建筑工程锚杆施工工艺培训讲义T

广州一建大厦

锚杆施工工艺广州市建筑集团有限公司主讲:杨志文使用范围:锚杆可分为土层锚杆和岩层锚杆,本工艺标准适用于土层锚杆。当需要控制支护结构变形时，应采用全长粘结型锚杆及预应力锚杆，锚杆宜采用钢筋、钢绞线或高强钢丝。工程简介(着重介绍支护形式)第一节、施工准备1.技术准备（1）根据设计图纸、地质勘探报告资料及现场施工情况编制好《施工组织设计》方案；（2）确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等，并妥善保护好；（3）锚杆支护工程施工前应熟悉地质资料、设计图纸及周围环境、地下管线等，降水系统应确保正常工作，必须的施工设备如挖掘机、钻机、压浆渠、搅拌机等应能正常运转。2.材料准备（1）原材料要有出厂合格证，并经见证抽样检验合格才能使用；（2）锚杆体材料使用前应平直、去污、除油和除锈；（3）水泥才用≥32.5级普通硅酸盐水泥，必要时可采用抗硅酸盐水泥，但不得使用高铝水泥；（4）采用速凝剂或其他外加剂的掺入量必须通过试验确定；（5）掺入外加剂后的混凝土性能必须满足设计要求；（6）采用干净的中细砂，砂粒径小于2.5mm，砂含泥量≤3%；采用干净的角砾，粒径不宜大于10mm；（7）采用干净的自来水；（8）注浆材料必要时可加入一定量的外加剂和掺合料，但必须符合产品标准；（9）塑料套管材料要具有足够的强度、抗水性和化学稳定性，与水泥沙浆和防腐剂接触无不良反应；（10）隔离架应由钢、塑料或其他对杆体无害的材料组成，不得使用木质隔离架；（11）防腐材料在锚杆服务年限内应保持其耐久性；在规定的工作温度内或张拉过程中不开裂、变脆或成为流体；不得于相邻材料发生不良反应，应保持其化学稳定性和防水性；不得对锚杆自由段的变形产生任何限制。3.施工工具（1）钻孔机具应根据地质勘察资料、现场环境及锚杆参数来选取，如坚硬粘性土和不易塌孔的土层宜选用地质钻机、螺旋机和土钻机；饱和粘性土与易塌孔的土层宜选用带护壁套管的土锚专用钻机；（2）注浆渠的工作压力应符合设计要求，并应考虑输送浆过程中管路损失对注浆压力的影响，确保足够的注浆压力。4.作业条件（1）按《施工组织设计》制定的方案和顺序进行统一运筹，全面均衡按排，确保施工安全顺利进行；（2）场地平整、坚实、排水良好，满足机械操作运转；（3）工程原材料型号、品种、规格、锚杆各部件的质量及主要技术性能要符合设计要求；（4）工程锚杆施工前，宜取一定数量的（不小于3根）的锚杆进行钻孔、注浆、张拉及锁定的试验作业，检验设计的合理性及施工工艺、设备的适合性。第二节、操作工艺1.锚杆施工流程2.钻孔施工（1）钻孔前,根据设计要求定出孔位,并做好标记;钻进方式应根据实际情况选用干钻、湿钻或风钻等；（2）钻机就位后，应保持平稳，导杆或钻机立轴与锚杆倾角一致，并在同一轴线上；（3）钻孔过程中，若遇易塌孔的土层，宜采用泥浆循环护壁或跟管钻进，钻孔完成后应采用泥浆循环清孔，清除孔底沉渣；（4）孔口承压垫座应符合下列要求：1）钻孔孔口必须设有平整、牢固的承压垫座；2）承压垫座的几何尺寸、结构强度必须满足设计要求，承压面应与锚孔轴线垂直。（5）清孔完成后，应迅速拔出钻杆，安放锚杆体；若为预应力筋时，随后拔出套管；（6）钻孔的孔深、孔径应符合设计要求。钻孔深度不宜比规定值大200mm以上。钻头直径不应规定的钻孔直径小3.0mm以上；（7）钻孔记录应详细、完整，对岩石锚杆应有判层记录，钻孔深度应超过设计深度0.5～1.0m。3.