锚管支护在高层建筑中的应用

1、锚管支护在高层建筑中的应用1 锚管支护结构的构成由于部分工程处于有承压水的砂土地基上，不能形成锚体的成孔，这是就必须要采用锚管支护技术。1.1 锚管单根锚管的设计要采用 48.5 ×3.5 国标钢管，前端制成尖状倾角 5°-20 °。管壁每隔一定距离钻一个注浆小孔。锚管采用网状布置，水平间距约 1.5m 左右，垂直间距约 1m 左右。1.2 复合加固体通过压力注浆， 可以使浆体向注浆小孔周围的土层中渗透， 待浆体硬化后，小孔周围的复合加固体就将锚管与其周围的土层锚固在一起，这样就能使基坑边壁所受到的力通过锚管传到周围的土层中。1.3 面层面层由钢筋网、加强筋和喷射

2、混凝土层构成。钢筋网通常为 6-8150-250；加强筋通常纵横联合的铺设在各锚管之间，通过与锚管端点部位焊接在一起， 将承受的力传递给锚管。 加强筋通常采用 16- 25 级钢筋进行制作；喷射混凝土通常采用强度 C20 以上的混凝土，其厚度一般为 80-120mm 。喷射压力清除因坡面施工时形成的松散层 ,并将混凝土嵌入土层中 ,增强了喷网与坡面土体的结合能力,在坡面上形成了一个整体的多支点钢筋混凝土连续板。 2 锚管材料的选择及加工2.1 锚管材料的选择锚管材料通常选用DN48 ×3 的无缝焊接钢管，可以根据设计要求来制定锚管的长度，通过断料或者焊接得到所需要的尺寸。2.2 锚管

3、的加工锚管的规格通常选用同一种规格的无缝钢管，钢管厚度约3mm ，外径约 48mm ，钢管的长度一般为6-8m ，在施工过程中通过断料或者焊接来达到需要的长度。 钢管的链接方法通常采用车丝扣和焊接，在实际工程中通常采用焊接方式来连接钢管，其成本更低，施工也更加方便。锚管表面除锈工作通过用砂纸或者钢丝球将锚管表面的锈蚀打磨掉，这样可以有效的提高水泥浆体与锚杆之间的粘结能力。在锚管壁上开注浆眼锚管在对基坑边坡支护时要受到基坑边壁带来的剪力作用。这时，为了降低注浆眼对锚管强度的破坏，通常采用螺旋状在锚管壁上开注浆眼，同一个截面上只有一个注浆眼，注浆眼沿锚管轴线间距约为 30cm ，直径约为 5-10

4、mm 。锚管的焊接采用 6 根16mm 的长度为 20mm 的螺纹钢，沿着锚管周围均匀分布焊接，并用 3.2mm 的结构钢电焊条焊接。焊接扩大锥头在锚管的头部焊接 89mm ，e=200mm的锥头或采用扁铁焊接成蝴蝶头或者把钢管头加工成扁头，这样可以增加锚管头部的压强，降低进土的阻力，还便于注浆时形成蘑菇形状的扩大头。3 锚管支护结构的施工工艺3.1 挖土清坡锚管支护是一种先开挖后支护的手段， 要求支护与开挖同时配合施工，在保证边坡稳定的情况下进行土方开挖，严禁开挖过量；开挖过程中要与锚固支护密切配合，其必须要遵循如下施工要求：（ 1）必须按照设计规定的施工顺序进行土方开挖的施工，施工必须分层

5、进行，每一层的高度视现场地理条件与施工机械作业能力而定，通常为 3-4m 。每一层开挖以后必须要做好锚管支护后，才能继续开挖下一层，以防止开挖量过大导致的基坑边坡坍塌。（ 2）进行土方开挖施工时，严禁超量开挖或者其他认为原因造成的基坑边壁土松动， 基坑的边壁应预留 50cm 的土，开挖时采用人工切削清坡，以保证边坡表面平整， 确保喷射混凝土的厚度能均匀分布在边坡表面，且其厚度不能低于 10cm 。当发生渗水和漏水情况时，要及时采取措施，确保锚喷不出现渗水和漏水现象。（ 3）为了防止基坑边坡裸露土体的坍塌，应采取以下措施：对清坡后的基坑边壁碰上一层混凝土，然后进行钻孔，设置锚杆；在水平方向隔段进

6、行开挖； 将较基坑较深位置的边壁进行锚杆支护后在清坡；在开挖前，现在开挖位置垂直打入锚管或者通过注浆加固土体。3.2 锚管施工（ 1）在进行锚管施工前，要先按照设计要求确定开孔位置并标记和编号。开孔的距离偏差值必须控制在 100mm 以内。在开孔的过程中如果遇到障碍物必须进行孔位调整时， 必须要在确保支护结构安全的前提下重新确定开孔位置。（ 2）在锚杆的施工过程中，按照锚管编号对土体逐一进行取样并记录特征，并与设计时的数据进行对比分析， 如果对结构安全有影响或者与设计时的数据偏差过大的应该及时进行方案修订， 然后才能进行施工。（ 3）锚管需要采用气动冲击锤打入。当土质较好时，可以先将锚管打入，

