預(yù)應(yīng)力錨索施工在基坑工程中的應(yīng)用分析

王勇軍

【摘要】隨著地下空間的開發(fā)利用，深基坑工程的應(yīng)用范圍變得很廣，在眾多的基坑支護(hù)方式中，樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在基坑支護(hù)工程中得到了廣泛的應(yīng)用。以下本文首先分析了預(yù)應(yīng)力錨索的施工技術(shù)，以及提出了質(zhì)量控制措施，供大家參考。

【關(guān)鍵詞】基坑工程中;預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù);質(zhì)量控制措施

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，然而由于我國(guó)地域遼闊，地層區(qū)域性強(qiáng)、綜合性復(fù)雜，理論落后實(shí)踐等原因，基坑工程事故屢有發(fā)生，導(dǎo)致了大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。樁錨支護(hù)因?yàn)榫哂衅涮赜械膬?yōu)勢(shì)，已成為深基坑支護(hù)中一種最常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)之一。預(yù)應(yīng)力錨桿與其他支護(hù)聯(lián)合應(yīng)用的基坑支護(hù)方式既可以減小基坑側(cè)壁的位移，也可以約束土體的滑動(dòng)破壞，保證基坑工程的經(jīng)濟(jì)性、安全性和適用性。

1、預(yù)應(yīng)力錨索受力特點(diǎn)

拉力分散型錨索又稱為內(nèi)錨段分層固結(jié)式錨索，是將預(yù)應(yīng)力鋼絞線分為數(shù)組，并被分層固結(jié)在錨孔不同深度處，同組的預(yù)應(yīng)力鋼絞線彼此等長(zhǎng)，不同組的鋼絞線不等長(zhǎng);然后將各組鋼絞線末端按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度錨固在土體或巖體中。當(dāng)孔內(nèi)注漿后，預(yù)應(yīng)力通過鋼絞線與漿體粘結(jié)力傳遞給加固體，從而提供錨固力。

2、預(yù)應(yīng)力錨索施工前的準(zhǔn)備工作

施工前的準(zhǔn)備工作包括施工前的調(diào)查和施工組織設(shè)計(jì)、材料準(zhǔn)備幾部分。主要有以下幾方面：

（1）錨固工程計(jì)劃、設(shè)計(jì)圖、邊坡巖土性狀等資料是否齊全;

（2）施工場(chǎng)地調(diào)查，施工對(duì)交通的影響情況;

（3）施工用水、用電條件調(diào)查;

（4）邊坡工程周邊可能對(duì)施工造成影響的各種狀態(tài)調(diào)查;

（5）掌握作業(yè)限制、環(huán)保法規(guī)或地方法令對(duì)施工造成的影響;

（6）其他條件的調(diào)查，如施工用便道、氣象、安全等條件。

3、預(yù)應(yīng)力錨索施工方法及技術(shù)措施

3.1定孔位

當(dāng)土方開挖至錨桿標(biāo)高以下20～30cm，復(fù)核每排錨桿的水平標(biāo)高后，按設(shè)計(jì)的錨桿水平間距要求進(jìn)行布孔。

3.2成孔

錨索成孔：鉆機(jī)就位后，按設(shè)計(jì)角度和孔徑鉆至超過設(shè)計(jì)深度0.2～0.3m，遇淤泥層及砂層等易塌孔土層，宜采用泥漿循環(huán)護(hù)壁或跟管鉆進(jìn)或套管跟進(jìn)施工，遇硬質(zhì)巖層，采用潛孔錘進(jìn)行施工。鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，由甲方、監(jiān)理人員對(duì)孔深進(jìn)行查驗(yàn)，并作詳細(xì)、完整的鉆孔記錄。

3.3錨索制作

（1）錨索材料為7φ5低松弛鋼絞線，制作前應(yīng)清除表面油污及銹膜，并用砂輪切割機(jī)斷料。

（2）自由段采用薄膜紙包裹或用φ15膠管套住，使之與錨桿固結(jié)體分離。

（3）錨索長(zhǎng)度應(yīng)比設(shè)計(jì)孔深長(zhǎng)1.0～1.2m，以留作張拉時(shí)安裝千斤頂。

（4）錨固段架線環(huán)與緊箍環(huán)按每隔1～1.5m間距設(shè)置;緊箍環(huán)用16號(hào)鉛絲繞制，不少于兩圈;自由段每隔2m間距設(shè)置一道架線環(huán)，以保證錨索順直;架線環(huán)做法為：在長(zhǎng)10cm的φ48鋼管外沿鋼管截面按120°夾角點(diǎn)焊扶正筋，扶正筋由φ8彎制而成，彎制后長(zhǎng)10cm，高約。

（5）錨索端部安裝導(dǎo)向帽，以利錨索的順利下放;導(dǎo)向帽采用長(zhǎng)15cm的φ48鋼管，一端5cm制成錐型，而三根錨索則置于另一端的鋼管腔內(nèi)，并點(diǎn)焊。

3.4錨索安裝

下錨索前，先將第一次注漿管（1寸高壓網(wǎng)管）穿過各對(duì)中架中間的φ48鋼管后，放置在錨索中間，以利拔出;第二次注漿管綁扎在扶正筋邊，錨固段位置梅花狀均勻布置出漿孔，并用膠布封堵，以防第一次注漿過程中水泥漿進(jìn)入管內(nèi)。

注漿管管頭離錨索頭部約50cm，并用膠袋綁扎，以防下錨索時(shí)管內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓而堵塞注漿管。下放過程中應(yīng)避免桿體扭轉(zhuǎn)、彎折及各部件松脫。

3.5清孔

連接注漿管，用注漿泵通過向孔內(nèi)泵送大泵量的清水，將孔內(nèi)的泥漿及沉渣沖出孔外，直至孔口返出清水;

