土层锚杆施工工艺

依据标准：

《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

1、范围

本工艺适用于工业与民用建筑土层锚杆工程。

土层锚杆简称土锚杆，它是在地面或深开挖的地下室墙面(挡土墙、桩或地下连续墙)或未开挖的基坑立壁土层钻孔(或掏孔)，达到一定设计深度后，或再扩大孔的端部，形成柱状或其他形状，在孔内放人钢筋、钢管或钢丝束、钢绞线或其他抗拉材料，灌入水泥浆或化学浆液，使之与土层结合成为抗拉(拔)力强的锚杆。其特点是：能与土体结合在一起承受很大的拉力，以保持结构的稳定；可用高强钢材，并可施加预应力，可有效地控制建筑物的变形量；施工所需钻孔孔径小，不用大型机械；代替钢横撑作侧壁支护，可大量节省钢材；为地下工程施工提供开阔的工作面；经济效益显著，可节省大量劳力，加快工程进度。本工艺标准适用于深基坑支护、边坡加固、滑坡整治、水池抗浮、挡土墙锚固及结构抗倾覆等采用土层锚杆工程。

2、施工准备

2.1、材料要求 2.1.1锚杆

用钢筋、钢管、钢丝束或钢绞线，多用钢筋；有单杆和多杆之分，单杆多用Ⅱ级或Ⅲ级热轧螺纹粗钢筋，直径由22～32mm；多杆直径为16mm，一般为2～4根，承载力很高的土层锚杆多采用钢丝束或钢绞线。应有出厂合格证及试验报告。

2.1.2水泥浆锚杆体

水泥用32.5号或42.5号普通硅酸盐水泥；砂用粒径小于2mm的中细砂；水用pH值小于4的水。

2.2、主要机具设备 2.2.1成孔机具设备

有螺旋式钻孔机、旋转冲击式钻孔机或YQ-100型潜水钻机，亦可采用普通地质钻孔改装的HGYl00型或ZTl00型钻机，并带套管和钻头等。

2.2.2灌浆机具设备 有灰浆泵、灰浆搅拌机等。 2.2.3张拉设备。

用YC-60型穿心式千斤顶，配SY-60型油泵油压表等。 2.3、作业条件

2.3.1根据地质勘察报告，摸清工程区域地质水文情况，同时查明锚杆设计位置的地下障碍物情况，以及钻孔、排水对邻近建(构)筑物的影响。

2.3.2编制施工组织设计，根据工程结构、地质、水文情况及施工机具、场地、技术条件，制定施工方案，进行施工布置及平面布置，划分区域；选定并准备钻孔机具和材料加工设备；委托安排锚杆及零件制作。

2.3.3进行场地平整，拆迁施工区域内的报废建(构)筑物、水、电、通讯线路，挖除工程部位地面以下3m内的地下障碍物。

2.3.4开挖边坡，按锚杆尺寸取2根进行钻孔、穿筋、灌浆、张拉、锚定等工艺试验，并作抗拔试验，检验锚杆质量，以检验施工工艺和施工设备的适应性。

2.3.5在施工区域内设置临时设施，修建施工便道及排水沟，安装临时水电线路，搭设钻机平台，将施工机具设备运进现场，并安装维修试运转，检查机械、钻具、工具等是否完好齐全。

2.3.6进行技术交底，搞清锚杆排数、孔位高低、孔距、孔深、锚杆及锚固件型式。清点锚杆及锚固件数量。

2.3.7进行施工放线，定出挡土墙、桩基线和各个锚杆孔的孔位，锚杆的倾斜角。 2.3.8作好钻杆用钢筋、水泥、砂子等的备料工作，并将使用的水泥、砂子按设计规定配合比作砂浆强度试验；锚杆对焊或帮条焊应做焊接强度试验，验证能否满足设计要求。

3、操作工艺

3.1土层锚杆施工程序为(水作业钻进法)：土方开挖——测量、放线定位——钻机就位——接钻杆——校正孔位——调整角度——打开水源——钻孔——提出内钻杆——冲洗——钻至设计深度——反复提内钻杆——插钢筋(或钢绞线)——压力灌浆——养护——裸露主筋防锈——上横梁(或预应力锚件)——焊锚具——张拉(仅用于预应力锚杆)——锚头(锚具)锁定。

