地基与基础工程施工唐山工业29课件讲解

地基与基础工程施工建筑化工系唐山工业职业技术学院3.3.3.6桩锚支护主讲教师：洪学娣该项目为XX公馆，位于河北省唐山市路北区，学院路东侧，长虹西道北侧。基坑深约为17m，±0.00绝对标高32.680m，自然地面标高约为32.0m，坑底标高为-17.73m。基坑安全等级为一级。基坑支护采用护坡桩加锚索支护方式。护坡桩桩径800mm，间距1500mm，桩长为23.0m。设4道锚索，锚孔直径150mm。砼强度等级：护坡桩C25；冠梁C25。锚杆浆体：采用P.S.A32.5纯水泥浆注浆，水灰比0.5。案例1-1桩锚支护剖面图立面桩与土保护结构图目录010304定义组成工艺流程02适用范围土层锚杆是一种新型的受拉杆件，通过钻孔将它的一端与工程结构物、挡土墙或挡土桩联结，另一端锚固在地基的土层或岩层中，以承受结构物的上托力、拉拔力、倾侧力或挡土墙的土压力、水压力，利用土层的锚固力维持挡土支护结构物的稳定。锚杆支护体系由挡土结构物与土层锚杆系统两部分组成。1.挡土结构物包括地下连续墙、灌注桩、钢管桩、H型

钢桩加挡板及各种类型的板桩等。2.灌浆土层锚杆系统由锚杆（索）、自由段、锚固段及

锚头等组成。以挡土灌注桩与土层锚杆结合支护（即桩锚支护）为例。定义适用范围适于大型较深基坑，施工期较长，邻近有建筑物,不允许支护、邻近地基不允许有下沉位移时使用。桩锚支护构造包括护坡桩、预应力锚杆和桩间支护（为了防止桩间土的变形和失稳，通常采取挂钢筋网再喷射混凝土形成网喷结构体）三部分，而预应力锚杆的构造和施工是桩锚施工体系的关键，我们重点介绍预应力锚杆。预应力锚杆由锚杆头部（锚头）、拉杆、锚固体组成，可统称为预应力锚固体系。组成锚杆头部承受来自支护结构的力并传递给拉杆，由台座、承压垫板和紧固器组成。其中台座有钢筋混凝土和钢板台座两种形式，如图1所示。承压垫板是为了使拉杆的集中力分散传递，并使紧固器与台座的接触面保持平整。锚杆必须与承压垫板正交，承压垫板一般采用20～40mm厚钢板。紧固器根据拉杆材料的不同而不同，如拉杆采用粗钢筋，则用螺母或专用的连接器、焊结螺钉端杆等；当拉杆采用钢丝或钢绞线时，锚杆端部由锚索夹固，其构造如图2所示。图1台座形式

a)钢筋混凝土台座b)钢板台座图2锚索夹固构造组成拉杆：作用是将来自锚杆头部的拉力传递给锚固体。拉杆通过紧固器的紧固作用将其与承压垫板、台座、构筑物贴紧并牢固连接。锚固体：锚固体将来自拉杆的力传递到稳定土层中。其结构有圆柱形、连续球体型、端部扩大头型三种。对于拉力不高，临时性挡土结构可采用圆柱形锚固体；锚固于砂质土、硬粘土层并要求较高承载力的锚杆，可采用端部扩大头形锚固体；锚固于淤泥质土层并要求较高承载力的锚杆，可采用连续球体形锚固体。锚固段的形式a）圆柱形b）扩大端部形c）连续球形1—锚具2—承压板3—台座4—围护结构5—钻孔6—注浆防腐处理7—预应力筋8—圆柱形锚固体9—端部扩大头10—连续球体Lf—自由段长度La—锚固段长度组成

