施工机械

我国现用的有日本矿研株式会 RPD 型钻机、德国 Krupp 公司钻机以及北京市机械施工公司研制的 MZⅡ型钻机等。克虏伯公司钻机的外视如图4-38，钻机性能参数为表4-9 所示。

日本矿研株式会社钻机外观如图 4-39，其机械性能如表 4-10 所示。

我国北京市机械施工公司于1986年自行设计制作的 MZⅡ型电动双速长螺旋步履式钻机，经过鉴定在干作业时有较大优越性。其钻机性能如表 4-II。

施工工艺

一、锚杆施工顺序

场地须先挖土后按图 4-40 施工，并循环进行第二层、三层施工。

二、工艺流程 

1.干作业

干作业的工艺流程是（按机械公司自制钻杆）;

施工准备→移机就位→校正孔位调整角度→钻孔→接螺旋钻杆，继续钻孔到预定深度→退螺旋钻杆→插放钢筋或钢绞线→插入注浆管→灌水泥浆→养护→上腰梁及锚头（如地下连续墙或桩顶圈梁则不需腰梁） →预应力张拉→锁紧螺栓或楔片→锚杆施工完继续挖土。

2.湿作业

湿作业的工序中增加用水冲钻入，采用内外套管钻进并拔出，在有地下水，有卵石、岩石的情况下施工便利。其工艺流程系按 Krupp 公司钻机施工。

湿作业工艺流程为∶

施工准备→移机就位→安钻杆校正孔位调整倾角→打开水源→钻孔→反复提内钻杆冲洗-→接内套管钻杆及外套管-→继续钻进一→反复提内钻杆冲洗到预定深度→反复提内钻杆冲洗至孔内出清水→停水→拔内钻杆 （按节拔出）→插放钢绞线束及注浆管→灌浆→用拔管机拔外套管（按节拔出），一次灌浆→养护→安装梁→安锚头锚具→预应力张拉→楔片锁紧→锚杆完后挖土。

施工要点

一、施工前的准备工作

施工前除做好锚杆施工分项组织设计外，还应做好以下工作∶

1.与挖土方作业配合，使挖方作业面低于锚杆头标高 50～60cm，并平整好锚杆操作范围内的场地，以便手钻孔机施工。

2.采用湿作业施工时，要挖好排水沟，沉淀池、集水坑，准备好潜水泵，使成孔时排出的泥水通过排水沟到沉淀池，再入集水坑用水泵抽出，同时准备好钻孔用水。

3.其他准备，包括电源、注浆机泵、注浆管钢索、腰梁、预应力张拉设备等。

二、钻孔

1.钻孔前按设计及土层定出孔位作出标记。

2.锚杆水平方向孔距误差不大于 50mm，垂直方向孔距误差不大于100mm。钻孔底部偏斜尺寸，不大于长度的 3%，可用钻孔测斜仪控制钻孔方向。

3.湿作业成孔;先启动水泵。注水钻进，并根据地质条件控制钻进速度，每节钻杆在接杆前，一定要反复冲洗外套管内的泥水，直到清水溢出。接外套管时要停止供水，把丝扣处泥砂清除干净，抹上少量黄油，要保证接的套管与原有套管在同一轴线上。钻进过程中随时注意速度。压力及钻杆轴线平直。钻进到离设计深度 20cm 时。用清水反复冲洗管中泥砂，直到外套管内溢出清水，然后退出内钻杆，逐节拔出后，用塑料管测深并作记录。

4．干作业成孔;要随时注意钻进速度，避免"别钻杆"，应把土充分倒出后再拔钻杆，以减少孔内虚土，方便拔杆。

四、灌浆

1.灌浆材料用 325 号以上的水泥，水灰比0.4～0.45。如用砂浆，则配合比为1∶1～ 1∶2，砂粒不大于 2mm，砂浆仅用于一次注浆。

2. 水泥浆或砂浆搅拌后用 0.1～12MPa 的压力泵以耐高压塑料管，将水泥浆注入钻孔内。

3.湿作业有外套管留在孔内的，注浆后用液压拔管器拔外套管。拔外管时要保证拔管器油缸与外套管同心，如不合适应在液压缸前用方木垫平垫实，使液压缸卡住下 一-节套管，保证卡住后，再慢慢开丝扣。

4.如需在锚固段采用压力灌浆，则在外套管口戴上灌浆帽（压紧器 Packer）进行压力灌浆，第一节可从 0.3～0.5MPa，以后逐渐加大压力到 2～3MPa。

五、预应力张拉

锚体养护一般达到水泥砂浆强度的 70%值，可以进行预应力张拉。 

1.为避免相邻锚杆张拉的应力损失，可采用"跳张法"即隔1拉 1 的方法。

2.正式张拉前，应取设计拉力的 10%～20%，对锚杆预张1～2 次，使各部位接触紧密，杆体与土层紧密，产生初剪。

3.正式张拉宜分级载，每级加载后恒载 3min 记录伸长值。张拉到设计荷载（不超过轴力），恒载10min，再无变化可以锁定。

4.锁定预应力以设计轴拉力的 75%为宜。

六、腰梁设计与安装 

1.腰梁设计

腰梁是传力结构，将锚头的轴拉力传到桩上，分成水平力及垂直力。腰梁设计要充分考虑支护结构特点、材料、锚杆倾角，锚杆的垂直分力以及结构形式。

一种是垂直分力较小，采用工字钢组合箱型直梁式，如图 4-42（a）所示，组合箱型直梁通过腰梁托板承受垂直分力，制作简单，拆装方便。

另一种倾角较大垂直分力大，腰梁需承受较大的复合力矩，采用直梁式无法承受，为此设计异形支承座板，其特点是组合工字钢斜梁，承受轴压力，充分发挥工字组合梁的特点。如图 4-42（b）所示。垂直分力由异形钢板承受，结构受力合理，节约钢材、加工简单。腰梁计算从略。

2.腰梁加工及安装

腰梁的加工安装要保证异形支承板承压面在一条直线上。才能使梁受力均匀。护坡桩施工过程中，各桩偏差大，不可能在同--平面上，有时甚至偏差较大，必须在腰梁安装中予以调整。方法是∶在现场测量桩的偏差，在现场加工异形支撑板，进行调整，使腰梁承压面在同一平面上，对锚杆点也同样进行标高实测，找出最大偏差和平均值，用腰梁的两根工字钢间距进行调整。

腰梁安装可采取直接安装和先组装成梁后整体吊装两种安装方法。

直接安装法;把工字钢按设计要求放置在挡土桩上，用枕木垫平，然后焊缀板组成箱梁，其特点是安装方便省事。但后焊缀板不能通焊立缝，不易保证质量。

组装成梁后藿体吊装法;在现场基坑上面将梁分段组装焊接，再运到坑内整体吊装安装。采用此法须预先测量长度，要有吊运机具，安装时用人较多，但质量可集。可以在基坑上面同时先行施工，与锚杆施工.平行流水作业，缩短工时。