抗拔锚杆在复杂地质中的施工质量控制要点概述

邹志鹏 郦国彬

（中建八局浙江建设有限公司 浙江杭州 310000）

1 工程概况

本项目位于绍兴市新昌县，锚杆操作标高为黄海标高36.35m，局部为40.15m，总建筑面积约93619m2，抗拔锚杆总根数为10776根。

地下土层分部自上而下依次为：杂填土、粉质粘土混细砂、圆砾、全风化凝灰质砂砾岩、强风化凝灰质砂砾岩、灰绿色中风化凝灰质砂砾岩、青灰色中风化安山玢岩。

锚杆设计直径为150mm，以中风化凝灰质砂砾岩为锚固段，单根锚杆抗拔承载力特征值为210kN，单根锚杆竖向抗拔力极限值为420kN，有效锚固长度为进入中风化凝灰质砂砾岩≥5m。

2 施工工艺确定

就锚杆施工而言，本工程地质条件较为复杂，圆砾层较厚，土质均匀性差，圆砾层卵、砾石砾径为3～100mm以上，造成施工中钻孔工艺和防止塌孔成为难题。

综合比较后，采用钢套筒防止塌孔，成孔采用zgyx-420E型风动履带式潜孔钻机进行成孔作业，采用双摆线马达带动回转头，减少了原钢球马达的故障率和笨重的体积，同时大大加强了钻机的扭矩，选装干式集尘器装置，钻凿无粉尘，确保施工现场文明施工，配合20m3空气压缩机，使得成孔效率得到有效提升。

因本工程锚杆钢套筒振沉施工过程中，需使用套筒高频振动打拔桩机进行施工，为防止施工过程对地基土的扰动，锚杆施工需在垫层浇筑之后进行，且对于锚杆施工位置，应在垫层浇筑过程中通过全站仪测放出锚杆施工孔位，并用红油漆做出标记，并对应图纸进行编号，孔位侧放需保证准确，孔位放测完毕后保证偏差＜20mm，根据放样位置，预留施工孔洞，防止打拔机施工过程对垫层造成损坏，见图1。

图1 锚杆施工工艺流程

抗拔锚杆施工开始前，根据规范及设计要求，现场需根据设计参数进行试验锚杆施工，并于28d后，进行试验锚杆抗拔试验，以提供土层抗拔锚杆抗拔承载力特征值。

试验锚杆施工过程中，现场应安排人员对试验锚杆施工各阶段锚杆钻进土样、岩样进行收集，并记录样本收集深度，归纳整理相应数据，确定钢套筒埋置深度，为后续施工提供技术支持。

试验锚杆龄期到达后，需通知检测单位进行抗拔试验，确保锚杆极限承载力和锚杆承载力特征值是否符合设计要求。

3 施工过程控制要点

3.1 钢套筒振沉施工（如遇锚杆操作面已位于中风化沙砾层，此项工作可省略）

根据垫层浇筑前已测放的锚杆预留孔位进行钢套筒振沉施工，钢套筒振沉施工前，应由测量人员进行点位复核，确保点位测放准确。

（1）钢套筒振沉开始前，应根据地勘报告及现场试验锚杆所提供岩样数据，明确钢套筒振沉深度。

（2）钢套筒振沉开始前，应先使用水准仪对抗拔锚杆桩周边场地平整度进行检测、整平，保证套筒导向架水平、垂直，确保埋置钢套筒的垂直度。整平范围应大于导向架尺寸，待整平完毕后，根据锚杆点位确定导向架位置，将导向架吊放到位，检查垂直度、平整度、位置。导向架检查合格后，将导向架进行固定。必须保证套筒紧靠在导向架上，防止钢套筒在振沉过程中发生位移。

3.2 成孔施工

（1）成孔施工前，需根据钢套筒的振沉角度，确定潜孔钻机钻杆角度，避免因二者中心线不一致造成卡钻等现象。

（2）成孔开始前，应保证钻机作业面凭证，确保成孔过程中不产生较大晃动影响成孔施工，钻机导杆立轴与钻杆倾角一直，并在同一轴线上。

（3）达到设计深度后，不得立即停钻，稳钻1-2min，防止孔底端头达不到设计的锚固直径以及后来的灌浆充分。

（4）锚杆施工过程中，应经常检查钻头尺寸及钻头磨损情况，保证钻孔孔径和施工功效。

3.3 护孔、清孔

提钻后，钢套筒不得拔出，以保证孔口处不坍塌，注浆前用高压水清孔，排出孔内沉渣，直至孔口返出较为干净的无大量沉渣的水为止。但需注意清孔时间不宜过长，以防塌孔影响拔管及注浆质量。

3.4 锚杆制作与安放

3.4.1 锚杆制作

锚杆体制作时，杆体的下料长度应考虑锚杆的设计长度、锚固的尺寸。锚杆的钢筋长度是根据孔深度加上基础底板锚固长度，切好钢筋后，现场进行加工。

3.4.2 锚杆安放

（1）在锚杆制作完成之后，把注浆管（需要事先检查是否有破裂或者堵塞）固定在锚杆体上，然后进行绑扎，绑扎以注浆之后容易拔除为宜。

（2）完成锚杆安装后，不能够随意敲击，也不能够悬挂中午，也不能够在锚杆孔附近堆载。

3.5 注浆

（1）搅制注浆液所用的水不应含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质，不应使用污水。浆液应搅拌均匀，随搅随用。

（2）注浆前先泵送清水至孔口返水以疏通注浆管路，再通过高压泵送的方式进行注浆，注浆完成前不得拔出注浆管，以保证锚杆底端注浆充实。

（3）锚杆采用二次高压注浆施工工艺，第一次注浆自孔底向孔口溢出纯水泥砂浆为止，注浆压力根据设计要求保持压力稳定，并考虑输浆过程中管路损失对注浆压力的影响，确保足够的注浆压力，并要保证注浆管端头始终在注浆液内。注浆应连续进行，并要饱满。第二次注浆时间为第一次注浆完成后1-2h内进行，采用2.0MPa的注浆压力直至浆液饱满为止。

图2 注浆完成锚杆

4 结语

抗拔锚杆因造价低、结构简单、受力明确、施工简便等优点，近年来被大量应用。抗拔锚杆的设计是为了满足在结构自重无法平衡地下水浮力或结构强度不能满足抗浮计算要求所产生的抗浮措施，抗拔锚杆的施工质量控制直接关系到结构稳定性，质量控制尤为重要。