压应力分散型扩大头旋喷锚杆及其回收技术

高新技术企业地基基础专业承包一级岩土工程监测检测乙级合页式大吨位锚固装置发明人热熔可拆芯锚杆发明人压应力分散型扩大头锚杆发明人压应力分散型扩大头旋喷锚杆及其回收技术一、问题1.位移2.回收3.放心二、方法和对策1.位移解决办法和实例（压应力分散型…）2.回收解决办法和实例（热熔锚和合页…）3.放心解决办法，建议业主终身负责三、合作、分享1.经销商2.工程实例四、结束语一、影响锚杆使用的三大问题1.桩锚结构位移变形大传统桩锚结构中使用拉力型锚杆，拉力型锚杆依靠摩擦力提供抗拔力。造成锚杆的抗拔力低、离散性大、蠕变大，而且锚杆的锁定值（初始预应力）设定很低，一般为设计标准值的60%~90%，锚杆的功用只有基坑变形后才发挥出来，引起基坑的变形大。2.锚杆杆体遗留，无法回收，影响环境传统的锚杆不可拆除回收，杆体遗留在临近地块土层中，给后续的建设造成隐患，严重地影响锚杆的使用。3.政府和业主对锚杆不放心传统桩锚结构中使用拉力型锚杆，拉力型锚杆依靠摩擦力提供抗拔力。造成锚杆的抗拔力低、离散性大、蠕变大，而且锚杆的初始预应力设定很低，一般为标准值的60%~80%，引起基坑的变形大。使得业主、设计单位在深基坑中不愿使用本来非常经济的桩锚围护结构。二、方法和对策1.位移变形大的解决办法和实例压应力分散型旋喷一体化锚杆是采用改良的高压喷射工艺，形成直径600～800mm的旋喷注浆体，将预先由工厂制作且附有分散承载板的无粘结钢绞线锚杆杆体放置于钻孔内，当旋喷注浆体固结硬化达到设计要求的强度时，即形成具有高承载力的分散承压板型扩大头锚杆。施工视频普通锚杆锁定值为标准值的60%，小于标准值，问题在工作时暴露，那就是位移，是危险源；压应力分散型锚杆，由于简化了施工工艺，好钢用在了刀口上，在降低成本的基础上大大提高了承载力，所以我们在使用上采用锁定值为标准值的110%，大于标准值把问题暴露在锁定时，还没有开挖所以安全，就能控制位移……（1）.压应力分散型扩大头锚杆锚固承载机理•充分利用锚固段变截面处土体的端承力•扩大头锚固体形成了以支承力为主、摩阻力为辅共同作用的复合承载体系。•承压板巧妙地分散分布于锚固段内的不同部位，增加了承压面积，可大幅度减小锚固段旋喷注浆体的压应力，能够有效抑制在高张拉荷载条件下旋喷体的局部压碎和剪切破坏。•充分利用锚固段变截面处土体的端承力锚杆锚固段直径由150mm增至600～800mm，可以充分发挥变截面处的端承压力。是锚杆抗拔承载力提高的最主要因素，约占锚杆总抗拔力的60%。•锚杆锚固段直径由150mm增至600～800mm，单位长度锚固段旋喷注浆体与土体的接触面积增加了4～5.3倍，从而提高了旋喷注浆体的侧摩阻力。扩大头锚固体形成了以支承力为主、摩阻力为辅共同作用的复合承载体系。•承压板巧妙地分散分布于锚固段内的不同部位，增加了承压面积，可大幅度减小锚固段旋喷注浆体的压应力，能够有效抑制在高张拉荷载条件下旋喷体的局部压碎和剪切破坏。（2）、压应力分散型扩大头锚杆的优越性：①.压应力分散型扩大头锚杆与普通拉力型锚杆的比较：序号比较项目普通拉力型锚杆压应力分散型扩大头锚杆1锚固段长度（m）8～162～42锚固段直径（mm）130～168600～8003杆体质量杆体在现场制作，质量管控不严，产品规格和性能不稳定工厂化生产，产品质量好，性能稳定。4锚杆极限抗拔承载力（kN）500～700（砂土、硬粘土），350～450（粉质粘土、富含地下水，C=22kPa，Φ=15°）850～1200（砂土、硬粘土），750（粉质粘土、富含地下水，C=22kPa，Φ=15°）。序号比较项目普通拉力型锚杆压应力分散型扩大头锚杆5锚杆防护及耐久性用于结构抗浮或永久性边坡工程，若锚固段不用波形管防腐保护，则灌浆体受拉，极易开裂，耐久性差用于结构抗浮或永久性边坡工程，锚杆杆体全长均采用无粘结钢绞线，且旋喷注浆体受压，不易开裂，锚杆耐久性好。6对锚杆回收的适应性不适用分散承压钢板的锚具改为热熔锚具，简易可行，附加成本轻微，回收率高，适应性强。或采用U型合页夹技术，回收率高。7综合施工效率锚杆长度较大，锚固抗拔力较小，工程锚杆数量较多，综合施工效率较低，工期较长锚杆长度显著缩短，锚固抗拔承载力大幅提高，为满足锚固工程总抗力要求所需锚杆数量减少，从而综合施工效率明显提高，缩短工期。8锚杆综合单价（kN*m）100%约为普通拉力型锚杆的70%～80%②.