。

在安装锚杆垫板时，应确保垫板与锚杆体垂直，各种不正确的安装对锚杆的锚固性能都会产生不利的影响。当孔的轴线与孔口平面不垂直时，为了保证锚杆托盘能均匀地紧压岩面，常采用带球型凋节垫的托盘。当设计钻孔角度较大时，可采用异型可调托盘。

2．3锚杆预紧力问题

锚杆预紧力的施加是锚杆支护中最重要的施工质量影响因素之一。它是判别锚杆支护是否是主动支护的标志，如果锚杆在施工后不施加预紧力，就意味着该锚杆支护失去了主动支护的效果。成为被动支护。煤巷锚杆支护中锚杆的预紧力一般采用风动锚杆钻机预紧，由于风动锚杆钻机的最大扭矩一般在80~120N·m左右，换算为锚杆轴线预紧力仅为20kN左右。增压垫片虽小．也是保证强力锚杆支护系统支护成功的关键部件之一，通过增加增压垫片可显著减小螺母和垫板之间的摩擦力，大大提高锚杆的预紧力。如锚杆加上减阻垫片，可达到40kN的预紧力。从实验结果可以看到，增压垫片町将锚杆拉力提高将近一倍。

目前较为常用的?准20mm直径高强锚杆，屈服强度为126 kN，锚杆的预紧力应达到65～75 kN。锚杆的预紧力越大，对围岩的控制效果越好。在锚杆支扩巷道中，要严格控制锚杆预紧力这—指标。在施工中，经常遇到在井下施工时出现锚杆预紧力的施加与质量标准化中锚杆外露不允许超过50mm相互冲突的现象，因此，应强调重视锚杆施工质量。

3.锚杆支护施工质量检测及监测

在煤矿井下巷道施工完成后的—段时间(巷道服务年限)内，要对巷道进行长期的矿压监测，以便发现问题，及时采取加固措施，避免造成人身伤亡事故或影响矿井的正常生产。

3．1严格检查验收支护施工质量制度

切实把锚杆支护质量检测作为一项非常重要的工作。

支护施工质量检测由各矿主管部门负责，责任应落实到人，整改措施和方案应落实到现场。矿、科干部要靠前指挥，零距离检测和监测。加强对锚杆支护施工质量检测，如果检测结果不合格应立即停止施工，如果屬于操作问题，要追究责任，属技术措施不当的原因要及时修正，及时采取补救措施。

3．2锚杆安装几何参数检测

锚杆安装几何参数检测验收由班组完成；检测间距不大于15m，每次检测点数不应少于3个；几何参数检测内容包括锚杆间、排距，锚杆安装角度，锚杆外露长度等；锚杆间、排距检测时，采用钢卷尺测量测点处呈四边形布置的4根锚杆之间距离；锚杆安装角度检测时，采用半圆仪测量钻孔方位角；锚杆外露长度检测时，采用钢板尺测量测点处一排锚杆外露长度最大值。

3．3锚杆托板安装质量检测

锚杆托板应安装牢固，与组合构件一同紧贴围岩表面，不松动；对难以接触部位应楔紧、背实；锚杆托板安装质量检测方法采用实地观察和现场、搬动；检测频度和锚杆几何参数，每个测点应以一排锚杆托板为一组检测。

3．4定期进行井下锚杆锚固拉拔力检测

锚杆锚固拉拔力检测采用锚杆拉拔计在井下巷道中完成：锚固拉拔力检测抽样率为1％；每300根顶(帮)锚杆抽样一组进行检查；不足300根时按300根考虑；拉拔加载至锚杆杆体屈服为止。

3．5锚杆锚固拉拔试验

锚杆拉拔计在试验过程中必须固定牢靠；锚杆拉拔时应缓慢、逐级均匀加载，直到锚杆滑动或达到杆体屈服载荷为止。拉拔锚杆时，拉拔装置下方及两侧严禁站人；锚杆杆尾直径一旦出现颈缩时，应及时卸载。

3．6定期进行井下锚杆锚固力抽检

采用锚杆拉拔计进行井下锚杆锚固力抽检；锚杆锚固力抽检抽样率为5％；每300根顶(帮)锚杆抽样一组(15根)进行检查；不足300根时按300根考虑；抽检指标为顶板锚杆锚固力不得低于70kN，帮锚杆固力不得低于50 kN；抽检中发现不合格锚杆，应在其周围补打合格锚杆。

4.结束语

锚杆支护是保征矿井高产高效的重要条件，煤矿井下巷道锚杆的施工控制是保证锚杆支护安全有效的基础，应进行优化锚杆设计、进行施工质量控制，检测和监测锚杆施工的质量控制，保证煤矿生产的安全高效进行。

