周战胜1 吴松涛2
1身份证号：61042219761123****，陕西省 2身份证号：13042819800205****，陕西省
摘要：随着我国社会经济的发展，高层建筑的数量不断增多，在高层建筑的深基坑施工中，常会使用到土层锚杆技术。在钻孔内插入锚杆，使用泥浆进行固定，然后张拉钢绞线，将钢绞线另一端与护壁桩连接，可达到防止基坑滑塌的效果。在一些特殊复杂地质下，土层锚杆技术的运用十分广泛。首先介绍了现阶段建筑行业内常用的几种土层锚杆类型，随后结合施工经验，就该技术运用中需要关注的技术要点，以及提高土层锚杆施工质量的具体措施展开了简要分析。
关键词：土层锚杆；灌浆管；锚杆张拉；支护方案
1.土层锚杆的构造
土层锚固支护结构由锚头、锚头垫座、支护结构、钻孔、防护套管、拉杆、锚固体、锚底板等组成。土层锚杆根据主动滑动面分为自由段和锚固段。自由段处于不稳定土层中，要它与土层尽量脱离，一旦土层有滑动时，它可以伸缩，其作用是籽锚头所承受的荷载传递到锚固段。而锚固段处于稳定的土层中，要使它与周围土层结构牢固，通过与土层的紧配合将锚杆所受荷载分布到周围土层中去。
2.工民建施工中常用的土层锚杆
2.1普通锚杆
目前应用最为广泛的是普通锚杆，即将螺纹钢或普通钢筋插入钻孔内，使用混凝土浆液进行固定，上端连接钢绞线，通过张拉达到锚固效果。普通锚杆可满足多数建筑的深基坑支护要求，同时由于具有操作简便、成本较低等特点，因此应用相对广泛。运用普通锚杆技术时，钻孔是其中的重要环节，钻孔质量对锚固效果有直接影响。目前可供选择的成孔方法有回转式螺旋成孔、冲击式潜钻成孔等多种。本文以普通锚杆为例，就工民建施工中土层锚杆技术的具体运用展开分析[1]。
2.2自钻中空锚杆
这种锚杆对自身结构进行了优化，中空锚杆既具备普通锚杆的抗拉力，又能够利用中空结构充当注浆管。使用自钻中空锚杆可减少注浆管的用量，一是简化了施工流程，二是也能节约成本。自钻中空锚杆是用无缝钢管加工形成，可适用于多数地质环境，将此类锚杆插入钻孔后，将锚杆上端连接注浆机的管口，可直接完成注浆。相比普通锚杆，自钻中空锚杆的锚固力也更为出色，但是在坚硬岩石地质下，自钻中空锚杆的适用性受到了局限。现场施工时，施工人员需要结合前期调查结果确定是否选择自钻中空锚杆。
2.3旋喷锚杆
旋喷锚杆也是一种中空结构，但是又在中空锚杆的基础上进行了改良。在锚杆的下端加装了可旋转的喷头。将旋喷锚杆的上端与注浆机连接，在完成钻孔工序后，将旋喷锚杆插入到钻孔内，同时启动注浆机和压力泵。在压力泵的加压作用下，浆液从喷头喷射而出，并在喷头转动下，360°旋转喷射。浆液冲击周围土体，形成相对均匀的混合物。在浆液干燥凝固后，混合物具有较强的强度，从而达到了锚固效果。旋喷锚杆适用于软土、粘土、砂土等地质，锚固效果较好[2]。
3.土层锚杆技术在建筑施工中的应用
3.1前期准备工作
在正式施工之前，应做好勘察与设计两方面工作：①前期勘察。这一环节的主要内容有：根据施工现场的岩土报告确定设计方案；对地下水深度、性质进行分析，制定科学合理的降水措施，并考虑降水对土层锚杆施工效果的影响；核实地下障碍物，包括建筑物、构筑物及地下管线；对地方法律法规、施工环保要求等加以了解。对现场施工条件进行明确，包括道路状况、设备情况、施工场地等。②施工组织设计。施工组织设计的制定不但要符合实际，还要详细合理，对施工进度计划、质量安全控制措施、施工技术、工艺流程、设备类型等进行确定，内容应当涉及到工程概况、水文地质勘察报告、设计方案、材料设备、人员组织以及施工技术资料等。
3.2做好钻孔施工控制
