《聯動作業式錨桿施工工法》是深圳市鵬城建築集團有限公司、廣東金輝華集團有限公司完成的建築類施工工法，完成人是詹前進、陸觀宏、盧文權、李甫、周宇。該工法適用於軟土及砂土地區中的支護工程。
《聯動作業式錨桿施工工法》主要的工法特點是：施工工序少，速度快，不會出現塌孔或者縮孔問題，容易下錨。
2011年9月30日，《聯動作業式錨桿施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名：聯動作業式錨桿施工工法
- 工法編號：GJEJGF008-2010
- 完成單位：深圳市鵬城建築集團有限公司、廣東金輝華集團有限公司
- 主要完成人：詹前進、陸觀宏、盧文權、李甫、周宇
- 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
- 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
普通錨桿施工技術中一般都是先用鑽機鑽孔或洛陽鏟成孔，然後清孔，下錨筋，灌注水泥砂漿或純水泥形成錨桿。這是絕大部分錨桿的施工方法，該方法成熟、簡單。但對於富水性好的砂層，該施工方法難以實施，主要原因是成孔困難，砂層容易塌孔，以至於無法下錨筋。此外，在軟土地區，由於軟土的摩阻力小，錨桿需要設計較長才能具有一定的抗拔力，軟土層容易縮孔，下錨筋也困難。都需要採取複雜的工藝及工序才能完成錨桿的施工，既增加成本，又延遲工期。
為了解決這些問題，在錨桿施工中採用聯動作業式錨桿施工方法。該施工技術能在成孔的同時下錨筋以及灌注水泥漿，把成孔、下錨筋和注漿3個過程合在一起進行，實現了成孔擴孔、下錨筋和注漿過程的聯動作業，可有效地解決砂層中錨桿施工時下錨筋困難的問題以及軟土地層中錨桿抗拔力小的問題；同時省卻了普通錨桿施工技術所需的注漿管，並且在用鋼絞線作為錨筋時，可以較方便的下錨，而不需要借用其他桿件作為輔助，擴大了適用範圍。《聯動作業式錨桿施工工法》是依據發明專利“土木工程中的錨桿施工方法”編制的。
工法特點
《聯動作業式錨桿施工工法》的工法特點是：
1、施工工序少，速度快，實現了成孔擴孔、下錨筋及注漿工序的聯動作業。
2、所需配件較少，不需要專門的注漿管和輔助下錨桿件
3、可施工擴大頭的攪拌錨桿，擴大錨固體的直徑，提高錨桿的抗拔力，方便在鋼板樁、攪拌樁、混凝土樁或地下連續牆上等其他支護結構上開孔施工錨桿。
4、在軟土層或砂層中施工時，不會出現塌孔或者縮孔問題，容易下錨。
操作原理
適用範圍
《聯動作業式錨桿施工工法》適用於軟土及砂土地區中的支護工程。
工藝原理
《聯動作業式錨桿施工工法》的工藝原理敘述如下：
聯動作業式錨桿施工工法是讓鑽桿與鑽頭固接，鑽頭或鑽桿上套有活動掛勾，活動掛勾與錨筋為搭扣式連線，鑽頭向前鑽進時，帶動錨筋向前跟進，通過鑽桿向孔內灌注水泥漿等固化物，到達預定孔深後，拔出鑽桿及鑽頭等部件，僅留下錨筋與固化物共同形成錨桿。錨桿結構示意見下圖1，錨桿錨固示意見下圖2。
註：1—鑽頭；2—活動掛勾；3—鑽桿；4一鑽片；5鋼絞線；6一鋼絲線；7出漿孔。
施工工藝
- 工藝流程
《聯動作業式錨桿施工工法》的施工工藝流程（見下圖）。
施工工藝流程圖
