CN104594348B - 扩大头囊式锚杆及其施工方法 - Google Patents

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CN104594348B CN201510041358.3A CN201510041358A CN104594348B CN 104594348 B CN104594348 B CN 104594348B CN 201510041358 A CN201510041358 A CN 201510041358A CN 104594348 B CN104594348 B CN 104594348B
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02D15/02Handling of bulk concrete specially for foundation or hydraulic engineering purposes
    • E02D15/04Placing concrete in mould-pipes, pile tubes, bore-holes or narrow shafts

Abstract

本发明公开了一种扩大头囊式锚杆,包括精轧螺纹钢筋、囊式膨胀挤扩体、套管,精轧螺纹钢筋伸入囊式膨胀挤扩体,并且其在囊式膨胀挤扩体内的底部设置有灌浆料封底,其在囊式膨胀挤扩体的入口处设置有止浆塞,精轧螺纹钢筋上部套装固定有垫板,精轧螺纹钢筋套装有预应力螺母,垫板顶面固定有具有预留孔的锥形铁帽并且锥形铁帽罩住套装有预应力螺母的精轧螺纹钢筋。本发明还公开了扩大头囊式锚杆的施工方法,步骤包括:钻孔及成孔;高压旋喷注浆扩孔施工;扩大头囊式锚杆安放;囊袋内灌注水泥浆;补浆;张拉和锁定。本发明的有益效果在于能够在较为广阔的地域和工程项目中部分替代目前使用量极大的传统锚杆。

Description

扩大头囊式锚杆及其施工方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种扩大头囊式锚杆及其施工方法。
背景技术
[0002]随着地价的不断攀升和汽车数量的激增,城市在大规模发展地下空间。地下建筑已经达到了多层,地下工程的安全问题就越来越重要。传统锚杆已广泛应用于水利水电、工民建、交通及市政等工程,由于其为拉力型锚杆,尤其在土层中应用时,存在水泥保护层受力后易开裂钢筋遭受腐蚀、锚固力小、质量不易控制等问题。
[0003]当前国内对建筑物基础抗浮大多采用:I)抗浮钢筋混凝土灌注粧;2)抗浮锚杆(拉力型)。其中抗浮粧属于常规做法,工艺成熟,有经验可循,但由于材料采用钢筋笼+混凝土,投资较大,且混凝土抗拉性能差。而抗浮锚杆(拉力型)通常提供的抗拔力较小,对于抗浮设计承载力较高的工程,传统的锚杆已不能有效地满足工程建设需要,且固定端的灌浆体易出现张拉裂缝,防腐性能差。
发明内容
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种扩大头囊式锚杆及其施工方法。
[0005]本发明是通过以下技术方案来实现的。
[0006] —种扩大头囊式锚杆,包括精乳螺纹钢筋、囊式膨胀挤扩体、套管,上述精乳螺纹钢筋伸入上述囊式膨胀挤扩体,并且其在上述囊式膨胀挤扩体内的底部设置有灌浆料封底,其在上述囊式膨胀挤扩体的入口处设置有止浆塞,上述精乳螺纹钢筋上部套装固定有垫板,上述精乳螺纹钢筋套装有预应力螺母并且上述预应力螺母压紧上述垫板顶面,上述垫板顶面固定有具有预留孔的锥形铁帽并且上述锥形铁帽罩住套装有预应力螺母的精乳螺纹钢筋,上述套管套装在上述精乳螺纹钢筋并且离上述垫板一段距离。