压应力分散型扩大头锚杆与国内其它承压型扩大头锚杆相比，具有施工方便、成本低廉等优点。普通的承压型扩大头锚杆那样需要先使用套管或钻杆钻孔，然后更换钻杆进行扩孔，然后再下锚，最后再注浆，工序繁琐，劳动强度大。而本施工技术是将钻孔、扩孔、下锚、注浆这几个工序有效的组合起来，一次性完成，功效非常快。每根锚杆的施工时间大约一个小时，其中大部分时间是用于扩大头锚固段的扩孔，扩孔时，推进速度非常慢，基本上相当于半自动化，工人的劳动强度非常低，但是效果非常好。成品①.长发商厦东侧附房翻扩建工程支护方案剖面（锚杆扩大头处于控保建筑下方）r=18.6C=35.5φ=12.8r=18.4C=24.9φ=11.7（3）、工程实例：长发商厦（5F）保护性建筑桩顶位移仅1.54mm基坑施工时两侧建筑物均正常使用保护性建筑保护性建筑桩顶位移仅1.54mm基坑开挖至设计标高挖深11.4m回收出的钢绞线自动回收机1米的作业空间即可完成回收r=19.6C=95φ=11r=19.6C=88φ=12.9②.徐州中央国际广场C地块基坑围护工程基坑开挖到底北侧紧靠市区地标建筑中央百货大楼（天然浅基础结构）基坑西侧紧靠市区主干道东侧紧靠市区主干道挖深20m第四排围檩施工中桩身最大位移仅14mm桩顶位移仅12.5mm回收出的钢绞线自动回收机自动回收机2.无法回收问题的解决办法和实例•热熔锚式拆芯回收技术热熔锚具张拉锁定后可以像普通锚具一样通过夹片将钢索锁住，在锚杆使用完成后，通过低压通电将锚具内部结构熔化破坏，解除夹片对钢绞线的束缚，从而给钢绞线卸荷，实现回收钢绞线并重复实用。热熔锚具已通过国家建构筑物质量安全监督中心的相关检验，其性能已达到永久性锚具的质量要求。国家工业建构筑物质量安全监督检验中心出具的检测报告周期荷载性能满足要求静载锚固性能满足要求满足200万次的疲劳性能试验•合页夹式拆芯回收技术合页夹是一种可以人工控制开合的承载体，锚索在下放时可以通过预制栓将合页板合起，下放锚索到位后可以人工将合页板打开，在旋喷体中形成一个回转半径较大的单根回转型承载体；使用结束后通过张拉回转钢绞线的一端，实现钢绞线的拆除回收。（弹开视频）•自动回收设备锚杆回收时，将锚杆解除锁定拆除锚具后，将设备安装到钢绞线，钢绞线即可自动循环回收，直至钢绞线全部拆除回收完成。(视频演示)3.如何让社会对锚杆放心目前国内缺少对回收锚杆的监管，使得回收锚杆市场鱼目混杂，存在大量的以次充好、甚至使用不回收锚杆代替回收锚杆的现象，严重地影响锚杆的使用，使得社会对锚杆不放心。我们建议，建立业主终身责任制，由各地建筑管理单位对锚杆回收情况进行监管。①.太湖金港商业综合体项目基坑围护工程基坑面积3.1万平方米，周长710米，开挖深度9.6～10.4米。基坑采用灌注桩+压应力分散型扩大头锚杆支护。共使用锚杆308根，锚杆长26米。与支撑比节约造价1000万，施工工期缩短两个月，抗拔力根根检验，安全可靠。r=18.5C=27.4φ=10.5r=18.7C=29.2φ=11.3锚索实物图锚杆成品锚杆成品左图：锚杆施工前检验上图：锚杆进场检验锚杆安装锚杆施工锚杆施工项目最新进展项目最新进展项目最新进展中国岩土锚固权威专家程良奎教授现场观看回收试验并指导工作。项目最新进展实时监测施工情况：工期：锚杆共308根，总工期28天，平均12根／2台。工艺：采用压应力分散型旋喷扩大头锚杆技术，由钻机将锚索直接旋喷带进成桩，与常规锚杆需要先成孔，后下锚和注浆相比，工效提高30~50%。完成情况：工期28天，项目锚索施工已经全部结束，入土锚杆全部通电合格。整个项目有13条锚索出现施工后锚索不通电，拔出重新施工的情况。占全部锚索的3%左右。查明不通电情况的原因均是上层杂填土中的原遗留障碍物，后重新施工的锚杆全部合格。检测情况：共检测锚杆16根，试验荷载760~800kN，承载力全部合格，通电全部合格。三、合作、分享1.经销商模式2.近期全国合作工程实例2.近期全国合作工程实例①.福建福州梅园项目①.福建福州梅园项目①.福建福州梅园项目②.江西南昌乐盈广场②.江西南昌乐盈广场③.山东青岛绿城项目③.山东青岛绿城项目③.山东青岛绿城项目④.云南昆明项目试锚④.云南昆明项目试锚⑤.湖北武汉市亚洲心脏病医院基坑项目试锚⑤.湖北武汉项目试锚⑤.湖北武汉项目专家观摩⑤.湖北武汉项目专家观摩⑤.湖北武汉项目专家观摩⑤.湖北武汉项目专家观摩1400kN1000kN1000kN四、结束语