什么是土层锚杆施工?

[拼音]：tuceng maogan shigong

[外文]：soil anchoring

土层锚杆是一种承拉杆件（图1）。它的一端和挡土桩、挡土墙或工程构筑物联结，另一端锚固在土层中，用以维持构筑物及所支护的土层的稳定。土层锚杆能简化基础结构，使结构轻巧、受力合理，并有少占场地、缩短工期、降低造价等优点。可以用作深挖基坑坑壁的临时支护，也可以作为工程构筑物的永久性基础。在房屋基坑的挡土结构上使用，可以有效地阻止周围土层坍塌、位移和沉降。在基坑坑壁无法采用横向支护情况下，土层锚杆技术更为有效。

20世纪60年代以来，土层锚杆技术发展迅速，应用广泛（图2）。中国70年代以来在北京地下铁道工程，中国国际信托投资公司大厦等工程上使用。(见彩图)

锚杆按不同的使用要求，可分为临时性锚杆和永久性锚杆。按施工方式不同，可分为钻孔灌浆锚杆和钻入式锚杆；按锚杆受力情况的不同，分为摩擦承载锚杆、支压承载锚杆和复合承载锚杆；按灌浆浆液划分，又可分为水泥浆、凝胶浆等化学浆锚杆和树脂锚杆。

作为基坑支护用的锚杆是在做完基坑围护结构的钢筋混凝土桩、灌注桩或地下连续墙以后，配合基坑开挖进程，当挖到锚杆设计深度时，向土层内部进行锚杆施工。锚杆施工的程序是在土层中成孔、插入锚杆、灌浆、张拉锚固。

为了确保从开钻起到灌浆完成全过程保持成孔形状，不发生塌孔事故，应根据地质条件、设计要求、现场情况等，选择合适的成孔方法和相应的钻孔机具。成孔机械有三大类：

（1）冲击式钻机。靠气动冲凿成孔，适用于砂卵石、砾石地层。

（2）旋转式钻机。靠钻具旋转切削钻进成孔。有地下水时，可用泥浆护壁或加套管成孔；无地下水则可用螺旋钻杆直接排土成孔。旋转式钻机可用于各种地层，是用得较多的钻机，但钻进速度较慢。

（3）旋转冲击式钻机。兼有旋转切削和冲击粉碎的优点，效率高，速度快，配上各种钻具套管等装置，适用于各种硬软土层。针对不同的土层，可选用翼型、十字型、管型、螺旋型或牙轮钻头。为加强锚杆的承载力，在成孔的锚固段应该进行局部扩孔，办法有机械扩孔、射水扩孔和爆炸扩孔。

锚杆是土层锚杆受拉力的关键部件。采用强度高、延伸率大、疲劳强度高、稳定性好的材料，如高强钢丝、钢绞线、螺纹钢筋或厚壁无缝钢管。为防止土壤对锚杆的腐蚀作用，锚杆应进行防腐处理，或用抗腐蚀的特殊钢制作锚杆。

杆插到孔内预定位置后，即可灌浆。灌浆是使锚杆和浆液、浆夜和土层紧密结合成一体，从而抗拒拉力的最重要工序。灌浆方法有：

（1）普通灌浆。将灌浆管插到孔底，用压力把浆液自孔底向外挤出，直至灌满锚固段为止。

（2）加压灌浆。在锚固段和非锚固段之间加设止浆塞，然后以一定的压力向锚固段灌注浆液，并使浆液受压凝固。

（3）重复灌浆。用一种特殊的双层套管附着在锚杆上，进行多次重复灌浆。

（4）内胎加压灌浆。成孔后插入灌浆管及内胎，然后从孔底向外灌浆，使孔壁和内胎间充满浆液。在初凝前，向内胎注水加压，浆液被迫向孔壁四周排挤密实，稳压至浆液完全凝固为止。然后将内胎的水排放，抽出内胎，再插入锚杆二次灌浆。浆液根据不同的土层设计选用。目前用得最多的是水泥浆(水灰比为0.4～0.5)和水泥砂浆(灰砂比为1:1～1:0.5)。此外，还有凝胶浆、树脂浆等。

待土层内锚固段的浆液达到要求强度后，锚杆即可张拉锚固。事前，每个现场选两根或总根数的2％进行抗拉拔试验，确定对锚杆施加张拉力的数值。锚杆的张拉锚固和后张法预应力钢筋混凝土的张拉类似，其设备主要是千斤顶。锚具采用抗拉拔试验合格的螺帽或楔形锚具。锚固后对土层内锚杆的非锚固段进行二次灌浆。