[0007]进一步地,在上述精乳螺纹钢筋在位于上述垫板下方以及位于上述套管顶端上方各设置有止水胶条。
[0008]进一步地,上述精乳螺纹钢筋在未套装上述套管的一段设置有螺旋钢筋。
[0009]进一步地,上述套管设置有对中支架。
[0010]进一步地,上述精乳螺纹钢筋设置有多个杆体定位器,并且每隔一定间距设置有一个杆体定位器。
[0011 ] 一种扩大头囊式锚杆的施工方法,步骤包括:
[0012] I)钻孔及成孔
[0013]启动高压泥浆栗为旋喷钻机供应高压水或高压水泥浆或高压膨润土泥浆,并查看旋喷钻机的钻头喷射情况,当旋喷钻机的钻头喷射稳定且旋喷钻机的钻杆转动平稳后下旋钻进成孔至设计深度,当钻进至设计深度后停止向下钻进,并且保持旋喷钻机的钻杆转动和高压喷射;
[0014]在钻进过程中,当钻孔的孔口不再溢浆或溢浆量明显减少,立即停止向下钻进、加大浆液流量、检查管路,若管路未出现泄露或堵塞且溢浆情况没有明显改变,则将钻杆提升至孔外;若浆液不适合土层条件则改用其它喷射浆液,即高压水或高压水泥浆或高压膨润土泥楽中的任意一种;
[0015] 2)高压旋喷注浆扩孔施工
[0016]当钻孔深度达到设计要求后,采用旋喷压力25〜30Mpa,旋喷提升速度15〜30cm/min,使用水泥浆水灰比为1.0〜1.2:1的纯水泥浆,以浆量70-80L/min,旋转速度10〜20转/min进行高压喷射扩孔,进行高压喷射扩孔的喷嘴应均匀旋转,均匀提升或下沉,由上而下或由下而上进行高压喷射扩孔;
[0017] 3)扩大头囊式锚杆安放
[0018]高压旋喷扩孔完成后,将扩大头囊式锚杆及时迅速地安放到锚孔至设计深度;现场扩体锚杆组装,将精乳螺纹钢筋伸出垫板130-170mm,再将预应力螺母拧套装在到精乳螺纹钢筋上并旋转直至抵住垫板并将预应力螺母压紧在垫板上,将锥形铁帽套与垫板点焊在一起,通过锥形铁帽的预留孔,向锥形铁帽内灌入无收缩灌浆料或浓水泥浆至铁帽内无空隙,扩大头囊式锚杆在下锚过程中,匀速将其下放至设计深度,沿扩大头囊式锚杆轴线方向每隔1.0m〜2.0m设置一个杆体定位器;
[0019] 4)囊袋内灌注水泥浆
[0020]搅拌制配水泥浆,其水灰比为0.40〜0.45:1,并使用过滤网对其进行过滤,待扩大头囊式锚杆下放到钻孔的设计深度后,由泥浆栗将制配好的水泥浆压灌入扩大头囊式锚杆的囊式膨胀挤扩体内,在孔底旋喷扩体段形成一形状规则的水泥结石体;向囊式膨胀挤扩体内灌注水泥浆时,采用注浆压力和注浆量标控制其灌注总量,囊袋灌注饱满度控制在
0.95〜1.0,灌注量由水泥浆剩余量来推算;
[0021] 5)补浆
[0022] 搅拌制配水泥浆,水灰比为0.40〜0.45:1,并使用过滤网对其进行过滤,完成囊式膨胀挤扩体内水泥浆灌注后,将钻孔内注浆管与囊体脱离,然后通过脱离后的钻孔内的注浆管进行补浆,检测水泥浆的流动度控制在220〜300mm,注浆管的出浆口应在已灌注好的囊式膨胀挤扩体上部25-35cm,注浆速度控制在50〜100L/min,并且浆液应自下而上连续灌注;
[0023] 6)张拉和锁定
[0024]扩大头囊式锚杆张拉前根据锚索锚固设计吨位选择合适的千斤顶及油压栗,并进行标定,得出千斤顶拉力和油压表压强的张拉方程,根据相关参数计算锚索张拉荷载及伸长量,并计算出不同荷载对应的张拉油表读数,将螺旋钢筋、止水胶条和垫板固定到扩大头囊式锚杆出露在外部的精乳螺纹钢筋上面,在张拉端安装锚环、夹片,两片式夹片需同时推进到锚环里,装上千斤顶,开动油栗,对预应力筋进行张拉,锚杆张拉根据预应力筋及锚具的不同,张拉至1.05〜1.20Tak 10-15min,然后卸荷至设计要求的张拉锁定值进行锁定。
