CN111676966A - 一种全粘结支护锚杆施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑施工技术领域，且公开了一种全粘结支护锚杆施工方法，所述全粘结支护锚杆施工包括以下操作步骤：一、场地平整；二、锚杆制作；三．锚杆位置定位；四、钻机设备；五、挖泥浆池；六、钻机就位；七、钻机钻进；八、锚杆安装；九、孔口补浆及二次注浆；十、张拉。该全粘结支护锚杆施工方法，在粉质黏土等不良地质下的支护锚杆施工，本方法能有效避免锚杆成孔过程中塌孔、缩颈现象的发生，保证锚孔的直径满足设计要求；利用泥浆置换、二次注浆工艺，完全保证锚杆成孔内水泥浆的饱满度，使得支护锚杆全长与水泥砂浆充分粘结，保证锚杆体与土体充分接触，增强锚杆体与土体的粘结摩擦阻力，从而保证基坑支护的强度。

Description

一种全粘结支护锚杆施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种全粘结支护锚杆施工方法。

背景技术

随着社会经济发展，房屋建筑工程越来越高，基坑深度越来越深，加上基坑受地质条件影响，基坑安全成为建筑施工安全的最大隐患。目前80%房屋建筑工程均为高层建筑，基坑工程成为高层建筑的重要组成部分，桩锚支护体系因其支护效果好，对土方开挖、主体施工影响小等而广泛应用于房屋建筑工程中的基坑工程。在复杂地质条件下，特别是粉质黏土等含水量较大的不利地质条件下，怎样保证施工质量，提高施工效率，成为基坑工程支护锚杆施工的一大难题。

目前常规的支护锚杆施工方法有潜孔钻机干成孔技术，螺旋钻机套管跟进技术、潜孔钻机高压旋喷技术等。而潜孔钻机干成孔技术，干作业成孔速度快，履带式行走方式在施工现场移动方便，但不能用于带水湿法作业。螺旋钻机套管跟进技术使用性较强，可以用于不同环境，但是作业速度慢，效率较低，人工消耗大。潜孔钻机高压旋喷技术施工速度快，对土质要求较高，黏性土不宜喷开，沙质土旋喷体容易过大，质量不宜保证。

在粉质黏土等地质条件比较差的情况下，粉质黏土其抗剪强度低变形大，常规施工技术质量无法保证，且速度较慢。本项目通过对比各种施工技术，在粉质黏土等地质比较差的条件，通过潜孔钻机泥浆护壁后插钢绞线锚杆关键技术创新研究，现场试验，提高了施工效率，保证施工质量。

发明内容

本发明提供了一种全粘结支护锚杆施工方法，在粉质黏土等含水量较大的不利地质条件下，为了提高支护锚杆施工质量，立足于保证锚杆锚固直径出发，保证钻孔是不出现塌孔和缩颈，同时又能确保施工效率，提出水泥浆护壁后插钢绞线构想，通过锚杆钻孔时采用水泥浆护壁，静压固结孔壁，不同水灰比泥浆置换，二次注浆等技术综合应用，保证支护锚杆与水泥砂浆之间的完全粘结。

本发明提供如下技术方案：一种全粘结支护锚杆施工方法，所述全粘结支护锚杆施工包括以下操作步骤：

一、场地平整

施工前需要对施工区域的场地进行清理操作，并对场地进行平整压实操作，满足钻机的安全移位以及钻孔要求；同时对平整后场地的标高进行控制，方便钻机设备进行施工操作；

二、锚杆制作

（1）制作锚杆的预应力锚索使用前应进行见证取样，送检合格的锚索后，方可进行使用；

（2）制作锚杆时，尽量在厂棚内进行锚杆的制作；钢绞线的下料长度必须满足锚杆束结构设计长度及张拉的需求，一般按孔深+0.8m下料；

（3）下料的钢绞线采用机械方式进行切割，严禁用电弧切割方法，将切割成需要长度的钢绞线，将钢绞线自由段放在操作台上进行清污除锈处理，处理后，量出自由段的长度，并且套聚乙烯管；同时将自由段与锚固段分界处采用粘胶带进行缠封处理；