锚杆体制安施工（1）下料长度应考虑锚杆的成孔深度、腰梁、台座的尺寸以及张拉锁定设备所需的长度；（2）钢筋的接头应采用双面焊接，焊接长度不应少于5倍钢筋直径；（3）锚杆杆体自由段应途润滑油和包以塑料布或套塑料管并扎牢，与锚杆体连接处的塑料管管口应密封并用铝丝绑扎牢固；（4）锚杆杆体为钢绞线及高强钢丝时，严禁有接头，严禁使用焊枪断料；（5）沿锚杆杆体轴线方向每隔1.0~2.0m应设置一个定位支架，杆体的保护层不应少于20mm；（6）扩大头型锚杆在制作时扩大头部位应局部加强；（7）安放锚杆杆体时，应防止杆体扭曲、弯折及各部位松脱；（8）注浆管宜随锚杆一同放入孔内，管端距孔底为50~100mm，杆体放入角度与钻孔角保持一致，安放后使杆体始终处于钻孔中心；（9）二次注浆管的出浆孔及端头应密封，保证一次注浆时浆液不进入二次注浆管内；（10）锚杆杆体插入孔内的深度不应小于锚杆成孔深度的95%，亦不得超深；锚杆安装后，不得随意敲击；（11）若发现孔壁坍塌，应重新透孔、清孔、直至能顺利送入锚杆为止；（12）锚杆杆体安放时应防止注浆管被拔出，若注浆管被拔出长度为50mm时，应将杆体拔出，修整后重新安放。4.锚杆防腐腐（1）一般腐腐蚀环境境中的永永久性锚锚杆，其其锚固段段内杆体体可以采采用水泥泥浆或水水泥沙浆浆封闭防防腐，但但杆体周周围必须须有20mm厚的保护护层；（2）严重腐腐蚀环境境中的永永久性锚锚杆，其其锚固段段内杆体体宜用波波纹管外外套；管管内隙用用环氧树树脂、水水泥浆或或水泥砂砂浆填充充，套管管周围保保护层厚厚度不得得小于10mm；（3）临时性锚杆杆锚固杆体应应采用水泥浆浆封闭防腐，，杆体周围保保护层厚度不不得小于10mm；（4）永久性锚杆杆自由段杆体体表面宜涂润润滑油或防腐腐漆，然后包包裹塑料布，，在塑料布上上再涂润滑油油或防腐漆，，最后装入塑塑料套管中，，形成双层防防腐；（5）临时性锚杆杆的自由段杆杆体可采用涂涂润滑油或防防腐漆，再包包裹塑料布等等简易防腐措措施；（6）永久性锚杆杆采用外露锚锚头时，必须须涂以沥青等等防腐材料；；再采用混凝凝土密封，外外露钢垫板和和锚杆的保护护层厚度度不得小于25mm；（7）永久性锚杆杆采用盒具密密封时，必须须用润滑油充充填盒具的空空隙；（8）锚杆杆体应应按防腐要求求进行防腐处处理。临时性性锚杆的锚头头宜采用沥青青防腐。5.灌浆料配合比比(1)采用全长粘结结型锚杆时:砂浆配合比为为水泥:砂=1:1~1:2(重量比);水灰比为0.38~0.45.(2)采用预应力锚锚杆时:砂浆水灰比为为:0.45~0.5;配合比为水泥泥:砂=1:1;纯水泥浆时水水灰比为0.45~0.5(3)中细砂粒径不不应大于2.5mm,使用前应过筛筛,含泥量不大于于3%.(4)岩石锚杆宜选选用水灰比为为0.4~0.45的纯水泥浆.6.注浆施工(1)浆液应搅拌均均匀,随搅随用,并应在凝结前前用完;(2)注浆开始或中中途停止超过过30min时,应用水或稀水水泥浆润滑注注浆罐及其管管路;(3)注浆时,注浆管应插至至距孔底50~100mm,随浆液的注入入缓慢拔出,杆体插入后,若孔口无浆液液溢出,应及时补浆;(4)注浆时宜边罐罐注边拔出注注浆管,但应注意管口口应始终处于于浆面下,注浆时应随时时活动注浆管管,待浆液溢出孔孔口时全部拔拔出;(5)一次注浆待浆浆液从孔口溢溢出后可停止止注浆;(6)一次注浆结束束后,应将注浆管,注浆枪和注浆浆套管清洗干干净;(7)二次高压注浆浆应在一次注注浆浆体初凝凝后进行二次次注浆;(8)一次注浆压力力宜为0.5~1.5mpa,二次注浆压力力宜为2.0~3.0mpa;(9)当使用自由段段套管的预应应力筋时,宜在锚固段长长度和自由段段长度内采取取同步灌浆;(10)当采用自由段段无套管的预预应力筋时,应进行两次灌灌浆,第一一次灌浆浆时,必须保证锚固固段长度内灌灌满,但浆液不得流流入自由段,预应力筋张拉拉锚固后,应对自由段进进行第二次注注浆;(11)永久性预应力力锚杆应采用用封孔灌浆,应用浆体灌满满自由段长度度顶部的空隙隙;(12)灌浆后,浆体强度未达达到设计要求求前,预应力筋不得得受扰动:(13)灌浆材料达到到设计强度时时,方可切除外露露的预应力筋筋,切口位置至外外锚具的距离离不应小于100mm;7.张拉与锁定(1)锚杆张拉前应应对张拉设备备进行标定;(2)锚固体及台座座混凝土强度度均应大于设设计强度的70%时方可张拉;(3)台座的承压面面平整,并与锚杆的轴轴线方向垂直直;(4)锚杆的张拉顺顺序应考虑邻邻近锚杆的影影响;(5)锚杆张拉前,应取0.1~0.2设计轴向拉力力值,对锚杆进行预预张拉1~2次,使其各部位的的接触紧密,杆体完全平直直;(6)预应力筋张拉拉应按规定程程序进行,在编排张拉程程序时,应考虑相邻钻钻孔预应力筋筋张拉的相互互影响;(7)压力分散型或或拉力分散型型锚杆应按张张拉设计要求求分别对单元元锚杆进行张张拉,当单元锚杆在在同等菏载条条件下因自由由段长度不等等而引起的弹弹性伸长差得得以补偿后,再同时张拉各各单元锚杆;(8)预应力筋正式式张拉时,应张拉至设计计荷载的105%~110%,再按规定值进进行锁定;(9)预应力筋锁定定后48内,若发现预应力力损失大于锚锚杆拉力设计计值的10%时,应进行补偿张张拉;(10)锚杆锁定工作作,应采采用符合合技术要求的的锚具,预应力钢绞线线的锁定工作作如图3.4.3预应力钢绞线线的锁定锚杆锁定程序序:张拉锁定程序序为:锚固:打开高压油泵泵截止阀,张拉油缸油压压缓缓降至零零,活塞回程,夹片自动跟进进锚固即锁定定.若用粗钢筋制制作锚杆,则需在锚杆头头部加工一定定长度的丝扣扣,在用千斤顶时时杆体施工加加至设计拉力力值后,用事先安在螺螺杆上的大螺螺母进行锁定定,最后封端,卸下工具锚、、千斤顶、限限位板，切除除多余钢绞线线、封锚做必必要的防锈处处理；(12)在每级加荷等等级观测时间间内测锚头位位移不小于3次；(13)锚杆张拉和锁锁定施工记录录应符合设计计及有关规范范要求；(14)锚杆锁定后，，若发现有明明显预应力损损失时，应进进行补偿张拉拉。第三节、质量量标准(1)锚杆长度允许许偏差值为±30mm(检查方法采用用钢尺量);(2)锚杆锁定力必必须符合设计计要求,检查方法为现现场实测;(3)钢材的品种、、规格、性能能等应符合现现行国家产品品标准和设计计要求（全数数检查，检查查质量合格证证的文件、中中文标志及检检验报告等））；（4）钢筋进场时时，应按现行行国家标准的的规定抽样试试件作力学性性能检验，其其质量必须符符合有关标准准规定；（5）当钢筋的品品种、级别或或规格需做变变更时，应办办理设计变更更文件；（6）水泥进场时时应对其品种种、级别、包包装或散装仓仓号、出厂日日期等进行检检查，并应对对其强度、安安定性及其他他必要的性能能指标进行复复检，其质量量必须符合现现行国家标准准的规定；（7）预应力钢筋筋进厂时，应应按现行国家家规定抽取试试件作力学性性能检验，其其质量必须符符合有关标准准规定；（8）严禁使用含含氯化物的水水泥和外加剂剂；（9）钢筋安装时时，受力钢筋筋的品种、级级别、规格、、数量必须符符合设计要求求（10