[0025]进一步地,2):高压喷射扩孔施工的施工参数应根据土质条件和扩大头直径通过试验或工程经验确定,正式施工前进行试验性施工验证,并应在施工中严格控制,使用水泥浆液进行高压喷射扩孔施工时,至少上下往返扩孔两遍。
[0026]进一步地,2):在高压喷射扩孔过程中,不得中断喷射,一旦出现喷射中断,再次喷射时,搭接长度不小于50cm,且间隔时间不大于30min。
[0027]进一步地,4):检测水泥浆的流动度控制在220〜260_,锚固段注浆体设计强度不小于20Mpa,浆体强度检验采用的试块数量,若单日施工锚杆数量不足30根,则每累计30根锚杆不少于I组;若单日施工的锚杆数量超过30根,则每天不少于一组,每组试块的数量不少于6个。
[0028]进一步地,6):扩大头囊式锚杆正式张拉前,取10%〜20%抗拔力特征值Tak对锚杆张拉I次〜2次。
[0029]本发明的有益效果:
[0030]传统的锚杆依靠锚固体与周围土体的摩擦力来获得锚定力,而扩大头囊式锚杆的主要荷载来自于扩体锚固的端承效应,其技术的先进性主要体现在独特的囊体封闭的高压注浆工艺中,先用高压旋喷形成扩体后,再将装配式扩体锚杆植入钻孔中的预设位置,通过预设的分离式注浆管,向装配式囊袋内注入一定配比的水泥浆,随着浆体的注入,钻孔内的囊式膨胀挤扩体逐渐向预设的形状膨胀,同时囊体周围土体和浆液逐渐被压密,伴随膨胀压力的提高,土体挤密区范围不断扩大,最终预设挤密区的影响范围可以达到囊体膨胀后直径的两倍范围。在经过挤密后,根据土体的密度一有效应力一抗剪强度的对应原则,囊体周围土体的强度提高,从而在膨胀水泥砂浆挤扩体的端承效应下,大大提高单锚的极限荷载,膨胀挤扩体的长度只需要满足能够对土体有效挤密的要求即可。
附图说明
[0031 ]图1为本发明扩大头囊式锚杆的结构示意图;
[0032]图2为图1A部分的局部放大示意图;
[0033]图3为精乳螺纹钢筋设与杆体定位器的示意图;
[0034]图4为本发明扩大头囊式锚杆安装后的示意图。
具体实施方式
[0035]下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
[0036] 实施案例I
[0037]本发明,一种扩大头囊式锚杆,包括精乳螺纹钢筋1、囊式膨胀挤扩体2、套管12,精乳螺纹钢筋I伸入囊式膨胀挤扩体2,并且其在囊式膨胀挤扩体2内的底部设置有灌浆料封底3,其在囊式膨胀挤扩体2的入口处设置有止浆塞4,精乳螺纹钢筋I上部套装固定有垫板5,精乳螺纹钢筋I套装有预应力螺母6并且预应力螺母6压紧垫板5顶面,垫板5顶面固定有具有预留孔的锥形铁帽7并且锥形铁帽7罩住套装有预应力螺母6的精乳螺纹钢筋1,套管12套装在精乳螺纹钢筋I并且离垫板5—段距离。
[0038]在本实施案例中,在精乳螺纹钢筋I在位于垫板5下方以及位于套管12顶端上方各设置有止水胶条8,精乳螺纹钢筋I在未套装套管12的一段设置有螺旋钢筋9。
[0039]套管12设置有对中支架10。精乳螺纹钢筋I设置有多个杆体定位器11,并且每隔一定间距设置有一个杆体定位器11。
[0040] 实施案例2:
[0041] I)钻孔及成孔
[0042]启动高压泥浆栗为旋喷钻机供应高压水或水泥浆或膨润土泥浆,并查看钻头喷射情况。当钻头喷射稳定且钻杆转动平稳后下旋钻进成孔至设计深度,当钻进至设计深度后停止向下钻进,但保持钻杆转动和高压水喷射。
[0043]①施工前应进行现场工艺试验调整和确定合适工艺参数,检验扩大头直径和锚杆抗拔力。水平、垂直方向的孔距误差不应大于100mm;钻头直径不应小于设计钻孔直径3mm;钻孔角度偏差不应大于2度;钻孔的深度不应小于设计长度,且不易大于设计长度500mm。
[0044]②施工前应做好场地整平,对不利于施工机械运行的松散软土应进行适当处理,雨季施工必须采取有效排水措施。