（4）锚杆杆体间距为1.5米时，其杆体之间设置定位支架，保证锚杆四周有足够的浆体保护；

（5）整束钢绞线必须顺直，不得交叉，为保证钢绞线具有一定刚度，绑扎间距不得大于0.5米，绑扎的方式采用扎丝拧紧，绑扎处的丝头倒向尾部位置；

三．锚杆位置定位

先按设计布置的要求，将锚孔位置准确测放在桩间，并用红油漆在现场施工部位标明锚索开孔位置，锚杆水平方向与孔距的误差大小不得大于50mm，锚杆垂直方向与孔距误差大小不得大于100mm，钻孔底部的倾斜尺寸不得大于锚固直径的3%，且杆体的长度不应小于设计的长度值，全粘结锚杆自由段的套管长度值为0.5m；

四、钻机设备

钻机设备进场后，首先需要审查钻机、挖掘机等设备的合格证，并应安排钻机进行安装调试或检测，未经检验合格的钻机设备，不准投入使用；

五、挖泥浆池

施工现场用挖掘机进行泥浆池开挖，泥浆池布置要避开运输道路，15-20根锚杆合用一个泥浆池，方便组织生产，现场开挖，泥浆池的面积约3m×5m，深度值约2m，并在泥浆池周边设置安全防护栏杆，并悬挂警示标志；

六、钻机就位

钻机设备移动到锚杆施工的位置所在，并保持机架的准确、水平、稳固；检查核验钻具的直径值，确保钻孔直径不小于设计的锚杆锚固体直径值；

钻机就位后，需要进行预检，钻头中心与锚杆位的偏差值应小于20mm，且同时调整钻杆的角度，使钻杆倾斜度满足设计的要求，合格后，才可以平稳钻进操作；

七、钻机钻进

（1）钻机刚开始钻进时，前3m深度要控制钻机轻压慢转，下钻速度要慢；在钻进过程中，不断通过钻杆向孔口内注入水泥浆，保证孔壁不会坍塌；

（2）钻进过程中，每钻进深度为3-5m，需要检查一次钻杆的倾斜度，发现倾斜度超标时，需即时调整；如遇到卡钻、钻机摇晃、偏移时，应停止钻机，即时查明原因，采取正确的纠正措施后，方可继续钻进；

（3）钻进的过程中，需要不断的从钻杆中注入水泥浆，在保护孔口的同时，将钻渣携带出孔口；施工过程中由专人经常测定水泥浆的技术参数，及时调配泥浆的稠度；

（4）钻进的过程中，通过测量钻杆的方式来确定终孔的深度，终孔的深度值应不小于设计值；钻孔深度满足要求后，钻机控制钻杆停止转动，并缓慢向外拔出，使孔壁水泥浆在静压作用下固结；

八、锚杆安装

待锚杆长度，顺直度，定位支架，注浆管绑扎检验合格后，在监理工程师旁站下，进行锚杆入孔，锚杆入孔时确保锚索编号与孔号相对应，并且严格按锚孔倾角推进，在锚索推进时要平顺，严禁抖动、扭动、窜动，以防锚索扭曲卡阻等现象的发生；

九、孔口补浆及二次注浆

水泥浆初凝前，对孔口水泥浆液面下降的，进行孔口补浆，水泥浆初凝后立刻进行二次注浆，利用注浆管向孔内注入水泥浆；

十、张拉

锚固体强度达到设计强度75%以上时进行张力锁定，锁定值应满足设计要求；锁定48h后应力损失超过10%时，应进行二次补张拉，张拉完成后即完成整个锚杆的施工工艺。

优选的，所述锚杆位置定位中，需要对测放并验收合格的锚孔位置进行编号，该编号作为锚杆制作编号的依据，经监理工程师确认无误后方可进行施工，施工过程中进行复测。

优选的，所述潜孔钻机在钻进过程中，使用泥浆泵通过钻杆向孔内注入水灰比为1.2-1.6的水泥浆，注浆压力1.0-1.5MPa形成泥浆护壁，孔口保持有泥浆外溢，在水泥浆的作用下能够有效防止粉质黏土地质中塌孔和缩颈的发生，保证后续钢绞线锚杆能够顺利插入。

