關(guān)于巖土工程施工中錨固技術(shù)的深入研究

林勸利

（廣州市泰基工程技術(shù)有限公司 廣東廣州 510000）

關(guān)于巖土工程施工中錨固技術(shù)的深入研究

林勸利

（廣州市泰基工程技術(shù)有限公司 廣東廣州 510000）

現(xiàn)如今在工程建設(shè)過程中，巖土錨固技術(shù)開始得到廣泛運(yùn)用，尤其是壩體、基坑以及抗浮抗傾、地下室以及隧道等工程。本文首先介紹了錨固工程技術(shù)的發(fā)展，然后介紹了施工中選用技術(shù)的原則以及錨固的機(jī)理，最后闡述了巖土工程施工中錨固技術(shù)的施工要點(diǎn)。

巖土工程；錨固技術(shù)；研究

1 引言

最近幾年我國(guó)增加了在巖土工程方面的投入力度，使得其工程建設(shè)開始發(fā)展壯大，其中應(yīng)用最為廣泛的就是巖土錨固技術(shù)。錨固技術(shù)在不斷成熟的工藝背景下得到了完善，因此也提高了工程的總體施工水平。除此之外，在工作者不斷開展的研究工作下，我國(guó)關(guān)于此項(xiàng)技術(shù)的研究也得到了重要的發(fā)展，而且關(guān)于錨固技術(shù)的重要環(huán)節(jié)也取得了階段性的發(fā)展。

2 錨固工程技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)述

目前我國(guó)改進(jìn)的巖土錨固技術(shù)主要是在結(jié)構(gòu)、材料以及工藝等方面，而且發(fā)展的方向主要是為了讓該技術(shù)能合理受力、承載快速以及擁有更高適應(yīng)性和更高效率等，從而能更好的適應(yīng)劣質(zhì)的地層環(huán)境工程以及特殊的工程結(jié)構(gòu)。像是在使用自進(jìn)式錨桿時(shí)，就可以用它來加固復(fù)雜地層的錨孔鉆造；對(duì)于精軋螺紋鋼錨桿，不僅在施工過程中使用簡(jiǎn)便，而且能增加工作效率。工作時(shí)若遇到關(guān)于錨桿的不同長(zhǎng)度要求時(shí)，我們還可以用套接來增加錨桿長(zhǎng)度，有時(shí)可以達(dá)到20m，或者更長(zhǎng)。我國(guó)經(jīng)過四十多年的研究與實(shí)踐，巖土錨固技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的發(fā)展和進(jìn)步，研究成果、理論成果以及實(shí)踐等都得到非常成功的發(fā)展。在建筑地下工程及隧道、深基坑支護(hù)、邊坡防護(hù)以及水利工程等都會(huì)使用到巖土錨固技術(shù)，該技術(shù)的使用不僅能調(diào)整和改善工程、巖土的分布和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且能減少結(jié)構(gòu)開裂和工程滑坡和坍塌。

3 巖土工程施工技術(shù)的選用原則

3.1 實(shí)踐性原則

巖土工程的情況是比較復(fù)雜的，因此能否投入實(shí)踐也成為了選擇技術(shù)的關(guān)鍵，單獨(dú)的技術(shù)分析和理論無法準(zhǔn)確的反應(yīng)實(shí)際情況，因此最終的施工方案必須以真實(shí)的情況為基礎(chǔ)來確定。目前施工技術(shù)和設(shè)備都得到了發(fā)展完善，也研究了更多的設(shè)計(jì)方法，除此之外，當(dāng)使用不同的方法時(shí)，效果也是相同的。

3.2 適用性原則

無論哪一種施工技術(shù)，在工程使用過程中既有益處也有害處，而且其中也包含了別的方面的問題，因此遇到這種情況時(shí)，我們?cè)诒ＷC與相關(guān)管理部門溝通良好的基礎(chǔ)上，保證工程順利進(jìn)行。特別是該技術(shù)的特征不明顯，鑒別起來較為困難，因此不能用單一的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)來判定技術(shù)的優(yōu)良。也就是說，在進(jìn)行巖土工程時(shí)選擇的是最合適的技術(shù)而不是最好的技術(shù)。