3.6注漿

（1）第一次注漿：

①第一次錨桿注漿材料為水泥砂漿，水灰比為0.5～0.55，水泥選用32.5R普通硅酸鹽水泥，為提高漿體早期強(qiáng)度，可在漿液中摻入水泥重量5‰的FDN-5高效減水劑。

②漿液應(yīng)攪拌均勻，隨攪隨用，并在初凝前注漿完畢。

③注漿壓力為0.5～1.5Mpa，當(dāng)漿液滿出孔口后，可一邊用慢檔向孔內(nèi)注漿一邊緩慢地將注漿管拉出孔外，拔管時(shí)要保證注漿管在漿體中的埋置深度，隨即向孔內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)漿。

（2）預(yù)應(yīng)力錨索第二次注漿：

①第一次注漿結(jié)束后3～5小時(shí)，注漿體強(qiáng)度達(dá)到5.0MPa后，即進(jìn)行第二次高壓注漿。

②第二次注漿體采用水灰比為0.5～0.55的純水泥漿，漿液的攪拌嚴(yán)格按配合比進(jìn)行且要求攪拌均勻，并經(jīng)過篩選后方可泵送，灌注要連續(xù)，不得中斷。注漿壓力為2MPa～3MPa。

3.7預(yù)應(yīng)力錨索腰梁及錨座施工

同一排預(yù)應(yīng)力錨索施工完畢后，應(yīng)在孔口位置筑澆混凝土強(qiáng)度為C30錨索腰梁，腰梁鋼筋嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙施工，模板制安位置準(zhǔn)確，接縫緊密，減少漏漿，砼澆注密實(shí)。腰梁臺(tái)座面應(yīng)平整，與錨桿軸線方向垂直，并安裝鋼墊板和多孔工作錨具、夾片。

3.8預(yù)應(yīng)力錨索張拉鎖定

（1）待錨索錨固體及腰梁強(qiáng)度達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行張拉鎖定。試驗(yàn)錨桿及一般錨桿張拉程序嚴(yán)格按《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)范》（CECS22：2005）進(jìn)行。

（2）錨索正式張拉前，取0.1倍的設(shè)計(jì)軸力預(yù)先張拉，使其各部位緊密接觸。張拉荷載按設(shè)計(jì)荷載的0.10、0.25、0.50、0.75、1.0、1.1逐級(jí)加荷，每級(jí)荷載的觀測(cè)時(shí)間不少于5分鐘，待變形穩(wěn)定后，方可進(jìn)行下一級(jí)荷載的張拉。張拉至設(shè)計(jì)荷載1.1倍后觀察15分鐘，穩(wěn)定后御荷，御下工作錨具、夾片，安裝鎖定錨夾，重新張拉至鎖定值。張拉結(jié)束后，用紅油漆涂抹鎖定錨夾與錨索交接處，若發(fā)現(xiàn)油漆錯(cuò)裂較大，即需進(jìn)行預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償張拉。

4、預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量控制措施

（1）錨索施工中錨索平面位置偏差不得大于50mm。

（2）鉆機(jī)上應(yīng)鋪墊木枋或木板，確保鉆機(jī)放置平衡，避免在成孔過程中因此而產(chǎn)生較大的晃動(dòng)，影響成孔質(zhì)量。

（3）鉆機(jī)的鉆桿應(yīng)用羅盤儀進(jìn)行校核，偏差不得超過±1°，發(fā)現(xiàn)偏差時(shí)立即校正。

（4）為了保證成孔的深度，鉆孔的深度應(yīng)比設(shè)計(jì)深度深20～30cm。

（5）在土質(zhì)較差的土層中施工中可采用套管跟進(jìn)護(hù)壁成孔。

（6）錨索的制作嚴(yán)格按照施工圖的有關(guān)直徑、長(zhǎng)度的要求進(jìn)行，定位器的焊制位置準(zhǔn)確。

（7）錨索的制作材料、半成品、成品應(yīng)掛牌標(biāo)明，防止下錯(cuò)錨的現(xiàn)象出現(xiàn)。

（8）錨索制作好后應(yīng)由質(zhì)安員及監(jiān)理、甲方人員驗(yàn)收后方可下入錨孔內(nèi)。

（9）錨索的焊接，必須經(jīng)焊接試?yán)囼?yàn)合格后方可正式進(jìn)行施工。焊接過程要及時(shí)清渣，焊縫表面光滑平整，焊縫飽滿。

（10）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的水泥漿配合比制備水泥漿，不能存在小團(tuán)粒，且必須用篩網(wǎng)過濾以防堵塞漿泵。

（11）加強(qiáng)注漿設(shè)備的維修保養(yǎng)，專人負(fù)責(zé)，每次注漿完畢后，必須全部清洗檢修一次，確保設(shè)備完好，保證施工順利進(jìn)行。

（12）錨索灌漿前，必須保證洗孔質(zhì)量，孔內(nèi)要流出清水方為合格，以免孔中泥漿過多影響水泥漿的強(qiáng)度。

（13）錨索灌漿時(shí)，要在孔口出漿后方可將灌漿管逐步往外撥出，并確保孔內(nèi)水泥漿飽滿，由于水泥漿凝固時(shí)會(huì)收縮，因此灌好漿的錨孔，一般在第二天需補(bǔ)灌。

5、結(jié)語

預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)以其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用等優(yōu)點(diǎn)，在基坑工程或邊坡支護(hù)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在滑坡治理加固工程中合理利用預(yù)應(yīng)力錨索方位角，采用預(yù)應(yīng)力錨索加固方案與其它加固方案相比，不僅投資少，工期短，而且施工更安全。

參考文獻(xiàn)

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