优选的，所述在钻进过程中根据钻进及返浆带渣情况，明确记录地层的地质情况，若遇到特殊地层则及时采取措施，整个钻进过程中尽可能避免钻机振动、移位。

优选的，所述在拔出的同时，向孔内注入水灰比0.5-0.6的水泥浆，置换出泥浆和稀水泥浆的混合浆液，注浆压力为2.0-2.5MPa，保持孔内压力平衡，保证锚固的直径值和强度值，使其满足设计要求。

优选的，所述为防止泥浆固结，影响锚杆安装效果，锚杆安装应在钻杆拔出20min内安装完成。

优选的，所述二次注浆时，注浆压力不小于2MPa，注浆体强度不少于30MPa，保证水泥浆能充分灌满锚杆孔，保证锚杆体与土体之间有充足的粘结或摩擦阻力。

本发明具备以下有益效果：

1、该全粘结支护锚杆施工方法，在粉质黏土等不良地质下的支护锚杆施工，本方法能有效避免锚杆成孔过程中塌孔、缩颈现象的发生，保证锚孔的直径满足设计要求。

2、该全粘结支护锚杆施工方法，在施工过程中通过采用水泥浆护壁、静压固结孔壁、泥浆置换对成孔侧壁进行加强，保证孔壁强度满足支护锚杆施工的要求。

3、该全粘结支护锚杆施工方法，利用泥浆置换、二次注浆工艺，完全保证锚杆成孔内水泥浆的饱满度，使得支护锚杆全长与水泥砂浆充分粘结，保证锚杆体与土体充分接触，增强锚杆体与土体的粘结摩擦阻力，从而保证基坑支护的强度。

4、该全粘结支护锚杆施工方法，对于施工工期紧张的工程，本施工方法能在短时间内能大大减少因支护锚杆施工质量不合格造成的工期延误现象发生，有效保证现场施工过程的连贯性。

附图说明

图1为本发明施工工艺流程图；

图2为本发明全粘结支护锚杆施工设备图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种全粘结支护锚杆施工方法，所述全粘结支护锚杆施工包括以下操作步骤：

一、场地平整

施工前需要对施工区域的场地进行清理操作，并对场地进行平整压实操作，满足钻机的安全移位以及钻孔要求；同时对平整后场地的标高进行控制，方便钻机设备进行施工操作；

二、锚杆制作

（1）制作锚杆的预应力锚索使用前应进行见证取样，送检合格的锚索后，方可进行使用；

（2）制作锚杆时，尽量在厂棚内进行锚杆的制作；钢绞线的下料长度必须满足锚杆束结构设计长度及张拉的需求，一般按孔深+0.8m下料；

（3）下料的钢绞线采用机械方式进行切割，严禁用电弧切割方法，将切割成需要长度的钢绞线，将钢绞线自由段放在操作台上进行清污除锈处理，处理后，量出自由段的长度，并且套聚乙烯管；同时将自由段与锚固段分界处采用粘胶带进行缠封处理；

