浆囊袋注浆土钉施工方法及效益简析

浆囊袋注浆土钉（图9-4）是根据常规土钉的施工方法，在成孔后采用加浆囊袋及扩孔注浆施工工艺进行改进后形成的大直径土层土钉，扩孔后一般直径可在250～300mm左右。通常的注浆工艺对地基中浆液的扩散很难进行控制，而采用浆囊袋后，水泥浆注入浆囊袋内，浆液的扩散受浆囊袋制约，从而保证浆液在可控范围（浆囊袋）内扩散。由于软土强度低，浆囊袋可以在土体中以预定的形状进行扩大，通常可做成全长圆柱状注浆体或数个间隔一定间距的圆柱状注浆体，其直径可以扩大至成孔直径的一倍以上，同时土钉的直径有保证（即浆囊袋直径）。土钉抗拔力可大幅度提高，因此土钉密度可以降低，从而节约工程造价，另外，注入的浆体均位于浆囊袋中，通过控制注浆体的用量可准确地判断土钉的直径是否达到要求，因此施工质量比较容易控制。

图9-4 浆囊袋土钉结构原理图

浆囊袋扩孔注浆可回收式土钉也是在浆囊袋土钉的基础上，将杆体设计成可回收式构造时形成的新型可回收式浆囊袋土钉。新型可回收式土钉从受力机理上可以是压力型或拉压分散型受力机制。

1.压力型浆囊袋土钉

压力型浆囊袋土钉构造如图9-5所示。

图9-5 压力型浆囊袋土钉构造

01为单孔外锚具：其作用为在土钉施加预应力荷载后锁定钢绞线；

02锚垫板：是一块厚20mm，边长300mm的正方形钢板，土钉施加荷载后通过该锚垫板将土钉的拉力传递到土层中；

03套管：系PE材料，直径20mm，套在钢绞线外，作用是隔离钢铰线与水泥砂浆，使得钢铰线可以在套管内自由活动；

04钢绞线：为便于弯曲回收，土钉主筋采用钢绞线。钢绞线的一端通过压力套固定在承载头上，另一端在钻孔外的外锚具上锚定；

05浆囊袋：采用土工布制成，长度不小于土钉全长的2/3，在注满水泥浆后，可以扩展成直径约250～300mm左右的圆柱状浆囊袋；(www.xing528.com)

06承载头：为螺旋式承载头，钢绞线通过承载头对注浆体施加压应力。

土钉主筋采用全长自由的无黏结钢绞线，钢绞线末端用套筒固定，套筒与承载头之间采用螺旋式连接，使得土钉受力时拉力直接由无黏结钢绞线传至底端承载头，通过承载头对注浆体施加压应力，并使注浆体与周围土体产生剪切抗力，以此提供土钉所需的承载力，锚固体与周围土体间的剪应力由孔底向前传递，这是压力型土钉的承载特性。

在土钉使用完成后，可以通过张拉钢绞线使其与承载头分离，从而达到回收钢绞线的目的。

2.拉压分散型浆囊袋土钉

压力型浆囊袋土钉构造如图9-6所示。

图9-6 拉压分散型浆囊袋土钉构造

图9-6中锚具，锚垫板、套管、钢绞线、浆囊袋及承载头均与图9-5相同，其余部分构造如下：

06竹筋：长度为6m，宽度25mm，共8根，在钢筋笼的箍筋中上下穿过，与钢筋笼组成一个受力骨架；

07钢筋笼：长度为1m，直径为100mm，采用4根直径为12mm的HPB235钢筋制作，钢筋笼的纵筋与承载头焊接并与竹筋组成受力骨架。

当土钉受力时钢绞线将拉力传递给承载头，进而将一部分荷载传递给竹筋，竹筋处的注浆体受拉，产生部分粘结剪应力；而另一部分荷载以压应力的形式通过承载头传给钢绞线部分的注浆体，注浆体对周边土体产生剪切应力。这样，通过拉应力和压应力使荷载分散，使注浆体及周边土体受力更均匀，锚固效果更好。因此，拉压分散型的受力机制比拉力型和压力型受力机制能提供更大更均匀的锚固力，在拉压分散型土钉使用完成后，回收方式与压力型相同。