浅析压力分散型抗浮锚杆施工工艺

摘要：目前关于压力分散型抗浮锚杆工程应用方面的报道不多。本文结合某大厦基础抗浮工程，就压力分散型锚杆的施工工艺进行了分析，希望可以为相关部门提供一点参考。

关键词：压力分散型抗浮锚杆；基础；工艺

从目前掌握的文献资料看，关于压力分散型锚索荷载位移特性的研究较少，对其粘结应力分布状态以及粘结应力影响范围的认识尚不清楚，对其锚固性能的认识还不充分，缺乏足够的经验方法来指导工程实践，本文即对该技术施工问题进行分析。

1 锚杆制作与安装

1.1 P 型锚杆制作

1) 钢绞线底端为锁锚形式，钢绞线为无粘结低松驰 II 级 1860 钢绞线；

2) 锚杆按间距 1.0~2.0 m 安装定中心支架，以使钢绞线保持平行，保证锚杆在锚孔中心；

3) 锚杆底端装设锥形防护装置，保护锚杆端部不被破坏，以及锚杆对孔壁的破坏；

4) 固定中心支架用铁丝绑扎牢靠；

5) P 型锚的注浆管安装与钢绞线组装工作同时进行，一次注浆管（通长）安置于锚板和钢绞线束中央，而二次注浆管（通长）捆扎在 P 型锚板和钢绞线束外一侧，注浆管的外径 20 mm，内径 15 mm，长度超出钢绞线 2.0 m 左右。

1.2 U 型锚杆制作

U 型锚的钢绞线通过弯曲机弯曲绕过聚酯纤维承载体+铁铸头组合体，再使用打包机将无粘结钢绞线固定在承载体上。锚杆按间距 1.0~2.0 m 安装定中心支架，以使钢绞线保持平行，保证锚杆在锚孔中心，固定中心支架用铁丝绑扎牢靠。

U 型锚的注浆管安装与钢绞线组装工作同时进行，一次注浆管（通长）捆扎在，二次注浆管（至第 1 个承载体）亦绑扎 U 型锚板和钢绞线束外一侧。注浆管的外径 20 mm，内径 15 mm，长度超出钢绞线 2.0 m 左右。

1.3 锚杆安装

钻孔至设计深度后，将制作好的锚杆体人工送入钻孔中，外露段长度应保证锚杆的锚入基础的锚固长度及张拉预留长度。外露段长度可以根据钻孔地面标高来确定。锚杆插入时应保护好注浆管的出浆口，以防注浆管堵塞。

2 锚杆成孔工艺

本工程锚杆成孔施工的难点和重点是卵石层中成孔，砂层及粘土层较容易成孔。

根据本工程锚杆设计、成孔地质条件和以往成功的工程经验，基本可确定两种锚杆钻孔成孔工艺。

2.1 地质钻机泥浆护壁成孔工艺

2.1.1 国产地质钻机

利用地质钻机带动小型组合牙轮钻，破碎砂、卵石地层，通过泵送人工配置的优质泥浆，利用组合的正反循环系统，将破碎的小颗粒砂卵石带出孔底；同时实践表明优质泥浆可以有效地稳定砂卵石层的孔壁，使所造的钻孔壁在相当长的时间内不坍塌。

2.1.2 泥浆配比

成孔工艺中最重要的是泥浆的配比，根据实际情况，在钻孔前在实验室内要做好泥浆配比试验。根据以往的工程经验，采用类似工程使用的钻孔泥浆配比。

在钻进过程中，泥浆性能会因钻孔情况的变化而发生变化。如钻到粘土层时，泥浆会变稠，粘度、切力增大，糊钻、泥包钻头的情况增多；钻到砂层时，大量砂粒会混入泥浆中，使含砂量增加、泥皮松散、失水量与比重加大，这不但使护壁性能降低，加速水泵磨损，严重时还可能造成由于泥皮塌落而发生孔内事故；在遇到承压水层时，地下水会大量侵入孔内使泥浆稀释、性能被破坏等等。这时应及时调整泥浆的性能，否则就难以维持正常的钻进。

2.1.3 地质钻机锚孔钻进方法

1）安装锚孔钻机、调平、调立、稳固；

2）锚孔孔径 150 mm，孔径偏差不大于 2 cm，深度偏差不大于设计深度 1%，成孔深度达到设计要求；

3）粘土地层选用 146 mm 前导式三翼钻头正循环清水钻进，卵石地层选用组合牙轮钻头；

4）遇砂、卵石地层需采用泥浆护壁；

5）锚孔钻进经常检查钻头尺寸，保证钻孔孔径；

6）掌握锚孔中心度，防止锚孔偏斜，跑斜后应采取措施，重新成孔。

2.1.4 洗孔

1）锚孔成孔后，将连接空压机的洗井管置入孔内，由上往下，再由下往上反复冲洗，同时不断补充清水至孔内泥浆比重小于等于 1.05，沉渣小于等于 30 cm；

2)做好孔口维护，防止泥浆流入孔内。

2.2锚杆注浆工艺

2.2.1 水泥灌浆配制

浆液配制如下：

1）水灰比：0.4：1；

2）水泥用量：P.O.42.5(普硅 525R)，套管跟进成孔每延长米用量不小于 45 kg，地质钻机泥浆护壁成孔每延长米用量不小于 60 kg；

3）减水剂用量：JG-2，用量为水泥重量的 0.8%；

4）水泥浆搅拌均匀，具有可靠性，低泌浆性。

2.2.2 注浆工艺

注浆前先泵送清水至孔口返水以疏通管路，后采用常压泵送方法注浆，注浆前不得拔出注浆管，以保证锚杆底端注浆充实；采用水下灌注法，首次注浆量以注满孔为准，充盈系数达 1.2 以上；注浆作业连续，注浆管要边注边拔，拔管高度不超出孔内浆液面。要注意上拔注浆管至各层承载体附近时，要充分注浆后再上提。

待一次注浆体初凝强度达 5.0 MPa 后，即可用高压注浆管进行地质钻机的二次高压注浆。由于采用的是 P.O 42.5 纯水泥浆液(水灰比为 0.4：1)，二次注浆的时间可在一次注浆后 24 小时至 32 小时之间进行，最多不宜超过 40 小时，因为超过 40 小时后，二次注浆的开阀压力需高达 10 MPa 以上，大多数泵无法达到这样的高压值。通常二次注浆的开启压力宜控制在 2~5 MPa 之间。锚固段注浆采用孔底返浆法，将注浆管插入到距孔底 50 cm处，用压浆机(泵)将水泥(砂)浆通入注浆管注入孔底，水泥(砂)浆从钻孔底口向外依次充满并将孔内空气压出，而水泥浆则由孔眼处挤出并冲破第一次注浆体。

为了提高浆体的早期强度，加入适量的外掺剂，起到早强和膨胀的作用；在做配合比实验时，同时做掺加外加剂和不掺加外加剂的两组水泥浆的配合比。根据实验结果进行比较之后，根据实际需要决定水泥浆是否掺加外加剂。

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