铆钉式锚杆施工的技术

一、工程概况

我单位承建的某危改工程乙栋住宅，基础为φ300钻孔灌注桩及承台梁组合结构。基础置于粉砂泥岩的坡顶上，坡高12m左右，粉砂泥岩，裂隙发育，岩体呈50°~60°滑坡带。在平基时，因雨季施工，岩体裸露后，受雨水渗透影响，造成粉砂泥岩产生局部垮蹋。危及建筑物基础的稳定和施工人员的安全操作。影响相邻建筑甲栋住宅的安全，在此情况下，我们立即停止施工，向公司总工办反映，与公司共同查勘研讨后，为保证岩坡的稳定，决定先采用铆钉式锚杆来将岩坡锚固好，然后再施工乙栋住宅钻孔灌注桩。当时，对危岩的处理，一般采取锚杆深入稳定层后在外作挡土墙，鉴于本处岩层不是太破碎，采用铆钉式扩大头铆住滑动层，以防止危岩下滑，这种处理方法很新颖。

铆钉锚杆，设计直径D=125mm，每孔采用3根Ⅱ级钢筋焊接骨架，锚杆锚固砂浆采用水泥砂浆M30.垂直高度12m高共计布置五排铆钉式锚杆，锚杆水平间距离1.65m，固定锚固段落不小于5m，自由锚固段随岩坡高度呈线性增加，铆钉砼C28，内配双向φ12@100，双层钢筋网片，锚杆水平倾角15°。

二、锚杆施工准备

锚杆是一种新型承拉杆件，它的一端与结构物或挡土墙桩联结，另一端锚固于地基岩石中，利用岩石与锚杆不能与锚固力来承受各种向外倾覆力。

本工程铆钉式锚杆的施工难度在于锚杆不能与竖向钻孔灌注桩相撞，必须准确控制钻孔角度，不能左右偏斜。

针对施工中可能出现的问题，制定了如下技术措施：

1、定好一平行于乙栋住宅基础线的垂直面，以此控制钻孔角度和钻孔位置。

2、用水平尺控制机座水平，用自制量角器控制锚杆的倾角和左右偏差角度。确保锚杆和水平呈15°角。

3、采用φ15mm镀锌水管丝接检测钻孔深度。

4、为保证砂浆有低收缩性高耐久性，砂浆水灰比控制为0.40，并掺入5‰的NNO.

三、锚杆施工程序根据实际情况，制订了工艺流程，要求严格执行。

四、成孔

钢管架设好后，按设计要求测量定孔位，锚杆孔的钻孔工艺将直接影响锚杆锚固能力。本工程采用国内通常采用的旋转钻孔机钻孔，因考虑岩体裂隙发育，且考虑岩体裂隙发育，且岩体呈50°~55°滑坡带，为免造成粉砂岩继续垮踏，钻孔为干钻法施工，采用机械为4m3气压缩机，利用空气介质清孔，钻为重庆探矿机械厂生产的XY-2PB型钻机，整机重量不到1.0t.该钻机能将回转轴固定在不同的角度施行钻孔，加之用自制量角器测，有效地保证了锚杆和水平面呈15°夹角要求，钻机底部装有便于移动的行走架，移动方便。钻机就位准确方便，保证了钻孔的质量。

设计锚杆孔孔径在锚固段和非锚固段为φ125mm.下倾15°，成孔后立即验孔及清锚杆孔，下锚灌浆。

五、下锚灌浆

设计在非锚固段，仍采用砂浆封闭，减少了对锚杆的特殊防腐处理。灌浆是锚杆施工的关键阶段，直接影响锚杆的质量，不仅灌浆时作好有关数据记录，而且采取有效的措施控制灌浆质量。为了减少砂浆凝固时的收缩，尽量减小水灰比，加大用砂量，选用配合比为水泥：砂：水=1：1.1：0.4，并掺入5%NNO，砂为特细砂，细度模数不小于0.7，含泥量不大于3%.水泥为普通硅酸盐水泥525#.

灌浆时将灌浆管插入孔底，用砂浆泵水泥砂浆压入孔内，灌浆泵工作压力要求为0.4MPa以上，压力灌浆直到孔口溢出浓度为所灌砂浆一致时为止。灌浆管的移出速度应根据泥岩区情况和孔深控制，特别在裂隙发育的强风化泥岩区，要根据施钻记录，邻近孔的灌浆情况，并振动式缓慢移出，确保灌浆管始终埋入砂浆内。移出灌浆管时，使所灌砂浆都受到轻微振动，以减少气泡产生的防止灌浆不密实。灌浆管拨出后，立即插放锚杆钢筋骨架，并施以轻微振动，钢筋骨架安装位置见剖面图3.然后检查钢筋骨架是否放到位，当钢筋骨架放到位后再检查灌浆完好情况，进行二次灌浆并封闭孔口。整个锚杆施工完毕，三天内达不到强度后，立即施工铆钉式锚杆的铆钉，几何尺寸详图5A大样。在施工中，承力台内布置增加二片钢筋网片，采用钢筋为φ12双向布置间距@100×100.承台浇捣好后，整个铆钉式锚杆的施工宣告完毕。

六、铆钉式锚杆的施工验算

根据岩石稳定分析，按最不稳定面确定，按图6进行滑动面应力分析。

1、锚杆抗力计算：

H=12m

L=H÷sin55°=12/0.819=14.65m

B=L×cos55°=14.65×0.574=8.41m

γ=2.5（t/m3）（岩石容重）

A=1.65（m）（锚杆水平间距）

F=0.1（滑动面内磨擦系数）

岩石重力W=H？B？A？γ/2

=12×8.41×1.65×2.5/2

=208（t）