[发明专利]加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及软弱土地区的基坑、边坡支护技术。

背景技术

在软弱土体公路、建筑工程建设中，边坡及基坑的支护多采用框架预应力锚杆挡土墙加固。由于软土天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪强度较低、土体本身的物理力学性质差，导致设于其内的锚杆抗拔承载力较低，故支护处理的边坡高度和基坑深度通常较小，深度较大则只能采用排桩或内支撑等其他支护形式，造成工程费用高，施工周期长。传统的各种喷锚支护采用预成孔锚杆，这种锚杆在基坑或边坡施工时首先按设计要求进行钻孔，钻孔后将钢绞线或钢筋连同注浆管一同放入孔中，然后进行注浆；但在软弱土地区应用预成孔后容易造成塌孔现象，严重降低工作效率。另外，由于注浆压力难以控制造成注浆的效果不理想，且注浆材料主要以普通水泥为主，使得锚杆注浆体与土层的接触面积小，不能提供较大的摩阻力，故锚杆的抗拉能力较小，达不到加固效果；普通喷锚支护需用大量的钢筋网做护面，造成工程造价较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构及施工方法。

 本发明是加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构及施工方法，加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构，由石灰钉4、立柱2、横梁3和预应力锚管1组成，预应力锚管1位于石灰钉4构成的正方形中心；立柱2、横梁3和预应力锚管1构成空间结构体系，预应力锚管1穿过立柱2与横梁3的交叉部位；预应力锚管1由止浆塞11、中空杆体7、出浆孔洞8及钻头9构成；在预应力锚管1内注入快硬高强水泥锚固剂13，钢垫板10将预应力锚管1的端部锚定在立柱2与横梁3的交叉部位，框架所受的土压力通过钢垫板10传至预应力锚管1，并通过预应力锚管1锚固在稳定地层中。

加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构的施工方法，其步骤为：

（1）施工石灰钉4：使用成钉设备在饱和软土坡上使土体和固化剂12均匀搅拌，形成直径为200mm~300mm的石灰钉4；石灰钉4等间距布置在待加固土体上，其纵、横向间距均为1200mm~1500mm；

（2）制作和施工预应力锚管1：首先在中空杆体7上用钻机钻出浆孔洞8，将中空杆体7的前端轧制成尖状或扁状的钻头9；使用夯击设备在石灰钉4构成的正方形中心夯入预应力锚管1，其间距为2.5m~3m；用注浆管在预应力锚管1内注入快硬高强水泥锚固剂13，部分快硬高强水泥锚固剂13从出浆孔洞8渗出，安装止浆塞11；

（3）浇注压顶冠梁6、立柱2和横梁3：在第一根立柱2和第一排横梁3的设计位置处支模，在支模而成的槽内绑扎横梁3、立柱2的钢筋骨架并浇筑混凝土；

（4）待立柱2、横梁3的混凝土强度达到85%以上时对中空杆体7进行预应力张拉，形成预应力锚管1，将钢垫板10与预应力锚管1焊接连接，然后做用于保护止浆塞11的端头和钢垫板的混凝土喷层14；

（5）按照第（1）、（2）、（3）、（4）的步骤施工下一个工作面的石灰钉4、预应力锚管1和立柱2，横梁3、并完成各层预应力锚管1的张拉与锚固焊接；

（6）按照第（5）步工序施工石灰钉4、立柱2至立柱2的底端，在立柱2的底端设计位置处施工横梁3，制作其余预应力锚管1并完成相应工序；

（7）在立柱2的底端对应位置处制作基础桩5：在开设的桩孔内放入钢筋笼，将立柱2的底端外伸钢筋和基础桩5内钢筋焊接连接，浇注基础桩5。