預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù)

1、.預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù)一、 原理：1、懸吊作用，此理論認為將較軟弱巖層懸吊在上部穩(wěn)定巖層上，以增強較弱巖層穩(wěn)定性。2、組合梁作用，此理論認為一方面錨桿的錨固力增加了各巖層的接觸壓力，避免各巖層見出現(xiàn)離層現(xiàn)象，另一方面增加了巖層的抗剪強度，阻止巖層間的水平錯動。3、組合拱理論、此理論認為在彈性體上安裝具有預(yù)應(yīng)力的錨桿，能形成以錨頭和緊固端為頂點的錐形壓縮區(qū)，形成擠壓加固拱。4、最大水平應(yīng)力理論、此理論認為，礦井巖層的水平應(yīng)力通常大于垂直應(yīng)力，水平應(yīng)力具有明顯的方向性，最大水平應(yīng)力一般為最小水平應(yīng)力的1.52.5倍，因此錨桿錨桿起到約束離層和抑制巖層膨脹的作用。二、 特點：具有成本低、支護效果好、操

2、作簡便、使用靈活、占用施工凈空少等優(yōu)點。錨桿的力學(xué)作用主要有 懸吊作用 、 組合作用 、 擠壓作用 。通過錨桿的軸向作用力，將圍巖中一定范圍巖體的應(yīng)力狀態(tài)由單向（或雙向）受壓轉(zhuǎn)變?yōu)槿蚴軌?，從而提高其環(huán)向抗壓強度，使壓縮帶既可承受其自身重量，又可承受一定的外部載荷，使其有效地控制圍巖變形。三、 施工流程：1） 自由段帶套管的預(yù)應(yīng)力錨桿施工工藝流程2） 自由段無套管的預(yù)應(yīng)力錨桿施工工藝流程預(yù)應(yīng)力錨桿施工程序為：定位、鉆孔、桿體制作與安裝、注漿（一次常壓或者二次高壓）、外錨頭制作、張拉鎖定和外錨頭防腐。預(yù)應(yīng)力錨桿施工工藝主要包括鉆孔、桿體制作與安防、注漿機張拉與鎖定等。1、鉆孔鉆孔是錨桿施工工藝的

3、主要施工關(guān)鍵，其在施工的過程中主要包括鉆機就為、鉆孔和清孔三個工序，其在鉆孔的過程中一般采用直徑為110mm180mm。1）鉆孔方式鉆孔方式可根據(jù)當前巖土類型進行組安定，對鉆孔直徑、深度和地下水情況進行分析與總結(jié)，使用接近錨固工作面的條件、所用的洗孔介質(zhì)種類以及錨桿種類及要求的鉆進速度進行選擇。巖層中鉆孔一般采用氣動沖擊鉆孔及其相應(yīng)的配套措施，其配套措施主要有前空沖擊器、鉆頭；土層層中的鉆孔一般采用回轉(zhuǎn)式，沖擊回轉(zhuǎn)式和回轉(zhuǎn)沖擊反循環(huán)式鉆機；在不穩(wěn)定的底層一般都采用套管護臂和常用的規(guī)球齒形潛孔錘沖擊回轉(zhuǎn)鉆進機進行鉆孔。2）鉆孔作業(yè)錨桿鉆孔方式選定之后，在施工的過程中要根據(jù)當前的實際情況和工程及地

4、址條件的具體變化及時調(diào)整毛管鉆孔鉆進施工工藝，以確保錨桿施工的順利進行。采用回轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)鉆機是，如果在地下水位以下的鉆進，對于土質(zhì)疏散的粉質(zhì)粘土、粉細砂及其軟粘土等土層的施工中應(yīng)采用太慣保護孔壁，以避免由于施工過程中施工手段和施工措施不完善帶來的施工缺陷和塌孔現(xiàn)象。采用回轉(zhuǎn)的螺旋鉆桿時，根據(jù)當前不同的圖紙需要選用不同的回轉(zhuǎn)速度和扭矩，螺旋鉆進時不需用水循環(huán)，不適用套管護臂，因此輔助作業(yè)時間減少，使得鉆進速度增快是當前鉆孔作業(yè)施工的主要手段和前提方式。3）清孔沖擊鉆機和旋轉(zhuǎn)鉆機經(jīng)常選用氣動閥進行細孔，在干燥的巖層中使用效果較好，也可以使用在稍微潮濕的巖層，水洗方法適用于旋轉(zhuǎn)式取芯鉆孔機和套管護臂鉆