（4）锚杆杆体间距为1.5米时，其杆体之间设置定位支架，保证锚杆四周有足够的浆体保护；

（5）整束钢绞线必须顺直，不得交叉，为保证钢绞线具有一定刚度，绑扎间距不得大于0.5米，绑扎的方式采用扎丝拧紧，绑扎处的丝头倒向尾部位置；

三．锚杆位置定位

先按设计布置的要求，将锚孔位置准确测放在桩间，并用红油漆在现场施工部位标明锚索开孔位置，锚杆水平方向与孔距的误差大小不得大于50mm，锚杆垂直方向与孔距误差大小不得大于100mm，钻孔底部的倾斜尺寸不得大于锚固直径的3%，且杆体的长度不应小于设计的长度值，全粘结锚杆自由段的套管长度值为0.5m；锚杆位置定位中，需要对测放并验收合格的锚孔位置进行编号，该编号作为锚杆制作编号的依据，经监理工程师确认无误后方可进行施工，施工过程中进行复测；

四、钻机设备

钻机设备进场后，首先需要审查钻机、挖掘机等设备的合格证，并应安排钻机进行安装调试或检测，未经检验合格的钻机设备，不准投入使用；

五、挖泥浆池

施工现场用挖掘机进行泥浆池开挖，泥浆池布置要避开运输道路，15-20根锚杆合用一个泥浆池，方便组织生产，现场开挖，泥浆池的面积约3m×5m，深度值约2m，并在泥浆池周边设置安全防护栏杆，并悬挂警示标志；

六、钻机就位

钻机设备移动到锚杆施工的位置所在，并保持机架的准确、水平、稳固；检查核验钻具的直径值，确保钻孔直径不小于设计的锚杆锚固体直径值；

钻机就位后，需要进行预检，钻头中心与锚杆位的偏差值应小于20mm，且同时调整钻杆的角度，使钻杆倾斜度满足设计的要求，合格后，才可以平稳钻进操作；

七、钻机钻进

（1）钻机刚开始钻进时，前3m深度要控制钻机轻压慢转，下钻速度要慢；在钻进过程中，不断通过钻杆向孔口内注入水泥浆，保证孔壁不会坍塌；潜孔钻机在钻进过程中，使用泥浆泵通过钻杆向孔内注入水灰比为1.2-1.6的水泥浆，注浆压力1.0-1.5MPa形成泥浆护壁，孔口保持有泥浆外溢，在水泥浆的作用下能够有效防止粉质黏土地质中塌孔和缩颈的发生，保证后续钢绞线锚杆能够顺利插入；

（2）钻进过程中，每钻进深度为3-5m，需要检查一次钻杆的倾斜度，发现倾斜度超标时，需即时调整；如遇到卡钻、钻机摇晃、偏移时，应停止钻机，即时查明原因，采取正确的纠正措施后，方可继续钻进；

（3）钻进的过程中，需要不断的从钻杆中注入水泥浆，在保护孔口的同时，将钻渣携带出孔口；施工过程中由专人经常测定水泥浆的技术参数，及时调配泥浆的稠度；在钻进过程中根据钻进及返浆带渣情况，明确记录地层的地质情况，若遇到特殊地层则及时采取措施，整个钻进过程中尽可能避免钻机振动、移位；

（4）钻进的过程中，通过测量钻杆的方式来确定终孔的深度，终孔的深度值应不小于设计值；钻孔深度满足要求后，钻机控制钻杆停止转动，并缓慢向外拔出，使孔壁水泥浆在静压作用下固结；在拔出的同时，向孔内注入水灰比0.5-0.6的水泥浆，置换出泥浆和稀水泥浆的混合浆液，注浆压力为2.0-2.5MPa，保持孔内压力平衡，保证锚固的直径值和强度值，使其满足设计要求；

八、锚杆安装

待锚杆长度，顺直度，定位支架，注浆管绑扎检验合格后，在监理工程师旁站下，进行锚杆入孔，锚杆入孔时确保锚索编号与孔号相对应，并且严格按锚孔倾角推进，在锚索推进时要平顺，严禁抖动、扭动、窜动，以防锚索扭曲卡阻等现象的发生；为防止泥浆固结，影响锚杆安装效果，锚杆安装应在钻杆拔出20min内安装完成；

