第第頁錨桿的施工方案錨桿的施工質量是決定錨桿承載力能否達到設計要求的關鍵。應根據工程的交通運輸條件、周邊環境情況、施工進度要求、地質條件等，選用合適的施工機械、施工工藝，組織好人員、材料，高效、安全、高質量地完成施工任務。17.5.1施工組織設計為滿足設計要求做成可靠的錨桿，必須綜合對錨桿使用的目的、環境狀況、施工條件等詳細制訂施工組織設計。錨桿是在復雜的條件下，而且又在不能直接觀察的狀況下進行，屬隱蔽工程，應根據設計書的要求和調查試驗資料，制訂切實可行的施工組織設計。錨固工程的施工組織設計一般應包括以下項目：1.工程概況：工程名稱、地點、工期、工程量、工程地質和水文地質情況等；現場供水、供電、施工場地條件、施工空間等；2.設計對錨固工程的要求；3.錨固工程材料；4.施工機械；5.施工組織；6.施工平面布置及臨時設施；7.施工程序及各工種人員的配備；8.工程進度計劃；9.施工管理及質量控制計劃；10.安全、衛生管理計劃；11.應交付工程驗收的各種技術資料；12.編制施工管理程序示意圖。17.5.2鉆孔錨桿孔的鉆鑿是錨固工程質量控制的關鍵工序。應根據地層類型和鉆孔直徑、長度以及錨桿的類型來選擇合適的鉆機和鉆孔方法。在黏性土鉆孔最合適的是帶十字鉆頭和螺旋鉆桿的回轉鉆機。在松散土和軟弱巖層中，最適合的是帶球形合金鉆頭的旋轉鉆機。在堅硬巖層中的直徑較小鉆孔，適合用空氣沖洗的沖擊鉆機。鉆直徑較大鉆孔，需使用帶金剛石鉆頭和潛水沖擊器的旋轉鉆機，并采用水洗。在填土、砂礫層等塌孔的地層中，可采用套管護壁、跟管鉆進。也可采用自鉆式錨桿或打入式錨桿。跟管鉆進工藝主要用于鉆孔穿越填土、砂卵石、碎石、粉砂等松散破碎地層。通常用錨桿鉆機鉆進，采用沖擊器、鉆頭沖擊回轉全斷面造孔鉆進，在破碎地層、造孔的同時，沖擊套管管靴使得套管與鉆頭同步進入地層，從而用套管隔離破碎、松散易坍塌的地層，使得造孔施工得以順利進行。跟管鉆具按結構型式分為兩種類型：偏心式跟管鉆具和同心跟管鉆具。同心跟管鉆具使用套管鉆頭，壁厚較厚，鉆孔的終孔直徑比偏心式跟管鉆具的終孔直徑小10mm左右。偏心式跟管鉆具的終孔直徑大（大于套管直徑），結構簡單、成本低、使用較方便。17.5.3錨桿桿體的制作與安裝1.錨桿桿體的制作鋼筋錨桿（包括各種鋼筋、精軋螺紋鋼筋、中空螺紋鋼管）的制作相對比較簡單，按設計預應力筋長度切割鋼筋，按有關規范要求進行對焊或綁條焊或用連接器接長鋼筋和用于張拉的螺絲桿。預應力筋的前部常焊有導向帽以便于預應力筋的插入，在預應力筋長度方向每隔1~2m焊有對中支架，支架的高度不應小于25mm，必須滿足鋼筋保護層厚度的要求。自由段需外套塑料管隔離，對防腐有特殊要求的錨固段鋼筋提供雙重防腐作用的波形管并注入灰漿或樹脂。鋼絞線通常為一整盤方式包裝，宜使用機械切割，不得使用電弧切割。桿體內的綁扎材料不宜采用鍍鋅材料。鋼絞線分為有黏結鋼絞線和無黏結鋼絞線，有黏結鋼絞線錨桿制作時應在錨桿自由段的每根鋼絞線上施作防腐層和隔離層。壓力分散型錨桿采用無黏結鋼絞線、特殊部件和工藝加工制作。為一種鋼制U型承載體構造，將無黏結鋼絞線繞過承載體彎曲成U型固定在承載體上，制成壓力分散型錨桿。也可采用擠壓錨頭作為承載體形成壓力分散型錨桿。可重復高壓灌漿錨桿采用環軸管原理設置注漿套管和特殊的密封及注漿裝置，可重復實現對錨固段的高壓灌漿處理，大大提高錨桿的承載力。