5、孔。在城市密集區(qū)和地下洞室內(nèi)由于氣動鉆孔沖擊的過程中會產(chǎn)生較大的噪音和粉塵，宜采用水洗循環(huán)鉆進，但是要注意一定要有晚輩的給排水措施，另外使用水洗是應(yīng)當慎重，因為在水洗的過程中會降低巖土層的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)，影響錨桿錨固體與周圍底層的粘結(jié)度。2、桿體制作與安放1）桿體制作錨桿的結(jié)構(gòu)形式與種類不同，其桿體材料與制作方式也不相同。桿體材料可以使用高強對的搞公司和鋼絞線。精軋螺紋鋼筋、中空螺紋鋼材以及市場上普通的鋼筋等。（1）鋼筋桿體的制作按照設(shè)計的要求長度截取較為平直的鋼筋并除油、除銹，若需要結(jié)腸，其在是改用的過程中要按照設(shè)計的需要行業(yè)有關(guān)規(guī)范進行焊接或者采用專用的連接器。桿體自由端一般采用隔離涂層，

6、夾套管等方法進行施工，對防腐有特殊要求的連接裝置更要對錨固段鋼筋按照設(shè)計嚴格的進行處理和制作，為確保桿體保護層的厚度，沿桿體軸線方向每隔一段距離應(yīng)當設(shè)置一個中支架，支架高度應(yīng)當不小于25mm，最后將注漿管、排氣管等錨桿桿體綁扎牢固。（2）鋼絞線、高強度鋼絲桿體的制作在鋼絞線、高強度桿體的制作過程中制作方法與鋼筋桿體的制作方法基本相同，需要注意的是在鋼絞線出廠的時候，一般都采用盤式方式進行包裝，桿體加工軸線的時候應(yīng)搭設(shè)放線裝置，以免盤牛丸去和抽閑困難或者抽傷操作人員。另外錨桿敢提一般都有多股鋼線組成，所采用的對中支架常為塑料或者剛才焊接成型的換張隔離架，此外在自由端和錨固段對每股鋼絞線舉要按照設(shè)

7、計要求進行相應(yīng)的施工和隔離控制與防腐處理措施。（3）可重復(fù)高壓注漿錨桿桿體的制作可重復(fù)高壓注漿錨桿桿體制作需要安防可重復(fù)注漿套管，并在自由段與錨固段的分解出設(shè)置止?jié){密封裝置，二次高壓注漿套管一般采用直徑較為大的塑料管，管側(cè)壁間的間隔1m左右并設(shè)有環(huán)形小孔，孔外用橡膠環(huán)圈蓋住，使二次注漿漿液智能夠從關(guān)內(nèi)流向管外。一根小直徑的注漿鋼管插入注漿套管，注漿鋼管前后裝有限定注漿區(qū)段的密封裝置。此外在工程施工中還經(jīng)常采用簡易的二次高壓注漿方法錨桿，二次高壓珠江將官在管末端及中部按一定的間距揩油換裝的小孔，并用橡膠圈密封，注漿管前端連接有小直徑鋼管以便于與注漿泵的高壓膠管相連。二次注漿管與桿體綁扎牢固，與錨

8、桿桿體一并預(yù)埋。2）桿體存儲桿體加工制作完成后，存放要保持平順，清潔，干燥；并確定保存的過程中桿體在使用之前不被污染、銹蝕存放時間較長的桿體在使用前應(yīng)當進行相應(yīng)的檢查，如果發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的問題及時處理。3）桿體安放錨桿桿體安防是當前施工的重點，是將桿體放投入鉆孔之前對鉆孔情況進行重新檢查，并要檢查桿體的加工質(zhì)量，看其是否滿足當前施工設(shè)計的要求，防腐體系是否完善。在桿體安防的時候，要與鉆孔角度保持一致，并保持平直，防止在桿體扭壓和彎曲缺陷的發(fā)生。桿體插入鉆孔內(nèi)的深度不應(yīng)小于錨桿長度的98%，桿體安防后不易隨意的擾動。3、注漿錨桿注漿通常是將水泥漿或者水泥砂漿注入錨桿孔，使其硬化后形成堅硬的灌漿體，將錨

