钢绞线非预应力锚杆.docx

钢绞线非预应力锚杆张明永（联创建筑设计有限公司 上海200120）（UNITED DESIGN GROUP INC.）【摘要】本文通过工程实例，叙述了钢绞线非预应力锚杆的优点。【关键词】钢绞线非预应力锚杆 预应力锚杆 非预应力普通锚杆 ABSTRACT: The text specified the merit of strand wire anchor by an engineering example。 KEYWORD: Strand wire anchor Prestressing anchor Anchor现在,锚杆已经广泛应用于工程抗浮，尤其是在地基承载力高，天然地基就能满足上部荷载抗压要求，不需要打桩的工程中，抗浮锚杆要比抗拔桩更有优势。根据锚杆锚固体的不同可以分为岩石锚杆和土层锚杆；根据施工时锚杆是否施加预应力，又可分为预应力锚杆和非预应力锚杆。对于一些对地下室的稳定性有特殊要求的建筑，要采用预应力锚杆，对一般建筑采用非预应力普通锚杆即可。预应力锚杆杆体一般采用钢绞线或高强度精轧螺纹钢筋；非预应力锚杆杆体一般采用普通螺纹钢HRB400或HRB335。在岩石锚杆中，锚杆的抗拔强度主要由锚杆杆体的抗拉强度决定的，所以提高锚杆杆体的抗拉强度对提高锚杆的抗拔强度是非常有效的。岩石锚杆的施工难度在于钻孔，所以增加单根锚杆的抗拔强度减少锚杆数量，就可以节省施工费用，缩短施工工期。增加单根锚杆的抗拔强度有两种方法，一是增加锚杆杆体的钢筋数量，一是提高杆体的抗拉强度，增加杆体的钢筋数量就必然会导致钻孔直径的加大，从而也会增加钻孔的难度，所以采用高强的钢绞线作为锚杆的杆体，是减少钻孔数量又不增加钻孔难度的有效方法！现以实际的工程，来描述钢绞线非预应力锚杆的优点。在铜陵雨润国际广场的裙房中就是采用钢绞线非预应力锚杆抗浮的。工程概况：地上九层，地下三层，基底标高-15.20m，部分区域为纯地下室，没有上部结构；29层有中庭。地质概况： 层填土 层粉质粘土 fak=240KPa 层角砾土 fak=280KPa 层粘土 fak=100KPa 层全强风化泥质钙质页岩 fak=320KPa 层微风化灰岩 frk=38.6MPa 裙房基底大部分坐落在层和层土，在抗压工况下，基底反力标准值最大为380KPa，层和层土修正后的地基承载力特征值分别为876KPa和916KPa，地基抗压均能满足承载力要求，不需要打桩。岩石锚杆抗拔力设计值计算，本工程锚杆锚固体采用层微风化灰岩，锚杆采用87s5钢绞线(fptk=1860N/mm2 ，As=1112mm2),单根钢绞线直径d=15.2mm，钻孔直径D=150mm，根据岩土锚杆（索）技术规程（CECS 22：2005）公式7.4.1得锚杆杆体抗拉强度设计值：Ntd=AsfptkKt=1149KNKt锚杆杆体抗拉安全系数，按本规程第7.3.2条，取1.8再根据7.5.1-1和7.5.1-2条来计算锚杆的有效锚固长度La，LaKNtDfmg=2.68mLaKNtndfms=2.40mK锚杆锚固体抗拔安全系数，按本规程第7.3.1条，取2.0fmg锚固段注浆体与岩体间的粘结强度标准值，按7.5.1-1条，取1.3fms锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值，按7.5.1-3条，取3.0界面粘结强度降低系数，在此取0.6锚固长度对对粘结强度的影响系数，按7.5.2条，取1.4又第7.5.3条，规定岩石锚杆的锚固长度宜取38m，所以本工程锚杆的有效锚固长度取3m。满足锚固长度，则锚杆的抗拔强度即为锚杆杆体的抗拉强度1149KN，锚杆详图如图一所示。由于锚杆的抗拔强度较高，本工程抗浮锚杆可集中布置在竖向构件下面，锚杆平面布置图如图2所示，锚杆总数505根。若采用普通螺纹钢HRB400作为杆体，332需要钻孔为150mm，但是其抗拔承载力设计值只有602KN，锚固长度仍为3m，此时所需锚杆数为896根。采用钢绞线非预应力锚杆比采用普通钢筋锚杆钻孔数量少了接近一倍，而钻孔难度并没有增加。 图1 锚杆详图本工程地下室没有特殊的稳定要求，所以没有必要施加预应力，但是由于钢绞线刚度大，钢绞线呈松散状，所以需要稍加拉力使钢绞线绷紧，本工程设计施加拉力为0.1Nt即120KN，由于拉力不大，所以可以在垫层达到强度后就可以张拉，张拉支架浇注在筏板中，作为锚杆在筏板中的锚固板。这就避免了预应力 图2 抗浮锚杆布置图锚杆（预加应力为0.750.9Nt）需等到底板达到强度后才能张拉所带来的地下室底板防水难处理的问题。由于钢绞线及锚具是浇注在底板中，对钢绞线及锚具 的防腐保护也是极为有效的。 到目前为止，本工程的抗浮锚杆已全部施工完毕，在对5%的抗浮锚杆（26 根）验收抗拔试验中，拉力达到1.5Nt（1800KN）均未出现破坏征兆，全部合格。 在本工程抗浮锚杆的设计过程中，得到了部门总监许建华高工及公司技术总监耿保合总工的悉心指导，并对设计提出了宝贵的意见，在此表示衷心的感谢！结论：1. 钢绞线非预应力锚杆在不增加钻孔直径的情况下，可以大大提高单根锚杆的抗拔力设计值，减少锚杆数量，节省施工费用，缩短施工工期。2. 钢绞线非预应力锚杆施工方便，避免了复杂的张拉工艺和底板的防水处理。3. 有效地保护了锚具，防止其受外界环境腐蚀并失效。参考书目：1 岩土锚杆（索）技术规程CECS 22:2005M 北京：中国计划出版社，2005年。2 建筑地基基础设计规范GB50007-2002M 北京：中国建筑工业出版社，2002年。3 袁贵兴，何小淘.成都地下结构抗浮锚杆应用实例J.四川建筑2007.09，第27卷，9497页。4 赵兴国，钟建庆.土层锚杆在构筑物抗浮设计中的工程实践J.特种结构，2009年，第26卷第3期，1719页。（张明永，男