JL扩大头锚杆(索)应用指南
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1 JL扩大头锚杆（索）应用指南
JL扩大头锚杆（又称钜联扩大头锚杆，简称JL锚杆），是采用高压喷射原理在锚孔底部一段长度范围内对孔壁土体进行切割扩孔并置换充填水泥浆而形成一个圆柱状的扩大头，其学术名称为高压喷射扩大头锚杆。目前已形成了Acg、BWWcg、DWWcg等系列标准工法和标准设备配套，广泛适用于各种粘性土和砂土，且非常理想地解决了砂层塌孔的难题。根据设计要求、土层情况和选用的工法，扩大头的直径范围为0.4m~2.0m，锚杆抗拔力比普通锚杆提高3倍以上；在相同的拉力条件下，锚头位移仅为普通锚杆的1/3左右。普通锚杆为摩擦型锚杆，锚固体与孔壁之间不可避免地存在着一层或多或少的泥皮膜。JL扩大头锚杆为端压——摩擦型锚杆，高压喷射扩孔工艺对孔壁也有显著的加糙作用，因此它不仅抗拔力高、位移小，而且可靠性比普通锚杆显著地高。
经过近十年的开发研究和工程应用，完成了数十项工程项目，不仅取得了宝贵的工程经验和测试数据，设备标准化、工法标准化和技术质量管理标准化工作 也已经完成，形成了《高压喷射扩大头锚杆技术研究报告》、《高压喷射扩大头锚杆技术规程》（企业标准和地方标准已颁布执行、国家行业标准正在编制中）、《扩大头锚固钻机企业标准》、《JL扩大头锚杆施工工法手册》和《JL扩大头锚杆施工质量管理手册》等技术文件，于2009年通过了建设部科技成果鉴定，评为“国内领先水平”，并被评为建设部全国建设行业科技成果推广项目（编号：2009024），施工工法于2009年被评列了广东省省级工法。
照片1为JL扩大头锚杆扩大头开挖实况；
照片2为第三代钜联扩大头锚杆钻机（100型）；
照片3、4为代表最新研究成果的双壁管（反循环工艺）及控制部件；
照片5、6为奥帆广场JL扩大头锚杆施工现场及基坑开挖实况；
照片7、8为奥帆广场锚杆基本试验实况及工作中的锚杆拉力传感器；
照片9、10为盛世鹏城地下室抗浮锚杆现场。
照片1.JL扩大头锚杆扩大头开挖实况 2
照片2.第三代钜联扩大头锚杆钻机（100型）
照片3.JL扩大头锚杆D工法双壁管 照片4.D工法双壁管控制部件
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照片 照片6.奥帆广场基坑开挖实况
（深度16米，面积约5万平方米）
照片7.锚杆基本试验现场 照片8.工作中的锚杆拉力传感器
照片9.抗浮锚杆施工现场 照片10.抗拔力试验现场
照片5.奥帆广场JL扩大头锚杆施工现场 4 一、JL扩大头锚杆的性能和特点
1、抗拔力高
在相同地质条件下，其抗拔力至少比普通锚杆提高3倍以上。如深圳福民佳园基坑支护锚杆设计抗拔力850KN，青岛奥帆广场设计抗拔力950KN，惠州华贸中心设计抗拔力为670～970KN。
不仅是普通锚杆，就连桩其抗拔力也不如扩大头锚杆高。如下图，大家可以思考一下，桩与同长度同直径扩大头锚杆相比，哪个抗拔力更大？
事实上，桩的侧壁与土体之间界面是一个软弱结构面，而扩大头锚杆的端压作用和土体等效摩擦角的扩散效应使其抗拔力得到明显提高。如深圳盛世鹏程花园扩大头锚杆的抗拔力计算值是桩的1.8倍，该工程抗浮最后采用JL扩大头锚杆比普通锚杆和桩节省造价达40%。
2、位移小，尤其是工作位移小
在相同拉力条件下，锚头位移为普通锚杆的三分之一左右。深圳福民佳园基坑深度13.7m（淤泥及人工填土厚度7m），采用单排JL扩大头锚杆锚拉排桩，实测基坑最大位移3.2cm（该地块同等深度基坑采用3排普通预应力锚杆的，实测位移为10cm左右）。青岛奥帆广场基坑深度16m，单排锚杆锚拉排桩，西侧（邻多层房屋）最大位移仅2.5cm。
迄今完成的几例以JL扩大头锚杆替换内支撑的工程，实测位移都比内支撑小。太原晋商银行（原名新湖滨饭店）基坑和深圳丹平快速路III标段下沉式基坑都是在支护桩已施工完毕后，将原设计内支撑改为JL扩大头锚杆的，锚杆支护的计算位移（实测位移与其偏差均在7mm以内）比内支撑小15mm左右。苏州中翔商贸城和常熟国际服装城基坑都是部分采用JL扩大头锚杆、部分采用内支撑，结果都是采用JL扩大头锚杆的位移小、效果好；尤其是目前正在施工中的常熟国际服装城，在重点部位特地采用了内支撑，结果开挖后其位移反而比采用JL锚杆的部位大很多，令众人感叹不已。