预应力锚杆施工顺序为：钻孔→锚杆插入→灌浆→养护→安装锚头、预应力张拉→继续挖土工艺流程图预应力锚杆施工顺序示意图

a)钻孔b)锚杆插入c)灌浆d)养护e)安装锚头，预应力张拉f)挖土（1）钻孔：锚杆钻孔机械有许多类型，不同类型的钻机其施工工艺和适用条件也大不相同。在复杂的地质条件如涌水的松散层中钻孔时，由于容易坍孔或缩颈，可采用长螺旋一次成孔的施工法；当地层为砂砾石、卵石层及涌水地基，钻孔施工可采用旋转冲击钻机，此种钻机可根据地层情况分别使用旋转、冲击，旋转中前端打击向前走，并打入套管，钻孔速度快；在无地下水的粘土、粉质粘土及较密实的砂层中造孔可采用普通长螺旋螺杆钻机。工艺流程冲击式钻机造孔旋转式钻机造孔（1）钻孔钻孔前，找出孔位，做好标记。钻机就位后应保持平稳，钻机立轴与锚杆倾角一致，并在同一轴线上，采用罗盘校准倾角后钻进。钻孔直径大于130mm时，应事先备好膨润土，调好泥浆，以免塌孔。如遇坚硬岩层钻进困难时，应改用取芯钻进。施工时，应挖好泥浆池及泥浆沟，不得让泥浆随意乱流，保持施工环境整洁。钻进过程中，合理掌握钻进参数，主要钻进参数包括钻进压力、钻杆转速、冲洗液泵量。在钻进过程中，应精心操作，集中精力，并合理控制钻进速度，防止埋钻、卡钻等各种孔内事故。一旦发生孔内事故，应争取时间尽快处理，并备齐必要的事故打捞工具。钻进较松散地层时，应注意调节好泥浆比重及粘度，防止塌孔。当泥浆护壁难以奏效时，须用套管护壁。协助下锚，锚杆不能下到孔底时，应立即扫孔。工艺流程锚杆造孔近景（2）锚拉杆的制作与安放：作用于支护结构（钢板桩、地下连续墙等）上的荷载是通过拉杆传给锚固体，再传给锚固土层的。土层锚杆用的拉杆有粗钢筋、钢丝束和钢绞线。当土层锚杆承载能力较小时，一般采用粗钢筋；当承载能力较大时，一般选用钢丝束和钢绞线。预应力锚杆制作一般包括除锈、安装套管、安放隔离架、绑扎固定，然后放置在平坦、坚实的地面上。工艺流程（2）锚拉杆的制作与安放：插入锚孔前，应认真检查锚杆的质量，确保锚杆组装满足设计要求。安放锚杆时，应防止杆体扭曲变形，无对中支架的一面朝上，放好应检查排气管是否通气。若采用底部注浆，注浆管应随锚杆一同放入锚孔，注浆管头部距孔底应有一定距离，一般为5~10cm，锚杆体放入孔内深度不应小于锚杆长度的95%，孔口预留长度≥0.80m，杆体安放后不得随意敲击、悬挂重物。工艺流程（3）灌浆：基坑锚杆常采用埋管式灌浆的一次灌浆法，即由孔底向上有压一次性灌浆,压力≮0.6～0.8MPa，砂浆至孔口溢满为止，注浆管不拔出；当土体松散或岩石破碎易发生漏浆时采用二次灌浆法。工艺流程注浆泵（4）预应力张拉：锚固体强度大于15MPa并不小于75%的水泥砂浆设计强度时，可以进行预应力张拉。1）张拉时，为避免相邻锚杆张拉的应力损失，可采用“跳张法”即隔一拉一的方法。2）正式张拉前，应取设计拉力10%～20%，对锚杆预张1～2次，使各部位接触紧密，杆体与土层紧密，产生初剪。3）正式张拉应分级加载，每级加载后恒载3min记录伸长值。张拉到设计荷载（不超过轴力），恒载10min，再无变化可以锁定。4）锁定预应力以设计轴力的75%为宜。5）锚杆锁定后，若发现有明显的预应力损失时，应进行补偿张拉。工艺流程图锚杆张拉施工示意图

1—灰浆垫支承板2—缝隙3—螺栓