摘要：广州地铁二十一号线中朱风井围岩面高，岩石强度高，围护结构施工采用吊脚墙，并在西端始发洞门位置设置预应力可回收锚索，锚索回收率成为重中之重，本文就可回收锚索施工技术进行探讨。
关键词：预应力可回收锚索；施工技术
1、工程概况：
中朱风井全长40.2m宽23.6m，基坑开挖深度为19.65m～21.3m，采用明挖法施工，风井小里程施工工法为盾构，大里程施工工法为矿山+盾构空推，基坑围护结构采用800mm地下连墙支撑体系采用2道内支撑+1道锚索（锚杆），可回收锚索主要位于风井西端墙盾构隧道范围内，共10条。打设角度为20°，锚索全长14m。
1.1岩土分层及其特性
中朱风井地层和岩层自上而下共分为八层：1．人工填土；2．砾砂；3．粉质黏土层；4．淤泥质粉质黏土层；5．花岗岩残积层；6．花岗岩全风化；7．花岗岩强风化：8.花岗岩中风化岩.9．花岗岩微风化岩。可回收式锚索施工主要涉及的是花岗岩中风化岩和微风化岩层。
2、可回收锚索基本原理、试验、
2.1基本原理
预应力锚固技术是将一系列可承受拉力的构件按照设计，布置于岩土体中，将稳定地层与被加固物紧密结合并立即向被加固体主动施加压应力，形成一种新的结构复合体，达到限制被加固物发生有害变形和位移的目的，待基坑主体施工到锚索位置再进行锚索的回收。岩土锚固技术充分地发挥岩土体自身的稳定能力，是一种对原岩扰动小、施工速度快、安全可靠、又是经济有效的加固技术。
2.2施工工艺、流程
2.2.1钻机就位
根据设计规范的要求，基坑土方挖至锚索标高以下500mm时，应立即停止继续开挖，平整作业面范围场地，吊入钻机就位，钻机下面应垫枕木，保证其平整度。钻机安装要求牢固，施工中不得产生移位现象。
2.2.2钻孔、清孔
锚索钻孔设备采用XY-300专业锚杆机，钻孔位置、孔深、孔径及钻孔倾角均应满足设计要求，成孔直径为150mm，在局部含砂地段用钢套管跟进至穿过砂层1．0～2．Om处，以防塌孔。在无砂层地段套管跟进至l～3米，锚索实际钻孔深度应比设计深度长0．5m以保证锚索推送到位，钻孔采用回转钻进方式，钻进时采用泥浆循环护孔，反复循环，对孔口流出的泥浆不断清除残渣。
2.2.3锚索制作
为了保证可回收锚索的质量，采取工厂制作的方式，制作完成后运至现场。锚索杆体材料为钢绞线，严禁有接头，严禁使用焊枪断料。下料长度应考虑锚杆的成孔深度、腰梁和台座尺寸以及张拉锁定设备所需的长度，钢绞线的下料长度=锚索设计长度+张拉段 1.0m，锚索组装在组装架上进行，组装前应仔细检查钢绞线是否平直、完整，剔去带锈和含有齿痕的钢绞线，杆体应涂润滑油和套塑料管，并应扎牢。
2.2.4安放锚索
锚索在向孔内安装就位前，要重新检查钻孔是否符合设计要求，捆扎是否牢固，经检查合格的锚索即可向孔内安装，安装过程还要观察锚索送入孔内是否畅通，如果发现锚索送入钻孔内困难，必须将锚索取出重新钻孔安装。安放锚索时，应防止扭曲压弯，注浆管随锚杆一同放入孔内，管端距孔底为50～100mm，杆体放入角度与钻孔倾角保持一致，且插入孔内深度不应小于锚索长度的95％，安放好后杆体始终处于钻孔中心。下锚时在注浆管与锚头齐平处作一标记，下锚时抓住锚索和注浆管一齐下，以防止注浆管脱落，下锚完毕后，改用大泵量清水清孔，置换出孔内泥浆，直至孔口流出清水为止。
2.2.5锚索注浆
锚索注浆是锚索施工的关键技术之一，注浆质量决定了锚索的拉拨力。清孔完毕后，连接好注浆泵和预埋的注浆管，同时按设计要求制备好水泥浆，进行注浆。采用底部注浆工艺，压力灌入水灰比为0.45的42.5R普通硅酸盐水泥净浆，注浆压力为0．5～1.0MPa。水泥浆过筛，整个灌浆过程必须连续。一边灌浆一边拨出灌浆管，拨管过程中必须保证灌浆管始终埋在水泥浆内，一直到孔口流出水泥浆为止，方可终止注浆。为提高水泥早期强度，可加入3％的三乙醇胺。灌浆完毕后，拨出注浆管。
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2.2.6养护