注漿套管是一根直徑較大的塑料管，其側壁每隔1m開有環向小孔，孔外用橡膠環圈蓋住，使漿液只能從該管內流入鉆孔，但不能反向流動，一根小直徑的注漿鋼管插入注漿套管，注漿鋼管前后裝有限定注漿段的密封裝置，當其位于一定位置的注漿套管的橡膠圈處，在壓力作用下即可向鉆孔內注入漿液。2.錨桿的安裝錨桿安裝前應檢查鉆孔孔距及鉆孔軸線是否符合規范及設計要求。錨桿一般由人工安裝，對于大型錨桿有時采用吊裝。在進行錨桿安裝前應對鉆孔重新檢查，發現塌孔、掉塊時應進行清理。錨桿安裝前應對錨桿體進行詳細檢查，對損壞的防護層、配件、螺紋應進行修復。在推送過程中用力要均勻，以免在推送時損壞錨桿配件和防護層。當錨桿設置有排氣管、注漿管和注漿袋時，推送時不要使錨桿體轉動，并不斷檢查排氣管和注漿管，以免管子折死、壓扁和磨壞，并確保錨桿在就位后排氣管和注漿管暢通。在遇到錨索推送困難時，宜將錨索抽出查明原因后再推送。必要時應對鉆孔重新進行清洗。3.錨頭的施工錨具、墊板應與錨桿體同軸安裝，對于鋼絞線或高強鋼絲錨桿，錨桿體鎖定后其偏差應不超過±5°。墊板應安裝平整、牢固，墊板與墊墩接觸面無空隙。切割錨頭多余的錨桿體宜采用冷切割的方法，錨具外保留長度不應小于100mm。當需要補償張拉時，應考慮保留張拉長度。打筑墊墩用的混凝土標號一般大于C30，有時錨頭處地層不太規則，在這種情況下，為了保證墊墩混凝土的質量，應確保墊墩最薄處的厚度大于10cm，對于錨固力較高的錨桿，墊墩內應配置環形鋼筋。17.5.4注漿體材料及注漿工藝注漿是為了形成錨固段和為錨桿提供防腐蝕保護層，一定壓力的注漿還可以使注漿體滲入地層的裂隙和縫隙中，從而起到固結地層、提高地基承載力的作用。水泥砂漿的成分及拌制和注入方法決定了灌漿體與周圍巖土體的黏結強度和防腐效果。1.水泥漿的成分灌注錨桿的水泥漿通常采用質量良好新鮮的普通硅酸鹽水泥和干凈水摻入細沙配制攪拌而成的，必要時可采用抗硫酸鹽水泥。水泥齡期不應超過一個月，強度應大于32.5MPa。壓力型錨桿最好采用更高強度的水泥。水中不應含有影響水泥正常凝結和硬化的有害物質，不得使用污水。砂的含泥量按重量計不得大于3%，砂中云母、有機物、硫酸物和硫酸鹽等有害物質的含量按重量計不得大于1％。灰砂比宜為0.8~1.5，水灰比宜為0.38~0.5。也可采用水灰比0.4~0.5的純水泥漿。水泥砂漿只能用于一次注漿。水灰比對水泥漿的質量有著特別重要的作用，過量的水會使漿液產生泌水，降低強度并產生較大收縮，降低漿液硬化后的耐久性，灌注錨桿的水泥漿最適宜的水灰比為0.4~0.45，采用這種水灰比的灰漿具有泵送所要求的流動度，收縮也小。為了加速或延緩凝固，防止在凝固過程中的收縮和誘發膨脹，當水灰比較小時增加漿液的流動度及預防漿液的泌水等，可在漿液中加入外加劑，如三乙醇胺（早強劑，摻量為水泥重量的0.05%）、木質磺酸鈣（緩凝劑，水泥重量的0.2%~0.5%）、鋁粉（膨脹劑，水泥重量的0.005%~0.02%）、UNF-5（減水劑，水泥重量的0.6%）、纖維素醚（抗泌劑，水泥重量的0.2%~0.3%）。因使用外加劑的經驗有限，不要同時使用數種外加劑以獲得水泥漿的綜合效應。向攪拌機加入任何一種外加劑，均須在攪拌時間過半后送入；拌好的漿液存放時間不得超過120min。漿液拌好后應存放于特制的容器內，并使其緩慢攪動。漿體的強度一般7d不應低于20MPa，28d不應低于30Mpa；壓力型錨桿漿體強度7d不應低于25MPa，28d不應低于35MPa。