淺談城市水利工程中預應力錨索式地連墻施工

田四海 胡修林

一、工程概況

北門橋控制工程地處江蘇省淮安市北門橋處的里運河上，工程施工時須進行深基坑開挖，基坑周邊多為居民小區(qū)，西南側小區(qū)建有1幢11層高層建筑和多幢多層建筑，基坑支護結構安全等級為1級。閘塘基坑開挖深度達12.6m，受地形限制，無法向兩側放坡。施工過程中要大幅度降低閘塘基坑的地下水，基坑降水必然引起四周地下水驟降，可能引起現(xiàn)有周邊居民樓不均勻沉降，樓房開裂。為保證基坑開挖和鄰近建筑的安全，采用雙排鋼筋混凝土地下連續(xù)墻結構在南側截滲和支護，采用單排鋼筋混凝土錨桿式地下連續(xù)墻結構在北側截滲和支護。

二、地下連續(xù)墻施工技術

該工程地下連續(xù)墻位于重粉質砂壤土夾薄層粉質壤土上，成槽的過程中非常容易出現(xiàn)坍塌，存在嚴重安全隱患。成槽之前采取單軸攪拌樁加固臨水側土體，這樣對工程進度和施工安全起到一定的保證作用。

1.導墻施工

地下連續(xù)墻施工前，應先進行導墻施工，導墻的質量情況對地下連續(xù)墻的標高以及軸線具有直接影響。導墻對于引導成槽機械、槽內泥漿的液位、上部土體穩(wěn)定性的圍護、防塌等發(fā)揮著非常重大的作用，所以導墻施工過程中，必須嚴格按照設計圖紙及規(guī)范要求施工，確保導墻施工質量。

2.泥漿固壁施工

該工程按配合比試驗將膨潤土、分散劑、增粘劑和水制配成泥漿，泥漿的黏度和比重兩個指標必須達到相關規(guī)程規(guī)范要求。

在泥漿制配、循環(huán)過程中應做好泥漿質量控制，經常檢測泥漿性能指標，以滿足成槽過程中對泥漿質量的要求。對不符合質量要求的泥漿及時進行凈化處理并加料調配成合格泥漿儲存?zhèn)溆谩Ｄ酀{性能控制指標見表1。

3.成槽的具體施工

當導墻中充滿泥漿時，即可進行挖土成槽，邊挖槽邊向槽內注入護壁泥漿，并始終保持泥漿液面略低于導墻頂面。

槽段開挖結束后，對槽底進行清渣，吸渣泵離孔底30cm。清渣從槽段的一頭往另一頭移動進行，每次移動35～50cm，每個位置停留3min，讓槽底的沉渣從出漿管中排出。

表1 泥漿性能控制指標表

表2 錨索的錨固力與墊板尺寸表

4.鋼筋籠制作及吊裝

（1）整幅吊起鋼筋籠入槽，對于鋼筋籠的強度和剛度要做好考慮，吊點位置借助25mm的圓鋼做好加固，在轉角槽段增加8號槽鋼做好支撐，每4m增設一根。為保證鋼筋籠吊裝過程中安全穩(wěn)定，施工中增加4道鋼筋型號為φ32的剪刀撐鋼筋固定鋼筋籠。

（2）吊放鋼筋籠，用履帶120t和50t吊車，分別起吊頂部和中部，主鉤吊頂部，副鉤吊中部。

5.安裝注漿管

當鋼筋籠安置完畢后，即可在鋼筋籠預留導管位置處設澆筑導管。導管內徑為250mm（450mm厚的墻澆筑導管內徑為200mm），采用螺紋扣連接，導管連接處增加橡膠墊圈，以保證導管連接嚴密，不漏水，不漏漿。開始澆注時導管底端距離槽底應控制在30～50cm左右。