注浆体设计强度不小于25MPa。锚索注浆后水泥浆要进行养护。
2.2.7张拉与锁定：
预应力锚索在注浆lO天后可进行张拉，分5级张拉至设计值并锁定。张拉端的承压面应平整，并与锚索的轴线方向垂直。锚索张拉之前，须对千斤顶，油压表和高压油泵进行系统标定，采用整体张拉方式。
2.3.8拆除回收：
锚索施工较为简单，先把中心的钢绞线用千斤顶拔出，然后用千斤顶相继对周围的钢绞线进行加载，使之脱离固定台座，即可回收。一般采用压力为20t的千斤顶便可进行回收施工，而回收与预加应力采用同一组千斤顶，施工设备投入较为合理经济。
锚索回收施工程序如下：①装上支架、穿心式油压千斤顶、回收夹具及夹片等，中心处回收关键锚索不安装夹片；②完成安装后开启千斤顶加载，使锚头有松动及约有3～5mm的浮起，然后卸载；③在支架上安装锚头夹片的回收垫片，重复步骤①后开启千斤顶加载，使锚头处的夹片脱落，千斤顶卸载，取走锚头，中心处回收关键锚索须安装夹片，同时须进行锚头夹片防止飞出的防护工作；④将支架取走，安装千斤顶及对中心关键回收锚索安装夹具及夹片，启动千斤顶加载，将中心关键回收锚索拔出；⑤中心关键回收锚索拔出后，安装千斤顶及对周边对称的2将锚索安装夹具及夹片，千斤顶加载，将其拔出；对拔出的锚索进行详细检查，如再利用的则须妥善保管，便于下次施工中使用。
2.3试验
回收锚索施工前在实地有代表性地层中作一、二组试验，试验方法采用循环加、卸荷载法。试验程序严格按规范要求进行，加荷等级与锚头位移测读间隔时间按下表确定。锚杆正式张拉前，取O．1倍的设计轴向力预先张拉，使其各部位紧密接触。张拉荷载按设计荷载的0.1F一0.25F→0.50F→O.75F→1.OF→1.2F逐级加荷（F为设计轴向力），每级荷载的观测时间不少于5分钟，并应等变形稳定后，方可进行下一级荷载的张拉。
2.4锚索回收保证措施
2.4.1采用工程应用广泛使用时间长、质量稳定、易回收、回收率高的回收式锚索。
2.4.2锚索在正式批量施工前，先进行基本试验施工，以获得各项施工数据，保证在该地层中锚索顺利回收。
2.4.3为了保证锚索的制锚质量，可回收锚索在工厂制作，避免因制作问题引起的锚索失败。
2.4.4施工中和施工后都要注意对可回收锚索的保护。为了确保锚索的防腐蚀性能，影响锚索的回收及锚索的重复使用，在套管内注入特定的防护液，对外露部分锚索则刷油漆加油保护。
2.4.5根据锚索设计的束数，采用配套的千斤顶及相应锚头。
2.4.6锚索锚固时采用回收使用的锁件。
2.4.7为了避免在施工中锁错中间非张拉锚索，导致回收失败，中间锚索用电工胶布缠包标识以示区别（或其他的方式）。
3、小结
本工程采用可回收试预应力锚索技术在围护形式中，可配合围护桩使用，对于提高围护桩的抗侧压能力有很大帮助，在深基坑中效果尤为明显。若深基坑的面积较大，支撑梁设置在基坑角部的测角撑范围以外的围护可使用可拆卸式预应力锚索。该技术对于节省工期、保证深基坑施工的顺利进行有良好的应用前景。而广州地铁正在施工中的基坑车站、风井竖井均不同程度上使用了可回式预应力收锚索，并且在深圳地铁某通道及广州某花园地下室施工也成功应用，证明了可回式预应力收锚索具有施工简便、安全可靠、重复利用资源、工人劳动力强度低、减小环境污染等优点。随着我国绿色工程概念的推广，越来越多的可拆卸锚索一定会得到广泛应该
参考文献：
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［2］盛宏关，聂德新，傅荣华.可回收锚索试验研究［J］.地质灾害与环境保护.2003
［3］李兆平，黄明利，王建等.地铁深基坑采用可回收锚索支护方案优化设计［J］.地下空间与工程学报.
论文作者:裴猛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/4
标签：千斤顶论文; 钻孔论文; 预应力论文; 注浆论文; 可回收论文; 基坑论文; 水泥浆论文; 《基层建设》2017年第19期论文;