土层锚杆干作业施工程序与水作业钻进法基本相同，只是钻孔中不用水冲洗泥渣成孔，而是干法使土体顺螺杆出孔外成孔。

3.2钻孔要保证位置正确，要随时注意调整好锚孔位置(上下左右及角度)，防止高低参差不

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齐和相互交错。

3.3钻进后要反复提插孔内钻杆，并用水冲洗孔底沉渣直至出清水，再接下节钻杆；遇有粗砂、砂卵石土层，在钻杆钻至最后一节时，应比要求深度多10～20cm，以防粗砂、碎卵石堵塞管子。

3.4钢筋、钢绞线使用前要检查各项性能，检查有无油污、锈蚀、缺股断丝等情况；如有不合格的，应进行更换或处理。断好的钢绞线长度要基本一致，偏差不得大于5cm。端部要用铁丝绑扎牢，不得参差不齐或散架。干作业要另焊一个锥形导向帽；钢绞线束外留量应从挡土、结构物连线算起，外留1.5～2.5m。钢绞线与导向架要绑扎牢固，导向架间距要均匀，一般为2m左右。注浆管使用前，要检查有无破裂堵塞，接口处要处理牢固，防止压力加大时开裂跑浆。

3.5拉杆应由专人制作，要求顺直。钻孔完毕应尽快地安设拉杆，以防塌孔。拉杆使用前要除锈，钢绞线要清除油脂。拉杆接长应采用对焊或帮条焊。孔附近拉杆钢筋应涂防腐漆。为将拉杆安置于钻孔的中心，在拉杆上应安设定位器，每隔1.0～2.0m应设一个。为保证非锚固段拉杆可以自由伸长，可采取在锚固段与非锚固段之间设置堵浆器，或在非锚固段的拉杆上涂以润滑油脂，以保证在该段自由变形。

3.6在灌浆前将管口封闭，接上压浆管，即可进行注浆，浇注锚固体。

3.7灌浆是土层锚杆施工中的一道关键工序，必须认真进行，并作好记录。灌浆材料多用纯水泥浆。水灰比为0.4～0.45左右。为防止泌水、干缩，可掺加0.3%的木质素磺酸钙。灌浆亦可采用砂浆，灰砂比为1：1或l：0.5(重量比)，水灰比为0.4～0.5；砂用中砂，并过筛，如需早强，可掺加水泥用量0.3%的食盐和0.03%的三乙醇胺。水泥浆液的抗压强度应大于25MPa，塑性流动时间应在22s以下，可用时间应为30～60min。整个浇注过程须在4min内结束。

3.8灌浆压力，一般不得低于0.4MPa，亦不宜大于2MPa，宜采用封闭式压力灌浆和二次压力灌浆，可有效提高锚杆抗拔力(20%左右)。

3.9注浆前用水引路、润湿，检查输浆管道；注浆后及时用水清洗搅浆、压浆设备及灌浆管等。注浆后自然养护不少于7d，待强度达到设计强度等级的70%以上，始可进行张拉工艺。在灌浆体硬化之前，不能承受外力或由外力引起的锚杆移动。

3.10张拉前要校核千斤顶，检验锚具硬度；清擦孔内油污、泥砂。张拉力要根据实际所需的有效张拉力和张拉力的可能松弛程度而定，一般按设计抽向力的75%～85%进行控制。。

3.11锚杆张拉时，分别在拉杆上、下部位安设两道工字钢或槽钢横梁，与护坡墙(桩)紧贴。张拉用穿心式千斤顶，当张拉到设计荷载时，拧紧螺母，完成锚定工作。张拉时宜先用小吨位千斤顶拉，使横梁与托架贴紧，然后再换大千斤顶进行整排锚杆的正式张拉。宜采用跳拉法或往复