2.注漿工藝水泥漿采用注漿泵通過高壓膠管和注漿管注入錨桿孔，注漿泵的操作壓力范圍為0.1~12MPa，通常采用擠壓式或活塞式兩種注漿泵，擠壓式注漿泵可注入水泥砂漿，但壓力較小，僅適用于一次注漿或封閉自由段的注漿。注漿管一般是直徑12~25mm的PVC軟塑料管，管底離鉆孔底部的距離通常為100~250mm，并每隔2m左右就用膠帶將注漿管與錨桿預應力筋相連。在插入預應力筋時，在注漿管端部臨時包裹密封材料以免堵塞，注漿時漿液在壓力作用下沖破密封材料注入孔內。注漿常分為一次注漿和二次高壓注漿兩種注漿方式。一次注漿是漿液通過插到孔底的注漿管、從孔底一次將鉆孔注滿直至從孔口流出的注漿方法。這種方法要求錨桿預應力筋的自由段預先進行處理，采取有效措施確保預應力筋不與漿液接觸。二次高壓注漿是在一次注漿形成注漿體的基礎上，對錨桿錨固段進行二次（或多次）高壓劈裂注漿，使漿液向周圍地層擠壓滲透，形成直徑較大的錨固體并提高錨桿周圍地層的力學性能，大大提高錨桿承載能力。通常在一次注漿后4~24h進行，具體間隔時間由漿體強度達到5MPa左右而加以控制。該注漿方法需隨預應力筋綁扎二次注漿管和密封袋或密封卷，注漿完成后不拔出二次注漿管。二次高壓注漿非常適用于承載力低的軟弱土層中的錨桿。注漿壓力取決于注漿的目的和方法、注漿部位的上覆地層厚度等因素，通常錨桿的注漿壓力不超過2MPa。錨桿注漿的質量決定著錨桿的承載力，必須做好注漿記錄。采用二次注漿時，尤其需做好二次注漿時的注漿壓力、持續時間、二次注漿量等記錄。17.5.5張拉鎖定1.錨具錨桿的錨頭用錨具通過張拉鎖定，錨具的類型與預應力筋的品種相適應，主要有以下幾種類型：用于鎖定預應力鋼絲的墩頭錨具、錐形錨具；用于鎖定預應力鋼絞線的擠壓錨具，如：JM錨具、XM錨具、QM錨具和OVM錨具；用于鎖定精軋螺紋鋼筋的精軋螺紋鋼筋錨具；用于鎖定中空錨桿的螺紋錨具；用于鎖定鋼筋的螺絲桿錨具。錨具應滿足分級張拉、補償張拉等張拉工藝要求，并具有能放松預應力筋的性能。2.墊板錨桿用墊板的材料一般為普通鋼板，外形為方形，其尺寸大小和厚度應由錨固力的大小確定，為了確保墊板平面與錨桿的軸線垂直和提高墊墩的承載力，可使用與鉆孔直徑相匹配的鋼管焊接成套筒墊板。3.張拉當注漿體達到設計強度的80%后可進行張拉。一次性張拉較方便，但是這種張拉方法存在著許多不可靠性。因為高應力錨桿有許多根鋼絞線組成，要保證每一根鋼絞線受力的一致性是不可能的，特別是很短的錨桿，其微小的變形可能會出現很大的應力變化，需采用有效施工措施以減小錨桿整體的受力不均勻性。采用單根預張拉后再整體張拉的施工方法，可以大大減小應力不均勻現象。另外，使用小型千斤頂進行單根對稱和分級循環的張拉方法同樣有效，但這種方法在張拉某一根鋼絞線時會對其他的鋼絞線產生影響。分級循環次數越多，其相互影響和應力不均勻性越小。在實際工程中，根據錨桿承載力的大小一般分為3~5級。考慮到張拉時應力向遠端分布的時效性，以及施工的安全性，加載速率不宜太快，并且在達到每一級張拉應力的預定值后，應使張拉設備穩壓一定時間，在張拉系統出力值不變時，確信油壓表無壓力向下漂移后再進行鎖定。