工民建施工中土层锚杆技术的运用

工民建施工中土层锚杆技术的运用

李振坤

身份证号： 62222319891014****

摘要：随着经济和各行各业的快速发展，建筑行业发展也十分快速。锚杆支护作为一种简单而有效的围岩加固技术，已被广泛应用于围岩控制，且取得了较好的应用效果。因此，研究不同黏结长度对锚杆承载性能的影响对锚杆支护设计具有重要意义。首先介绍了现阶段建筑行业内常用的几种土层锚杆类型，随后结合施工经验，就该技术运用中需要关注的技术要点，以及提高土层锚杆施工质量的具体措施展开了简要分析。

关键词：土层锚杆；灌浆管；支护方案

引言

工民建工程大多较为繁重，工程项目中的施工细节会影响工程的整体质量，随着工民建工程规模的扩大，很多建筑管理问题日益凸显，施工成本也在增加。施工单位必须对这些现象展开有效性的分析，对工民建工程的质量进行有效性的控制，对不必要的支出进行缩减。永久性支护桩锚体系中对于永久性锚杆的长期有效性有较高的要求，是确保桩锚体系安全运行的重点。

1工民建工程存在的主要问题

1.1管理理念落后

在工民建工程的现场管理工作中，施工单位由于人员力量过于不足，经常出现一人多岗的现象，明显降低了现场的监管质量。小型施工单位在经济实力以及监管能力严重不足，所以其在制定目标的时候也会出现目标短浅，以及只顾眼前利益的情况，无暇顾及未来的发展趋势问题。对各种风险因素分析也不够透彻，造成工民建工程的安全质量隐患。

1.2建材及机械问题

原材料以及施工机械是影响工民建工程质量的重要因素，如果建筑施工过程中，施工机械老化，精准性降低，则会导致施工效率低下，无法按照规定工期完成任务，施工数据存在较大的误差，会给工程整体质量留下安全隐患。一些施工单位为了节约成本，会违规采用一些劣质建材，质量差的建筑原材料无法满足工程的刚性需求，导致整体建筑项目的质量不达标，这些豆腐渣工程在后期的使用过程中受到风雨侵蚀，容易出现严重的工程质量问题，导致建筑安全事故频发，危害群众的生命财产安全。

2工民建锚杆设计基本理论

工民建锚杆是指安装在工民建层中，将拉力传至稳定工民建层中的受拉构件及其体系。工民建锚杆一般由三部分组成：锚固段、自由段和锁定段（锚具或锚固端）。锚固段在土层中的锚杆称为土层锚杆，锚固段在岩层中的锚杆称为岩石锚杆。根据对锚杆杆筋是否施加预应力，锚杆又分为预应力锚杆和非预应力锚杆，《工民建锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086—2015）标准将低预应力锚杆（受拉承载力低于200kN的预应力锚杆）也划归为非预应力锚杆。工民建锚杆锚固段由三部分组成：锚固段中稳定的工民建体、与工民建体和杆筋相连的锚固体（一般为水泥砂浆）、锚杆杆筋。工民建锚杆锚固段长度宜根据工民建体特性控制在8-12m以内，岩石锚固段长度控制在8m以内，土层锚固段长度控制在12m以内。杆筋一般采用钢筋和钢绞线，也可采用其他金属材料或碳纤维杆材。当前锚杆杆筋通常采用钢筋和钢绞线。根据锚杆受力形式的差别，锚杆可分为拉力型锚杆和压力型锚杆；根据锚杆锚固段锚杆受力特点，又可分为普通型锚杆和荷载分散型锚杆；根据锚杆杆筋是否可以重复使用，又可分为可回收锚杆和不可回收锚杆。工民建锚杆承载力设计主要包括三个方面的计算：①锚杆杆筋用量计算，即杆筋配筋量计算；②锚杆锚固体与工民建层间的锚固长度计算；③锚杆杆筋与锚固体间的锚固长度计算。最终取3个计算值中的最小值作为工民建锚杆承载力的设计值。工民建锚杆设计值计算选择不同的国家现行技术标准，其计算公式基本相同，但不同国家现行技术标准的安全系数、工民建参数等参数取值有所差异，致使计算结果存在较大差别。如《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2013）与《工民建锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086—2015）计算锚杆钢筋用量，其结果就有所差别。

