高压喷射扩大头锚杆扩大头质量控制

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1、高压喷射扩大头锚杆扩大头质量控制　　摘要：高压喷射扩大头锚杆的抗拔力高，变形小，可靠性高，实用性强。采用扩大头锚杆进行基坑支护，抗拔力高、位移小、可靠性高、离散性小、质量稳定、节省造价、缩短工期，具有广阔的推广应用前景。本文主要介绍了高压喷射扩孔形成方法及其特点、高压喷射扩大头锚杆的适用领域和条件、高压喷射扩大头锚杆的工作原理、施工工艺、施工中常见的问题、施工扩大头的质量控制。　　关键词：高压喷射扩大头锚杆；质量控制　　中图分类号：O213.1文献标识码：A　　1引言　　在传统的桩(墙)锚支护技

2、术中，随着基础深度的增加，支护结构受力增加，锚杆的设计长度随之增加，但当锚杆长度超过一定范围后，锚杆锚固体的摩擦阻力不能有效发挥，造成锚杆长度的增加与锚固力的增加不成正比，既不合理也不经济。另外，由于城市建筑越来越密集，周边环境越来越复杂，锚杆的长度也受到了一定的限制。工程技术人员为了解决上述难题，在传统预应力锚杆基础上研究开发出高压喷射扩大头锚杆，这种锚杆抗拔力高、位移小、质量稳定、可靠性高且较经济。　　高压喷射扩大头锚杆是以普通锚杆为基础，对锚孔底部一定长度范围内的锚孔外土体采用清水和水泥浆

3、或水泥浆进行高压喷射切割扩大注浆，在锚孔内采用水泥浆灌注，形成具有较大直径的圆柱形水泥土锚固体的锚杆(见图1)。　　　　图1扩大头锚杆示意图　　2高压喷射扩孔形成方法及其特点　　2.1高压喷射扩孔形成方法　　高压喷射扩孔是将特殊的喷嘴放于扩大头的设计部位，高压泵产生的高压液体通过喷嘴形成高压喷射流束切割土体形成扩孔，再用水泥浆置换泥浆充填整个土体空腔，从而形成锚杆的扩大头。　　应用时可根据现场试验和设计承载力要求，采用以下概念和工艺：　　2.1.1分序扩孔　　根据现场土质条件和锚杆扩大头设计参数

4、，进行喷水、喷水泥浆的分序扩孔，提高了喷射流束切割土体的效率。并且还可以采用多遍分序扩孔，逐渐加大扩大头的直径。　　2.1.2“软”搅拌　　采用水进行喷射扩孔完成后，立即用水泥浆（水灰比1.0~1.5）进行高压旋转喷射。水泥浆所形成的喷射流束像软的搅拌叶片一样，把砂浆搅动起来使之与水泥浆混合，使砂浆成为水泥浆的“骨料”，提高浆体的强度。　　2.1.3完全置换　　扩孔完成后，再行高压注浆置换，以确保水泥浆能完全将泥浆置换出来，保证扩大头锚固体的强度。　　2.1.4二次注浆：在砂卵石层和地下水流动较

5、大的地方，在扩大头内进行高浓度的二次注浆，必要时可加适量速凝剂。　　2.1.5充填砂浆：在锚杆扩大头直径大、抗拔力高的情况下，锚杆杆体与扩大头锚固体之间的咬合力将成为影响抗拔力的一个薄弱环节。此时可采用高压砂浆泵灌注水泥砂浆（1∶0.5~1）进行置换。　　将上述的概念与工艺进行有选择性地使用，以适用于不同的土层地质条件和设计要求，并结合直接钻机成孔、套管跟进钻机成孔、双壁管反循环工艺钻孔和扩孔三种不同的成孔方法，可形成A、B、C三类共十二种施工扩孔方法。　　2.2高压喷射扩大头锚杆的特点　　2.

6、2.1抗拔力高　　与普通锚杆相比，扩大头直径可达到0.6～2.0m，所提供的抗拔力大。在相同地质条件下，其抗拔力至少比普通锚杆提高3倍以上。如深圳福民佳园基坑支护锚杆设计抗拔力850kN，青岛奥帆广场设计抗拔力950kN，惠州华贸中心设计抗拔力为670～970kN。　　2.2.2位移小，尤其是工作位移小　　在相同拉力条件下，锚头位移为普通锚杆的三分之一左右。与普通锚杆相比，扩大头锚杆的锚头位移小，特别适合于对位移限制要求高的地方。甚至对位移有特殊要求的，可以按位移控制进行设计和施工。深圳福民佳园

7、基坑深度13.7m（淤泥及人工填土厚度7m），采用单排JL扩大头锚杆锚拉排桩，实测基坑最大位移3.2cm（基坑开挖到底时）和4.2cm（坑底人工挖孔桩和地下室完成，基坑回填时）。青岛奥帆广场基坑深度16m，单排锚杆锚拉排桩，西侧（邻多层房屋），最大位移仅2.5cm。　　2.2.3高压喷射扩大头锚杆长度短，大大节省材料和造价　　扩大头可以设置在中密以上的砂层和可塑以上的土层中，只要进入稳定地层一定深度，锚杆总长度可以很短，最短的可达到7m。　　2.2.4可靠性高、离散性小、质量稳定　　高压喷射扩大

8、头锚杆具有承压型锚杆的特性，加之高压喷射对孔壁有明显的“加糙”作用，其可靠性比普通锚杆高。扩大头锚杆工法标准化，在相同地层中锚杆的抗拔力和位移都很稳定，不会象普通锚杆（一次灌浆或二次高压灌浆）那样离散性大。如青岛奥帆广场三根试验锚杆间距2m（可认为处于同一地层之中），最大试验载分别为1500kN，1406kN，1406kN，总位移分别为125mm、107mm、109mm。惠州华贸中心三根试验锚杆间距2.4m内（处于同一地层），最大试验荷载分别为1302kN、1042kN、1042kN，对应的总位