7、然后在喷射混凝土层；当土质较差时，要先喷射一层混凝土以稳定基坑边壁， 然后再打入锚管。 在打入锚管时要保证锚管顺着开孔打入，不能偏离孔的方向，并且还要保证锚管打入的深度一致，偏差值不能过大。如果锚管的长度不够，要进行焊接之后再打入。（ 4）在锚管的施工过程中及施工完成后及时对其进行质量检查，对出现的问题， 要及时采取应对措施进行处理， 以保证支护结构的稳定性。3.3 注浆施工（ 1）砂浆的配制为了保持砂浆的流动性， 通常采用水灰比为0.5 的砂浆进行注浆施工。砂浆中砂宜选用中砂并过筛，水泥宜采用硅酸盐水泥，为避免堵塞压浆泵，砂浆需经过滤网再注入压浆泵。拌合良好的砂浆需具有高可泵送性，低泌浆性，

8、且凝固时只有少量或没有膨胀，使浆液达到足够的强度。（ 2）注浆一般注浆时采用一根 30mm 左右钢管 (或胶皮管 )作导管，一端与压浆泵连接，另一端送入钻孔内，距孔底应预留约 50-100mm 的空隙，自孔底向外注注，随着砂浆的注入，应逐步将注浆管向外拔出至孔口，但注浆管口必须低于浆液面， 这样的注浆法可使孔内的水和空气挤出孔外，以保证注浆质量。为了增加锚管的承载力，可以将注浆分为两个阶段：第一次注浆首先进行清孔， 在锚管打入土体后， 用压力泵通过注浆管注入少量清水到孔底， 将孔内的残渣稀释， 然后将稀释后的残渣抽出，然后进行第一次注浆。然后注入砂浆，浆体从锚管底部向孔内灌注，这样可以将锚管内

9、的气体排空，当孔口流出纯砂浆时，停止注浆作业。注浆停止后， 将距锚管端部一定距离的管壁与孔壁之间惊醒密封处理，防止二次注浆时，浆液渗出。先将锚管周围 0.5m 深的土层进行清理，作业半径约比锚管径大 20cm 左右。土层清理后， 用棉纱绕锚管填塞至孔内 2-3m 的深度，并采用工具将其压实。配制 1： 0.5 的水玻璃溶液和水灰比 0.45 的水泥浆体，并按水泥浆体和水玻璃体积 1：0.5 的比例将两种液体拌和均匀，并倒入孔内，等其凝固之后，在其上方采用 1：2 的水泥砂浆封孔。第二次注浆是在第一次注浆初凝24 小时后进行再次注浆。这样可以使第一次注浆浆体凝固后产生的裂缝进行及时的填充，在很大

10、程度上提高了锚管与土之间的粘结力。进行二次注浆时， 首先进行注浆管的制作，选取长度为1m 每节，厚度约 2.2mm的镀锌钢管，并用管接头进行连接，最下面的一节距离端头0.5m 范围内采用直径5mm 的梅花状出浆眼布置。 然后进行注浆密封压盖的制作，选用厚度 5mm 的钢板，将其加工成 130mm 的圆形密封压盖，对径开两个可穿过12mm 钢管的孔，与钢管上压盖螺母连接作为密封构件； 中间开一个可穿过 22mm 钢管的孔，取一节长度 20cm 的钢管，将其两头焊接在压盖上， 在钢板上任意位置开一个直径 6mm 的孔，作为注浆时的排气孔，开启后将此孔密封。在上面两种器具制作好后，进行注浆工作，注浆

11、时由孔底向上注浆，将注浆管伸到孔底附近，安装密封盖，采用高压注浆，打开排气阀，逐渐加压注浆，将锚管内的气体和残渣等排出， 当水泥浆液溢出时， 将排气阀密封，继续加压注浆，当孔口周围开始冒浆时即停止注浆。（ 3）注浆完成后工作完成注浆后， 立即对注浆泵和注浆管用清水清洗， 防止管内剩余浆液凝固，堵塞管道。3.4 喷射混凝土（ 1）在开始喷射混凝土前，先将钢筋网固定在基坑边壁上，钢筋网在混凝土喷射时不能出现振动，以保证结构的稳定。（ 2）采用强度 C20，骨料粒径小于 12mm ，水灰比小于 0.5 的混凝土进行喷射。（ 3）进行混凝土喷射时，喷头应垂直于坡面，并保持 1m 左右的距离。（ 4）喷

12、射混凝土的厚度要达到 10cm 。（ 5）混凝土终凝 2 小时后，需喷水养护，每天养护至少三次，养护时间一般为 7 天，防止混凝土层因脱水而造成的裂缝。4 施工管理4.1 质量控制（ 1）在工程的质量管理中，要精心编制施工方案，并且实行施工现场跟班监督，在施工过程中，出现问题应及时采取措施进行处理。（ 2）施工过程中，应对各项数据进行监察，并对所有数据进行记录，将其与设计时的数据进行对比，如有偏差过大的，应及时修正施工方案，再继续进行施工。（ 3）对材料必须严格管理，保证材料的质量。对完成的工作认真进行检查，防止出现问题以及安全隐患。4.2 施工安全（ 1）严格按照各项安全要求进行施工， 施工前要进行安全交底，加强施工人员的安全意识。（ 2）施工过程中， 随时进行检查， 及时消除施工中的安全隐患。（ 3）对于各施工机械的操作，操作人员必须要持证