[0045]③施工前应根据设计要求和地层条件,定出孔位,做出标记,标记要清晰牢固,并在其周围放置醒目的警示标志,以防其他施工人员或工程机械破坏该标记;选定机械设备,明确施工工艺及技术要求,拟定锚杆失效补救措施。
[0046]④在不会出现塌孔和涌砂流土的稳定地层中,对于竖直向锚杆可采用钻杆钻孔;对于存在不稳定地层、受扰动易出现涌砂流土的粉土、易塌孔的砂层、易缩颈的淤泥等软土地层、水平向或水平向倾斜锚杆应采用套管护壁钻孔。
[0047]⑤在钻进过程中,应实时观测孔口溢浆情况。一旦发现孔口不再溢浆或溢浆量明显减少,应立即停止向下钻进、加大浆液流量、检查管路,若管路未出现泄露或堵塞且溢浆情况没有明显改变,及时将钻杆提升至孔外,进一步查明跑浆原因;如浆液不适合土层条件则改用其它喷射浆液(如膨润土浆液)进行钻进成孔,确保在钻进过程中,孔口溢浆量的平稳,防止埋钻事故的发生。
[0048] 3)高压旋喷注浆扩孔施工
[0049]当钻孔深度达到设计要求后,采用旋喷压力25〜30Mpa,旋喷提升速度15〜30cm/min,水泥浆水灰比为1.0〜1.2:1,浆量75L/min,旋转速度10〜20转/min进行高压喷射扩孔。采用测量孔外钻杆长度来推算扩孔长度,当扩孔长度达到设计要求后,为了确保扩体段直径满足设计要求,对扩孔段进行两次复喷,且喷射泥浆采用水泥浆。旋喷扩孔完毕后将钻杆提出孔外,立即用大量清水清洗钻机及高压泥浆栗及管路。
[0050]①高压喷射扩孔施工工艺参数应根据土质条件和扩大头直径通过试验或工程经验确定,正式施工前应进行试验性施工验证,并应在施工中严格控制。高压喷射扩孔可采用水或水泥浆。采用水泥浆液扩孔工艺时,应至少上下往返扩孔两遍;采用清水扩孔工艺时,最后还应采用水泥浆液扩孔一遍。
[0051]②旋喷扩孔时,实时监测浆液状态、喷射流量、压力、钻杆转速及提升速度等施工参数,确保其符合设计要求。
[0052]③连接高压注浆栗和钻机的输送高压喷射液体的高压管的长度不宜大于50m。当喷射注浆管灌入钻孔中,喷嘴达到设计扩大头位置时,可按设计规定的工艺参数进行高压旋喷扩孔。喷嘴应均匀旋转,均匀提升或下沉,由上而下或由下而上进行高压喷射扩孔。在高压喷射扩孔过程中,不得中断喷射;一旦出现喷射中断,再次喷射时,搭接长度不小于50cm,且间隔时间不大于30min。
[0053] 3)扩大头囊式锚杆安放
[0054]高压旋喷扩孔完成后,应立即取出喷管并采用旋喷钻机附配吊装系统,将现场已组装好的扩大头囊式锚杆及时迅速地安放到锚孔至设计深度,采用套管护壁钻孔时,应在放入钻孔到设计深度后再将套管拔出。
[0055]①现场扩体锚杆组装,首先,在平整硬化好的场地上摆放好特制锚头。其次,将精乳螺纹钢筋从特制锚头预留孔中穿过,并伸出约150mm。然后,将预应力螺母到精乳螺纹钢筋上并抵住垫板,将预应力螺母压紧在钢板上。再后,将锥形铁帽套与垫板点焊在一起。最后,通过锥形铁帽的预留孔,向铁帽内灌入无收缩灌浆料(或浓水泥浆),至铁帽内无空隙。
[0056]②在杆体放入锚孔前,应检查杆体的长度和加工质量,确保满足设计要求;采用外涂防腐层底料的高强钢筋制作,依据规范,涂层与钢筋基层的附着力不宜低于5Mpa,涂层与水泥基层的附着力不宜低于1.5Mpa,涂层厚度要求大于280μπι;安放扩大头囊式锚杆时,应防止扭结和弯曲、不得损坏防腐层、不得影响正常的注浆作业;杆体安放后,不得随意敲击,不得悬挂重物。
[0057]③点焊护套时,注意对囊袋的保护,防止点焊作业时由电火花、焊渣等引燃或灼伤囊体材料。
[0058]④下锚过程中,应尽可能匀速将其下放至设计深度;当遇到下放困难时,可采用下冲法辅助锚杆下放;如果仍无法下放到设计深度,可采用再次复喷方式进行二次引孔。