張拉應力的大小應按設計要求進行，對于臨時錨桿，預應力不宜超過錨桿材料強度標準值的65%，由于錨具回縮等原因造成的預應力損失采用超張拉的方法克服，超張拉值一般為設計預應力的5%~10%，其程序為為了能安全地將錨桿張拉到設計應力，在張拉時應遵循以下要求：（1）根據錨桿類型及要求，可采取整體張拉、先單根預張拉然后整體張拉或單根-對稱-分級循環張拉方法；（2）采用先單根預張拉然后整體張拉的方法時，錨桿各單元體的預應力值應當一致，預應力總值不宜大于設計預應力的10%，也不宜小于5%；（3）采用單根-對稱-分級循環張拉的方法時，不宜少于三個循環，當預應力較大時不宜少于四個循環；（4）張拉千斤頂的軸線必須與錨桿軸線一致，錨環、夾片和錨桿張拉部分不得有泥沙、銹蝕層或其他污物；（5）張拉時，加載速率要平緩，速率宜控制在設計預應力值的0.1/min左右，卸荷載速率宜控制在設計預應力值的0.2/min；（6）在張拉時，應采用張拉系統出力與錨桿體伸長值來綜合控制錨桿應力，當實際伸長值與理論值差別較大時，應暫停張拉，待查明原因并采取相應措施后方可進行張拉；（7）預應力筋鎖定后48h內，若發現預應力損失大于錨桿拉力設定值的10%，應進行補償張拉。（8）錨桿的張拉順序應避免相近錨桿相互影響。（9）單孔復合錨固型錨桿必須先對各單元錨桿分別張拉，當各單元錨桿在同等荷載條件下因自由長度不等引起的彈性伸長差得到補償后，方可同時張拉各單元錨桿。先張拉最大自由長度的單元錨桿，最后張拉最小自由長度的單元錨桿，再同時張拉全部單元錨桿。（10）為了確保張拉系統能可靠的進行張拉、其額定出力值一般不應小于錨桿設計預應力值的1.5倍。張拉系統應能在額定出力范圍內以任一增量對錨桿進行張拉，且可在中間相對應荷載水平上進行可靠穩壓。17.5.6配件錨桿配件主要為導向帽、隔離支架、對中支架和束線環。導向帽主要用于鋼絞線和高強鋼絲制作的錨桿，其功能是便于錨桿推送。導向帽由于在錨固段的遠端，即便腐蝕也不會影響錨桿性能，所以其材料可使用一般的金屬薄板或相應的鋼管制作。隔離支架作用是使錨固段各鋼絞線相互分離，以保證使錨固段鋼絞線周圍均有一定厚度的注漿體覆蓋。對中支架用于張拉段，其作用是使張拉段錨桿體在孔中居中，以使錨桿體被一定厚度的注漿體覆蓋。隔離支架和對中支架位于錨桿體上，均屬錨桿的重要配件。永久錨桿的隔離和對中裝置應使用耐久性和耐腐性良好、且對錨桿體無腐蝕性的材料，一般宜選用硬質材料。17.5.7錨桿的腐蝕與防護錨桿防腐處理的可靠性及耐久性是影響錨桿使用壽命的重要因素之一。防腐處理應保證錨桿各段內不出現桿體材料局部腐蝕現象。永久性錨桿的防腐處理應符合下列規定：（1）非預應力錨桿的自由段位于土層中時，可采用除銹、刷瀝青船底漆、瀝青玻纖布纏裹其層數不少于二層。（2）對采用鋼絞線、精軋螺紋鋼制作的預應力錨桿，其自由段可按上述第（1）條進行防腐處理后裝入套管中；自由段套管兩端100~200mm長度范圍內用黃油填充，外繞扎工程膠布固定；（3）對于無腐蝕性巖土層的錨固段應除銹，砂漿保護層厚度不小于25mm；（4）對位于腐蝕性巖層內的錨桿的錨固段和非錨固段，應采取特殊防腐蝕處理；（5）經過防腐蝕處理后，非預應力錨桿的自由段外端應埋入鋼筋混凝土構件50mm以上；對預應力錨桿，其錨頭的錨具經除銹、涂防腐漆后應采用鋼筋網罩、現澆混凝土封閉，且混凝土強度等級不低于C30，厚度不小于100mm，混凝土保護層厚度不應小于50mm。臨時性錨桿的防腐蝕可采取下列處理措施：（1）非預應力錨桿的自由段，可采用除銹后刷瀝青防銹漆處理；（2）預應力錨桿的自由段，可采用除銹后刷瀝青防銹漆或加套管處理；（3）外錨頭可采