某工程高压喷射扩大头锚杆验收检测与分析

卢婧 曹宇 蒋海

摘要：通过某工程高压喷射扩大头锚杆验收检测，依据设计及规范要求，结合试验数据等，较全面的描述了该类型锚杆的施工工艺、试验方法，指出高压喷射扩大头锚杆比普通锚杆更具有承载力高、上拔位移量小等诸多优势，为基础的安全使用提供了保障。

关键词：高压喷射扩大头锚杆 检测 数据分析

1前言

高压喷射扩大头锚杆是地基处理抗浮的主要方法之一，其承载力指标是锚杆最重要的技术指标，也是锚杆施工技术水平最主要的参数。由于它具有施工工艺简单、和以前使用的抗浮桩相比成本低、和普通锚杆相比承载力高、上拔位移量小等诸多优势，被广泛应用在建筑工程的相关领域。

2工程、地质概况

2.1工程概况

本工程场地位于郑州市惠济区邮运南路与安顺路交汇处西南角。拟建工程为地下3层车库;框-剪结构，独立基础，采用高压喷射扩大头锚杆作为永久性抗浮锚杆，设计使用年限为50年，设计杆长13.00m，设计普通锚固段孔径200mm，长度为7.00m，旋喷扩体段直径为600mm，旋喷扩体段长度为6.00m。总杆数89杆，设计锚杆抗拔力特征值为500kN，锚杆所用钢材为PSB1080级无粘结预应力螺纹钢筋，fyk=1230MPa，螺纹钢筋为1Φ36，预应力钢筋的最大力下总伸长率不小于3.5%，断后伸长率不小于6%，钢板采用Q235B级的碳素结构钢。具体设计参数表见表1，高压旋喷扩大头锚杆大样见图1。

2.2地质概况

根据钻探揭露，在勘探深度范围内的地层全部为新近填土和第四系松散沉积物，其岩性以杂填土、粉土、粉质粘土、粉砂、细砂为主。根据其岩性特征，物理力学性质指标、静探曲线线型，将勘探深度范围内土层划分为8个工程地质层。各土层分布及岩性特征自上而下分述如下：形状、密实度、土层厚度及层底埋深见表2。

3施工技术要点

3.1钻孔及成孔：施工前应进行现场工艺试验调整和确定合适工艺参数，检验扩大头直径和锚杆承载力。明确施工工艺及技术要求，拟定锚杆失效补救措施。

3.2旋喷流程：定位→水泥浆制备→旋喷桩机钻进至设计深度→旋喷提升施工→移机至下--孔位→回灌。

3.3注浆要求：向下倾斜或竖向的锚杆注浆，注浆管的出浆口至孔底的距离不应大于30mm，浆液应自下而上连续灌注，且应确保从孔内顺利排水、排气。喷射提升速度10～20cm/min，旋转速度10～20转/min。水泥浆为水灰比0.45纯水泥浆，喷射压力25～30MPa，浆量75L/min。注浆后待扩体锚固段成型且孔口出现溢浆时即可停止注浆。

3.4杆体及扩体部分施工：锚杆杆体采用外涂环氧富锌类底料的高强钢筋制作，涂层与钢筋基层的附着力不宜低于5MPa，噴射扩孔后应立即下锚并及时注浆，注浆管与螺纹钢筋绑扎在一起放入钻孔，注浆管应能承受5.0MPa的压力，能使浆液顺利压灌至钻孔底部扩体锚固段。扩体部分的注浆采用高压注浆工艺，水泥净浆灌注，水泥浆液应搅拌均匀并过筛，随拌随用，应在初凝前用完。

4试验结果

4.1本工程试验依据设计文件和规范要求，选取了6杆载荷试验，最大加载量均为750kN，采用单循环法，初始荷载宜取锚杆抗拔力特征值的10%，分级荷载宜取锚杆抗拔力特征值的50%、75%、1.00倍、1.20倍、1.35倍、1.50倍。具体加载分级如表3所示。

4.2测读方法：每级荷载的稳定时间均不应小于5min，最后一级荷载的稳定时间应为10min，并记录每级荷载下的位移增量。如在上述稳定时间内猫头位移增量不超过1.00mm，可认为锚头位移收敛稳定;否则该级荷载应再维持50min;并在20、30、40、50和60min时记录锚杆位移增量。达到试验最大荷载值，应观测10min。待位移稳定后即卸荷至0.1倍设计值，然后荷载锁定。

4.3本工程6杆锚杆验收试验概况表见表4，锚杆验收试验U-δ曲线见图2。

5结果分析

5.1从表4分析可知， 6杆扩大头锚杆试验过程正常，在最大试验荷载作用下锚头位移收敛，累计上拔位移量在3.69mm～3.98mm之间，位移差为0.29mm，承载力满足设计要求。

5.2从图2分析可知， 6杆扩大头锚杆的U-δ曲线在分级加载作用下，上拔量差异很小，当位移稳定后即卸荷至0.1倍设计值荷载锁定时，15#杆和6#杆的残余上拔量较小，其余4杆在2.65～2.81mm之间，相对集中。

5.3从现场实际试验过程情况来看，本工程6杆锚杆试验均采用支墩反力装置，能提供反力为1000kN左右，锚杆杆体穿过穿心大梁及1200kN穿心千斤顶，上盖500mm×500mm×50mm穿心钢板后用2kg重高强专用螺母拧紧固定。整体试验过程正常。检测数据真实可靠。

5.4从表5分析可知，6杆试验锚杆在50kN荷载作用下，位移上拔量在0.49～0.65mm，250kN在0.54～0.65mm，375kN在0.51～0.56mm，500kN在0.44～0.60mm，600kN在0.52～0.61mm，665kN在0.34～0.55mm，750kN在0.49～0.67mm。分级位移的离散率小，上拔位移均匀。

6结语

本工程锚杆类型为高压旋喷扩大头锚杆，从试验结果来看，该类型锚杆比普通抗浮锚杆承载力高，上拔位移量较小且均匀，除杆体的弹性位移变化外，扩大头处的位移量很小几乎未被拉“动”，设计的安全系数储备较大。

参考文献

[1]《高压旋喷扩大头技术规程》（JGJ/T  282-2012）中国计划出版社

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