3、可靠性高、离散性小、质量稳定
JL扩大头锚杆工法标准化，在相同地层中锚杆的抗拔力和位移都很稳定，不会象普通锚杆（一次灌浆或二次高压灌浆）那样离散性大。如青岛奥帆广场三根试验锚杆间距2m（可认为处于同一地层之中），最大试验荷载分别为1500KN，1406KN，1406KN，总位移分别为125mm、107mm、109mm。惠州华贸中心三根试验锚杆间距2.4m内（处于同一地层），最大试验荷载分别为1302KN、1042KN、1042KN，对应的总位移分别为122mm、99.5mm、100.5mm，离散性非常小。
4、锚固段短，自由段长
很短的锚固段可以提供很大的抗拔力，很长的自由段可以把支护结构的拉力传递到深远的稳定地层中去，基坑位移小，安全性好。就象桥梁设计中的钢索桥，在地层中设置锚固结构，通过很长的钢索来传递桥梁巨大的荷载，因为钢索是弹性的，不仅安全性好，而且变形是弹性可控的。“位移控制锚杆”就是按照这一理念设计出来的，它可以使基坑位移达到最小，从理论上来讲可以接近“零位移”。
5、锚杆抗拔力由杆体强度决定
普通锚杆抗拔力都是由锚固体决定的，锚固体的摩阻是薄弱环节。对JL锚杆，由于扩大头改变了锚固体的受力状态使锚固力增大，杆体强度成为了薄弱环节。只要扩大头所处地层条件较好、结构设计合理，抗拔试验时一般都是杆体断裂或屈服，发生锚固体承载力破坏的情况很少。
6、防腐耐久性好
扩大头注浆体直径大，对杆体有很好的保护作用。处于非腐蚀地层中的永久性抗浮锚杆，可采用Ⅱ级防腐保护的非预应力钢筋锚杆和预应力钢绞线锚杆，如下图1所示。
非预应力钢筋锚杆 预应力钢绞线锚杆
图 1 ① 钢筋
② 隔离架
③ 注浆体 ① 钢绞线
② 隔离架
③ 注浆体
④ 自由段套管
⑤ 过渡管
⑥ 锚头 5 如果地层介质具有腐蚀性，为了达到永久性锚杆的一级防腐要求，可以采用防腐套管将杆体与地层介质完全隔离，使杆体完全不受地层介质的影响，如下图2所示。
JL可回收锚索施工现场
I级防腐预应力锚杆
图 2
7、适合于可回收锚杆
在基坑工程中当需要回收锚杆时，可采用回转型
锚杆结构和无粘结钢绞线，在锚杆使用完成后可以非常方便地回收，其优点是可以保证100%回收成功。回转型（又称U型）可回收锚杆结构示意图、合页夹承载体结构以及施工场景见下图。
回转型可回收锚杆
（采用无粘结钢绞线，承载体为网筋注浆复合承载体
或者合页夹承载体）
合页式承压板（锁紧状态） 二、JL扩大头锚杆的适用领域和条件
1、适用领域
基坑支护：适用于锚拉排桩、锚拉地下连续墙。
抗浮锚杆：适用于工业与民用建筑、交通、市政、人防和水利工程建（构）筑物抗浮，包括预应力锚杆和非预应力锚杆，包括钢绞线锚杆和钢筋锚杆。
边坡治理：适用于锚拉类边坡支护治理，尤其是大桩大锚类边坡工程。
2、适用条件
（1）JL扩大头锚杆适应性强，凡能施工普通锚杆就能施工JL扩大头锚杆；
（2）有些情况下施工普通锚杆有困难，也能施工JL扩大头锚杆。
三、JL扩大头锚杆的典型应用
1、控制基坑位移
当基坑影响范围内存在既有建（构）筑物、地下管线或道路，对位移要求严格时，可以采用JL扩大头锚杆控制基坑位移。将扩大头深理于不受基坑开挖影响的稳定地层之中，施加较大的预张拉力消除塑性变形，进入工作状态后，通过很长的自由段把支护结构的拉力传递到深远的稳定地层中，支护结构与扩大头之间通过钢绞线杆体实现点到点的弹性连接，使其工作位移减少到最小并可得到控制。这就是“位移控制锚杆”的概念。青岛奥帆广场基坑深度16m，西侧紧邻有多层天然基础房屋（距离4米），对位移限制要求很高。采用位移控制锚杆，扩大头埋深增加3米，西侧位移成功控制在0.2％以内（实测最大位移仅25mm），在基坑施工和使用过程中，没有对周边建筑物、地下管线和地面造成任何损害，达到了“零投诉”的目标。 ①
网筋注浆复合承载体
② 钢绞线
③ 钢绞线套管
④ 注浆体
⑤ 过渡管
⑥ 锚头
无粘结钢绞线承载体扩大头注浆体
