預應力錨桿在深基坑支護中的應用

【摘 要】由于預應力錨桿邊坡支護技術的經濟、實用、可靠，在深基坑工程中得到了廣泛的使用。筆者根據多年的施工經驗，本文主要對預應力錨索、深基坑支護、質量控制、施工監測進行了簡單的進行了分析僅供參考。

【關鍵詞】預應力錨桿，深基坑支護，質量控制，施工監測

一．前言

目前，隨著城市建設的迅速發展，城市用地越來越緊張，為了充分提高地下空間的利用率，高層建筑地下部分也不斷增加，基坑也越來越大，越來越深。預應力土層錨桿技術是一種高效、經濟的巖土體加固技術，已在建筑的深基坑工程中得到廣泛應用。深基坑支護施工除了要求必須滿足自身結構的安全、保證地下室施工安全順利進行、確保周邊環境與建筑物、道路管線的安全外，同時還必須實現施工對周邊的環境影響最少，降低地下污染、降低造價的目的。而預應力土層錨桿技術，其不僅可以決定支擋結構的穩定性，而且還能有效控制基坑變形，在深基坑支護中起著相當重要的作用。因此，本文將主要對預應力土層錨桿在深基坑支護中的應用進行一些探討。

二．預應力錨桿的基本介紹

1、預應力錨桿的受力機理

預應力錨桿根據主動滑動面分為錨固段和非錨固段或者稱自由段。錨桿受力時，首先拉力通過拉桿與錨固段內水泥砂漿錨固體間的握裹力傳遞給錨固體，然后錨固體通過與土層孔壁間的摩阻力傳遞到整個錨固的土層中。很顯然，土層錨桿的承載能力與受拉桿件的強度、拉桿與錨固體之間的握裹力、錨固體和孔壁間的摩阻力等因素有關。

2、錨桿的發展情況

（一）第一代有粘結無保護預應力錨桿：

這一類型錨桿體系由內錨固段、自由段和外錨固段組成。自由段的鋼絞線用油脂保護，由于其防銹可靠性較差，幾乎所有的工程最后都通過灌漿將自由段封死，因而此類錨桿最終變為有粘結無保護型。

（二）第二代無粘結雙層保護錨桿

第二代錨桿采用填充防銹油脂的聚氯乙稀套管保護鋼絞線，內錨固段和自由段一次灌漿；同時內錨固段還用波紋套管保護，以達到全程防水效果。

（三）壓力型和分散型無粘結新型錨桿

研究表明，錨桿的內錨頭在受拉時將在某一段內產生應力集中，同時內錨頭在拔出時產生的剪脹會導致內錨段砂漿體開裂破壞。若采用壓力型或分散裂的內錨頭，則可以改善內錨段的應力狀態，提高內錨段的可靠性，從而為減少內錨段的長度創造條件。

三．基坑預應力錨桿的應用

1、成孔

（一）施工前，應充分核對設計條件、土層條件和環境條件，預計土錨施工可能帶來的影響；對所需原材料的型號、品種、規格及錨桿、錨頭等部件的加工質量應符合設計要求。

（二）成孔前，根據設計要求和土層條件，定出孔位，作出標記，并根據土層情況，選擇合理的施工方法。

（三）鉆孔深度不得小于錨桿長度，鉆孔深度應較錨桿長度增加20～40cm。

（四）安放錨桿前，濕式鉆孔應用水沖洗，直至孔口流出清水為止。

2、桿體的組裝與安放

（一）錨桿錨筋組裝前鋼筋應調直，除油和除銹，桿體自由段應用塑料布或塑料管包裹，與錨桿體聯接處用鉛絲綁牢。自由端應按防腐設計要求進行處理。

（二）鋼筋接頭必需焊接時，其焊接長度應符合焊接規范要求。并排鋼筋的連接也應采用焊接。

（三）沿錨桿體每2～3m設一居中支架，一次注漿管與錨桿體虛扎，二次注漿管與錨桿體綁扎要牢固。

（四）錨桿安放前應檢查桿體的組裝加工質量，確定桿體滿足設計要求時，方可插入孔中。

（五）安放過程中，應防止錨桿體扭曲，注漿管應隨錨桿體一并放入孔內，注漿管端部距孔底50～100cm，桿體放入角度應與鉆孔角度保持一致。

（六）桿體插入鉆孔的深度不宜小于錨桿長度的95%，桿體安放后不得隨意敲擊和懸掛重物。

3、注漿

（一）錨桿注漿采用二次注漿工藝：第一次注漿工藝材料選用水泥漿，水灰比為0.5，注漿壓力0.2～0.5MPa 直至漿液從孔中溢出。在第一次注漿結束后2小時或水泥漿達到初凝狀態時進行第二次注漿，止漿塞采用柔性織物嚴密封堵，第二次注漿選用純水泥漿，水灰比0.45，注漿壓力為1.5～2.0MPa，達到注漿壓力1～2分鐘且孔口有冒漿現象時，即可結束注漿。

（二）注漿液應攪拌均勻，隨攪隨用，漿液應在初凝前用完，并嚴防石塊、雜物混入漿液。

4、錨桿張拉鎖定： 首先擰緊螺帽調直桿體，然后采用1.5 米長長壁加力扳手張拉鎖定，一般加力擰進3-5道絲扣即能達到鎖定值要求，采用雙螺帽鎖定。

5、錨桿施工達28 天齡期后，由業主委托有資質的第三方進行錨桿驗收試驗。

四．基坑監測

通過現場基坑檢測，掌握基坑開挖過程中維護體及周圍土體的受力和變形情況，并有效指導施工，確保周圍建筑物及地下管線的安全。

1、監測內容

（一）周圍環境檢測，包括對周圍建筑物、道路路面、基坑坡頂的位移、傾斜、裂縫產生及發展情況。

（二）支護結構側向位移（測斜）：測斜管深度應超過支護樁樁底標高3米；

（三）基坑外每邊布置水位觀測井。

2、監測要求

（一）基坑監測應由有監測資質的單位嚴格按本設計要求，制定詳盡的基坑工程監測方案，并報本設計單位審查確認后方可執行。

（二）監測單位應充分理解設計意圖，并應在支護結構施工過程中結合現場條件合理布置監測位置，并取得初讀數。

（三）所有測試點、測試設備需在整個基坑支護施工過程中加強保護，以防損壞。

五．結束語

深基坑支護工程采用預應力錨桿支護結構既降低了成本又縮短了工期，同時對基坑的變形控制較好，施工期間應加強對基坑土體及周圍建筑物的位移、沉降監測的及時性和變化信息的精確性，有利于及時采取相應措施保證基坑施工和周圍建筑物的安全。深基坑支護工程將隨著城市高層建筑發展而發展，它的理論還有待于不斷的完善。選取一種在技術、經濟方面都符合要求的支護方案，還必須充分考慮施工現場環境、工程地質條件以及具體工程要求。

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