基坑支护中锚杆连接的思考

周永伟

【摘 要】随着城市地下空间的不断开发利用，基坑工程支护的挑战性也越来越大。特别是在一些市中心区域，基坑支护施工受到广泛重视。本文对某基坑支护工程中锚杆连接的问题进行了初步思考。

【关键词】基坑支护;锚杆连接;承载力

湖北省某大楼项目工程位于武汉市武昌区。该项目由一栋6层大楼及一层地下室（地下车库）组成，总建筑面积7840m2，±0.00设计标高为23.30m;大楼采用框架结构，高度为21.56m。地下室平面呈长条形，平面规模约为70.43m×26.49m，周长198.69m，面积2099.08m2。基坑开挖深度按承台底标高控制，大致为4m～7.5m。

因基坑周边距离红线不大，且临近有住宅楼，整体场地放坡空间不大，故基坑北侧采用钢管桩加喷锚支护。北侧DE段支护剖面图见图1。锚杆与混凝土面层连接大样见图2。

由图1可知，锚杆直径为φ25，而图2中混凝土面层上螺母为M36，这样势必存在螺母和锚杆无法配套的问题。对此问题，现场一般处理如下：用M36圆钢开螺纹与M36螺母配套连接，M36圆钢再与φ25锚杆通过角焊缝连接。详见图3。

锚杆和圆钢在施工现场由工人手工焊，焊接长度及尺寸施工图上均没有，焊接质量难以保证。在锚杆拉力作用下，焊缝尺寸及长度如不够将产生破坏，从而导致锚杆失效。降低基坑支护系统的安全性。基于此原因，在基坑支护工程施工时，对此进行了详细计算和严格控制。

假定单根锚杆的最大拉力T为150KN（据设计结果）。手工焊焊脚尺寸为8mm。长度为200mm。双面焊。根据钢结构设计规范（GB50017-2003，以下简称钢规），其角焊缝计算高度为：

he=hf*cos（a/2）=8*cos（135/2）=3.1mm （钢规第7.1.4条）

锚杆为HRB335级钢筋，查钢规表3.4.1-3有：角焊缝强度设计值f=200N/mm2。考虑到现场施焊条件较差，取折减系数0.9，故角焊缝设计值f’=180N/mm2。    （钢规第3.4.2条）

角焊缝计算长度取lw-2hf=200-2*8=184mm （钢规第7.1.3条）

则锚杆与圆钢的双面角焊缝受拉承载力为

τf =2*he*lw*f=2*3.1*184*180=205KN  （钢规第7.1.3条）

大于单根锚杆最大拉力150KN。故能滿足强度要求。

该项目在施工过程中，对锚杆和端部圆钢的连接进行了现场严格控制，保证了锚杆受拉连接的可靠性。但这种做法受工人焊接水平等人为因素较大。为确保锚杆传力的可靠性，做如下建议：

（1）设计锚杆螺母时选用与锚杆直径配套的螺母。如M22锚杆选用M22螺母。经加工车牙后现场直接锁螺母安装。如螺母承载力不够，可采用双螺母或者将螺母与垫块焊接成整体的方式保证连接的可靠性。

（2）一般锚杆连接宜采用双螺母连接。锁住锚杆。

（3）如采用比锚杆直径更大的螺母时，设计中宜对端部连接做法进行说明或要求（如要求等强连接），避免现场施工作业人员理解错误或者做法不能达到锚杆的承载力要求。

该项目基坑支护工程目前已顺利完成，从观测结果来看，锚杆的连接是有效可靠的。

参考文献：

[1]高县卫.土建施工中深基坑支护施工技术的运用探究[J].建材与装饰，2019（28）：12-13.

[2]张立群.大直径锚杆应用于深基坑支护中的研究[J].低碳世界，2017（30）：158-159.

[3]姚宝珠，马念杰.接长锚杆结构性能试验及工程应用[J].中州煤炭，2014（04）：13-15+19.

（作者单位：湖北地矿建设工程承包集团有限公司）