九、孔口补浆及二次注浆

水泥浆初凝前，对孔口水泥浆液面下降的，进行孔口补浆，水泥浆初凝后立刻进行二次注浆，利用注浆管向孔内注入水泥浆；二次注浆时，注浆压力不小于2MPa，注浆体强度不少于30MPa，保证水泥浆能充分灌满锚杆孔，保证锚杆体与土体之间有充足的粘结或摩擦阻力；

十、张拉

锚固体强度达到设计强度75%以上时进行张力锁定，锁定值应满足设计要求；锁定48h后应力损失超过10%时，应进行二次补张拉，张拉完成后即完成整个锚杆的施工工艺。

工作原理，本施工技术利用潜孔钻机在钻进过程中，将泥浆泵通过钻杆向孔内注入水灰比1.2-1.6稀水泥浆，并保持孔口外溢，形成泥浆护壁，能够有效防止粉质黏土地质中塌孔和缩颈的发生。在钻孔深度满足要求后钻杆停止转动并缓慢向外拔出，静压固结孔壁，在拔出的同时向孔内注入水灰比0.5-0.6稠水泥浆置换出泥浆和水泥浆的混合浆液，填满空洞，保证孔内压力平衡，确保锚固体直径和强度满足设计要求，后将制作好的钢绞线杆体插入孔内，进行二次注浆后完成锚杆的施工,从而达到支护锚杆与水泥砂浆间的全长粘结的施工效果，保证基坑支护施工的质量与安全。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种全粘结支护锚杆施工方法，其特征在于：所述全粘结支护锚杆施工包括以下操作步骤：

一、场地平整

施工前需要对施工区域的场地进行清理操作，并对场地进行平整压实操作，满足钻机的安全移位以及钻孔要求；同时对平整后场地的标高进行控制，方便钻机设备进行施工操作；

二、锚杆制作

（1）制作锚杆的预应力锚索使用前应进行见证取样，送检合格的锚索后，方可进行使用；

（2）制作锚杆时，尽量在厂棚内进行锚杆的制作；钢绞线的下料长度必须满足锚杆束结构设计长度及张拉的需求，一般按孔深+0.8m下料；

（3）下料的钢绞线采用机械方式进行切割，严禁用电弧切割方法，将切割成需要长度的钢绞线，将钢绞线自由段放在操作台上进行清污除锈处理，处理后，量出自由段的长度，并且套聚乙烯管；同时将自由段与锚固段分界处采用粘胶带进行缠封处理；

（4）锚杆杆体间距为1.5米时，其杆体之间设置定位支架，保证锚杆四周有足够的浆体保护；

（5）整束钢绞线必须顺直，不得交叉，为保证钢绞线具有一定刚度，绑扎间距不得大于0.5米，绑扎的方式采用扎丝拧紧，绑扎处的丝头倒向尾部位置；

三．锚杆位置定位

先按设计布置的要求，将锚孔位置准确测放在桩间，并用红油漆在现场施工部位标明锚索开孔位置，锚杆水平方向与孔距的误差大小不得大于50mm，锚杆垂直方向与孔距误差大小不得大于100mm，钻孔底部的倾斜尺寸不得大于锚固直径的3%，且杆体的长度不应小于设计的长度值，全粘结锚杆自由段的套管长度值为0.5m；

四、钻机设备

钻机设备进场后，首先需要审查钻机、挖掘机等设备的合格证，并应安排钻机进行安装调试或检测，未经检验合格的钻机设备，不准投入使用；

五、挖泥浆池

施工现场用挖掘机进行泥浆池开挖，泥浆池布置要避开运输道路，15-20根锚杆合用一个泥浆池，方便组织生产，现场开挖，泥浆池的面积约3m×5m，深度值约2m，并在泥浆池周边设置安全防护栏杆，并悬挂警示标志；

