深基坑預應力可回收錨索施工技術

王宇瓚 于凱 顧元東 王曉鵬 黨組朋

摘要：在基坑施工中采用錨索加固是一種重要的支護方式，錨索的大量使用嚴重侵占了相鄰的地下空間，不僅為后續的工程施工留下建設隱患還對城市地下空間造成了污染。因此，可回收錨索正大量應用在城市基坑中。本文綜合各規范要求，對深基坑支護中可回收錨索在國家電網河北電力（石家莊）調度通信生產用房工程的施工質量與深基坑安全控制進行了詳細的說明，確保項目深基坑的安全。

關鍵詞：深基坑;預應力;可回收;錨索;質量

引言

80年代以來，錨索加固技術大量應用于基坑工程;隨著城市化進程的加快，都市人口的聚集，城市化使土地資源的使用越發緊張。在開發使用地下空間資源的過程中錨索加固支護是現行基坑支護的一種重要形式，多用于安全等級要求高或基坑規模大的基坑支護工程，因施工工藝問題常常不可回收，造成嚴重的地下污染，且留下的鋼絞線成為周邊工程后期施工的障礙物。對相鄰工程的樁基礎施工、基坑施工及周邊的市政、地鐵和城市的長遠規劃造成不可預估的影響。因此采用可回收錨索替代不可回收錨索進行基坑支護工程施工會產生良好的經濟效益及社會效益，對周邊地下空間的影響幾乎為“0”。

1 工程概況

國網河北電力（石家莊）調度通信生產用房項目建于石家莊市裕華區。建筑占地面積9577平方米，新建總建筑面積98370平方米，其中地上建筑面積68535平方米，地下建筑面積29835平方米。

1.1深基坑概況

地面標高-0.350m，坑底標高-12.000～-12.950m，開挖深度11.650～12.600m。基坑支護結構安全等級為一級，設計使用期限為2年。

采用灌注樁加錨索的支護型式。圍護樁的直徑900mm，間距為1400mm，本工程圍護樁362根。基坑周圍15m范圍內堆載不得超過15KPa。

1.2地質情況

調度通信生產用房基礎埋深按±0.000標高下12.45m，基坑開挖范圍內揭露土層主要為填土、黃土狀土、砂土和粉質黏土。

2 深基坑預應力可回收錨索設計

本工程預應力錨索選用可回收式錨索，場地內預應力錨索總長度約17500m，錨索水平間距1.40m。錨索的預應力鋼絞線采用S15.2鋼絞線，直徑15.2mm。預應力錨索設計傾角15°，鉆孔直徑180mm，錨固段擴孔直徑300～500mm，其中孔底3～5米范圍內直徑500mm。可回收式錨索錨固端具體構造如下：

注漿水泥采用42.5MPa普通硅酸鹽水泥，水灰比0.8，泥用量每米50～60kg，旋噴擴孔的噴射壓力為15～20MPa，至自由段范圍內應減壓至5MPa以下。

3 深基坑預應力可回收錨索施工工藝

坡面修整→測量定位→開孔→鉆至設計深度→錨索制作→清孔、下錨索→備制水泥漿→注漿→鋼錨索安裝→掛鋼絲網、噴射混凝土面層→養護至設計強度→錨梁施工→錨索張拉、鎖定→錨索檢測→基坑回填至錨索部位→錨索回收

4 深基坑預應力可回收錨索施工過程中的質量控制

4.1 成孔

預應力錨索鉆孔直徑180mm，錨固段擴孔直徑300～500mm，其中孔底3～5米范圍內直徑500mm。傾角15°。采用錨桿機高壓旋噴作業成孔。

4.2 錨索放置

（1）預應力錨索放置前應做好除銹、除油污等處理，錨索索體外套PVC套管。施工時要保護好自由段隔離層，破損后應及時修補。沿索體每1.5m設對中支架，使錨索體在鉆孔內居中。

（2）放置錨索前應檢查錨索，包括長度、自由段部分的處理、注漿管是否有漏漿等。

（3）放置錨索使其與孔成一個角度徐徐插進，防止碰壞孔壁。錨索插入孔時應留出錨錨索外露部分的長度以滿足張拉要求。

（4）鉆孔完畢后應馬上放置錨索，以防時間過長坍孔。如遇坍孔，應將錨索拔出，用鉆桿掃孔后再下錨索。

（5）錨索孔深應達到設計要求深度，若不能到達要求深度，則應查明原因并處理后再次成孔。

（6）鋼絞線制作時在自由段的每根鋼絞線上做防腐層和隔離層，間隔1.5米安裝定位架;

