2.1 锚杆支护工程施工与计价用于支护结构的土层锚杆(也称土锚)，通常由锚头、锚头垫座、防护套管、拉杆(拉索)、锚固体、锚底板(有时无)等组成(图2-13)土层锚杆根据潜在滑裂面，分为自由段(非锚固段)lf和锚固段la(图2-14)锚杆的自由段处于不稳定土层中，要使拉杆与土层脱离，一旦土层滑动，它可以自由伸缩，其作用是将锚头所承受的荷载传递到锚固段；锚固段处于稳定土层中，它通过与土层的紧密接触将锚杆所承受的荷载分布到土层中去，锚固段是承载力的主要来源在深基坑开挖中，土层锚杆与地下连续墙、拉森钢板桩、H形钢板桩、预制混凝土板桩墙、钻孔灌注桩等支护结构联合使用，适用于各种土层和岩层中大型较深基坑中使用但在塑性指数大于17的黏土层中使用时应做锚杆的蠕变试验金属材料在长时间的恒温和恒应力作用下，发生缓慢的塑性变形现象的一种材料机械性能试验温度越高或应力越大，蠕变现象越显著蠕变可在单一应力（拉力、压力或扭力），也可在复合应力下发生通常的蠕变试验是在单向拉伸条件下进行的本节适用于地下建(构)筑物深基坑边坡支护、结构抗浮试验、路桥护坡及既有建筑物的加固图2-13土锚构造1-锚头；2-锚头垫座；3-围护墙；4-钻孔；5-防护套管；6-拉杆(拉索)；7-锚固体；8-锚底板；lf-自由段(非锚固段)；la-锚固段图2-14土锚的自由段与锚固段的划分Lf-自由段(非锚固段)；la-锚固段；φ-土体内摩擦角标准值一、施工准备1.技术准备(1)做好工程周边环境调查及了解工程地质报告。
2)土层锚杆施工图纸齐全，包括支护平、剖面图及总体尺寸；挡土结构的类型、详细设计图纸及设计说明，如果已施工完毕应有施工详细记录；标明锚杆位置、尺寸(直径、孔径、长度)、倾角和间距；喷射混凝土面层厚度及钢筋网尺寸，锚杆及喷射混凝土面层的连接构造方法和混凝土强度等级3)排水及降水方案设计4)施工方案或施工组织设计，规定基坑分层、分段开挖的深度及长度，边坡开挖面的裸露时间限制等5)现场测试监控方案以及为防止危及周围建筑物、道路、地下设施安全而采取的措施及应急方案；了解支护坡顶的允许最大变形量，对邻近建筑物、道路、地下设施等环境影响的允许度6)确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等，并在设置后加以妥善保护2.材料要求.(1)金属材料：钢管、钢筋、锚具、高强度钢绞线或钢绞线、楔块、锥形锁等，应有出厂合格证和材料性能检验报告锚具和连接锚杆杆体的受力部件，均应能承受95％的杆体极限抗拉力2)水泥：应使用强度等级不低于42.5的普通水泥，不得使用高铝水泥水泥应有出厂合格证和进场检验报告3)水：一般使用饮用水如使用井水或河水，必须进行水质化验其中，pH为中性，每升水中所含氯化物不得大于0.39g。
4)隔离架：应保证各个单独的钢绞线均匀分布于钻孔截面，同时要按适当距离(一般为1.5m)组装，以使锚杆至少有10㎜厚的注浆保护层5)外加剂：外加剂的加入应保证泥浆拌合后，泥浆中的氯化物总含量不超过水泥质量的0.1％6)润滑脂：不得将不同材质的润滑脂混合使用7)塑料管：内外表面应光滑、清洁、无裂缝、针孔、气泡、破裂和其他缺陷，塑料成分中不应含有能引起杆体表面腐蚀的物质8)橡胶制品：应有出厂合格证9)锚杆体(钢绞线、附件)加工中使用的防腐油、塑料套管，在锚杆的整个寿命期内应保证有效3.