六、钻机就位

钻机设备移动到锚杆施工的位置所在，并保持机架的准确、水平、稳固；检查核验钻具的直径值，确保钻孔直径不小于设计的锚杆锚固体直径值；

钻机就位后，需要进行预检，钻头中心与锚杆位的偏差值应小于20mm，且同时调整钻杆的角度，使钻杆倾斜度满足设计的要求，合格后，才可以平稳钻进操作；

七、钻机钻进

（1）钻机刚开始钻进时，前3m深度要控制钻机轻压慢转，下钻速度要慢；在钻进过程中，不断通过钻杆向孔口内注入水泥浆，保证孔壁不会坍塌；

（2）钻进过程中，每钻进深度为3-5m，需要检查一次钻杆的倾斜度，发现倾斜度超标时，需即时调整；如遇到卡钻、钻机摇晃、偏移时，应停止钻机，即时查明原因，采取正确的纠正措施后，方可继续钻进；

（3）钻进的过程中，需要不断的从钻杆中注入水泥浆，在保护孔口的同时，将钻渣携带出孔口；施工过程中由专人经常测定水泥浆的技术参数，及时调配泥浆的稠度；

（4）钻进的过程中，通过测量钻杆的方式来确定终孔的深度，终孔的深度值应不小于设计值；钻孔深度满足要求后，钻机控制钻杆停止转动，并缓慢向外拔出，使孔壁水泥浆在静压作用下固结；

八、锚杆安装

待锚杆长度，顺直度，定位支架，注浆管绑扎检验合格后，在监理工程师旁站下，进行锚杆入孔，锚杆入孔时确保锚索编号与孔号相对应，并且严格按锚孔倾角推进，在锚索推进时要平顺，严禁抖动、扭动、窜动，以防锚索扭曲卡阻等现象的发生；

九、孔口补浆及二次注浆

水泥浆初凝前，对孔口水泥浆液面下降的，进行孔口补浆，水泥浆初凝后立刻进行二次注浆，利用注浆管向孔内注入水泥浆；

十、张拉

锚固体强度达到设计强度75%以上时进行张力锁定，锁定值应满足设计要求；锁定48h后应力损失超过10%时，应进行二次补张拉，张拉完成后即完成整个锚杆的施工工艺。

2.根据权利要求1所述的一种全粘结支护锚杆施工方法，其特征在于：所述锚杆位置定位中，需要对测放并验收合格的锚孔位置进行编号，该编号作为锚杆制作编号的依据，经监理工程师确认无误后方可进行施工，施工过程中进行复测。

3.根据权利要求1所述的一种全粘结支护锚杆施工方法，其特征在于：所述潜孔钻机在钻进过程中，使用泥浆泵通过钻杆向孔内注入水灰比为1.2-1.6的水泥浆，注浆压力1.0-1.5MPa形成泥浆护壁，孔口保持有泥浆外溢，在水泥浆的作用下能够有效防止粉质黏土地质中塌孔和缩颈的发生，保证后续钢绞线锚杆能够顺利插入。

4.根据权利要求1所述的一种全粘结支护锚杆施工方法，其特征在于：所述在钻进过程中根据钻进及返浆带渣情况，明确记录地层的地质情况，若遇到特殊地层则及时采取措施，整个钻进过程中尽可能避免钻机振动、移位。

5.根据权利要求1所述的一种全粘结支护锚杆施工方法，其特征在于：所述在拔出的同时，向孔内注入水灰比0.5-0.6的水泥浆，置换出泥浆和稀水泥浆的混合浆液，注浆压力为2.0-2.5MPa，保持孔内压力平衡，保证锚固的直径值和强度值，使其满足设计要求。

6.根据权利要求1所述的一种全粘结支护锚杆施工方法，其特征在于：所述为防止泥浆固结，影响锚杆安装效果，锚杆安装应在钻杆拔出20min内安装完成。

7.根据权利要求1所述的一种全粘结支护锚杆施工方法，其特征在于：所述二次注浆时，注浆压力不小于2MPa，注浆体强度不少于30MPa，保证水泥浆能充分灌满锚杆孔，保证锚杆体与土体之间有充足的粘结或摩擦阻力。

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