9、桿與周圍的底層在一起并保護錨桿預(yù)應(yīng)力筋。注漿的過程中漿液通常選用灰沙比為1:0.51:1的水泥漿，不要是可加入一定量的外加劑或者摻加劑。四、 工程案例：1、 工程概況 某商務(wù)旅游別墅度假區(qū)，8幢別墅的后側(cè)邊坡由上部2.5m厚的碎石土與下部2.5m厚的砂巖兩部分組成，邊坡的整體高度約5.1m，坡向2340，坡角880，坡長13.4m。為了對該邊坡進行有針對性的治理，在其坡面上測取了典型斷面以分析其穩(wěn)定性，并根據(jù)該邊坡現(xiàn)場的實際特性，經(jīng)過分析，邊坡破壞的主要形式表現(xiàn)為：平面滑動破壞和整體破壞兩種類型，局部已開挖的邊坡可能發(fā)生楔體破壞。 在該沿層面滑動的8幢別墅外坡側(cè)下有一個車庫，即該外坡是該車庫的

10、后坡，該坡在車庫施工過程中已發(fā)生順層滑動。在此我們只針對對整個加固滑坡體的局部部分即車庫的后坡進行詳細研究。 2、邊坡穩(wěn)定分析及計算 車庫后邊坡穩(wěn)定分析，其穩(wěn)定分析計算采用“2.2（2）平面滑動的穩(wěn)定性及錨固力計算”公式： K=(Wcostan+CL)/Wsin 式中：W為沿軟弱結(jié)構(gòu)面滑動的巖體重量；軟弱結(jié)構(gòu)面的傾角；軟弱結(jié)構(gòu)面的內(nèi)摩擦角；C軟弱結(jié)構(gòu)面的黏聚力；L滑動巖體軟弱結(jié)構(gòu)面的長度。 邊坡穩(wěn)定分析簡圖見圖5-1。 圖5-1 邊坡穩(wěn)定計算簡圖 計算設(shè)計參數(shù)見表5-1，計算結(jié)果見表5-2。 從穩(wěn)定系數(shù)可以看出，邊坡已出現(xiàn)失穩(wěn)，將直接影響到坡頂8幢別墅和車庫的正常使用。為了確保建筑物的安全，對

11、車庫后的邊坡進行整治，保障其穩(wěn)定性。 3、 加固方案 由于該邊坡的特殊位置與邊坡為順向坡的結(jié)構(gòu)條件，該邊坡需要采用預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)加固。 首先是地表超載（施工垃圾）移走，對坡面危巖予以撬挖清除。 在邊坡設(shè)置系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力錨筋樁（332鋼筋2.0m2.0m、L=12m）進行加固，其錨固荷載為：450kN/根，并設(shè)置604.0m4.0m、L=7m、仰角100的排水孔。 4、 施工大樣圖及說明 （1）預(yù)應(yīng)力錨桿布置 預(yù)應(yīng)力錨桿在滑動邊坡上的布置見圖5-2。 （2）錨桿錨具結(jié)構(gòu) 錨桿錨具的結(jié)構(gòu)見圖5-3。 （3）預(yù)應(yīng)力錨桿外錨墩結(jié)構(gòu) 預(yù)應(yīng)力錨桿外錨墩結(jié)構(gòu)見圖5-4。 5、 工程施工與檢測 （1）施工順序 施工時采用自上而下施工，下皮錨桿需要正在上皮錨桿達到設(shè)計強度的80%后方可施工。 （2）施工技術(shù)要求 施工中嚴格遵循設(shè)計要求和現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范。現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范有：預(yù)應(yīng)力地錨設(shè)計與施工建議（FIP1992草案）、建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范（中華人民共和國國家標準，GB50330-2002，）、錨