工程施工時，先在基坑的支護樁上開Φ120孔，把活動掛勾套接在鑽頭的後端，該活動掛勾可相對鑽頭自由轉動，但不能自由移動，即活動掛勾需隨鑽頭前後移動；把鑽片鉸接於鑽頭上，該鑽片位於活動掛勾的前段；把2根7Φ5鋼絞線前端的各鋼絲線拆散並反折，把鋼絲線搭扣在活動掛勾上，即活動掛勾向前移時，錨筋被帶著往前移，活動掛勾向後移時，錨筋可與活動掛勾分離，把鑽桿與鑽頭用螺紋連線固定。合攏鑽頭上的鑽片，將鑽頭、鑽片、活動掛勾及鋼絞線等穿過支護樁的Φ120孔，旋轉鑽頭，使鑽片在離心力作用下展開切削攪拌土層，同時通過鑽桿的中腔孔及鑽頭上的出漿孔向鑽孔內灌注水泥漿，邊灌注水泥漿邊攪拌邊向前推進，形成直徑Φ500的水泥土體，鑽進到預定深度後，拔出鑽桿、鑽頭、鑽片及活動掛勾，活動掛勾自動與鋼絞線脫離，鑽片合攏，拔出鑽桿及鑽頭等的同時，不停地向鑽孔內灌注水泥漿，直至鑽頭、鑽片及活動掛勾等被拔出孔口，鋼絞線留置於鑽孔內，與水泥漿共同形成攪拌式錨桿，如下圖。
鋼絞線錨桿錨固示意圖
在前面的步驟中，還可以用Φ25鋼筋取代鋼絞線，在鋼筋的前端焊接兩條反折鋼筋，把反折鋼筋搭扣在活動掛勾上，活動掛勾的伸出臂設定為可摺疊式，即向前鑽進時伸出臂伸出展開，向後移出時回縮，以減少鑽桿等拔出時的阻力。其餘部件的連線同前面步驟；開動鑽機，採用泥漿循環液，旋轉鑽頭向前鑽進並通過活動掛勾帶動Φ25鋼筋跟進，鑽至預定深度後，清孔，然後邊灌注水泥漿邊繼續向前鑽進，如下圖所示：達到錨桿設計長度後，拔出鑽桿、鑽頭、鑽片及活動掛勾，活動掛勾自動與鋼筋脫離，鑽片合攏，拔出鑽桿及鑽頭等的同時，不停向鑽孔內灌注水泥漿，直至鑽頭、鑽片及活動掛勾等被拔出孔口，鋼筋留置於鑽孔內，與水泥漿共同形成鑽桿。
鋼筋錨桿錨固示意圖
- 操作要點
《聯動作業式錨桿施工工法》的操作要點如下：
一、施工準備
1.施工前，根據圖紙、地質報告以及技術規範編制專項施工方案，進行技術交底。
2.根據設計要求、土層條件和環境條件，合理選擇材料、設備、器具，布置水、電設施。
3.搭設施工工作平台。
4.測量定位，設定水準點、變形觀測點。
二、錨桿製作
三、鑽孔
1.在鑽機安放前，按照施工設計圖採用全站儀進行測量放樣確定孔位以及孔方位角，並做出標記。鑽機就位後，應保持平穩，導桿或立軸與鑽桿傾角一致，並在同一軸線上。
2.為了確保錨固工程施工不致於惡化邊坡岩土工程地質條件和保證孔壁的粘結性能，錨孔鑽進應採用無水乾鑽。鑽孔速度應根據使用鑽機性能和錨固地層嚴格控制，防止鑽孔扭曲和變徑，造成下錨困難或其他意外事故。
3.在鑽進過程中，合理掌握鑽進參數及鑽進速度。
4.通過鑽桿旋轉鑽頭向前攪拌鑽進時，通過鑽頭或鑽桿上的活動掛勾帶動錨筋向前跟進，通過鑽桿上的出漿孔或鑽頭上的出漿孔向鑽孔內灌注水泥漿等固化物。若出漿孔設在鑽頭上，則該出漿孔需與鑽桿的中腔孔相連通。
四、鑽桿拔出與灌漿
1.漿體配製
按設計規定選擇水泥漿體材料。注漿材料應根據設計要求確定，一般宜選用水灰比0.45~0.50的純水泥漿，必要時可加入一定量的外加劑或摻合料。灰漿攪拌必須採用機械強制拌合，注漿漿液應攪拌均勻，隨拌隨用，漿液應在初凝前用完，並嚴防石塊、雜物混入漿液，以避免堵住出漿孔。
2.灌漿
①灌漿採用壓力活塞式注漿泵，灌漿壓力一般不得低於0.4兆帕，亦不宜大於2兆帕。
②將水泥漿經鑽桿內的出漿孔推入孔內，在孔端注入錨漿。灌注壓力一般為0.4兆帕左右，隨著水泥漿的灌入，應逐步將鑽桿向外拔出自至孔口，在拔管過程中應保證出漿孔始終埋在砂漿內。灌漿時，壓力不宜過大，以免吹散漿液，待漿液回流到孔口時，用水泥袋紙等搗入孔內，再用濕黏土封堵孔口，並嚴密搗實，再以0.4-0.6兆帕的壓力進行補灌，補灌時穩壓2分鐘，漿液衝破第一次灌漿體，向錨固體與土的接觸面之間擴散，使錨固體直徑擴大，增加徑向壓應力。由於擠壓作用，使錨固體周圍的土受到壓縮，孔隙比減小，含水量減少，也提高了土的內摩擦角。穩壓數分鐘後即可完成。