锚杆的施工技术 篇12

关键词：超高边坡,锚杆,花岗岩,钻孔,布孔,注浆

0 引言

在公路的高边坡工程中, 当潜在的滑体沿剪切滑动面的下滑力超过抗滑力时, 将会出现沿剪切面的滑移和破坏。 在坚硬的岩体中, 剪切面多发生在断层、节理、裂隙等软弱结构面上。 在土层中, 砂性土的滑面多为平面, 粘性土的滑面一般为圆弧状。 有时也会出现沿上覆土层和下卧基岩间的界面滑动。 为了保持边坡的稳定, 一种办法是采用大量削坡直至达到稳定的边坡角;另一种办法是设置支挡结构。 在许多情况下单纯采用削坡或挡墙往往是不经济的或难以实现的。 这时可采用锚杆进行加固。 它是利用锚杆周围地层岩土的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面的自身稳定, 由于锚杆、锚索的使用, 使锚固地层产生压应力区并对加固地层起到加筋作用;可以增强地层的强度, 改善地层的力学性能;可以使结构与地层连锁在一起, 形成一种共同工作的复合体, 使其能有效地承受拉力和剪力, 并能提高潜在滑移面上的抗剪强度, 有效地阻止坡体位移。 这是一般支挡结构所不具备的力学作用。 由于这种技术大大减轻结构物的自重、 节约工程材料并确保工程的安全和稳定, 具有显著的经济效益和社会效益, 因而目前在工程中得到极其广泛的应用。

1 工程案例

珠海横琴市政道路工程DX-17 道路高边坡为道路路堑挖方后形成的岩质边坡, DX-17 道路全长6.95Km, 道路范围内共有4 段高边坡。

其中K0+800~K1+400 段高边坡最高约124m, 全长600m, 边坡区为残丘地貌, 山体植被发育, 部分基岩出露, 个别地方有孤石存在, 边坡中后部覆盖有较薄的一层残坡积土, 基底为二期~三期花岗岩。

道路每级坡高6.5m, 每级设3m宽马道, 马道上及坡顶意外5m设截水沟, 自高处往两侧分流, 最终接入坡脚排水沟。 为保证开挖后高边坡稳定, 并考虑规划用地红线和城市绿化景观, 采用锚杆+框格梁+预应力锚杆支护, 并在边坡框格梁上填土挂三维网进行绿化。

2 锚杆参数

本工程高边坡共19 级边坡, 高差124m。 高边坡防护施工在边坡面全部爆破完成后, 首先进行面层清理工作→喷5cm厚M10 砂浆→锚杆施工→框格梁施工, 锚杆采用HRB335 级螺纹钢, 直径为28, 锚杆于每个横梁和竖梁交点处设置, 锚杆水平夹角为20°, 按照3m×3m纵横向交错布置, 锚杆钻孔直径d=120mm, 孔内注M30 水泥砂浆 ( 如表1 所示) 。

锚杆采用一次注浆, 注浆选用M30 水泥砂浆, 水泥强度等级不低于42.5, 注浆体7d强度不低于20MPa ( 如图1所示) 。

3 锚杆施工流程

施工准备→测量放样、定位→钻机就位→校正孔位→调整角度→钻孔 ( 接钻杆) →钻到设计深度→冲洗→制作、安装锚杆→注浆

4 施工遇到问题及应对措施

4.1 孔位偏斜

现象:在钻孔时, 因测量放样等人为因素造成孔位在纵横向出现偏差, 锚杆间距立面投影方向上为3m×3m, 施工人员因概念错误, 沿边坡斜面方向3m×3m进行布置, 导致孔位出现偏斜。 具体表现出以图2-4 几种形式。

①当锚杆在框格梁内偏位时, 可通过局部补强的方式, 增加此处锚杆与框格梁的连接钢筋, 同时对竖梁与横梁连接处钢筋进行局部加密。 这是由于当锚杆孔位准确时, 横梁 ( 顶梁、底梁) 与竖梁荷载直接作用在锚杆上, 受力效果良好准确。 当锚杆在框格梁内偏位时, 横梁 ( 顶梁、底梁) 荷载直接作用在锚杆上, 竖梁荷载通过横梁 ( 顶梁、底梁) 间接传递至锚杆上, 因此, 必须保证横梁 ( 顶梁、底梁) 与竖梁连接处抗力满足要求, 方可使荷载顺利传递至横梁 ( 顶梁、底梁) 上。

②当锚杆孔位偏出框格梁外时, 施工中应准确放出锚杆孔位, 重新进行钻孔、锚杆安装、注浆。

4.2 钻孔深度不足、清孔不到位

现象:在锚杆钻孔完成后, 进行空压机清孔处理, 在系统锚杆插入时, 表现出锚杆插入深度不足。

通过对钻孔进行清孔后, 在原孔中继续钻进至设计深度后, 清孔处理, 在处理时, 应注意钻孔孔位与倾角误差在允许范围之内。

4.3 卡孔

现象:钻机钻孔过程中, 因山体裂缝、岩层土质的原因造成卡孔, 无法继续钻进, 未达到设计深度要求。

遇到卡孔现象时, 先将已完成部分清孔, 然后在孔内注水泥砂浆, 对山体裂缝进行填塞, 同时对山体内的土质进行加固, 待水泥砂浆凝固后, 在设计孔位重新钻孔, 此时钻杆在钻进过程中因山体已被改善, 故不会出现卡孔现象, 顺利钻至设计孔深。

