高壓噴射囊式擴體錨桿技術及關鍵工序質量控制研究

雷正

摘要：高壓噴射囊式擴體錨桿的根本技術核心為利用無粘結線材自由段和囊式膨脹擠擴體的端承錨固段，通過高壓噴射注漿方式使得囊體不斷膨脹擴大實現壓密周圍土層從而提高土體抗剪強度。相較于傳統的錨桿技術來說，它的運行安全性、穩定性更高，并有節能、提高效率的作用，現已廣泛應用在建筑工程抗浮、邊坡加固等領域。

關鍵詞：高壓噴射囊式擴體錨桿;關鍵工序;質量控制;工作原理

引言

伴隨著我國城市化發展進程的推進與經濟水平的快速提高，越來越多的基坑與邊坡進行開挖作業，并漸漸向更深、更廣的方向發展，傳統錨桿的支護技術已然無法經過建筑工程對安全性、經濟效益的考驗。高壓噴射囊式擴體錨桿因其獨特的結構與技術擁有許多優越性。

一、高壓噴射囊式擴體錨桿工作原理

傳統的錨桿技術主要是利用錨固段與周邊土層的摩擦起到承載的作用，錨桿的穩定性與承載力完全由有效錨固段的長度決定，高壓噴射囊式擴體錨桿與之不同，完全取決于膨脹擠擴體的端頭承載力度。高壓噴射囊式擴體錨桿利用高壓噴射的方式進行擴孔，通過加壓泵將高壓水泥漿注入錨孔中，將土層經高壓噴射進行擴大，隨后將注漿設備放入以進行錨孔排氣并防止高壓水泥漿倒流，高壓水泥漿不斷地從注漿設備中進入錨孔中，進而完成高壓噴射囊式擴體錨桿的工作流程[1]。高壓噴射囊式擴體錨桿工作的主要結構由錨筋、囊體、注漿管和密封結構等組成，如圖1所示即為高壓噴射囊式擴體錨桿工作流程結構圖。

二、高壓噴射囊式擴體錨桿關鍵工序及其質量控制

（一）下鉆錨孔階段

錨孔下鉆的質量與位置的選擇十分重要，選好下鉆錨孔位置后，可以先使用高壓噴射鉆機直接帶水進行鉆孔，降低鉆頭溫度、潤滑土體的同時增加鉆孔效率，直至錨桿能準確放置停止，隨后啟用高壓加壓泵，將水泥漿加壓后為鉆機注入，實時監控鉆頭狀態，當噴射鉆頭狀態穩定下鉆到設計錨孔深度時，停止向下鉆進但不要停機，保證周圍土層支撐穩定。

在鉆頭下鉆過程前，要做好周全的土質分析以確定正確的鉆機下鉆速度，而且必須保證水流的持續供應，一旦出現事故水流被中斷應立即將鉆機抬出鉆孔外，防止土層碎裂倒塌引發安全事故。此外，在高壓水泥漿輔助下鉆過程中，現場施工人員務必實時監控鉆孔外狀況，若鉆孔外已無水泥漿冒出或是水泥漿量急劇降低必須立刻停止向下鉆，并同時加大水泥漿注入流速、流量，如果不是因為注漿管與管線問題造成的跑漿情況應立即將鉆機抬出錨孔，以免發生事故。

（二）高壓噴射擴孔階段

當鉆機下鉆穩定后即可進入高壓噴射擴孔階段，即將到達錨孔設計深度時及時更換水泥漿，并進行加壓，水泥強度需要符合設計標準且擴孔噴射壓力也要足夠，高壓噴射鉆孔持續迅速運轉2遍以上。當鉆機噴射鉆孔到設計深度下時，繼續加大噴射壓力，提升噴射速度、流量以及鉆機旋轉速度進行高壓噴射鉆孔。

在進行下鉆噴射擴孔工作時，工作人員務必實時監控水泥漿各項數據，包括噴射流速、流量、水泥漿壓力以及鉆機轉速等，保證高壓噴射鉆機在設計要求內進行運轉。鉆機在運轉過程中切勿停止高壓噴射，萬一出現特殊情況造成高壓噴射中斷的應當盡可能快地恢復，降低出現土層崩塌埋鉆的現象的幾率。此外，高壓噴射加壓擴孔用水應逐步經過濾網，水泥漿加壓前也要進行多次攪拌，防止注漿管與各管道線路的堵塞，影響施工質量與進度[2]。

（三）錨桿的下錨階段

施工用錨桿在到位后，施工團隊應選擇好放置場地，做好錨桿的放置防潮、防腐蝕工作，在放置時發現銹跡也要及時進行除銹，防止銹蝕整根錨桿造成資源浪費。錨桿的囊袋安裝也要在下錨前做好，用專用設備確保囊袋的固定，下錨階段要使用鉆機自身附帶的吊裝裝置進行，在錨孔打好后及時將錨桿下進錨孔中。

在下錨的施工過程中，吊裝施工務必保持迅速吊裝下放，如遇特殊情況導致的下錨困難應立即采取輔助方案，實在下放不到設計深度應立即抬出錨桿，讓高壓噴射鉆進進行二次鉆孔。

（四）囊袋注漿工作

囊袋的注漿工作十分重要，水泥漿務必經過二次攪拌后通過濾網，各種材料的配比應滿足設計需求以及囊袋工作需求，在錨桿下放至合適設計位置后，利用泥漿泵將調配好的水泥漿注入囊袋內，進而在底部形成高壓噴射水泥結構，結束囊袋注漿工作后，應立即進行注漿管及其管路的清洗工作，剩余水泥漿可酌情注入錨孔內。

（五）錨孔內注漿工作

與囊袋注漿流程相同，必須經過二次攪拌并通過濾網過濾，防止管路阻塞的情況發生影響施工安全及效率，此施工階段可以利用囊袋注漿工作中剩余的水泥漿，提升施工團隊經濟效益。囊袋注漿工作完成后應將囊袋與注漿管及其管路進行分離，然后再進行錨孔內注漿工作，確保施工進程的順利展開。錨孔內施工完成后也要及時將注漿管及其管路拔出，進行必要的清洗工作，防止水泥漿在注漿管及其管路中凝固，影響下一次注漿工作。

在注漿工作施工進程中，施工人員務必保證錨孔內注漿工作的出漿距離，防止與已注好漿的囊袋進行接觸，注漿工作時可以稍微觸碰注漿管及其管路系統，促進注漿順暢并防止注漿管及其管路系統注漿完成難以拔出的情況出現。

三、結束語

綜上所述，做好高壓噴射囊式擴體錨桿在實際建筑工程中的應用十分重要且具有前瞻性，施工團隊務必做到把好高壓噴射囊式擴體錨桿工作每一道質量關、監測監管工作并進行合理的組織及預案。雖說當前高壓噴射囊式擴體錨桿的應用還不算廣泛，但是其相較于傳統錨桿鉆孔技術具有更好的前瞻性、技術性、創新性及指導性，在降低施工現場安全事故發生幾率的同時促進施工團隊經濟效益的實現。

參考文獻：

[1]李昌馭，吳畏.高壓噴射囊式擴體錨桿技術及關鍵工序質量控制[J].江蘇建筑，2018（z1）.

[2]劉鐘，張義，羅利銳，等.囊式擴體錨桿的承載機制與工程應用[J].巖土錨固工程，2019（1）：1-12.

（作者單位：江蘇建科工程咨詢有限公司）