[0059]⑤沿扩大头囊式锚杆轴线方向每隔1.0m〜2.0m应设置一个杆体定位器,注浆管与精乳螺纹钢筋绑扎在一起放入钻孔,注浆管应能承受5.0Mpa的压力,能使浆液顺利压灌至钻孔底部扩体锚固段。
[0060] 4)囊袋内灌注水泥浆
[0061 ]采用二级搅拌制配无泌水水泥浆,水灰比在0.40〜0.45之间;并在水泥浆转移过程中采用过滤网对其进行过滤,以防发生管路堵塞。待扩体锚杆下放到锚孔的设计深度后,由泥浆栗将制配好的水泥浆压灌入挤扩囊体内,在孔底旋喷扩体段形成一形状规则的水泥结石体,强度高且性能稳定。水泥浆灌注完毕后,及时拆除注浆管并回收锚孔内注浆管,随后对注浆系统进行清洗;可将剩余部分水泥浆灌入锚孔内。
[0062]①无泌水水泥浆的搅拌量应大于扩体囊袋设计容量与注浆管路之和,并且考虑搅拌桶转移时损失。
[0063]②向挤扩囊体内灌注无泌水水泥浆时,采用双指(注浆压力和注浆量)标控制其灌注总量。囊袋灌注饱满度控制在0.95〜1.0范围内,灌注量由搅拌桶内泥浆剩余量来推算。
[0064]③检测水泥浆的流动度(控制在220〜260mm),对符合要求的水泥浆进行取样检测,并做好取样记录。锚固段注浆体设计强度不小于20Mpa,浆体强度检验采用的试块数量,若单日施工锚杆数量不足30根,则每累计30根锚杆不少于I组;若单日施工的锚杆数量超过30根,则每天不少于一组;每组试块的数量不少于6个。水泥浆体强度检测参照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》(JGJ/T 70-2009)。
[0065] 6)锚孔内补浆
[0066]采用二级搅拌制配水泥浆(可回收利用灌注囊袋剩余部分水泥浆),水灰比在0.40〜0.45之间;并在水泥浆转移过程中采用过滤网对其进行过滤,以防发生管路堵塞。完成囊袋内无泌水水泥浆灌注后,将锚孔内注浆管与囊体脱离。然后通过脱离后的锚孔内注浆管进行锚孔补浆。锚孔内补浆完毕后立即拔出注浆管,进行下一锚孔注浆或用大量清水对管路进行清洗。
[0067]①在对锚孔内注浆管回收操作中,一定要注意用扳手转动注浆管的方向(顺时针);一旦注浆管转动方向相反,通常会引起注浆管中间接口处脱节,无法全部回收注浆管(钢管),造成不必要的浪费。
[0068]②检测水泥浆的流动度(控制在220〜300mm),对符合要求的水泥浆进行取样检测,并做好取样记录。
[0069] ③注浆管出浆口应在已灌注好的囊袋上部约30cm,注浆速度控制在50〜100L/min。注浆过程中应适当晃动锚孔注浆管,以便注浆管能顺利拔出。
[0070]④浆液应自下而上连续灌注,且应确保从孔内顺利排水、排气,注浆后待扩体锚固段成型且孔口出现溢浆或排气管排出的浆液与注入浆液颜色和浓度一致时方可停止注浆。
[0071] 6)张拉和锁定
[0072]扩大头囊式锚杆采用预应力锚杆时,张拉前必须根据锚索锚固设计吨位选择合适的千斤顶及油压栗,并进行标定,得出千斤顶拉力和油压表压强的张拉方程。根据相关参数计算锚索张拉荷载及伸长量,并计算出不同荷载对应的张拉油表读数。等底板垫层及防水层施工好之后,将螺旋筋、遇水膨胀止水胶条和方垫板固定到锚杆出露在外部的钢筋上面。在张拉端安装锚环、夹片,两片式夹片需同时推进到锚环里。装上千斤顶,开动油栗,对预应力筋进行张拉。锚杆张拉根据预应力筋及锚具的不同,张拉至1.05〜1.20Tak时,对砂性土层应持荷1min,对粘性土层应持荷15min,然后卸荷至设计要求的张拉锁定值进行锁定。其张拉和锁定应符合下列规定:
