預應力錨索施工在基坑工程中的應用分析

王勇軍

【摘要】隨著地下空間的開發利用，深基坑工程的應用范圍變得很廣，在眾多的基坑支護方式中，樁錨支護結構以其獨特的優勢在基坑支護工程中得到了廣泛的應用。以下本文首先分析了預應力錨索的施工技術，以及提出了質量控制措施，供大家參考。

【關鍵詞】基坑工程中;預應力錨索施工技術;質量控制措施

隨著我國經濟的快速發展，然而由于我國地域遼闊，地層區域性強、綜合性復雜，理論落后實踐等原因，基坑工程事故屢有發生，導致了大量的人員傷亡和財產損失。樁錨支護因為具有其特有的優勢，已成為深基坑支護中一種最常用的支護結構之一。預應力錨桿與其他支護聯合應用的基坑支護方式既可以減小基坑側壁的位移，也可以約束土體的滑動破壞，保證基坑工程的經濟性、安全性和適用性。

1、預應力錨索受力特點

拉力分散型錨索又稱為內錨段分層固結式錨索，是將預應力鋼絞線分為數組，并被分層固結在錨孔不同深度處，同組的預應力鋼絞線彼此等長，不同組的鋼絞線不等長;然后將各組鋼絞線末端按設計長度錨固在土體或巖體中。當孔內注漿后，預應力通過鋼絞線與漿體粘結力傳遞給加固體，從而提供錨固力。

2、預應力錨索施工前的準備工作

施工前的準備工作包括施工前的調查和施工組織設計、材料準備幾部分。主要有以下幾方面：

（1）錨固工程計劃、設計圖、邊坡巖土性狀等資料是否齊全;

（2）施工場地調查，施工對交通的影響情況;

（3）施工用水、用電條件調查;

（4）邊坡工程周邊可能對施工造成影響的各種狀態調查;

（5）掌握作業限制、環保法規或地方法令對施工造成的影響;

（6）其他條件的調查，如施工用便道、氣象、安全等條件。

3、預應力錨索施工方法及技術措施

3.1定孔位

當土方開挖至錨桿標高以下20～30cm，復核每排錨桿的水平標高后，按設計的錨桿水平間距要求進行布孔。

3.2成孔

錨索成孔：鉆機就位后，按設計角度和孔徑鉆至超過設計深度0.2～0.3m，遇淤泥層及砂層等易塌孔土層，宜采用泥漿循環護壁或跟管鉆進或套管跟進施工，遇硬質巖層，采用潛孔錘進行施工。鉆孔深度達到設計要求后，由甲方、監理人員對孔深進行查驗，并作詳細、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，制作前應清除表面油污及銹膜，并用砂輪切割機斷料。

（2）自由段采用薄膜紙包裹或用φ15膠管套住，使之與錨桿固結體分離。

（3）錨索長度應比設計孔深長1.0～1.2m，以留作張拉時安裝千斤頂。

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

（5）錨索端部安裝導向帽，以利錨索的順利下放;導向帽采用長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，并點焊。

3.4錨索安裝

下錨索前，先將第一次注漿管（1寸高壓網管）穿過各對中架中間的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入管內。

注漿管管頭離錨索頭部約50cm，并用膠袋綁扎，以防下錨索時管內出現負壓而堵塞注漿管。下放過程中應避免桿體扭轉、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泵送大泵量的清水，將孔內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，當漿液滿出孔口后，可一邊用慢檔向孔內注漿一邊緩慢地將注漿管拉出孔外，拔管時要保證注漿管在漿體中的埋置深度，隨即向孔內進行補漿。

（2）預應力錨索第二次注漿：

①第一次注漿結束后3～5小時，注漿體強度達到5.0MPa后，即進行第二次高壓注漿。

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

3.7預應力錨索腰梁及錨座施工

同一排預應力錨索施工完畢后，應在孔口位置筑澆混凝土強度為C30錨索腰梁，腰梁鋼筋嚴格按設計圖紙施工，模板制安位置準確，接縫緊密，減少漏漿，砼澆注密實。腰梁臺座面應平整，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預應力錨索張拉鎖定

（1）待錨索錨固體及腰梁強度達到70%設計強度后方可進行張拉鎖定。試驗錨桿及一般錨桿張拉程序嚴格按《巖土錨桿（索）技術規范》（CECS22：2005）進行。

（2）錨索正式張拉前，取0.1倍的設計軸力預先張拉，使其各部位緊密接觸。張拉荷載按設計荷載的0.10、0.25、0.50、0.75、1.0、1.1逐級加荷，每級荷載的觀測時間不少于5分鐘，待變形穩定后，方可進行下一級荷載的張拉。張拉至設計荷載1.1倍后觀察15分鐘，穩定后御荷，御下工作錨具、夾片，安裝鎖定錨夾，重新張拉至鎖定值。張拉結束后，用紅油漆涂抹鎖定錨夾與錨索交接處，若發現油漆錯裂較大，即需進行預應力補償張拉。

4、預應力錨索施工質量控制措施

（1）錨索施工中錨索平面位置偏差不得大于50mm。

（2）鉆機上應鋪墊木枋或木板，確保鉆機放置平衡，避免在成孔過程中因此而產生較大的晃動，影響成孔質量。

（3）鉆機的鉆桿應用羅盤儀進行校核，偏差不得超過±1°，發現偏差時立即校正。

（4）為了保證成孔的深度，鉆孔的深度應比設計深度深20～30cm。

（5）在土質較差的土層中施工中可采用套管跟進護壁成孔。

（6）錨索的制作嚴格按照施工圖的有關直徑、長度的要求進行，定位器的焊制位置準確。

（7）錨索的制作材料、半成品、成品應掛牌標明，防止下錯錨的現象出現。

（8）錨索制作好后應由質安員及監理、甲方人員驗收后方可下入錨孔內。

（9）錨索的焊接，必須經焊接試拉試驗合格后方可正式進行施工。焊接過程要及時清渣，焊縫表面光滑平整，焊縫飽滿。

（10）嚴格按設計的水泥漿配合比制備水泥漿，不能存在小團粒，且必須用篩網過濾以防堵塞漿泵。

（11）加強注漿設備的維修保養，專人負責，每次注漿完畢后，必須全部清洗檢修一次，確保設備完好，保證施工順利進行。

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

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

5、結語

預應力錨固技術以其技術先進、經濟合理、安全適用等優點，在基坑工程或邊坡支護中得到了越來越廣泛的應用。在滑坡治理加固工程中合理利用預應力錨索方位角，采用預應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

[1]中冶集團建筑研究總院建筑工程檢測中心.東直門站基坑支護錨桿抗拔力檢測報告[R].2006.

[2]黃武科.拉力分散型錨索在碎裂巖體邊坡中的適用性研究文集[J].科技資訊，2008，24.