3.3 經(jīng)濟(jì)性原則

在建設(shè)巖土工程的時(shí)候，沒有固定的技術(shù)類型。不同的工程有時(shí)可以用同一種技術(shù)，我們需要綜合考慮各個(gè)方面的內(nèi)容來確定在一種巖土工程中選擇的技術(shù)類型，其中考慮的內(nèi)容除了經(jīng)濟(jì)和安全之外，技術(shù)的水平也是非常重要的，當(dāng)然了，工期也是必須考慮的。但是在施工時(shí)，經(jīng)濟(jì)因素則是在選擇后背技術(shù)方案時(shí)最重要的因素。

4 錨桿的錨固機(jī)理

錨桿的承載力是通過一端穩(wěn)固的錨固于深層穩(wěn)定土體來提供的，錨固段的內(nèi)力傳遞和抗力構(gòu)成組合成了錨固機(jī)理。而端頭錨固式錨桿與粘結(jié)式錨桿的錨固機(jī)理是不一樣的。

粘結(jié)式錨桿的使用范圍最廣，其中預(yù)應(yīng)力錨桿的荷載傳遞機(jī)理是：錨桿與注漿體之間由外加荷載產(chǎn)生相互作用力的時(shí)候，注漿體將其傳給圍巖，錨固的作用就是增加注漿體與圍巖、桿體與注漿體之間的穩(wěn)定性。而非預(yù)應(yīng)力錨桿，特別是使用在破碎巖中的錨桿，在分析荷載傳遞機(jī)理時(shí)，將注漿體和桿體看成統(tǒng)一的個(gè)體，圍巖和錨固體在外荷載的作用下，產(chǎn)生相對(duì)位移，由此產(chǎn)生錨固力，即相互作用力。粘結(jié)式錨桿的受力簡(jiǎn)圖如圖1所示。

圖1 粘結(jié)式錨桿的受力簡(jiǎn)圖

現(xiàn)用螺旋錨為例來分析端頭錨固式錨桿。錨頭、錨桿以及錨片組成了螺旋錨。在實(shí)際使用時(shí)，必須用外力才能把螺旋錨扭入土體。葉片和巖體通過拉拔荷載的作用形成正壓力，從而維持錨固體平衡。使用這個(gè)錨桿，減少注漿過程，錨定板就是旋入土體的錨片，通過外力作用，其表面就有了平衡外力的內(nèi)力，即被動(dòng)土壓力。其受力如圖2所示。

圖2 端頭錨固式錨桿的受力簡(jiǎn)圖

5 巖土工程施工中錨固技術(shù)的施工要點(diǎn)

5.1 巖土工程的鉆孔技術(shù)

在建設(shè)巖土工程時(shí)，錨固技術(shù)不能用過大或是過深的鉆孔孔徑，在達(dá)到錨固力標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，最大限度的減少鉆進(jìn)周期，避免受到其深部地層內(nèi)應(yīng)力的影響，使用效率更好的懸空設(shè)備和機(jī)具，在設(shè)計(jì)錨固張拉噸位之后，從而選擇鉆孔的直徑和深度。在鉆孔的過程中，由于其洗井介質(zhì)主要是水和空氣，因此應(yīng)迅速鉆穿地層，為了保證鉆孔孔壁的穩(wěn)定，防止鉆孔出現(xiàn)彎曲，所以要盡量降低鉆孔設(shè)計(jì)孔徑。在鉆孔時(shí)，若是遇到比較復(fù)雜的地層，增加了鉆孔難度，那就應(yīng)該從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，減少單索錨固設(shè)計(jì)噸位，或是使用端部擴(kuò)大型錨固段的方法來縮小鉆孔孔徑。當(dāng)遇到淤泥（或淤泥質(zhì)土）和淤泥質(zhì)砂土的施工環(huán)境時(shí)，鉆孔的時(shí)候可以帶套管跟進(jìn)，從而避免出現(xiàn)塌孔或是涌水涌砂問題。

