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用锚固法与拉杆法施工

333 2021-06-29 10:26:05

拉杆与预加适当拉力的锚碇是对深基坑开挖的最大贡献之一。由于拉杆法的最大优点是在竖井内部施工.时完全没有障碍,所以为人们乐于使用。在不规则的复杂施工场所,能以很少的挡土横撑就可完成任务,这是大量使用拉杆法的原因。由于对锚固法的不断改进与对其效果的可靠检测遂使其适用范围更加广泛。在目前应用的例子中,作为使深基坑底板具有抵抗浮力的结构设施, 拉杆确实有效。

拉矸法是适宜于在硬地层,混有砂石的粘土及基岩上施工C的方法。对于软粘土量层,及压密过程未结束的地层尚有疑问,应避免在该类地层内使用。凡有电力、瓦斯、水管及其附属的地下结构物等重要障碍物的处所,以及深挖工程需要将锚杆伸入他人土地而未得到侵入允许时亦不可使用。作为永久性结构物使用的拉杆,则既要保证将来不会使近周有关工程招致危害, 又不致损害拉杆构造的功效才行。此外,由于地质条件以及钢缆张紧部位等所产生的尚未了解的蠕变现象,故在当作永久结构物来使用时还有很多问题亟待研讨。

(1)安装锚锭及灌浆

由于土的情况复杂多样,所以拉杆插入和固定的方法是难以标准化的。在基岩以外的土中使用时 (虽然未必是全部但大多数是临时结构),首先将套管插至预定的深度,把平行钢丝束或钢绞线及钢锚杆等张拉材料插入套管中,然后通过适当的灌浆管进行灌浆。浆液渗进土的孔隙中,在形成球形锚矿根部的同时拨出套管。在球形锚碰硬化后, 当锚扦受到拉力作用时,就产生钻固的效果。如用现代的施工技术,锚固作业 比较斜单,施工速度也快。

当岩层的深度情况允许,则采用岩层锚杆是很合适的。如果用冲击法将φ100~150mm的管子打进基岩,插入基岩深度有4.5~6.0m,即可获得非常卓越的锚固效果,开孔后,插入高强度钢筋或七索单股钢绞线并灌浆。这样的锚杆可以承受非常大的拉力。这种岩层锚杆曾使用于纽约世界贸易中心的地下连续墙上。该式拉杆是通过直径150mm的套管在基岩上凿孔,,孔径为132mm,,深度为10,5m。锚杆最大能承受

约300t荷载,可以用这种拉杆支持深达15~30m 的地下连续琥。

根据拉杆的锚固段所处的地层不同,如岩层、冲积层、粘土层或砾石层等,其灌浆的渗透范围亦不同。

固着在基岩上的拉杆,其承载力由拉杆强度控制。固定在冲积层中的锚杆,受灌浆渗透范围内土的屈服强度制约,因此最终强度要比在基岩中的低。 例如;在冲积砾石层内锚杆最大的承载力为250tf,但固定于基岩上就可获得比它大得多的承载力。与之相较,粘土层 的最 大 承载力仅为20~30 tf。

灌浆施工最重要的问题是要在灌浆之后获得较大的压缩强度。水泥浆的配合比(有时灌注拌有砂的灰浆)必须取决于对土质,现场作业条件以及工程类型等方面的周密考虑。对基岩灌浆并不特别困难,有时甚至无需加压灌注。然而在冲积层中锚固时必须在固定部分周围有大量的土保持稳定。这表示处于压力灌浆的渗透区的土和渗透区以外的土不同,必须是已被加固了的。

(2)防腐蚀

由于考虑到在地基中存在侵蚀性物质, 使暴露的钢材受其腐蚀t 所以对作为永久性结构物的锚固装置来说,防腐蚀是一项重要的课题。一般的防腐蚀方法是在拉紧后用水泥浆把锚杆的白由段包裹起来。 但是考虑到水泥浆保护层会因锚杆的弹性变形而出现细微裂纹,所以预先需用特殊的树脂进行涂膜加工。此外,自由段部分的防腐蚀还可用下述方法,即在锚杆周围用连续的塑料套管包裹起来并在其中注入水泥浆或树脂。另外还有用聚乙烯管的方法。

(3)临时锚杆的拆除

对于锚杆工法来说,经常遇到地乔产权的问题,因为在一般情况下,锚杆多数是娶伸进邻近的他人土地下面,这不一定会得到许可。当锚杆作为永久结构物使用时,问题更为严重。

如果锚杆是施工的临时性设施,因为可以拆除,那是一定会得到同意的。拆除的办 法有用氧气烧断钢芯等几种,在灌浆段的上面将锚杆切断,将其从钻孔中拔出来。

(4)预应力锚杆

锚杆的头部要进行加工, 使之可以用液压千斤顶施加预应力。液压千斤顶要使用220t以上的最大拉力,适宜作为头部的材料有钢筋混凝土及钢制楔块。荷载小的采 用 普 通 锚县。对荷载大的(500t或更大)就要采用钢 筋混凝土和钢制的特殊锚具,使之既能测定荷载又能进行锚杆再张拉。

尤其重要的是在锚杆灌浆之前,锚固区的土应是充分固结的。不然会使锚杆在施加预应力时向外移动, 而且这科情况还会接连地重复发生。

为了避免上述麻烦, 对锚固段进行灌浆的压力必须能够压缩周围的土, 使锚固段全长形成一定直径的 扩大 段。为此、利用止浆塞将锚杆的锚固段和自由段分开。 后者在对锚杆施加预应力之前保持自由状态。通过止浆塞可以进行高压灌浆,能使锚固段周围的土受到压缩。这样,可以只利用一道工序进行土体压密和造成锚定这两项工作。

使用锚杆的工程;尤其是作为永久性结构物使用时,要进行现场试验来证实锚杆是否能承受设计荷载 <般是钢缆破坏拉力的60%)的作用。

此外还要另外作试验锚杆进行张拉试验到设计荷载以上(一般增加25%)。

为了限制拉杆拉紧时的伸长,要规定此项伸长的限度,此外,还要不致发生部分锚杆应力集中现象,确认各根锚杆是否均匀地都在设计荷载范围以内。这是要特别加以注意的。

由于希缝获得最经济的效果,即使于同一现场,其支护工程也往往采用与其他形式支撑相结合的方式。 例如,若第一磨支护就采用斜撑,则就要很长的长度,又不易起到支护

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