机具设备(1)主要机具：套筒成孔机械、传统成孔钻机及洛阳铲、多级高压泵(干钻成孔无此)、搅浆机、储浆机、泥浆泵、拔管机、张拉千斤顶、液压泵、位移量测仪表、电焊机等土层锚杆钻孔机械：按工作原理分为旋转式钻孔机、冲击式钻孔机和旋转冲击式钻孔机三类主要根据土质、钻孔深度和地下水情况进行选择我国用于土层锚杆的钻机及技术性能见表2-102-10土层锚杆钻机及技术性能 型号技术性能XU-300-2XU-200-3XJ-100-1SH-30XU-600钻进深度/m300600～100010030600钻孔直径/㎜110～75150～75110～75142～110150～75钻杆直径/㎜4250，4233.5，424250钻进倾角(°)0～9065～9075～90-65～90立轴转速/(r/min)118，226，308，585，73(反)，140(反)165，280，470，386，655，1096，122(反)142，285，57016，40，100150，280，470给进方式液压液压手把、蜗轮一蜗杆杠杆人力加压液压给进速度/(㎜/min)17202300--1420给进压力/kN30(顶力50)60(顶力80)--60(顶力80)升降机形式行星式行星式行星式摩擦锥式行星式外形尺寸(长/㎜)×(宽/㎜)×(高/㎜)2260×970×14902640×1150×18101790×810×11101780×1010×9002640×1150×1810钻机质量/kg90021004235001550动力机形式2105柴油机JQ2-72-42135G、2105柴油机JQ2-51-4电动机1105柴油机JQ-51-226型汽油机JQJ3-4电动机4105柴油机液压泵形式CB-32YBC45/80---(2)仪器、仪表标定。
1)张拉千斤顶应每半年或新开工程标定一次，并保留标定证书，证书上应附有与标定有关的曲线图、千斤顶载荷与液压压力关系表2)压力表应每隔半年进行一次标定，并保留标定证书，每次张拉前应校对压力表3)千分表(或百分表)应每12个月保养一次，同时保留保养证书，每次张拉前应校对4.作业条件(1)开工前施工场地应水通、电通、路通，场地平整1)水通通水截门应接到红线附近，水管直径应不小于DN502)电通电气设备的容量按两套施工钻机的高压水泵、搅拌机、储浆机及电焊机确定，应不小于180kW，配电箱的位置应靠近泥浆设备，还应配备移动式配电箱，供移动的钻机用电和焊腰梁用电3)路通具有车辆通过的循环施工道路4)平整场地施工现场应乎整坚实，场内排水通畅，无积水，并应设围挡2)锚杆体材料存放、加工场地应按施工平面布置图中的位置进行布设，并保证锚杆件清洁、无缺陷3)施工机具进场前应进行保养，经检查确认可正常工作后再进场，张拉千斤顶、液压泵的压力表必须按期(半年)标定，并备有标定合格证书4)制浆设备应按施工总平面图中规定的位置，安装在平台中，平台四周应砌砖形成搅拌平台挡水浅池，以防水泥浆乱流，其面积能安装布置搅浆机、储浆机、泥浆泵。
搅拌平台挡水浅池出口处还应设沉淀池(容积大于1m³)，从沉淀池溢出的水应有排水出路挡水浅池附近还应有存放水泥的场所二、施工工艺1.施工工艺流程2.施工要点(1)钻孔前定孔位根据设计要求定出孔位，做出标记1)水平方向孔距误差应不大于50㎜，垂直方向孔距误差不应大于100㎜2)钻孔底部偏斜尺寸应不大于锚杆长度的3℃，可用钻孔测斜仪控制钻孔方向，角度偏差1°～3°3)锚杆孔深不应小于设计长度也不宜大于设计长度的1％2)钻孔钻机就位、开机，钻杆钻入地层套筒跟进式钻进时护壁套筒同时跟进，冲洗介质通过钻杆和钻头的通道输入钻孔，将钻孔废渣沿钻杆和套筒间排出；干钻成孔时，可使用小螺旋钻机或其他成孔方法3)清孔、杆体组装和安放安放锚杆关，湿式钻孔应用清水冲洗干净，干式钻孔应用压缩空气吹或洛阳铲等手工方法将附在孔壁上的土屑或松散土清除干净1)采用钢绞线或高强度钢丝作锚杆杆体时，杆体的组装应遵守以下规定：①钢绞线或高强度钢丝应除油污、除锈，严格按设计尺寸下料，每股长度误差不大于50㎜②钢绞线或高强度钢丝应按一定规律平直排列，沿杆体轴线方向每隔1.5m设置1个隔离架，杆体的保护层不应小于10㎜，预应力筋(包括排气管)应绑扎牢固，绑扎材料不宜用镀锌材料。