4.4 部分区域抗拔试验作业条件不足

现象:当锚杆施工完成后, 需要对已完成锚杆按照锚杆总数的3%抽检, 进行锚杆的抗拔试验, 试验过程中部分区域遇到作业条件困难的现象, 锚杆位于土质边坡上, 锚杆抗拔试验机械无法顺利操作, 当对锚杆进行试验时, 因土质松软, 机械会发生位移, 无法顺利完成试验工作。

①通过在此类锚杆的两侧制作水泥墩, 当水泥墩达到一定强度时, 可将锚杆抗拔机械作用在2 个水泥墩上, 这样通过将抗拔力传递到水泥墩上, 由于水泥墩受力面积大, 可以将抗拔力大面积扩散至边坡坡体上, 顺利完成抗拔试验。

②通过在锚杆两侧放置铁板, 通过铁板进行压力的扩散, 此法应用过程中应注意对铁板的屈服强度进行验算, 确保铁板能够在抗拔试验过程中不发生变形, 良好的将压力传递至边坡岩体, 保证施工安全。

4.5 超高边坡锚杆注浆压力不足

现象:本工程中边坡高度最高达124m, 目前的注浆设备无法满足要求, 不能够将水泥浆液一次性泵送至边坡上, 并对锚杆进行注浆操作。

本工程为解决此问题, 在边坡底部设置一个大型的搅拌筒, 进行统一的浆液制备, 坡脚配置一台YH-150 型注浆泵;然后在第9 级马道上设置一个中型的搅拌筒, 坡脚配置一台YH-150 型注浆泵。 在第1~8 级边坡内锚孔注浆时, 注浆泵使用坡脚下搅拌桶内的浆液, 当对第9~19 级边坡内锚杆注浆时, 注浆泵使用第9 级马道上搅拌桶内浆液。 通过二次泵送水泥浆液, 解决超高边坡锚杆注浆压力不足问题。

4.6 锚杆保护措施

锚杆在安装过程中, 应增加系统锚杆钢筋的保护措施, 由于边坡坡体的地质条件不同, 当锚杆安放至钻孔中时, 为保证锚杆不接触孔壁, 通过以下两种措施保证锚杆位于孔位中心位置, 在注浆完成后, 锚杆被浆体完全包裹。

①在系统锚杆上沿长度方向, 按照3m间距固定环形垫块, 使锚杆钢筋位于垫块中心位置 ( 如图5 所示) , 在锚杆安放过程中, 将锚杆钢筋连同垫块一起插入钻孔至设计深度处, 开始从孔底注浆。

②在系统锚杆上焊接3 根2cm长, 直径为8mm的光圆钢筋, 光圆钢筋垂直于锚杆钢筋, 并沿锚杆钢筋的圆周方向按照正三角形布置 ( 如图6 所示) , 沿锚杆钢筋长度方向每隔3m设置一道保护。 锚杆制作完成后, 连同保护层 ( 2cm的光圆钢筋) 一起插入锚孔至设计深度处, 开始从孔底注浆。

4.7 锚杆倾角存在误差

超高边坡锚杆水平夹角20°, 锚杆的倾角取决于钻孔过程中钻孔的水平夹角, 由于在施工过程中, 每次钻孔完成后, 采用插入式导管测量钻孔的水平夹角, 在施工初期部分钻孔倾角误差过大, 为了解决此类问题, 在施工中, 通过控制钻机平台, 确保锚杆钻孔角度准确。 首先在脚手架上搭设钻机平台, 然后在钻机平台上固定钻机, 调整钻机的水平夹角为20°, 准确无误后方可开始钻机钻进作业。

5 应用效果分析

本工程采用锚杆+框格梁+预应力锚杆支护对超高边坡进行防护加固, 较好的防止了高边坡不稳定岩层、土层的滑移, 对边坡的长期稳定提供了很好的保证, 防护工程在质量、进度、安全方面得到了业主、设计、监理等单位的好评。 相比传统加固工程降低造价20%~30%, 缩短工期50%以上。 此超高边坡防护施工已完成, 并经受了一个雨季的考验, 边坡整体稳定, 取得了良好的防护加固效果。

6 结语

采用锚固技术可使边坡岩土体形成一个复合整体, 从而增加边坡的稳定性, 改善和提高滑动面的抗滑性能。 该技术即使在不利的自然条件下, 也能有效地保证行车安全, 较之其它保护工程技术具有高效、稳定的特点。而且整治完工后, 不需大量的人力、物力来养护便能有效地保证其耐久性, 所以该技术的应用前景十分广泛。

参考文献

[1]高红军, 赵成升, 等.框格梁注浆锚杆施工在高边坡路基中的应用[J].中国科技信息, 2010 (13) .

[2]卢剑, 刘佳希.锚杆框格梁的锚杆施工技术在工程中的应用.山西建筑, 34 (27) .