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摘要:目前,預應力錨桿技術已在諸如交通工程、水電工程、深基坑工程以及軍工工程等各種建筑工程中得到了廣泛的應用,它是一種新型的支擋結構,具有施工方便、安全可靠且價格合理的優點,本文著重介紹了該技術的概念和應用、原理和特點以及施工工藝,為在建筑工程中應用預應力錨桿技術提供相應的指導和意見。
關鍵詞:預應力錨桿;施工技術;建筑工程
預應力錨桿技術是一種新型的支擋結構,雖然其興起的時間僅在最近幾年,但是由于它具有安全可靠且價格適中的特點,預應力錨桿技術已經在施工工程中得到了廣泛的應用。將樁錨結構的優點應用于預應力錨桿技術后,不僅使得支護結構受力更加均勻,也使得施工更加方便,尤其是在施工環境復雜、施工場地狹窄的大型深基坑工程中,該技術更是得到了廣泛應用,成效顯著。基于這些成功的應用實踐,筆者將對預應力錨桿技術的工藝原理和施工特點以及施工準備和施工工藝等方面來對預應力錨桿技術進行介紹和總結,以期推動該技術的進一步發展。
一、技術簡介及應用
首先,需要對預應力錨桿技術做概念上的介紹,使讀者對該技術有一個清晰的了解,其次介紹該技術的應用案例,從而進一步拉近該技術的距離。
1.概念簡介
預應力錨桿技術是一種綜合利用了樁錨支護結構優點的新型支擋結構,它將結構物的拉力傳遞給錨桿周圍地層的巖土,利用巖土的抗剪能力來維持開挖面的穩定,該種支擋結構安全可靠、施工方便且價格合理,目前已得到了較為廣泛的應用。
2.應用案例
目前,預應力錨桿技術已經可以應用在諸如深基坑工程、交通工程、水電工程、軍工工程、礦山工程等各種各樣的建筑工程中,在許多生活中常見的工程中也應用了該技術,比如三峽高邊坡加固工程、京城大廈深基坑支護工程、首都機場地下車庫工程、京福高速滑坡治理工程以及小浪底地下廠房支護工程等。預應力錨桿技術已經受到了廣泛重視,且將會獲得長足的發展。
二、工藝原理及特點
其次,將介紹預應力錨桿技術的工藝原理和施工特點作為重點,解釋其在建筑工程中的應用原理,并進一步為建筑工程的施工提供指導和意見。
1.工藝原理
預應力錨桿是臺座、錨具、承壓板、腰梁、鉆孔、自由隔離層、鋼筋和注漿體的綜合體。其中,它的一端連接著巖土或者結構物,另一端則在巖土體內固定。當對它施加預應力的時候,在已錨固段的結構處會形成摩擦力,而形成的摩擦力會進一步形成一個抗拔力,正是這個抗力抵抗了來自巖土壓力、水壓力等的結構拉力,從而維持了巖土穩定。
2.施工特點
預應力錨桿技術具有穩定性強、施工方便、可靠度強和機械化等特點。針對穩定性強的特點,由于在錨桿受到施加的預應力時,它能夠主動控制住巖土體的變形,并能夠及時調整巖土體的應力狀態,從而使得巖土處于穩定的狀態。針對施工方便的特點,由于預應力錨桿技術所需的施工工具具有簡單、輕便和靈活的特點,所以在施工時所要求的工作面比較小,且工人的勞動程度也比較低,所以施工比較方便。針對可靠度高的特點,由于施工可不用大型機械,并且所對應的鉆孔孔徑比較大,所以靈活方便,可靠度高。而針對它的可機械化的特點,是因為在應用預應力錨桿技術時已基本實現全部機械化作業,并且工藝簡單方便,施工安全系數高,大大提高了施工的效率和效益。
三、施工設備及工藝
在重點論述了預應力錨桿技術的工作原理和施工特點的基礎上,將進一步著重介紹該技術應用于建筑工程時所需的施工設備以及施工工藝和流程,并且會重點介紹相關的施工工藝,以達到更好地指導預應力錨桿技術應用于建筑工程的目的。
1.施工設備