在土层锚杆技术的应用过程中，为了保证钻孔施工质量，需要做好以下工作：第一，选择合适的钻孔工具。只有使用合适的钻孔工具，才能确保钻孔质量满足土层锚杆技术要求。对于硬质黏土，可以选择螺旋钻机、地质钻机或者土锚专用机等进行钻孔施工。而对于饱和性黏土，为了有效地避免塌孔现象的产生，可以选择土锚杆专用钻机进行钻孔施工，并配合使用护壁套管。第二，保证钻孔位置的准确性。在确定钻孔位置时，需要将水平误差控制在100mm以内，将垂直误差控制在50mm以内，并且将倾角误差控制在2.0°以内。第三，选择合适的钻孔方法。一般情况下，土层锚杆施工中，可以选择湿式钻孔法与干式钻孔法，其中湿式钻孔法适合应用在大部分土层中，钻孔过程中需要使用排水循环系统，在对软质黏土进行钻孔的过程中需要在孔口位置设置1-2m的护壁套管，避免产生塌孔现象。而干式钻孔法则适合应用在砂土、黏土以及粉质黏土的钻孔中，土层稳定并且没有地下水。第四，做好孔洞清洗工作。在应用湿式钻孔法完成钻孔施工后，需要使用清水对孔洞进行彻底的清洗，在孔洞中有清水流出后，才可以将杆体放入孔洞[3]。
3.3安放拉杆
土层锚杆用的拉杆，常用的有钢管、粗钢筋、钢丝束和钢绞线。主要根据土质、土层锚杆的承载能力和现有材料的情况来选择。所受承载能力较小时，多用粗钢筋；所受承载能力较大时，多用钢绞线。钢筋拉杆由一根或数根粗钢筋组合而成，如为数根粗钢筋则需用绑扎或电焊连接成一整体；钢丝束拉杆可制成通长一根，它的柔性较好，往钻孔中沉放较方便。但施工时应将灌浆管与钢丝束绑扎在一起同时沉放，否则放置灌浆管有困难；钢绞线拉杆的柔性更好，向钻孔中沉放更容易，因此在国内外应用得比较多，用于承载能力大的土层锚杆。
3.4做好压力灌浆施工控制
在土层锚杆技术的应用过程中，压力灌浆施工是最重要的施工环节之一，在压力灌浆的过程中，需要对相关信息进行详细地记录，以便随时对其进行查阅。通过压力灌浆施工，可以填充土层内部的空隙，并且能够有效地防止钢制拉杆被腐蚀。在完成压力灌浆后，可以形成锚固段，能够将锚杆固定在土层中。一般情况下，压力灌浆的方法主要包括以下两种：第一，一次灌浆法。一次灌浆法的灌浆设备为泥浆泵，需要使用一根灌浆管进行灌浆施工，灌浆管应设置在距孔洞底部20cm左右的位置，在浆液从孔口流出后，需要将水泥袋纸等材料捣进孔口，将其密封。必要时需要采取补浆措施，补浆的压力为2-4MPa，并保压一段时间。第二，二次灌浆法。二次灌浆法需要使用两根灌浆管进行灌浆施工，在进行第一次灌浆时，需要保证锚杆末端与灌浆管端部之间的距离为50mm，使用黑胶布将管口密封，防止有杂物进入其中。在进行第二次灌浆时，需要保证锚杆末端与灌浆管端部之间的距离为1000mm，使用黑胶布将管口密封，在距离管端500m以上，每间隔2m做出直径为8mm，长度为1m的花管。
3.5张拉锚固
在完成土层锚杆灌浆施工，并且锚固体强度已达到设计强度的85%以上时，即可进行锚杆张拉施工。在锚杆张拉前，首先需在支护结构上安装围檩。对于预应力的锚杆，要求对其预应力损失进行科学合理的估算分析。土层锚杆与一般预应力结构相比差异较大，预应力损失影响因素较多，相邻锚杆施工所造成的预应力损失、支护结构变形所造成的预应力损失等，在锚杆张拉完成并锁定后，如果发现预应力损失，则应采取补偿张拉措施。
4.结束语
在工民建工程项目中，需使用土层锚杆进行建筑结构支护，达到保证建筑稳定性和安全性的目的。当前部分施工单位在运用土层锚杆支护时，由于没有科学地选择支护类型，或在施工中未采取有效的质量控制措施，导致土层锚杆实际支护效果并不理想。面对激烈的行业竞争，施工单位须进一步增强对土层锚杆支护工作的重视，并通过采取完善施工设计、加强技术培训和实施现场监督等综合措施，保证土层锚杆技术得到高质量地运用，保障建筑质量安全。
5.参考文献
[1]汪班桥，门玉明.基于FMEA的土层锚杆病害预测分析[J].西安建筑科技大学学报（自然科学版），2013，45（2）：228–232.
[2]张飞，刘忠臣，陈国刚.预应力土层锚杆与土钉墙联合支护的力学工作机理研究[J].岩土力学，2014，23（3）：292–296.
[3]王根柱.土层锚杆在天津市海河堤岸改造工程中的试验[C].中国岩土锚固工程协会全国岩土锚固工程学术研讨会，2016.