3工民建施工中土层锚杆施工技术要点

3.1开展现场调查和施工设计

工民建工程由于所在位置不同，现场施工环境复杂，对土层锚杆施工也产生了直接影响。因此，在施工前应做好充分的调查工作，包括工程所在位置的地质条件、施工环境、水文特点等。根据调查结果，设计团队要结合工民建工程的总体设计方案，制订更加细化的土层锚杆施工方案设计，包括所采用的施工方法、具体的施工流程、各个施工环节应注意的技术要点等。完整的施工设计能够指导后续土层锚杆施工作业有条不紊地开展，对提升工程质量也有很大帮助。

3.2锚固段的可靠性

1）锚固体自身锚杆杆体与黏结材料间的最大抗剪力，即握裹力的保证，取决于黏结材料的强度以及黏结材料的充盈率，如在锚索成孔过程中跑浆或掉钻现象严重，则需考虑对该段工民建层进行注浆处理，以保证锚固体的成型。2）将锚固段视为隔离体，锚杆黏结材料与孔壁工民建间的最大抗剪力，即黏结力（侧阻力）的保证，取决于锚固段所在工民建层位置，需要锚固段岩体是否稳定、是否可能发生滑坡或塌方、节理切割的锚固段岩块在受拉条件下是否产生松动等，锚固段达到岩层内部（不包括风化层）的长度应不小于4.5m比较可靠。3）锚固段的经济和有效长度保证，由于锚杆受力时，沿锚固段全长的黏结应力分布极不均匀，当锚固段较长时，初始荷载作用下，黏结应力峰值在临近自由段处，而锚固段下端的相当长度上，则不出现黏结应力；随着荷载增大，黏结应力峰值向锚固段根部转移，但其前方的黏结应力则显著下降；当达到极限荷载时，黏结应力峰值传递到接近锚固段根部，在锚固段前部较长的范围内，黏结应力值进一步下降，甚至趋近于零。因此，能有效发挥锚固作用的黏结应力分布长度是有一定限度的，随锚固段长度的增加，平均黏结应力逐渐减小。

3.3灌注浆液

灌浆的方法分为一次灌浆和二次灌浆。一次灌浆只用一根注浆管，一般采用30的胶皮管，一端与压浆泵相连，另一端与拉杆同时送入钻孔内，距孔底50cm即可。在确定钻孔内的浆液是否灌满时，可根据从孔口流出的浆液浓度与搅拌的浆液浓度是否相同判断。对于压力灌浆锚杆，待浆液流出孔口时，将孔口用粘土封堵，严密捣实，再用2~4MPa的压力进行补灌，稳压数分钟后再停止。二次灌浆法适用于压力灌浆锚杆，要用2根注浆管，其管端距离锚杆末端50cm左右，管端出口需用胶布塞住，以防止土进入管中。

3.4锚杆的检验

锚杆的安装质量要想得到保障，通常要注意5个方面的问题。1)钻孔深度与锚杆要相匹配。如果深度太深或太浅，会影响整个系统的稳定性，螺母安装难度较大。螺栓孔的深度不能太深，要比锚杆的长度短60mm左右，倒楔形螺栓孔更浅，比锚杆要短100mm以上。2)确保螺栓孔的直径和锚杆直径保持一致。3)安装好锚杆后，一定要确保其表面平坦，使支撑板与岩体有充分的接触，实现均匀受力，确保整个系统的承载力都受到了很大的提高。4)用扳手拧紧螺母提升系统的预应力。5)选择质量好、尺寸合适的锚杆，在设计好的位置进行安装，并确保锚杆状态良好。

结语

随着时代的发展与科技的进步，工民建工程施工中进度管理来越广泛。施工单位须进一步增强对土层锚杆支护工作的重视，保证土层锚杆技术得到高质量的运用，保障建筑质量安全。

参考文献

[1]汪班桥，门玉明.基于FMEA的土层锚杆病害预测分析[J].西安建筑科技大学学报（自然科学版），2013，45（2）：228–232.