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摘要：预应力锚索因施工简便、造价经济，支护效果好，在深基坑支护工程中有广泛的应用，预应力锚索施工质量直接关系着基坑支护的成败，本文结合实际工程案例，对预应力锚索施工技术进行探讨。
关键词：深基坑支护；预应力锚索；钻孔；注浆；张拉锁定。
1．工程概况
本基坑支护工程位于广州市黄埔区黄埔大道东，基坑面积约38750m2，基坑开挖深度12.5～13.6m，基坑周长804m。 根据地质资料，该场地自上而下分别为：人工填土层、海陆交互相沉积层、冲积-洪积层、坡积土层、残积土层及基岩。基岩为白垩系下统白鹤洞组广钢段砂岩和砾岩等；实测钻孔地下水稳定水位埋深为0.50～1.30m，平均埋深0.84m。基坑北侧为城市快速路黄埔大道东，基坑南侧、东侧为空地，西侧紧邻珠江涌，基坑支护主要采用直径1000mm灌注桩+3排预应力锚索支护。本文主要就预应力锚索施工技术进行探讨。
2. 预应力锚索施工
2.1施工工艺流程：孔位定位→钻孔→清孔→置入锚索→第一次注浆→第二次注浆（初凝后，终凝前）→冠梁施工→张拉锁定。
2.2 钻孔：锚索孔位水平间距为1500mm，与水平成设计夹角35°，孔径Φ150mm。施工中采用MDL135型跟管钻机，Φ150复合片钻头钻进，泥浆护壁，硬质合金钻头钻进。钻进时，先启动水泵，使冲洗液(水)从钻杆中心流向孔底，在一定水压力(0.15~0.30MPa)下，水流携带钻削下来的土屑从钻杆与孔壁间的孔隙处排出。钻进时要不断供浆冲洗，始终保持孔口水位，并根据地质条件控制钻进速度，一般以800～1000mm/min为宜。待钻至规定深度后，继续用水反复冲洗钻孔中的泥砂。遇砂层段采用跟管钻进。
2.3锚索杆体制作及安装
冠梁位置锚索下料长度为锚索设计长度+1.5米（张拉长度）。腰梁位置锚索下料长度为锚索设计长度+1.2米（张拉长度）。
切断好的钢绞线长度要求基本一致，偏差不大于5cm。端部用铁丝绑扎牢，不得参差不齐或散架。
钢绞线要求顺直，使用前清除表面的油污及锈膜。自由段涂抹黄油后用塑料管包裹，与锚固体连接处用铁丝绑牢。为保证钢绞线在孔中处于居中位置，防止自由段产生过大的挠度和插入钻孔时不搅动土壁，并保证拉杆有足够的水泥浆保护层，沿杆体轴线方向锚固段每隔2.0m设置一个对中定位器（对中支架），自由段每隔2.0～2.5m设置一个定位架，两定位架之间的钢绞线用16#铁丝捆绑牢固。锚索杆体端部加套集束套（导向帽），以利于锚索体安装时有导向作用。 钢绞线锚索采用人工通过锚杆架送入孔中完成，注浆管随锚索绑在一起同时放入孔内，注浆管口距孔底50cm。放置时，要求操作人员均匀用力，若发现孔壁坍塌，应重新扫孔、清孔，直至能顺利送入锚索为止。
2.4 注浆
锚索注浆采用水灰比为0.45～0.50的纯水泥浆，一次注浆压力为0.5~1.0MPa，用150型注浆泵供浆。常压注浆采用砂浆泵将浆液经压浆管输送至孔底，再由孔底返出孔口，待孔口溢出纯水泥浆液，才可以停止注浆，并封堵孔口。
注浆前用水引路，润湿输浆管道。注浆时，应注意管口始终处于浆面以下，随时活动注浆管。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆注浆完成后，将外露的钢绞线清洗干净，并保护好。初凝前（一次注浆完成后约2.5个小时），再以2~5MPa的压力进行二次注浆，稳定数分钟即完成。注浆后自然养护不少于7d，在灌浆体硬化之前，不能承受外力或由外力引起的锚杆移动。浆液硬化后不能充满锚固体时，应进行补浆，注浆量不得小于计算量，其充盈系数为1.1～1.3。
2.5 锚索张拉与锁定