4.3 注漿

（1）水泥采用42.5MPa普通硅酸鹽水泥，水灰比0.45-0.5，水泥用量每米50～60kg，旋噴擴孔的噴射壓力為15～20MPa，至自由段范圍內應減壓至5MPa以下。待漿液從口流出后停止注漿。底部擴大頭的旋噴擴孔次數比樁身增加二次，以保證擴大頭的直徑。

（2）鉆孔深度應比設計的錨索長0.5m;鉆孔在入口處任一方向上的誤差不得大于2.5°;孔口位置在垂直方向上的誤差不得大于50mm;在鉆進長度方向上的孔斜偏差不大于鉆孔長度的3%。

（3）注漿前應將孔內殘留的虛土清除干凈;

（4）注漿采用將注漿管插至孔底、由孔底注漿的方式，且注漿管端部至孔底的距離不宜大于200mm。

（5）漿液由孔底開始澆注并向外返出，邊注漿邊向外緩慢拔管，直至漿液溢出孔口后停止注漿。漿液必須在初凝前連續不斷一次注完。第一次注漿完畢后，過半小時再補漿一次，如滲漿嚴重可補漿二至三次。

（6）漿液攪拌必須嚴格按配合比進行，不得隨意更改，不得使用過期或受潮水泥。

（7）在第一次水泥漿抗壓強度達到0.50MPa時（約12～24小時），進行二次高壓灌漿，注漿壓力1.5MPa。

（8）注漿后因為水泥漿硬化導致鉆孔內漿液面下降時，應及時進行孔口補漿，確保基坑開挖階段孔內水泥漿始終充填密實。

4.4 預應力錨索張拉

（1）預應力錨索正式張拉前，取設計張拉荷載20%對其預張拉1-2次，使其各部位接觸鋼絞線完全平直。

（2）錨索張拉采用先單根預張拉再整體張拉。以每道錨索的鎖定荷載作為張拉控制荷載，單根預張拉加載為0.05倍控制荷載。整體張拉分級加載依次為0.5、0.75、1.1倍控制荷載，每級持續5分鐘，分級記錄預應力錨索伸長值。

（3）當錨索固結體的強度達到15MPa或設計強度的80%后，方可進行錨索的張拉鎖定。

（4）正式張拉分級加載，每級加載后保持5min，記錄伸長值。當張拉至1.1-1.15倍的設計軸向拉力值Nt時保持15min，且不在有明顯伸長，然后卸荷至鎖定荷載進行鎖定作業。

（5）當預應力沒有明顯衰減時，即可鎖定錨索。

（6）預應力錨索張拉后，水泥漿達到設計強度時，方可切除外露的預應力錨索，切口位置至外錨具的距離不應小于100mm。

4.5 錨索張拉完成后檢測

（1）檢測錨索數量不少于錨索總數的5%且不得少于3根。

（2）檢測中當荷載每增加一級均應穩定5～10min，記錄位移讀數，最后一級試驗荷載應維持10min。如果在10min內位移量超過1.0mm，則該級荷載應再維持50min，并在10、20、25、30、45和60min時記錄其位移量。

（3）檢測中從50%拉力設計值到最大試驗荷載之間所測得的總位移量應當超過該荷載范圍自由段長度預應力錨索理論彈性伸長值的80%，且小于自由段長度與1/2錨固段長度之和的預應力錨索的理論彈性伸長值。

（4）最后一級荷載作用下的位移觀測期內錨頭位移穩定或2h蠕變量不大于2.0mm。

（5）應對其預應力變化進行長期監測，監測數量不應少于錨桿數量的5%，預應力變化值不宜大于錨桿拉力設計值的10%，必要時可采取重復張拉或適當放松的措施以控制預應力值的變化

4.6 錨索回收

錨索回收施工流程如下：

地下二層通道，底板鋼錨索砼換撐梁施工完畢，混凝土強度達到80%→土方回填至第二道錨索標高附近→拆除第二道錨索→施工地下一層通道，樓板，通道與圍護樁間換撐梁→當樓板、換撐梁的混凝土達到設計強度的80%→土方土方回填至第一道錨索標高附近→拆除第一道錨索。

5、結論

可回收錨索在施工過程中的質量控制要點與不可回收錨索的質量控制要點還是存在一定的差異。但可回收錨索對地下和紅線外產生污染基本可以忽略不計。在當前環境下可回收錨索在深基坑中應用數量越來越多，為確保基坑安全可回收錨索施工質量為深基坑施工過程中嚴格把控環節。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家標準.《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）

[2]中華人民共和國國家標準.《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007-2011）

[3]中華人民共和國國家標準.《建筑基坑工程監測技術規范》（GB 50497-2009）

[4]中華人民共和國國家標準.《建筑基坑支護結構構造》（11SG814）

[5]中華人民共和國國家標準.《建筑深基坑工程施工安全技術規范》（JG311-2013）