3.注漿作業宜連續進行，儘量避免中途停止作業的情況，中途停止作業時，要採取措施保證鑽桿內砂漿不發生凝結。
4.當孔中存有積水時，一定要使積水全部排出，待溢出漿液的稠度與注入的漿液的稠度一樣後再抽出注漿管。
5.每次注漿結束都應穩壓15~20分鐘，以使注漿充分。注漿結束後，將鑽頭、鑽桿等清洗乾淨。施工過程中，做好注漿記錄。
6.當注漿量不得小於計算量，充盈係數為1.1-1.3時，漿液不能充滿錨固體時，應進行補漿，補漿時以0.4~0.6兆帕的壓力進行補灌，灌時穩壓2分鐘，使補灌的漿液擠密第一次灌漿體，或向錨固體與土的接觸面之間擴散，從而增加錨固體與周圍土體的摩擦力。注漿完畢應將外露的錨筋清洗乾淨，並保護好。
7.鑽進到預定孔深後，將上述鑽桿、鑽頭及活動掛勾從鑽孔內拔出，活動掛勾與錨筋分離，錨筋與鑽孔內固化物形成錨桿。在該步驟中，宜邊將鑽桿、鑽頭及活動掛勾從鑽孔內拔出，邊向鑽孔灌注水泥漿等固化物。
五、封錨
張拉達到設計要求後，用砂輪切割機切掉張拉端多餘的錨筋，錨筋的外露長度不宜小於直徑的1.5倍，且不宜小於30毫米，用環氧樹脂塗封錨具及外露錨筋，封閉前應將錨具周圍的混凝土鑿毛、沖洗乾淨，凸出式的錨頭宜配置鋼筋網片，用微膨脹細石混凝土進行封閉。
- 勞動力組織
《聯動作業式錨桿施工工法》現場施工可根據工作面大小及工期要求分為若干作業組進行，工種包括鋼筋工、機械操作手及普工等。勞動力組織情況見下表。
序號 | 工種 | 人數 |
1 | 鋼筋工 | 2 |
2 | 機械操作手 | 2 |
3 | 普工 | 2 |
4 | 合計 | 6 |
材料設備
《聯動作業式錨桿施工工法》所用的材料及設備明細如下：
一、材料
1、錨桿材料：根據錨桿長度可採用鋼絞線，也可以採用鋼筋代替鋼絞線，鋼筋表面不得有結疤和橫向裂紋。鋼筋進場時，應按有關規定抽取試件作力學性能檢驗，質量必須符合有關標準的規定。
2、漿體材料：水泥宜使用普通矽酸鹽水泥，必要時採用抗硫酸鹽水泥，強度為42.5兆帕，不宜使用高鋁水泥。拌合水中不含有影響水泥正常凝結與硬化的有害物質，不得選用污水。
3、防腐材料選用無水黃油。
二、機具設備
鑽機1台、空壓機1台、砂輪切割機2台、穿心式液壓千斤頂1台、油泵1台、注漿泵1台和灰漿攪拌機1台以及錨具、夾具、連線器若干等。
質量控制
《聯動作業式錨桿施工工法》的質量控制要求如下：
一、質量控制標準
1、錨桿施工技術指標應符合標準《錨桿噴射混凝土支護技術規範》GB 50086、《建築邊坡工程技術規範》GB 50330、《岩土錨桿設計與施工規範》CECS 22:90的規定。
2、現場抽檢的錨桿數量不少於錨桿總數的5%且不得少於3根進行抗拔力試驗。
3、錨筋組裝、安裝的允許偏差應符合下表1、表2。
項目 | 允許偏差 |
錨筋長度 | ±50毫米 |
錨固段長度 | ±50毫米 |
項次 | 項目 | 允許偏差 | |
1 | 人孔方向 | 傾角 | ±1.0度 |
方位 | ±2.0度 | ||
2 | 人孔深度 | / | ±200毫米 |
二、質量保證措施
1、根據設計檔案要求編制詳細的施工方案，嚴格按技術要求進行施工，每道工序合格後，方可進行下道工序作業。
2、錨筋、水泥、錨具等材料應有產品合格證及相應的檢驗、試驗報告。
3、錨筋表面不應有污物鐵鏽或其他有害物質。