5.2 錨桿桿體的就位

在進(jìn)行地下工程施工時(shí)，錨固技術(shù)成為一項(xiàng)非常重要的技術(shù)。用錨桿支護(hù)將地下工程周壁挖出后，應(yīng)檢查桿體質(zhì)量后才能將其放入鉆孔，避免出現(xiàn)坍塌、滑移等后果，影響地下工程施工。在保證安全的前提下安放桿體，不能懸掛重物或是敲擊。與此同時(shí)，必須保證錨桿防腐保護(hù)設(shè)施是否嚴(yán)格符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，確保其完整性，以承受結(jié)構(gòu)物的上托力、抗拔力和土墻的土壓力、水壓力。安放的桿體一端應(yīng)連接擋土墻或工程結(jié)構(gòu)物，另一端錨固在地基巖層中，同時(shí)，注漿管也要與桿體一同放入鉆孔。若是使用非預(yù)應(yīng)力的全長(zhǎng)粘結(jié)型短錨桿，也會(huì)選擇先注漿后插桿。

5.3 灌漿施工的技術(shù)

在錨固施工中，灌漿是非常重要的階段，該環(huán)節(jié)的成功對(duì)錨固件的承載能力起到直接的作用。具體表現(xiàn)在：控制水灰比從而將水泥漿材料控制在設(shè)計(jì)規(guī)定要求之內(nèi)；規(guī)定灌入的錨固漿液達(dá)到設(shè)計(jì)要求的抗壓強(qiáng)度的時(shí)間是28d齡期；注漿作業(yè)不能分階段進(jìn)行，應(yīng)連續(xù)緊湊實(shí)施，后續(xù)的注漿工作完成時(shí)間必須是在初始注漿初凝之前，在該項(xiàng)工作進(jìn)行過程中，注漿管的管頭在注漿液面內(nèi)50cm以下，并隨著泥漿的灌入而慢慢提出，但不能將其全部提出，避免錨固桿發(fā)生斷桿等質(zhì)量問題；從孔底開始一次注漿，一直到漿液從孔口流出，當(dāng)一次注漿的水泥結(jié)合體高于2.0MPa時(shí)，就可以進(jìn)行錨固體的二次高壓注漿，具體情況參考設(shè)計(jì)參數(shù)。施工時(shí)正好遇上冬天，這時(shí)在進(jìn)行施工時(shí)就應(yīng)該根據(jù)按照灌漿施工的相關(guān)文件中的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制水泥漿的溫度，根據(jù)不同的溫度來選擇不同的方式來保養(yǎng)灌漿施工的設(shè)備機(jī)具。

5.4 張拉鎖定施工的技術(shù)

為了達(dá)到錨固結(jié)構(gòu)施加要求的預(yù)應(yīng)力值，我們會(huì)選擇張拉錨桿體來實(shí)現(xiàn)，即采用張拉設(shè)備的方式來使錨桿桿體自由段產(chǎn)生彈性伸長(zhǎng)變形。具體做法是：通過分析錨桿體材料和鎖定力來選擇張拉設(shè)備；待錨固體及承壓結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度符合規(guī)定要求以及張拉力與錨桿體軸線有標(biāo)準(zhǔn)的垂直度，就可以開始張拉；應(yīng)檢查每一個(gè)錨具才能開始安裝夾具；不能一次施加所有的張拉荷載，需要分級(jí)進(jìn)行；當(dāng)鎖定荷載穩(wěn)定時(shí)，張拉鎖定工作就完成了。

6 結(jié)束語

現(xiàn)如今人們?cè)絹碓街匾晭r土工程施工，我國(guó)在錨固技術(shù)上的研究也越來越多，因此該技術(shù)的要求也越來越高，這對(duì)施工人員的技術(shù)水平也提出了更高的要求。此類企業(yè)應(yīng)增加對(duì)先進(jìn)錨固技術(shù)的學(xué)習(xí)力度，發(fā)展創(chuàng)新，制定出符合企業(yè)發(fā)展的、科學(xué)合理的施工技術(shù)，唯有如此才能將企業(yè)的施工技術(shù)更好的向勞動(dòng)力轉(zhuǎn)化。

[1]王君名，李林.巖土錨固工程技術(shù)的發(fā)展和存在的問題[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012，5（18）：56～58.

[2]高文中，鄭曉玲.有關(guān)錨固工程施工技術(shù)在巖土工程中的探討[J].科技月刊，2013（24）：89～90.

[3]李禹城.巖石工程施工中錨固技術(shù)要點(diǎn)分析[J].城市建設(shè)理論研究，2012（9）：34～36.

TU472

A

1673-0038（2015）49-0050-02

收稿日期：2015-11-18

林勸利（1985-），女，助理工程師，大學(xué)?？?，主要從事建筑工程管理工作。