6.灌注混凝土

墻體混凝土采用混凝土汽車泵輸送澆筑，嚴格控制混凝土配合比及入槽坍落度。開始澆筑時，導管底端距槽底不得大于0.5m，澆筑過程中導管埋入混凝土中2～4m，混凝土頂面的上升速度不應小于2m/h。混凝土灌注過程中，應常測混凝土頂面高度，計算出導管埋入混凝土深度，其埋管深度超過6m時必須拆卸導管。混凝土灌注結束后，將導管緩緩拔出并清洗干凈。

三、預應力錨索施工技術

預應力錨索采用拉力集中型粘結式預應力錨索體系，錨索由錨固段、自由段和緊固頭三部分構成，緊固頭由腰梁或圍檁、鋼墊板和錨具組成。錨索長度包括錨固段、自由段、張拉段三部分。

1.施工準備

包括調試機械，測放鉆孔孔位，安裝鉆機，鉆機定位，崗前交底、培訓以及錨索埋件的安放等工作。

2.鉆孔、成孔

鉆孔過程中用鉆孔測斜儀控制鉆孔方向，孔深必須大于設計尺寸，鉆進一定深度后，將鉆具提離孔底，待鉆渣排出后再繼續(xù)鉆進，鉆到設計深度后，逐根拔出鉆桿和鉆具，將沖擊器清洗好備用。

3.錨索制作及安裝

（1）錨索的組裝

錨索選用低松弛預應力鋼絞線，每根錨索由3～5束7φ5鋼絞線組成。鋼絞線嚴格按設計尺寸下料，每股長度誤差不大于50mm。將自由段與錨固段分別作出標記，在錨固段范圍內的錨索每隔1m穿一個架線環(huán)，兩架線環(huán)之間扎一道箍筋環(huán)。自由段的鋼絞線放入塑料管內并涂黃油，在錨固端頭部安好導向帽后，平順放好待用。

（2）錨索的安放

錨索放入鉆孔之前，先確認錨索與孔位一致，將注漿管與錨索綁在一起一同放入鉆孔中，注漿管底口距孔底50cm左右；注漿管1（常壓注漿管）底口用黑膠布封住，注漿管2（高壓注漿管）底口封堵嚴密，錨固段做成花管（孔眼φ6～8，間距0.5m）孔眼用黑膠布封口。

4.注漿

錨索安放后，用注漿管1進行一次常壓注漿，注漿材料采用水泥砂漿，水泥采用425號普通硅酸鹽水泥。待一次注漿體初凝后，立即用注漿管2進行二次高壓注漿，注漿材料采用純水泥漿（水灰比為0.45～0.5）。

5.墊板

錨索用墊板的材料一般為普通鋼板，外形為方形，其尺寸大小和厚度應由錨固力的大小確定，為了確保墊板平面與錨索的軸線垂直和提高墊墩的承載力，一般使用與鉆孔直徑相匹配的鋼管焊接成套筒墊板，墊板的幾何尺寸見表2。

6.錨索張拉

張拉鎖定是預應力錨固的關鍵工序，當錨固體強度滿足要求后分級進行張拉，分級應力分別為設計應力的10%、20%、100%、105%，每級持荷 5min，并記錄鋼絞線的伸長量，檢測指標合格后及時進行鎖定。

施工過程中對錨索張拉的質量采用控制張拉力和伸長量雙項指標控制，張拉鎖定經驗收合格后，將張拉段多余束體切除。

四、實施效果評價

施工結束后，立即安排專業(yè)測量人員進行水平位移觀測，觀測頻率為前期密后期疏，前期2天觀測1次，半個月后5天觀測1次，待水平位移量相對穩(wěn)定后半個月觀測1次，把前1個月水平偏移量作為觀測重點，共觀測10次，累計偏移量0.8mm，至工程結束時，累計偏移量0.9mm，基本無偏移。同時，委托淮河流域水工程質量檢測中心對地下連續(xù)墻的質量進行了檢測，采用聲波透射法共檢測6處，15個斷面，檢測結果無明顯異常。采用探地雷達法對地下連續(xù)墻154m進行檢測，檢測結果地下連續(xù)墻均勻性和連續(xù)性較好。綜合聲波透射法及探地雷達法檢測結果分析，地下連續(xù)墻墻體無明顯質量缺陷■