4、用儀器測定鑽機導向架的傾角，在鑽進過程中隨時檢查傾斜度。
5、在鑽進過程中根據實際地層變化情況，隨時調整鑽進參數，以防止造成孔斜偏差。
6、鑽孔的孔深、孔徑均應符合設計要求，鑽孔深度不宜比規定值大200毫米以上，鑽頭直徑不應比規定的鑽孔直徑小3.0毫米以上。
7、灌漿後，漿體強度未達到設計要求前，錨筋不得受擾動。
8、錨桿基本試驗的地質條件、錨桿材料和施工工藝等應與工程錨桿一致，數量不得少於3根。
安全措施
採用《聯動作業式錨桿施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
1、施工操作人員在用電及機械使用時應遵守《施工現場臨時用電安全技術規範》JGJ46及《建築機械使用安全技術規程》JGJ33的有關安全規定。
2、施工前應認真進行技術交底，施工中應明確分工，統一指揮。
3、拱部或邊牆進行錨桿施工時其下方嚴禁進行其他作業。
4、注漿管路應暢通，防止塞泵、塞管。
5、機械設備的運轉部位應有安全防護裝置。
環保措施
《聯動作業式錨桿施工工法》的環保措施如下：
1、嚴格執行《建築施工場界噪聲限值》，控制和降低施工機械和運輸車輛造成的噪聲污染。
2、合理安排作業時間，避免夜間施工，使施工噪聲對周圍環境影響減少到最低程度。
3、適當控制機械布置密度，條件允許時拉開一定距離，避免機械過於集中形成噪聲疊加。
4、粉塵的作業環境中作業，除灑水外，作業人員還配備勞保防護用品。
5、工程完工後，及時進行現場徹底清理，並按設計要求採用植被覆蓋或其他處理措施。
效益分析
《聯動作業式錨桿施工工法》的效益分析如下：
1、利用聯動作業式錨桿在軟土和砂土中套用，可有效地解決砂層中錨桿施工時下錨筋困難的問題以及軟土地層中錨桿抗拔力小的問題。
2、與其他施工方法相比，聯動作業式錨桿施工技術提供了一種方法簡單、施工工序少的方法，該方法能在成孔的同時下錨筋以及灌注水泥漿，把成孔、下錨筋和注漿3個過程合在一起進行，實現了成孔擴孔、下錨筋和注漿過程的聯動作業，減少工序，縮短工期，降低成本。
套用實例
《聯動作業式錨桿施工工法》的套用實例如下：
一、深圳市福岸新洲名苑工程
深圳福岸新洲名苑工程，為一棟商業辦公樓建築，建設用地面積3441平方米，總建築面積35917.36平方米，該工程地下室3層，基坑深度為12.9米左右，該工程的基坑支護施工採用了聯動作業式錨桿施工技術進行施工，體現了經濟效益，節省了施工成本40.5萬元，並縮短了工期16天。
二、深圳市英郡年華二期工程
深圳市英郡年華二期工程，總建築面積13832平方米，該工程地下室2層，基坑深度約9米左右，該工程的基坑支護施工採用了聯動作業式錨桿施工技術進行施工，體現了經濟效益，節省了施工成本70.8萬元，並縮短了工期15天。
三、河源市御水花園一期工程
河源市御水花園位於河源市源城區紅星西路，一期建築面積為42691.4平方米，其中包含地下室部分，建築為框支剪力牆結構，其中地上8層，地下1層，建築高度為57.6米，地下室埋深為5.4米，基坑支護採用了錨桿支護方式，通過採用聯動作業式錨桿施工技術，為該工程節省了約60萬元施工成本，並縮短了工期將近15天。
註：施工費用以2009-2010年施工材料價格計算
榮譽表彰
2011年9月30日，中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單》，以建質[2011]154號檔案公布，《聯動作業式錨桿施工工法》被評定為中國國家二級工法。