③杆体自由段应用塑料管包裹，与锚固段相交处的塑料管管口应密封并用铅丝绑紧④永久性锚杆，应按防腐要求进行防腐处理2)锚杆杆体的安放应遵守下列规定：①杆体放入钻孔之前，应检查杆体的质量，确保杆体组装满足设计要求②安放杆体时，应防止杆体扭压、弯曲，注浆管宜随锚杆一同放入孔，注浆管头部距孔底宜为50～100㎜，杆体放入角度应与钻孔角度保持一致③杆体插入孔内深度不应小于锚杆长度的95％，杆体安放后不得随意敲击，不得悬挂重物4)制浆1)泥浆水灰比在0.38～0.42之间，最多不得超过0.45每批泥浆留试件三组，每组三块，分别做3d、7d和28d的强度试验7d强度不小于15MPa(临时锚杆不做28d试验，)2)制浆用压力循环式搅拌机完成先向搅浆机中注入适量的水，然后起动搅浆机的泵，最后加入水泥加水泥应均匀，避免水泥结块水泥浆经搅拌后泵入储浆机并不断搅拌水泥浆注入泥浆泵之前，要过滤水泥浆混合好后，应在30min内用完，否则要经鉴定后才能使用5)注浆注浆压力应控制在1MPa以内，注浆应慢、稳、连续地进行，直到孔内的液体和气泡全部排出孔外，出口处溢出的泥浆与新浆相同后，再延续1min即可停止用拔管器拔出套管后应再次将注浆管插入孔口，进行补浆。
作好注浆记录6)预应力张拉1)预应力张拉前应完成承载墩、型钢腰梁制作2)待锚固体与台座混凝土强度均大于15MPa后，方可进行张拉3)锚杆张拉应按对称跳格张拉法顺序进行，应考虑邻近锚杆的相互影响4)张拉设备应与锚杆系统的形式相适应，并能够一次性地整体拉伸锚杆束，至少能达到杆体抗拉极限强度的80％以上5)张拉机具设备、仪表等应定期进行标定7)锚杆的基本试验：任何一种新型锚杆或已有锚杆用于未曾应用过的土层时，必须进行基本试验，依据试验结果调整或维持原设计参数基本试验锚杆不应少于3根，用作基本试验锚杆的材料、构造及施工工艺必须和工程锚杆相同1)试验步骤①选择初始载荷TA0.1Tp≤TA≤0.2Tp(2-4)式中TA--初始荷载；TP--最大试验荷载TP=0.8Tz(在TA与Tp之间以等距分成6到10份)；TZ--钢绞线承载能力②做加减载荷循环：将载荷依次施加于试验锚杆上，TA→TA→△T→TA→(TA+2△T)→TA→(TA+3△T)→…直到加到最大载荷在载荷加到每个规定值时记下对应的位移值，遇到箭头时持荷5～30min，此值在施工方案中给出③锁定荷载(T0)操作过程如下：a.先将锚杆的载荷加到TP，再将锚杆上的载荷由TP分4次减到0.3TP。
b.将载荷分三次增加到锁定载荷在锁定期间，系统中如使用楔块或锥形锁，位移也应记录，同时记下锁定载荷2)试验记录每个循环测出的载荷和位移都应记录并绘出载荷一位移曲线3)锚杆具备下列条件之一时，即为破坏①后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增量的2倍②锚头位移不收敛③锚头总位移超过设计允许位移值4)基本试验所得的总弹性位移应超过自由段理论弹性伸长的80％，且应小于自由段长度与1/2锚固段长度之和的理论弹性伸长8)工程锚杆的预应力张拉、锁定、验收1)张拉工程锚杆与试验锚杆的施工要求相同，其张拉程序可以简化如下：①选择初始载荷TA②做加减载荷循环。