可回收錨索在基坑支護工程中的技術研究

薄向國

（濟南一建集團有限公司，濟南250100）

1 引言

在很多房地產項目施工建設中，排樁+錨索支護是基坑支護最為常見的形式之一，但是錨索本身長度較長，使其經常存在“越界”的問題。侵入臨近地塊的錨索會給后期城市地下空間的開發產生巨大影響，甚至可能引發相應的安全問題。雖然部分大規模建筑在基坑施工中可以采用混凝土內支撐的方式，通過設置環狀支撐或者臨時立柱的方式可以盡量減少對周邊地下空間的影響，但這樣會帶來成本的增加[1]。而可回收錨索的應用能夠對以上問題進行解決，并且保證基坑支護工程的效果。

2 可回收錨索概述

可回收錨索的作用機理存在一定的特殊性，對比而言，普通預應力錨索是借助膠結錨固或機械錨固的方式，將錨索承受的拉應力轉移到土體或巖層，可回收錨索則不同，其主要是通過在錨索上設置無黏結鋼絞線或套管包裹的方式，借助設置在末端的承載體對拉應力進行傳遞，并且其自由端的長度較長，不依賴水泥漿的黏結力[2]。

在工程應用中，常見的可回收錨索類型有以下幾種：

1）JCE 錨索，這種類型的錨索是預應力錨索的一種特殊形式，由鋼絞線、承載體、外錨頭以及固定臺座等組成，在自由端范圍內，設置有相應的套管，錨索本身與水泥漿液沒有直接接觸，鋼絞線會將承受的應力經由承載體傳輸給注漿體，錨固段漿體將承受的力轉化為剪應力，傳輸到巖土體中。

2）U 形鋼絞線錨索，其基本原理是借助無黏結鋼絞線穿過錨固端頭的回轉承壓裝置后，回繞到錨頭，將1 根鋼絞線當作2根使用，借助特制的回轉承壓裝置，能夠將鋼絞線鎖緊，配合擴大頭工藝使鋼絞線承受的所有拉應力都能夠傳遞給巖土層。

3）LC 直列式錨索，由承壓板、連接導管、無極調壓保險結構等組成，可以在孔內對LC 錨索進行平行分布，每一根錨索都能獨立工作，在工程施工完成需要對錨索進行回收時，需要將外錨頭拆除，對鋼絞線外端部進行錘擊，使設置在內錨具系統中的撞針拆分結構能夠拆解開夾緊機構，將鋼絞線拔出。

4）旋鈕式錨索，其作用機理是借助螺絲旋轉的方式從錐杯中將錨索錨固端夾片頂出，使錨索錨固段失效，將鋼絞線抽出。在需要回收錨索時，借助專用設備在錨索張拉端進行超張拉，轉動單根鋼絞線，繼而帶動夾片和壓緊螺桿共同旋轉，推動無黏結鋼絞線與夾片脫離，以此完成錨索回收操作。

3 可回收錨索在基坑支護工程中的技術應用

3.1 工程概況

以某大型地產公司在濟南北部開發的某商務地塊項目基坑工程施工為例，該地塊地下3 層，建筑用途為車庫及設備用房。基坑開挖深度約15m，長度約為252m，寬度為85m（西）、132m（東）,基坑東西南三面接近既有高層住宅，采用了放坡與普通錨索施工，基坑北側因規劃有地鐵、管廊等地下建筑物，采用可回收錨桿施工。

3.2 技術應用

考慮基坑工程的規模較大，基坑北側臨已有市政道路較近，市政管線眾多，因此，在對基坑支護工程進行規劃時，需要針對不同的情況做出多樣化的選擇，維護結構可以采用錨樁以及放坡等多種形式的相互組合，在靠近市政道路位置，可以采用鉆孔咬合樁配合可回收錨索的復合支護形式，在垂直方向設置4～6 道錨索，水平方向依照咬合樁布置的特征，設置好錨索[3]。在對基坑支護結構的形式進行對比和選擇的過程中，因為基坑深度較大，地質條件復雜，可供選擇的擋土結構有3 種不同的類型，分別是800mm 鉆孔咬合樁、600mm 鉆孔咬合樁以及厚400mm 的地下連續墻，這3 種形式都具備良好的止水效果。在對經濟、技術等指標進行全面對比的情況下，最終選擇800mm 鉆孔咬合樁，相比較600mm 鉆孔咬合樁，能夠有效減少樁體的數量以及接頭咬合的次數，對比地下連續墻，有更好的止水效果，而且規模化施工可以降低成本投入。為了不影響規劃地鐵、管廊等地下建筑物的施工，選擇采用可回收錨桿施工。

在實際應用中，采用的可回收錨索技術為JCE 錨索，這種工藝技術在當地不少工程中都得到了應用，地質條件相近，有可供參考的成功經驗。對比普通的預應力錨索，JCE 錨索的受力傳遞方式存在一定的差異，主要是依靠設置在錨索端部1～2m位置的錨固端為錨索提供抗拔力，剩余長度混凝土注漿體與土層之間的摩擦力多數情況下都是作為安全儲備而存在，基于此，進行抗拔力的換算時，如果依照普通預應力錨索的數據計算自由段長度和錨固端長度，必須對其進行修正，確保錨固段的長度不能超過18m。JCE 可回收錨索能夠提供的極限抗拔力可以分為2 個組成部分：（1）錨固端注漿體提供的摩擦力；（2）錨固段注漿體摩擦力與注漿體抗壓承載力比值的最小值[4]。

在基坑工程中，部分區域對于變形控制有非常嚴格的要求，而考慮基坑邊緣距離市政次高壓燃氣管道的最小距離僅為10m，為了保障管道運行安全，需要在基坑開挖前利用雙排攪拌樁，做好燃氣管道的隔離保護工作，同時也需要采取有效措施對錨索所處的土層進行改良，減少錨索位移。另外，結合工程整體的施工方案分析，從基坑開挖到土方回填，需要15～18 個月，為了保證錨索的使用效果，需要做好相應的防腐防銹處理，進行預應力張拉前，還應在套管內注入相應的添加液完成對所有鋼絞線的包裹。

3.3 經濟性對比

對比普通錨索，可回收錨索的施工成本較高，主要體現在錨頭等機具的設備成本以及回收過程中的工時費用，因為無法對錨頭進行有效回收，因此，存在一次性成本偏高的問題，錨索回收環節產生的費用一般在30～50 元/m。在單個基坑工程中，可回收錨索相比普通錨索的成本要高出至少50%，但是，回收后的錨索可以重復利用1～2 次，因此，在實現規模化應用的情況下，會產生良好的經濟效益，也可以為城市地下空間的未來開發節約錨索處置費用[5]。

4 結語

總而言之，可回收錨索技術的應用能夠有效減少錨索殘留對地下空間的污染，推動城市的可持續發展。對可回收錨索進行利用時，技術人員應充分考慮基坑支護工程的具體情況，選擇恰當的工藝技術，保證施工的整體效果。