[0073]①张拉前将锚垫板内的混凝土清理干净、消除钢筋上的锈蚀、泥浆。锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中,千斤顶轴线与锚孔及锚杆轴线在一条直线上,不得压弯或偏折锚头,确保承载均匀同轴,必要时用钢质垫片调整以满足要求;
[0074]②通常情况下,扩体锚杆养护期不得小于28天;当受施工进度限制时,可适当缩短养护时间,但是必须采用适当措施确保水泥结石体强度达到20Mpa。锚杆张拉前应对张拉设备进行标定,锚杆张拉应在同批次锚杆验收试验合格后,且承载构件的混凝土抗压强度值不低于设计要求时进行;
[0075]③注意锚垫板的高度,应该位于底板上层钢筋网片的上方,且紧贴钢筋网片。螺旋筋位于底板上层钢筋网片的下方,锚杆的钢筋位于螺旋筋的中心位置。如果锚杆钢筋的外露过长,可将多余部分切割掉。锚杆头外露钢筋、承压板用防锈漆涂刷,进行防锈、防腐处理。
[0076] ④锚杆正式张拉前,应取10 %〜20 %抗拔力特征值Tak对锚杆张拉I次〜2次,每次均应松开锚具工具夹调平钢筋后重新安装夹片,使杆体完全平直,各部位接触紧密。
[0077]⑤扩大头囊式锚杆应在结构底板施工完成并完全达到设计强度后进行锁定,采用测力计和扭力扳手完成。锁定后若发现有明显的应力损失应及时进行补偿张拉。
[0078]当前国内对建筑物基础抗浮大多采用:I)抗浮钢筋混凝土灌注粧;2)抗浮锚杆(拉力型)。其中抗浮粧属于常规做法,工艺成熟,有经验可循,但由于材料采用钢筋笼+混凝土,投资较大,且混凝土抗拉性能差。而抗浮锚杆(拉力型)通常提供的抗拔力较小,对于抗浮设计承载力较高的工程,传统的锚杆已不能有效地满足工程建设需要,且固定端的灌浆体易出现张拉裂缝,防腐性能差。
[0079]扩大头囊式锚杆的实验和生产实践证明,该技术产生了较好的社会效益和经济效益。
[0080]社会效益:推动建设施工环保,减少废浆液和废渣土排放;节省建筑材料,促进资源节约;消除深基坑和地下空间工程的建筑红线外占地,减少未来城市发展的障碍与隐患,促进社会和谐发展。
[0081 ]经济效益:能够在较为广阔的地域和工程项目中部分替代目前使用量极大的传统锚杆;基于技术优势可获得更高的单锚承载力、更好的抗腐蚀性能;由于其材料省、工期短、承载力高,能够降低工程成本,其直接成本可以比传统锚杆减少10—15%。
[0082]本发明,传统的锚杆依靠锚固体与周围土体的摩擦力来获得锚定力,而扩大头囊式锚杆的主要荷载来自于扩体锚固的端承效应,其技术的先进性主要体现在独特的囊体封闭的高压注浆工艺中,先用高压旋喷形成扩体后,再将装配式扩体锚杆植入钻孔中的预设位置,通过预设的分离式注浆管,向装配式囊袋内注入一定配比的水泥浆,随着浆体的注入,钻孔内的囊式膨胀挤扩体逐渐向预设的形状膨胀,同时囊体周围土体和浆液逐渐被压密,伴随膨胀压力的提高,土体挤密区范围不断扩大,最终预设挤密区的影响范围可以达到囊体膨胀后直径的两倍范围。在经过挤密后,根据土体的密度一有效应力一抗剪强度的对应原则,囊体周围土体的强度提高,从而在膨胀水泥砂浆挤扩体的端承效应下,大大提高单锚的极限荷载,膨胀挤扩体的长度只需要满足能够对土体有效挤密的要求即可。
[0083]实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种扩大头囊式锚杆的施工方法,步骤包括: 1)钻孔及成孔 启动高压泥浆栗为旋喷钻机供应高压水或高压水泥浆或高压膨润土泥浆,并查看旋喷钻机的钻头喷射情况,当旋喷钻机的钻头喷射稳定且旋喷钻机的钻杆转动平稳后下旋钻进成孔至设计深度,当钻进至设计深度后停止向下钻进,并且保持旋喷钻机的钻杆转动和高压喷射; 在钻进过程中,当钻孔的孔口不再溢浆或溢浆量明显减少,立即停止向下钻进、加大浆液流量、检查管路,若管路未出现泄露或堵塞且溢浆情况没有明显改变,则将钻杆提升至孔夕卜;若浆液不适合土层条件则改用其它喷射浆液,即高压水或高压水泥浆或高压膨润土泥楽中的任意一种; 