淺析排樁護岸土錨對孔的控制

魏茂坤

摘 要：近年來，江蘇水運建設步伐迅猛，由于拆遷等前期工作困難，涌現一大批新型護岸結構型式。排樁護岸大量用于特別困難段，大都設置土錨抵消樁頂水平位移。在排樁護岸岸側只要有3.5米施工平臺均可采用土錨岸側施工，由于作業人員操作錨桿鉆機入土點隨意，鋼絞線在入土點形成折角，造成預應力損失，樁頂水平位移偏大，影響結構穩定性及護岸耐久性。

關鍵詞：水運工程；排樁護岸；土錨施工；軸線控制

中圖分類號：U656.3 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）32-0077-02

前言

在申張線金港段航道整治工程航道工程中，土錨應用在排樁護岸較為普遍。本文中涉及相關數據來自該工程施工圖設計文件及相關工程檢測資料；土錨施工方法來自該工程中標單位專項施工方案。在觀摩土錨原位試驗中發現預應力損失現象；在施工管理過程中帶著這一發現仔細排查工藝流程，發現土錨預應力損失產生的環節及原因并重點加強土錨施工對孔環節控制。

1 土錨的施工方法

（1）原理：土錨施工屬分散壓縮型無粘結錨固技術，是利用高強度無粘結鋼絞線穿過滑動面或不穩定區深入土體深層，利用對錨索體施加張拉應力，使得錨錠板帶動錨固體發生位移趨勢，錨固體與周圍土體產生抗拔摩阻力反作用于錨索上，通過錨索將其水平拉力傳遞給排樁，起擋土支護作用。

土錨原位試驗：試驗最大荷載為350kN/根，土錨采用等荷載張拉，錨索軸向拉力設計值為300kN/根。土錨張拉采用分級加載，記錄油表壓力值和鋼絞線伸長量進行雙控制。土錨原位試驗主要驗證在試驗最大荷載作用下土錨端部不發生位移；另外，在張拉各級加載穩壓階段，常會產生鋼絞線預應力損失。

（2）工藝流程：場地平整→鉆機就位→鉆孔→錨索體制作→錨索體安放→錨固體灌漿→錨索張拉、錨具鎖定→封錨。

（3）錨桿施工主要設備

2 土錨施工存在的問題

土錨岸側施工，考慮地下水位影響，施工平臺一般設置在地下水位以上，因錨桿鉆機就位后，作業人員只調節入鉆桿與水平夾角a，并沒有校正鋼絞線起點至入土點段與水平夾角b和鉆桿與水平夾角a的一致性，鋼絞線在入土點形成折角C，與鋼絞線起點A、終點B組成三角形。

在土錨張拉過程中，鋼絞線由折線切割土體變為直線不可能瞬間完成，在原位試驗中得到證明確實穩壓狀態持續下，預應力預應力確實出現損失。

示意圖如圖1。

排樁護岸設置斜度為20°的分散壓縮型土錨，土錨間距3.6m，總長20m，采用4束鋼絞線分2個單元，每個單元長5.5m，鋼絞線采用無粘結型，1×7標準型-12.7-1860-（GB/T5224-2003），張拉荷載為300kN。1×7標準型-12.7-1860-GB/T5224-2003鋼絞線彈性模量Es=195Gpa，鋼絞線的截面積As=98.7mm2，按照△P=Es*As*△L/L1。根據角a和b差值進行計算預應力損失情況。

從以上圖表（見表2）可以看出，（a-b）差值越大，帶來預應力損失也越大，在差值大于8°，預應力損失將達到10%，因此嚴格控制b角度在實踐中非常必要。

3 解決措施

對于土錨岸側施工，保證鋼絞線軸線成一條直線狀可以有很多方法，通過對現場施工工藝分析，確定出現問題的環節，制定有效控制方案規避預應力損失。現介紹兩種比較好用方法。

方法一：通過張拉孔高程，綜合考慮施工平臺寬度、錨桿鉆機最小施工高度及地下水位等因素，按照傾斜角度計算施工平臺高程及錨桿鉆機距離排樁護岸的寬度，再平行排樁護岸，在岸側設置與錨桿鉆機履帶寬度一致兩條硬化帶，鉆機移機只要履帶在硬化帶上，調整角度即可進行錨桿施工。從安全管理及地下水影響角度考慮，建議預留足夠的錨桿鉆機施工作業面前提下，盡可能硬化帶設置靠近排樁護岸，能有效提高施工平臺高程。

方法二：利用平行線原理，制作反向簡易對孔器，調整好角度，沿著錨桿鉆機導向架移動，如果反向簡易對孔器無法穿過張拉預留孔，可通過在垂直排樁護岸方向反復移動錨桿鉆機，直至能穿過張拉預留孔道即可進行錨桿施工。從安全管理、質量控制及地下水影響角度考慮，建議預留足夠的錨桿鉆機施工作業面前提下，錨桿鉆機施工時靠近排樁護岸，不僅能有效提高施工平臺高程，而且減小反向簡易對孔器PVC管的長度，避免因PVC管過長而產生撓度，影響對孔效果。

反向簡易對孔器制作：制作長方體盒子，要求能沿錨桿鉆機導向架移動；在沿著導向架方向盒子兩端開孔，要求盒子兩端開孔中心連線與鉆桿軸線一致；開孔直徑需略小于張拉預留孔直徑；最后將輕質PVC管穿進盒子，這樣就制成簡易對孔器了。

兩種方法對比（如表3）。

上述兩種方法均可行，在申張線金港段航道整治工程中，結合現場實際情況，采用的是方法二，效果、進度均能滿足要求。

4 結束語

對于土錨岸側施工，在工程管理中有幾點體會：（1）工程技術人負責人首先需要清楚哪些工藝環節會對工程質量有影響、注意事項等，編制詳細的作業指導書；（2）施工前進行施工技術交底，告知工人注意事項、該怎么操作，提高操作工人質量意識；（3）施工中加強檢查現場工人操作是否規范，是否嚴格按照作業指導書操作，及時糾正錯誤操作，確保工程質量；（4）建議設計院在原位試驗通過的基礎上，根據土質力學指標特性，提倡適度超張拉。

參考文獻：

[1]CECS22：2005.巖土錨桿（索）技術規程[S].

[2]GB/T5224-2003.預力混凝土用鋼絞線[S].

[3]徐濤，廖全濤.巖土錨桿（索）預應力損失及其影響因素[Z].endprint