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式拉法，以保证钢筋或钢绞线与横梁受力均匀。

4、质量标准

4.1锚杆及土钉墙支护工程施工前应熟悉地质资料、设计图纸及周围环境，降水系统应确保正常工作，必须的施工设备如挖掘机、钻机、压浆泵、搅拌机等应能正常运转。

4.2一般情况下，应遵循分段开挖、分段支护的原则，不宜按一次挖就再行支护的方式施工。 4.3施工中应对锚杆或土钉位置，钻孔直径、深度及角度，锚杆或土钉插入长度，注浆配比、压力及注浆量，喷锚墙面厚度及强度、锚杆或土钉应力等进行检查。

4.4每段支护体施工完后，应检查坡顶或坡面位移，坡顶沉降及周围环境变化，如有异常情况应采取措施，恢复正常后方可继续施工。

4.5锚杆及土钉墙支护工程质量检验应符合表4.5的规定。

表4.5锚杆及土钉墙支护工程质量检验标准

项目 主控 项目 序号 1 2 1 2 —般 项目 3 4 5 6 检查项目 锚杆土钉长度 锚杆锁定力 锚杆或土钉位置 钻孔倾斜度 浆体强度 注浆量 土钉墙面厚度 墙体强度 mm mm 允许偏差或允许值 单位 mm 数值 ±30 设计要求 ±100 ±1 设计要求 大于理论计算浆量 +10 设计要求 检查方法 用钢尺量 现场实测 用钢尺量 测钻机倾角 试样送检 检查计量数据 用钢尺量 试样送检 5、成品保护

5.1锚杆的非锚固段及锚头部分应及时作防腐处理。 5.2成孔后应立即安设锚杆，立即注浆，防止塌孔。

5.3锚杆施工应合理安排施工顺序，夜间作业应有足够的照明设施，防止砂浆配合比不准确。 5.4施工全过程中，应注意保护定位控制桩、水准基点桩，防止碰撞产生位移。

6、应注意的质量问题

6.1根据设计要求、地质水文情况和施工机具条件，认真编制施工组织设计，选择合适的钻孔机具和方法，精心操作，确保顺利成孔和安装锚杆并顺利灌注。，

6.2在钻进过程中，应认真控制钻进参数，合理掌握钻进速度，防止埋钻、卡钻、坍孔、掉块、涌砂和缩颈等各种通病的出现，一旦发生孔内事故，应尽快进行处理，并配备必要的事故处理工具。

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6.3干作业钻机拔出钻杆后要立即注浆，以防塌孔；水作业钻机拔出钻杆后，外套留在孔内不会坍孔，但亦不宜间隔时间过长，以防流砂涌人管内，造成堵塞。

6.4锚杆安装应按设计要求，正确组装，正确绑扎，认真安插，确保锚杆安装质量。 6.5锚杆灌浆应按设计要求，严格控制水泥浆、水泥砂浆配合比，做到搅拌均匀，并使注浆设备和管路处于良好的工作状态。

6.6施加预应力应根据所用锚杆类型正确选用锚具，并正确安装台座和张拉设备，保证数据准确可靠。

7、质量记录

7.1原材料合格证及试验报告。 7.2钻孔纪录。 7.3拉杆安放记录。 7.4灌浆记录。 7.5张拉锚固记录。 7.6锚杆试验记录。

8、安全标准

8.1施工人员进入现场应带安全帽，高空作业应挂安全带，操作人员应精神集中，遵守有关安全规程。

8.2各种设备应处于完好状态，机械设备的运转部位应有安全防护装置。

8.3锚杆钻机应安设安全可靠的反力装置，在有地下承压水地层中钻进，孔口应安设可靠的防喷装置，以便突然发生漏水涌砂时能及时封住孔口。

8.4锚杆的连接应牢靠，以防在张拉时发生脱扣现象。

8.5张拉设备应经检验可靠，并有防范措施，防止夹具飞出伤人。 8.6注浆管路应畅通，防止塞管、堵泵，造成爆管。

8.7.电气设备应设接地、接零，并由持证人员安全操作。电缆、电线应架空。

9、环保措施

9.1钻孔泥浆妥善处理，避免污染周围环境。 9.2注浆时采取防护措施，避免水泥浆污染环境。

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