锚杆施工技术的概述.ppt

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1、锚杆施工技术的概述,5.1 概述,5.1.1 锚杆定义： 将受拉杆件的一端固定在边坡或地基的岩层或土层中，另一端与工程建筑物相连接，用以承受由于土压力、水压力或风压力等所施加于建筑物的推力，从而利用地层的锚固力以维持建筑物（或岩土层）的稳定。,第5章 锚杆施工技术,锚杆施工技术的概述,5.1.2 锚杆技术应用,（1）边坡工程应用,锚杆施工技术的概述,（2）山体加固,（3）抗浮工程应用,首都国际机场地下室抗浮锚固工程,（4）深基坑锚固工程,（5）抗倾覆的结构工程,（6）隧洞与地下工程应用,锚杆施工技术的概述,用预应力锚杆加固边坡以支承桥基,（7）特种结构物的锚固与稳定,锚杆施工技术的概述,5.1

2、.3 锚杆的类型（1）预应力锚杆与非预应力锚杆,预应力锚杆与非预应力锚杆结构构造比较 （a）预应力锚杆 (anchor) （b）非预应力锚杆(bolt),预应力锚杆,非预应力锚杆,拉力,锚杆位移,锚杆施工技术的概述,（2）拉力型锚杆与压力型锚杆,拉力型锚杆和压力型锚杆结构示意图 (a)拉力型锚杆 (b)压力型锚杆,锚杆施工技术的概述,拉力型与压力型锚杆的荷载分布 （77年Mastrantuono与Tomiolo报导）,锚杆施工技术的概述,（3）荷载集中型与荷载分散型锚杆,荷载集中型,荷载分散型,锚杆施工技术的概述,荷载集中型锚杆粘结应力分布特征,压力分散型锚杆(单孔复合锚固）粘结应力分布特征,

3、锚杆施工技术的概述,(4) 机械固定型和胶结固定型锚杆,机械固定型楔缝式锚杆,锚杆施工技术的概述,机械固定型涨壳式锚杆,南非贝尔公司涨壳锚杆,法国生产的涨壳锚杆,锚杆施工技术的概述,胶结固定型树脂胶结锚杆,(a)树脂固定的张拉锚杆 (b)全长用速凝和缓凝树脂的张拉锚杆 (c)全长用树脂锚固的非张拉锚杆,缓凝树脂,速凝树脂,锚杆施工技术的概述,胶结固定型水泥浆胶结锚杆,锚杆施工技术的概述,机械固定与胶结料固定相结合的锚杆,涨壳式中空灌浆锚杆,锚杆施工技术的概述,Williams公司的涨壳式中空锚杆的细部构造及工作原理 (a)细部构造； (b)涨壳工作时形成的抗力,锚杆施工技术的概述,威廉姆斯岩石

4、锚杆注浆浆液流动图,锚杆施工技术的概述,（5）扩体型锚杆,锚杆荷载传递方式的比较 (a)摩擦型 (b)摩擦支承复合型,锚杆施工技术的概述,底端扩体型锚杆,用旋转叶片形成的扩体锚杆 （固定地层：砂； 固定长度：610m； 极限承载力：9001400 kN 比=12cm锚杆承载力提高23倍）。,锚杆施工技术的概述,多段扩体型锚杆,锚杆施工技术的概述,（6）缝管锚杆与水胀式锚杆 全长摩擦型锚杆,缝管锚杆结构构造 1开缝钢管；2挡环；3托板,锚杆施工技术的概述,水胀式锚杆是利用高压水使钢管膨胀，将其全长固定在钻孔中。,将41mm钢管 机械整形成 28mm杆体 高压水膨胀 水胀式锚杆,锚杆施工技术的概述

5、,5.1.4 锚杆的构造,锚杆的构造包含锚固体（内锚头）、拉杆及锚头（外锚头）三个基本部分组成。,锚杆施工技术的概述,5.2 锚杆材料,锚体材料,钢筋,钢管,钢绞线,无粘结预应力钢绞线,水泥系灌浆材料,水 水泥 细骨料 外加剂,承载体 钢板承载体 高分子聚酯纤维增强塑料,锚头材料 OVM锚具 YGM精轧螺纹钢锚具 LM锚具,承压板、台座,防腐材料及其他材料 防腐油脂 锚杆杆体护管 隔离架,锚杆施工技术的概述,5.3 锚杆施工,5.3.1 锚杆施工工序 施工准备 锚杆孔钻凿 锚杆的制作与安放 锚杆注浆 锚杆的张拉与锁定 锚头封头,锚杆施工技术的概述,5.3 锚杆施工,5.3.2 施工准备工作 施