本工程锚具采用VLM锚具，用液压千斤顶进行张拉锁定。冠梁施工完毕且冠梁强度达到70%后，锚头套上200×200厚20钢板，根据锚索承受荷载的大小，采用YCW150型千斤顶和2YBZ2-80型油泵。千斤顶使用前应进行标定。依据标定报告计算出张拉力对应的压力表读数，以指导现场技术人员按行程操作，张拉时由专人操作机械、观测和记录数据。锚索注浆后，锚索锚固段浆液达到设计强度的80%以上后进行张拉锁定。
锚索张拉前先施加一级荷载(即10%的锚拉力)，使各部紧固伏贴和杆体完全平直，保证张拉数据准确。然后分级加载，加载速度以100MPa/min为宜，每级加载完成后稳定5～10min。张拉采用超张拉，最后一次控制力为设计张拉力的1.1倍，加载完成后稳定时间不小于15min，然后退至锁定荷载锁定，荷载锁定取设计张拉力的1.0倍。应力的施加要缓慢、匀速。每达到一级控制荷载时，记录千斤顶伸长值和油泵压力表读数。锚索张拉力用压力表读数控制为主，同时用测力计及钢绞线伸长值校核辅助控制。确保钢铰线的实测伸长值在理论计算值的-5%～10%之间。当钢绞线伸长量与实际测量值误差超过规范要求时，应停止张拉并分析原因。
3．提高锚固力的几点措施
a.水泥浆应搅拌均匀，随用随搅，水泥浆应在初凝前用完，同时应过筛，防止石块、杂物混入浆液；施工中严格按水灰比制浆，实际灌浆量应大于理论灌入量，灌浆压力为0．5～1．OMpa；为不改变水泥浆的水灰比而增强其可泵性，可在浆液中加入3％的减水剂。b.保证钻孔的倾斜角度符合设计要求，钻机就位后，要校正孔位的垂直、水平角度偏差。孔壁要平直，以便安放杆体和注浆。要随时注意调整好锚孔位置(上下左右及角度)，防止高低参差不齐和相互交错。钻进后要反复提插孔内钻杆，并用水冲洗直至出清水，再接下一节钻杆。为了使锚固端发挥最大的锚固作用，孔壁不得坍陷和松动，否则会影响拉杆的安放和锚索的承载力。c.普通的定位架3个脚长度相等，相邻2个脚均成60夹角，不能保证钢绞线下方的水泥浆有足够的厚度，甚至造成杆体与孔壁直接接触。定位架改进后，将其中的2个脚长度加长，且这2个长脚的夹角减小为45，安装时长脚的一端向下。可保证钢绞线在孔中处于居中位置，钢绞线四周均匀包裹足够厚度(大于20mm)的水泥浆，从而提高锚固力。d.如果孔底的泥砂不能用水清洗干净，水泥浆注进后，与泥砂混合，降低了自身的强度，减小了端部的锚固力。所以，孔底用清水清洗干净后，必须用高压风将孔底积水和泥砂吹出，可以增强水泥浆的强度，提高锚固力。同时为防止塌孔，清孔结束后应及时进行注浆施工。
4．支护效果良好
施工现场地处城市主干道边，周围居民、行人、车辆繁多，基坑开挖深度深，支护难度大，地下管线较多，对变形要求严格，基坑支护完成后，根据基坑第三方监测数据，基坑位移小，各项监测数据在规范规定范围内，基坑支护稳定，基坑四周建筑物和各类管线及周围人、车辆的安全均未受到影响。
5．结语
预应力锚索施工须控制好各施工环节，从钻孔、清孔、锚索杆体制作及安装、注浆、张拉锁定等严格把关各环节施工质量，才能保证基坑土方开挖后基坑支护安全，以达到设计效果。
参考文献：
[1]建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012。
[2]广州地区建筑基坑支护技术规定GJB02-98。
[3]利英博，深基坑预应力锚索技术的应用，科技经济市场。
论文作者:宋启鸿
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/24
标签：基坑论文; 注浆论文; 锚固论文; 水泥浆论文; 预应力论文; 钻孔论文; 浆液论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;