2)高压旋喷注浆扩孔施工 当钻孔深度达到设计要求后,采用旋喷压力25〜30Mpa,旋喷提升速度15〜30cm/min,使用水泥浆水灰比为1.0〜1.2:1的纯水泥浆,以浆量70-80L/min,旋转速度10〜20转/min进行高压喷射扩孔,进行高压喷射扩孔的喷嘴应均匀旋转,均匀提升或下沉,由上而下或由下而上进行高压喷射扩孔; 3)扩大头囊式销杆安放 高压旋喷扩孔完成后,将扩大头囊式锚杆及时迅速地安放到锚孔至设计深度;现场扩体锚杆组装,将精乳螺纹钢筋伸出垫板130-170mm,再将预应力螺母拧套装在到精乳螺纹钢筋上并旋转直至抵住垫板并将预应力螺母压紧在垫板上,将锥形铁帽套与垫板点焊在一起,通过锥形铁帽的预留孔,向锥形铁帽内灌入无收缩灌浆料或浓水泥浆至铁帽内无空隙,扩大头囊式锚杆在下锚过程中,匀速将其下放至设计深度,沿扩大头囊式锚杆轴线方向每隔1.0m〜2.0m设置一个杆体定位器; 4)囊袋内灌注水泥浆 搅拌制配水泥浆,其水灰比为0.40〜0.45:1,并使用过滤网对其进行过滤,待扩大头囊式锚杆下放到钻孔的设计深度后,由泥浆栗将制配好的水泥浆压灌入扩大头囊式锚杆的囊式膨胀挤扩体内,在孔底旋喷扩体段形成一形状规则的水泥结石体;向囊式膨胀挤扩体内灌注水泥浆时,采用注浆压力和注浆量标控制其灌注总量,囊袋灌注饱满度控制在0.95〜1.0,灌注量由水泥浆剩余量来推算; 5)补浆 搅拌制配水泥浆,水灰比为0.40〜0.45:1,并使用过滤网对其进行过滤,完成囊式膨胀挤扩体内水泥浆灌注后,将钻孔内注浆管与囊体脱离,然后通过脱离后的钻孔内的注浆管进行补浆,检测水泥浆的流动度控制在220〜300mm,注浆管的出浆口应在已灌注好的囊式膨胀挤扩体上部25-35cm,注浆速度控制在50〜100L/min,并且浆液应自下而上连续灌注; 6)张拉和锁定 扩大头囊式锚杆张拉前根据锚索锚固设计吨位选择合适的千斤顶及油压栗,并进行标定,得出千斤顶拉力和油压表压强的张拉方程,根据相关参数计算锚索张拉荷载及伸长量,并计算出不同荷载对应的张拉油表读数,将螺旋钢筋、止水胶条和垫板固定到扩大头囊式锚杆出露在外部的精乳螺纹钢筋上面,在张拉端安装锚环、夹片,两片式夹片需同时推进到锚环里,装上千斤顶,开动油栗,对预应力筋进行张拉,锚杆张拉根据预应力筋及锚具的不同,张拉至1.05〜1.20抗拔力特征值Tak 10-15min,然后卸荷至设计要求的张拉锁定值进行锁定。
2.根据权利要求1所述的扩大头囊式锚杆的施工方法,其特征在于,2):高压喷射扩孔施工的施工参数应根据土质条件和扩大头直径通过试验或工程经验确定,正式施工前进行试验性施工验证,并应在施工中严格控制,使用水泥浆液进行高压喷射扩孔施工时,至少上下往返扩孔两遍。
3.根据权利要求1所述的扩大头囊式锚杆的施工方法,其特征在于,2):在高压喷射扩孔过程中,不得中断喷射,一旦出现喷射中断,再次喷射时,搭接长度不小于50cm,且间隔时间不大于30min。
4.根据权利要求1所述的扩大头囊式锚杆的施工方法,其特征在于,4):检测水泥浆的流动度控制在220〜260mm,锚固段注浆体设计强度不小于20Mpa,浆体强度检验采用的试块数量,若单日施工锚杆数量不足30根,则每累计30根锚杆不少于I组;若单日施工的锚杆数量超过30根,则每天不少于一组,每组试块的数量不少于6个。
5.根据权利要求1所述的扩大头囊式锚杆的施工方法,其特征在于,6):扩大头囊式锚杆正式张拉前,取1 %〜20 %抗拔力特征值Tak对锚杆张拉I次〜2次。
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