6、工前调查； 施工组织设计； 钻机作业空间及场地的平整； 钻孔机械、张拉机具、注浆设备等机械设备选定； 材料的准备； 电力供应以及给排水条件。,锚杆施工技术的概述,5.3 锚杆施工,5.3.3 锚杆成孔工艺 应满足设计要求的孔径、长度和倾角。 （1）一般要求 对锚固区段的位置和岩土分层厚度进行验证； 不同的岩土条件，应选用不同的钻机和钻孔方法； 优先采用无水钻孔法，其次采用清水钻孔法，最后采用泥浆护壁钻孔法； 清水钻孔法和泥浆护壁钻孔法要求用清水充分清洗孔壁； 若地下水从钻孔内流出，可采取注浆堵水，防止锚固段浆液流失； 判断地层的透水强度 对于滑坡整治和斜坡稳定的工程，采用固结灌浆改良地层或无水

7、钻孔法。,锚杆施工技术的概述,5.3 锚杆施工,（2）钻孔精度 钻孔精度视结构物的重要程度和使用目的有所不同。 土层锚杆设计与施工规范CECS2290规定： 钻孔水平方向孔距误差50mm； 垂直方向孔距误差100mm； 钻孔底部的偏斜尺度锚杆长度的3。,锚杆施工技术的概述,5.3 锚杆施工,（3）钻孔机械和钻孔方法 小直径短锚杆的钻孔： 45mm，L4.0m 气动冲击钻机 高效移动式单臂或多臂凿岩台车,锚杆施工技术的概述,大直径长锚杆的钻孔： 60168mm，L550m 采用冲击钻、潜孔钻、回旋钻 、螺旋钻等。,锚杆施工技术的概述,5.3 锚杆施工,钻机选择：岩土类型、钻孔直径、钻孔长度、接近

8、锚固工作面的条件、所用冲洗介质的种类、锚杆类型、钻进速度等。,钻进方法：螺旋式、冲击式、回旋式、冲击回旋式、回旋冲击反循环、潜孔锤。,锚杆施工技术的概述,5.3 锚杆施工,5.3.4 杆体制作和安放 (1) 杆体制作 粗钢筋或精轧螺纹钢筋: 外端加工成螺纹，每隔23m安放 隔离件，可用套筒连接。预应力锚杆自由段除涂防腐涂料 外，还应套上塑料管或包裹塑料布进行防腐和隔离。 多股钢绞线：呈波浪形，通过夹紧环和扩张环（隔离环）的 交替设置而成。,锚杆施工技术的概述,粗钢筋杆体制作,锚杆施工技术的概述,粗钢筋连接闪光对焊,锚杆施工技术的概述,粗钢筋连接冷挤压套筒连接,锚杆施工技术的概述,锚杆施工技术的

9、概述,临时性锚索杆体构造,锚杆施工技术的概述,5.3 锚杆施工,(2) 杆体安放 杆体与注浆管同时插入钻孔底部； 对于土层锚杆，要求钻孔完后立即插入杆体； 锚杆有支架一面向下； 若钻孔使用套管，则在插入杆体灌浆后再拔出套管； 小口径锚杆孔，要求灌浆后再插入杆体。 两根以上杆体，应间隔23m点焊成束；,锚杆施工技术的概述,5.3 锚杆施工,5.3.5 注浆 （1）注浆目的：将锚杆与地层固定，并对锚杆加以保护。 （2）注浆设备：磅秤、搅拌机、压浆泵 （3）注浆材料：水泥浆或水泥砂浆；浆体强度30MPa；水灰比0.40.5；灰砂比1:1或1:0.5；可掺入外加剂。,锚杆施工技术的概述,锚杆施工技术的