在應用預應力錨桿技術時,所需要的施工設備包括潛孔鉆機、空壓機、砂輪切割機、穿心式液壓千斤頂、油泵、注漿泵、灰漿攪拌機、錨具夾具以及連接器等。在實踐操作中,不僅對設備的型號有嚴格要求,并且對設備的數量也有一定的規定,所以必須要嚴格按照標準和要求來操作,以確保施工結果的可靠性。
2.施工工藝
施工工藝包括施工準備、鉆孔、錨桿桿體加工和制作、錨桿桿體安裝、壓力灌漿、腰梁施工、預應力張拉和鎖定以及封錨等過程和步驟。
(1)準備
在進行施工之前,施工隊要做好充足的準備,以確保施工質量和效率。首先,施工隊要根據圖紙、報告和規范編制相應的施工方案,并進行技術的交接和交底;其次,施工隊要對土層和環境進行考察,并根據考察情況和設計要求,來選擇材料和設備,并對施工過程會用到的水電設施進行合理的布置;再次,要搭建工作平臺,該平臺是施工的基礎和保證;最后,要進行定位測量,對水準點和變形觀測點進行設置,并保證定位的準確。
(2)鉆孔
接下來的第一步便是鉆孔,該過程主要包括兩個步驟,分別為確定孔位和無水干鉆。在鉆孔之前,首先需要確定錨孔的孔位和方位角,并對其進行標記,在鉆機就位時,應該保持鉆機的平穩,并注意鉆機的傾角和所在水平軸;在進行鉆孔時,為了保證地質的良好性能和孔壁的粘結性能,所以盡量應用無水干鉆,在鉆進的過程中,為了不使鉆孔發生扭曲和變形,應該盡量地根據鉆機的性能合理地掌握鉆進參數和鉆進速度,從而確保鉆孔的質量。
(3)安裝
在安裝錨桿之前,應首先對鉆孔進行檢查,防止出現將錨桿安裝進踏孔的情況。在將錨桿推送至鉆孔時,要確保用力均衡,保護錨桿的配件,從而將錨桿推送進預定的深度。當出現推送困難的情況時,應該立即將錨桿抽出,并對鉆孔和錨桿進行相應的檢查,在進行相應的處理后,再繼續進行推送。
(4)灌漿
在進行灌漿時,應該首先進行漿體配制,此時要注意注漿材料的選擇、配制比例以及配制過程。首先應該嚴格按照設計要求來選擇注漿材料及其配制比例,一般可選常用的灰砂比和水灰比,必要時可添加摻合料;其次,在配制的過程中,要強制拌和,并攪拌均勻,還要嚴防石塊和雜物的混入。
灌漿是整個工藝中較為繁瑣卻又極其重要的一步,在該施工流程中,應該更加謹慎。在灌漿時,可采用壓力活塞式注漿泵和自由段帶套管的預應力筋,采用前者時,要注意灌漿的壓力,采用后者時,應該進行兩次灌漿。灌漿時,如果孔中有積水,要將其及時排除;如果出現中途停止作業的情況,要注意對注漿泵和注漿管路進行潤滑。
(5)腰梁
首先應該根據設計要求來開挖臺座,同時將鋼筋放入并固定好模板,最后澆筑混凝土;在注漿7天后,便可進行腰梁的施工。
(6)預應力
在對預應力進行處理時,應該同時注意張拉和鎖定兩個方面。在應對張拉方面,要根據錨桿體和鎖定力來選擇張拉設備,只有在腰梁和錨固段強度達到一定程度時才可以進行張拉,在進行張拉時應該采用雙控法,并且在進行正式張拉前,要確保錨具和錨墊板沒有任何質量問題,并且要進行預張拉;在應對鎖定方面,為了防止張拉的過程出現問題,所以在張拉時要時刻警惕,在出現問題時,要及時進行鎖定,即擰緊鉚螺母并卸荷千斤頂。
(7)封錨
所謂的封錨工作即是在張拉達到要求后,及時切掉預應力筋,并用環氧樹脂將錨具涂封,并且在封閉前要將錨具處理干凈。
四、結束語:
基于預應力錨桿技術的廣泛應用,本文首先介紹了該技術的概念和應用,并著重分析了預應力錨桿技術的工藝原理和施工特點以及施工工藝,為在建筑工程中應用該技術提供了指導。
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