深基坑樁錨支護工程中預應力錨索施工技術

張 宏 偉

(山西二建集團有限公司，山西 太原 030001)

?

深基坑樁錨支護工程中預應力錨索施工技術

張 宏 偉

(山西二建集團有限公司，山西 太原 030001)

基于預應力錨索施工的工藝原理，介紹了預應力錨索在樁錨支護施工中的準備工作，并從鉆孔、清孔、預應力錨索制作、安放、注漿等方面，闡述了預應力錨索的施工技術要點，指出該技術安全可靠、施工方便、成本低廉，值得推廣應用。

基坑，預應力錨索，支護工程，施工工藝

0 引言

最近幾年，建筑結構技術水平飛快發展，基礎工程加深加大，深基坑工程顯著增多，預應力錨索聯合鉆孔灌注樁的支護手段越來越廣泛的應用于開挖深基坑過程中保持邊坡的穩定性，其具有安全、合理、經濟等優勢，目前，預應力錨索在基坑支護工程中的獨特優勢已被國內外許多專家學者認可。預應力錨索在支護工程中起著重要的作用，一方面可以防止土體的破壞，減小基坑側壁的側向位移，另一方面占用施工場地小，施工方便，提高工作效率，降低成本，實現安全效益和經濟效益的統一?；拥念A應力錨索施工技術復雜多樣，以下就預應力錨索施工技術進行分析[1，2]。

1 工藝原理

預應力錨索一般為由多根高強鋼絲組成的單股鋼絞線，其一端被固定在堅固巖石層上，另一端固定于基坑側壁，如圖1所示。

對錨索施加預應力，巖石受到壓力產生彈塑性變形，在基坑中形成“壓縮區”，從而產生層間錨固力，可以顯著改善可能發生破壞的滑移面以及巖石易破壞結構面的抵抗剪切破壞的強度。錨索的形式有預應力錨索和非預應力錨索等，預應力錨索在基坑支護工程中不同于非預應力錨索，預應力錨索能主動地提供支護作用，而非預應力錨索只有當巖土體移動錨索，使錨索受力后才能被動地提供其支護作用，因此預應力錨索減小基坑與結構物變形的能力相對非預應力錨索較強。

2 預應力錨索在樁錨支護施工前的準備

預應力錨索是埋在地層中的張拉構件，屬于隱蔽工程，施工前應做好以下幾部分：

1)調查預應力錨索現場施工區域附近可能對施工造成不利影響的因素，如地下管道、邊坡巖土性質等不良影響要素，制訂相應的預防辦法。

2)掌握不同種類的交通道路、構筑物及建筑物等因素對基坑施工現場鄰近的預應力錨索施工的影響，確定對策。

3)確定污水處理措施；對沖洗設備和管路、鉆孔及注漿產生的污水污物進行污水處理。

4)檢查并校準錨索制造、注漿過程中用到的設施、設備。

5)測驗不同規格、型號和種類的原材料的品質，并進行記錄。

6)在裂縫發育或地下水豐富的巖錨施工中，應在圍巖的錨固段進行抗滲試驗。如果錨段周圍的滲水率超過標準，可應用錨固灌漿等相應的措施治理。

3 預應力錨索現場主要施工工藝要點及技術要求

3.1 預應力錨索施工工藝流程

預應力錨索施工的工藝流程如圖2所示。

3.2 鉆孔

1)按設計要求布置施工放線人員在錨索施工區域，定出鉆孔孔位，按照施工規定進行編號，做好標志，并且記錄。在錨索鉆機鉆孔過程中，要始終保持各個鉆孔位置“正、穩、平”，并且不得擾動周圍地層，始終注意鉆孔位置，發現鉆孔軸線角度偏斜超過要求時，應及時調整校正。

2)鉆孔過程中，應合理控制鉆進速度，防止鉆機“別鉆”“卡鉆”等故障。鉆孔后，應反復多次提起鉆桿，并將孔底用清水沖洗，待流出清水再鉆。遇到砂礫層、卵石層及涌水地層，宜采用旋轉沖擊鉆機鉆孔。為防止粗砂，碎卵石堵塞管子，鉆桿應向下多鉆進一些，一般在設計深度以下10 cm左右的位置停止鉆進。

3)鉆孔過程中，合理控制鉆孔速度，注意監測每一個鉆孔內狀態的變化，做好施工記錄，若發現土層有坍陷趨勢，則應適當加快鉆速，如果出現基坑土層沉降、坍陷、塌孔等狀況，應立即讓錨索鉆機停止向前鉆進，采取相應的處理措施處理完成后再重新鉆孔。

3.3 清孔

鉆孔結束后，先通過鉆桿注入清水進行清洗，清洗過程要徹底，直至流出清水為止，為防止一些泥土碎渣、異物進入孔口，清洗完畢后要對孔口短暫封堵。

3.4 預應力錨索制作

近年來，基礎工程支護技術飛快地發展，預應力錨索施工工法持續地更新完善，人們對基坑樁錨支護工程中預應力錨索的制作，提出了更高的要求標準，預應力錨索除了能滿足其自身設計使用功能的要求外，還要滿足長期防腐蝕等耐久性方面的要求。工人可在現場進行鋼絞線和鋼絲的加工，加工過程需要設置放線裝置，并在平臺上組裝，以便于各根鋼絲和鋼絞線按一定的規則排列。預應力錨索制作前，要做好預應力鋼絞線中每一根高強度鋼絲的油漬、銹斑清除工作，并且嚴格地控制預應力鋼絞線設計的下料長度，為了使每根預應力鋼絞線在結構受力后應力相等，不產生偏心應力，必須要更換或重新處理下料長度誤差大于50 mm的預應力鋼絞線。鋼絞線的切割宜采用砂輪切割機切割，為防止鋼絞線受熱損壞，強度降低，不能使用電弧切割。鋼絞線切割前，不得使鋼絞線產生扭曲，檢驗不合格的材料如死彎鋼絞線一律排除。為了使預應力鋼絞線之間有一定的間隔距離，給接下來的施工如預應力錨索注漿等，留有足夠的工作面，應沿預應力鋼絞線水平軸向方向設置隔離架，按照以往的施工經驗，隔離架間隔為1.0 m～1.5 m時，后續施工效果較好。