10、概述,（4）注浆方法 一次注浆法：无压灌浆 封口 补压灌浆 二次注浆法：锚固段灌浆 养护、张拉 自由段灌浆 注浆压力：压力越大，承载力越高； 每米厚度注浆压力可取2.2MPa。,5.3 锚杆施工,锚杆施工技术的概述,锚杆施工技术的概述,5.3 锚杆施工,5.3.6 锚杆张拉、锁定 （1）设备,张拉油泵,2）锚杆张拉要求 通过张拉设备使锚杆杆体的自由段产生弹性变形，从而对锚固结构产生所要求的预应力值。 锚固体和台座的混凝土强度达到15MPa后方可进行张拉。 正式张拉前应进行预张拉，预张拉力取设计轴向拉力值的1015%。 永久锚杆张拉控制应力0.6fptk，临时锚杆张拉控制应力0.65fptk。

11、锚杆宜超张拉1020%，再卸荷至设计拉力值后锁定。,锚杆施工技术的概述,（3）锚杆锁定,可用扳手拧紧螺母锁定,锚索OVM锚具锁定,锚杆施工技术的概述,5.4 锚杆防腐保护,5.4.1 基本防护措施 （1）杆体自身质量要有保证，自身没有质量缺陷。 （2）在锚索周围一定范围内，建立区域性的高碱环境，使预应力筋钝化，而不被腐蚀。水泥浆体防护是锚索永久防护的基础手段。 （3）用高分子材料，在预应力筋表面（或之外）一定区域，建立非金属覆盖层、防护套等。 （4）控制材料强度的使用系数。 （5）采用可以减少内锚段应力集中状况的锚索结构、增大内锚段安全系数办法，防止内锚段浆体开裂，提高防护效果。,锚杆施工技术

12、的概述,5.4 锚杆防腐保护,5.4.2 常用防护方法 （1）锚头防护,锚杆施工技术的概述,（3）锚固段的防护,锚杆级防护构造,锚杆施工技术的概述,锚杆级防护构造,（3）锚固段的防护,锚杆施工技术的概述,5.5.1 锚杆试验 锚杆试验一般分为:基本试验、验收试验、蠕变试验和特殊 试验。 （1）基本试验：用于确定设计参数和提供设计依据。任何 一种新型锚杆或已有锚杆用于未曾用过的地层时，均应进 行基本试验。试验必须在场地进行。试验锚杆数量一般取3 根。最大试验荷载不应超过钢丝、钢绞线、钢筋强度标准 值的0.8倍。试验装置如下图。,5.5 锚杆试验,锚杆施工技术的概述,基本试验装置,锚杆施工技术的概

13、述,锚杆破坏标准： （1）后一级荷载产生锚头位移量达到或超过前一级荷载产生位移量的两倍； （2）锚头位移不收敛； （3）锚头总位移超过允许位移值。,锚杆施工技术的概述,锚杆荷载位移（Q-S）曲线,锚杆荷载弹性位移（Q-S）曲线,锚杆荷载塑性位移（Q-S）曲线,锚杆施工技术的概述,（2）验收试验： 目的：检验锚杆工作性能；及时发现锚杆设计施工中的缺陷；鉴别工程锚杆是否符合设计要求。 试验数量：试验锚杆数量取锚杆总数的5%，且不少于3根。 试验荷载：最大荷载值不应超过锚杆预应力筋的Afpth值的0.8倍。永久性锚杆的最大试验荷载为锚杆设计拉力值的1.5倍。临时性锚杆的最大试验荷载为锚杆设计拉力值的

14、1.2倍。,锚杆施工技术的概述,验收合格标准：锚杆的总弹性位移超过杆体自由段长度理论弹性伸长的80%，且小于杆体自由段长度与1/2锚固体长度之和的理论弹性伸长。同时锚杆在最大试验荷载作用下锚头位移要达到稳定状态。,锚杆施工技术的概述,（3）蠕变试验 对象：塑性指数大于17的淤泥及淤泥质土土层中的锚杆，应进行蠕变试验。,锚杆施工技术的概述,蠕变系数：反映不同荷载作用下各观测时间内蠕变曲线 的斜率值。,锚杆施工技术的概述,5.5.2 锚杆的长期观测 锚杆设置后，连续观测超过24h就可称为锚杆的长期观测。 目的：监测锚杆预应力或位移的变化，确认锚杆的长期工作性能。 测力计类型：（1）机械测力计 （2）液压测力计 （3）弦式测力计 （4）引伸式测力计 （5）光弹测力计,此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢你的支持，我们会努力做得更好！,