）预应力钢筋筋安装时，其其品种、级别别、规格、数数量必须符合合设计要求；；（11）张拉过程中中避免预应力力钢筋断裂或或滑脱；（12）结构构混凝凝土的的强度度等级级必须须符合合设计计要求求（检检查方方法、、检查查施工工记录录及试试件强强度实实验报报告））；（13）焊接接材料料的品品种、、规格格、性性能等等应符符合现现行国国家产产品标标准和和设计计要求求；（14）高强强度大大六角角螺栓栓连接接副和和扭剪剪高强强度螺螺栓连连接副副出厂厂时分分别随随箱带带有扭扭矩系系数和和紧固固轴力力的检检验报报告。。2.一般项项目（1）锚杆杆位置置允许许偏差差值为为±100mm（2）钻孔孔倾斜斜度允允许偏偏差值值为±1°°（3）锚杆杆孔径径应大大于杆杆体直直径15mm（4）锚杆杆孔深深允许许偏差差值为为50mm（5）锚杆杆钻孔孔轴线线与设设计轴轴线偏偏差值值不应应大于于3%（6）浆体体强度度要符符合设设计要要求（7）注浆浆量应应大于于理论论计算算浆量量3.质量检检测（1）锚杆杆抗拔拔力不不符合合要求求时，，可用用加密密锚杆杆的方方法予予以补补强；；（2）全长长粘结结型锚锚杆，，应检检查砂砂浆密密实度度，注注浆密密实度度大于于75%方为合合格；；（3）预应应力锚锚杆的的性能能实验验结果果和验验收实实验结结果均均应符符合规规范要要求；；（具具体是是锚杆杆喷射射混凝凝土支支护技技术规规范））4.锚杆的的试验验与检检测（1）锚杆杆的试试验：：1）预应应力锚锚杆的的试验验数量量不得得少于于3根；2）预应应力锚锚杆的的试验验应采采取分分级循循环加加、卸卸荷载载法。。拉力力型锚锚杆的的起始始荷载载可分分为计计划最最大试试验荷荷载的的10%，压力力分散散型或或拉力力分散散型锚锚杆的的起始始荷载载可分分为计计划最最大试试验荷荷载的的20%。加荷荷载等等级与与锚头头位移移测读读间隔隔时间间按有有关规规范确确定；；4）预应应力锚锚杆破破坏标标准①后一一级荷荷载产产生的的锚头头位移移增量量达到到或超超过前前一级级荷载载产生生位移移增量量的2倍时；；②锚头头位移移不稳稳定；；③锚杆杆杆体体拉断断。5）锚杆杆弹性性变形形不应应小于于自由由段长长度变变形计计算值值的80%，且不不应大大于自自由段段长度度与1/2锚固段段长度度之和和的弹弹性变变形计计值；；6）锚杆杆极限限承载载力取取破坏坏荷载载的前前一级级荷载载，在在最大大试验验荷载载下达达到规规定的的破坏坏标准准时，，锚杆杆极限限承载载力取取最大大试验验荷载载值；；7）验收收试验验应分分级加加荷，，起始始荷载载宜为为锚杆杆拉力力设计计值的的30%，分级级加荷荷值宜宜分别别为拉拉力设设计值值的0.5、0.75、1.0、1.2、1.33、和1.5倍，但但最大大试验验荷载载不能能大于于杆体体承载载力标标准值值的0.8倍；8）在验验收中中，当当荷载载每增增加一一级级，均均应稳稳定5~10min，记录录位移移读数数。最最后一一级试试验荷荷载应应维持持10min。如果果在1~10min内时，，位移移量超超过1.0mm，则该该级荷荷载应应再维维持50min，并在在15、20、25、30、45和60min时记录录其位位移量量；9）在试试验中中，当当从50%拉力设设计值值到最最大试试验荷荷载之之间研研测得得到的的总位位移，，应当当超过过该荷荷载范范围自自由段段长度度预应应力筋筋理论论弹性性伸长长值的的80%，且不不小于于自由由段长长度与与1/2锚固长长度之之和的的理论论弹性性伸长长值；；10）最后后一级级荷载载作用用下的的位移移观测测期