3.5 錨索安放

安放錨索前，應安排工作人員檢查鋼絞線是否平直、合理排列，排除“扭曲交叉”的鋼絞線，以保證錨索組裝符合規定。預應力錨索在自由端每隔1.0 m左右的位置處需作特殊處理，宜采用細鐵絲綁扎，并用PVC膠管包裹密實，這樣一方面防止了滑移的產生，另一方面防止了注漿時漿液流入自由端，造成不必要的損失。安放預應力錨索之前，再次檢查預應力錨孔孔號與預應力錨索序號是否一一相互對應。檢查無任何異樣之后，方可將樹脂藥卷裝入到錨孔孔內，用預應力錨索將藥卷推送至孔底。用錨索機械旋轉預應力錨索，并向孔內推入，推入時嚴禁晃動，應小心緩緩推送，避免造成預應力錨索的扭曲變形和損壞，最終將之前送入孔內的樹脂藥卷絞碎。注漿管應隨錨索一起放入鉆孔，注漿管頭部距孔底50 mm～100 mm，中途遇阻時可適當調整再向下。如果出現塌孔現象，應將錨索提出孔外，再次進行成孔，一直到錨索可以順利送入。

3.6 注漿

為了最大程度地發揮預應力錨索的錨固力，預應力錨索注漿一般需要進行兩個階段的注漿。

1)第一次注漿：一次注漿材料宜采用水泥砂漿，施工優選水灰比范圍為0.40～0.50，壓力一般取大小為0.5 MPa,為常壓狀態。

2)第二次注漿：二次注漿材料宜采用純水泥漿，施工優選水灰比范圍為0.40～0.50，二次注漿孔口或地面溢出漿液后可停止二次注漿，此時應檢查二次注漿是否達到設計效果，若達到要求隨即對注漿密封裝置注漿，注漿時必須采用高于2.0 MPa的注漿壓力，二次注漿完成以后，應及時清潔二次注漿用具。注漿壓力和注漿時間根據實際工程情況確定，并從底部到頂部分階段進行。

3.7 預應力錨索的張拉及鎖定

預應力錨索張拉之前，應派施工人員檢查張拉預應力錨索的臺座面是否符合要求，須保持張拉預應力錨索的臺座面平坦，并使臺座面垂直于預應力錨索的水平軸線。在預應力錨索張拉前設備應進行標定校準，取張拉設備拉力為0.1 Nt～0.2 Nt，進行1次～2次的錨索的預張拉，使預應力錨索伸直，以便于減小預應力錨索張拉過程中由于張拉力不均勻造成的不利因素，從而減小預應力錨索中預應力的損失。為防止鄰近預應力錨索張拉之后，產生不必要的預應力減小，造成經濟浪費，可以應用“跳張法”施工方法，隔著1根或者2根錨索有序地張拉，將鄰近錨索預應力的減小降低到最大程度。張拉過程中，要準確、全面地記錄各相關參數，并檢查是否符合要求。鎖定2 d后根據各項參數檢測結果驗收，如不合格，可再次進行補償張拉。

3.8 錨索的超張拉

超張拉是為了補償因首次張拉時錨索夾片回縮引起錨索回縮造成的預應力減小，防止預應力錨索中預應力不足造成結構破壞。錨索鎖定后的預應力變化不應超過設計值的10%左右。在這一范圍之外，為了滿足設計的性能要求，必須采取措施來控制，通常采取的是二次張拉的辦法，即補償張拉。因此，對需調整拉力的永久性錨索，應將用于張拉錨定的錨頭設計成可進行補償張拉的形式，而不是用混凝土密封。

4 結語

隨著基坑加深加大，采用新型有效的支護措施勢在必行，而預應力錨索施工方法，技術先進、安全可靠、節約資源，保障了基坑的安全穩定，為工程按照計劃工期順利完成提供了保障，具有推廣應用價值。

[1] 高世川.深基坑樁錨支護工程預應力錨索施工[J].山西建筑，2012,38(4)：99-100.

[2] 楊洪波.對預應力錨索在深基坑支護中的施工技術分析[J].工程技術，2013(18)：91-92.

Analysis on pre-stressed anchor cable construction technology in deep foundation pit pile anchor support engineering

Zhang Hongwei

(Shanxi Second Construction Group Limited Company, Taiyuan 030001, China)

Based on the process principle of pre-stressed anchor cable construction, this paper introduced the preparatory work of pre-stressed anchor cable in pile anchor support construction, and from the hole drilling, hole cleaning, pre-stressed anchor cable production, installation, grouting and other aspects, elaborated the construction technology key points of pre-stressed anchor cable, pointed out that the technology was safe and reliable, convenient construction, low cost, worthy of popularization and application.

foundation pit, pre-stressed anchor cable, support engineering, construction technology

1009-6825(2016)30-0084-02

2016-08-17

張宏偉(1977- )，男，工程師

TU463

A