内内锚头头位移移稳定定或2h蠕变量量不大大于2mm；11）锚杆杆承载载力应应用抗抗拔验验收试试验发发确定定，抗抗拔验验收试试验数数量为为锚杆杆总数数的5%且不得得小于于3根；（2）锚杆杆的监监测1）永久久性预预应力力锚杆杆及用用于重重要工工程的的临时时性预预应力力锚杆杆，应应对其其预应应力变变化进进行长长期监监测；；2）永久久性预预应力力锚杆杆的监监测数数量不不应小小于锚锚杆数数量的的10%临时性性预应应力锚锚杆的的监测测数量量不应应少于于锚杆杆数量量的5%；3）预应应力变变化值值不宜宜大于于锚杆杆拉力力设计计值的的10%，必要要时可可采取取重复复张拉拉或适适当放放松的的措施施以控控制预预应力力值的的变化化；4）锚杆杆锁定定质量量应通通过在在锚头头安装装测试试元件件进行行检测测，检检测数数量不不宜少少于5%且不得得少于于3根；5）锚杆杆张拉拉与锁锁定作作业均均应有有详细细、完完整的的记录录；第四节节、施施工注注意事事项避免工工程质质量通通病1.《《施工组组织设设计》的编制制必须须根据据设计计图纸纸要求求、地地质勘勘察资资料、、施工工场地地环境境条件件、施施工工工期等等进行行认真真编制制，选选择合合理的的钻进进方式式、及及合适适钻孔孔工具具；2.锚杆工工程所所有原原材料料（钢钢材、、钢绞绞线、、水泥泥浆强强度等等级））必须须符合合设计计及有有关规规范要要求；；3.预应力力锚杆杆在运运输及及安装装过程程中应应防止止明显显的弯弯曲扭扭转，，并不不得破破坏隔隔离架架、防防腐套套管、、注浆浆管、、排气气管及及其他他附件件；4.固体的的直径径、标标高、、深度度和倾倾角必必须符符合设设计要要求；；5.锚杆的的组装装和安安放必必须符符合《土层锚锚杆设设计与与施工工规范范》要求6.锚固段段有效效长度度不少少于40d且不少少于4m；7.锚杆自自由段段长度度要超超过基基坑周周边的的土体体滑动动面1m，对于于预应应力锚锚杆，，其自自由段段长度度不少少于5m；8.锚杆锚锚固段段的间间距不不应少少于6d，且不不少于于1m；9.锚杆宜宜采用用HPB级或HRB级钢筋筋、钢钢绞线线或高高强度度钢丝丝；10.按设计计要求求严格格控制制水泥泥浆配配合比比，掌掌握搅搅拌质质量，，并使使泥浆浆设备备和管管路处处于良良好工工作状状态；；11.灌浆后后，浆浆体强强度未未达到到设计计要求求前，，预应应力筋筋不得得受扰扰动；；12.注浆开始或或中途停止止超过30min时，应用水水泥浆润滑滑注浆管及及其管路；；13.注浆过程若若发现注浆浆量大大减减少或注浆浆管爆裂时时，应将杆杆体及注浆浆管拔出，，待更换注注浆管后，，再放下杆杆体；若中中途耽搁时时间超过浆浆液初凝时时间，应重重新清孔后后再放下杆杆体，重新新注浆；14.机器开挖时时，注意保保护好已施施工的锚杆杆，防止碰碰撞破坏引引起塌方；；15.锚杆的非锚锚固段及锚锚头部分要要及时作防防腐处理，，永久性锚锚杆必须进进行双层防防腐，临时时性锚杆可可采用简单单防腐；16.对锚具及外外露预应力力筋做好防防腐蚀及防防机械损伤伤的有限措措施；17.预应力张拉拉机具设备备及仪器，，应定期维维护和校验验。第五节、主主要安全技技术措施1.施工前必须须认真进行行安全技术术交底，明明确分工，，统一指挥挥；2.各种设备应应处于完好好状态，施施工中应定定期检查电电源线路和和设备的电电器部位，，确保用电电安全；3.机械设备的的运转部位位应有安全全防护装置置；4.所有电路电电线采用三三相五线制制，电线、、电缆必须须架空，并并按规定设设置可靠的的接零、接接地保护；；5.所有用电设设备必须按按规定设置置漏电保护护装置，做做到“一机机一闸一箱箱一漏电开开关”，并并定期检查查；6.施工人员进进场必须戴戴安全帽，，施工操作作必须遵守守有关安全全规程；7.非操作人员员不得进入入正在施工工的作业区区，施工中中，喷头和和注浆管前前严禁站人人；8.锚杆钻机应应设安全可可靠的反力力装置；预预应力筋的的锚具、夹夹具千斤顶等机机具，必须须有出厂合合格证及机机具标定证证明书；9.在有地下承承压水地层层中钻进，，孔口必须须安设可靠靠的防喷装装置，一旦旦发生漏水水涌砂时能能及时封住住孔口；10.向锚杆孔注注浆时，注注浆罐内应应保持一定定数量的砂砂浆，以防防罐体放空空，砂浆喷喷出伤人；；处理管路路堵塞前，，应消除灌灌内的压力力；11.拉力计必须须固定、牢牢固，拉拔拔锚杆时，，拉力计前前方或下方方严禁站人人；12.锚杆杆端一一旦出现颈颈缩时，应应及时卸荷荷；13.张拉预应力力锚杆前，，应对设备备全面检查查，并固定定牢固，张张拉时孔口口严禁站人人；14.封孔水泥浆浆未达到设设计强度等等级70%时，不得在在锚杆端悬悬挂重物或或碰撞外锚锚具；第六节、实实际例子以“一建大大厦”为例例，讲述锚锚杆施工情情况。1.工程概况：：本工程位于于建设六马马路3~5号地块，地地下室一层层，局部三三层，地上上十六层，，建筑总面面积21732平方米；为为rc结构。基坑坑开挖深度度为4.4米~13.5米不等，支支护结构为为人工挖孔孔挡土桩+预应力锚索索，局部采采用混凝土土内支撑支支护。本工程±0.00标高相当于于广州市绝绝对标高14.00m。2.锚杆概述（1）锚杆采用用预应力锚锚索。局部部不施加预预应力。杆杆体用纲绞绞线，抗拉拉强度为1860mpa，每2S15.2(1××7)~4S15.2（1×7）为一束做做成一锚杆杆，锚杆为为OVM型，锚杆成成孔直径150mm。（2）因场地地地面标高变变化较大，，锚杆孔口口标高不一一，锚杆长长度除HJ段锚杆长度度为14m外，其余均均以设计要要求的入微微风化岩长长度为控制制标准。（3）锚杆采用用二次注浆浆工艺，注注浆采用32.5R普通硅酸盐盐水泥配浆浆，水灰比比为0.45~0.55。第一次注注浆压力为为0.4~0.6Mpa，第二次注注浆压力1.5~2.0mpa。3.场地地形地地貌场地位于建建设六马路路3、6地段，西北北面为建设设六马路小小学教学楼楼（6层框架结构构，桩基）），南北面面为已建的的地层商业业建筑物（（分别是天天然基础和和人工挖孔孔桩基）本工程基础础为人工挖挖孔桩，场场地土质主主要为山岗岗土，地面面挡土高度度东面为4.65米；南面为为7.5~14.4m；西面12.6~13.4米；北面为为8.7~12.6m，局部7.1m。4.施工安排（1）施工顺序序：本锚杆施工工分为两个个施工阶段段，第一施施工阶段B-C-D-E-F-G-H-H1区域，第二二阶段H1-J-K-A-B区域。详见见布置图。。（2）工期目标标：第一阶段锚锚杆施工于于07年10月28日~07年11月17日，共21日（不包括括土方开挖挖和冠梁，，腰梁、注注浆施工时时间）第二阶段锚锚杆施工暂暂定08年4月20日~08年6月4日，共16日。（不包包括土方开开挖和等待待冠梁、腰腰梁、注浆浆施工时间间）5.主要施工工工艺大概如前面面的陈述，，这里不再再重复6.施工现场实实击讲述（1）钻机GY-2A工程钻机终孔直径：：75~600mm钻进深度：：50~200m倾斜角度：：0~360°移动油缸行行程：450mm卷扬机提升升力：25KN转速：正