广州轨道交通建设监理有限公司
摘要：随着城市地下工程的日益增多，可回收锚索作为一项新型技术正在逐渐地应用于支护工程中。深基坑支护工程使用可回收锚索，可大幅降低工程成本，提高施工速度。本文针对现代城市地铁工程的建设开发，分析了可回收锚索的技术优势，阐述了可回收性锚索在地铁工程中的实践应用。
关键词：可回收锚索；城市地铁；技术应用
引言
随着我国现代化建设进程的推进，预应力锚索技术在地铁深基坑工程处理中的得到越来越多的应用。但由于城市基坑支护多为临时性支护，待主体结构施做完毕后，这些临时支护结构不再发挥作用，锚索作为临时性支护设施，被永久性的埋藏于地下，造成了金属资源的极大浪费，导致地下空间的长期性侵占，为周围地下工程的开发留下了隐患。
1 可回收式锚索应用现状
锚索的回收一般是将有碍于后续工程开发的锚索体进行回收，而作为粘结材料的水泥注浆体以及一些塑料配件和其他一些易于被开挖机械破坏的附件仍会留在地层中。可回收式锚索的类型有多种，从施工工艺上，可分为机械式回收、力学式回收和化学式回收三种，机械式回收是用联结器将锚索体与异形预应力钢筋等联结起来，在回收时，施加与紧固方向相反的力旋转，使锚索体与联结器脱开后将其取出；力学式回收是用有外套管的钢绞线作为锚索体，在回收时，对钢绞线施加张拉力，将其从锚索体内逐根抽出；化学式回收是先在张拉杆体自由段下部安装发热装置或安装爆破装置，在回收时，使用点火装置分别对其点火，从杆体的粘结段将其切断并拔出。
2 可回收式锚索的技术优势
2.1 构造安全系数高
可回收式锚素的功能设计融合了传统锚索技术的特长，结构合理可靠，钢绞线在承载体端部处于压接状态，在套管内处于自由状态。锚固段水泥浆体内的压应变峰值出现在临近承载体处，锚固长度短于普通型锚索，安全性能较高。
2.3 操作流程简便快捷
可回收式锚索技术多用于安全等级要求较高或工程规模较大的基坑工程，它的具体施工操作步骤为钻孔一插入锚索体一注入水泥浆一张拉一锚固，使用完毕时使用专用千斤顶进行回收，减小了劳动强度，施工简便快捷，回收率高。
2.3 环保节约性能大
可回收式锚索技术锚索回收效率高，被回收的钢绞线能重复使用，达到锚素资源功能的充分利用，节约了资源，具有很大的高效环保优势。另外，可回收性锚索技术的应用，节省了工程建设支护材料和运行费用，降低了运行成本。
3 可回收锚索施工工艺
3.1 施工流程
（1）钻孔
开挖到锚索中心设计标高下0.5m 时停止开挖，使用XY-1 型地质钻机或300 型钻机。采用回转冲击式钻进，并保持平稳，其钻杆与锚索倾角方向一致，并控制在同一轴线上，用罗盘校准倾角设计值后，方可钻进，施工锚索钻孔直径168 mm，钻孔角度15°。终孔后，进行孔径、孔深及倾角检查，无误后方可进行下道工序施工
（2）清孔采用了泥浆循环清孔或采用了压缩空气进行清孔。
（3）下锚
锚索用钢绞线下料并顺直后，每隔2 m 设置一个定位架，定位架采用50钢管简易制作，周圈设置定位块，使锚索体处于钻孔中心位置，不同束钢绞线间相互张开无粘连，以保证锚索的抗拔效果。在锚索的自由段与锚固段之间设置止浆环，并留设两根排气管，其端头延伸到止浆环两侧，分别供锚固段及张拉段灌浆时用。灌浆管由定位架中心穿过，管端距孔底约10cm。锚索体由钢绞线及其附件变组完毕后，在锚固段端头设置导向块，保证顺利下锚。
（4）注入防漏填充剂
防漏填充剂是按特定的配合比及混合方法制作的。注入防漏填充剂到塑料管面为止。（如果用水泥浆进行洗孔的话，先注入填充剂，后插入锚杆体
3.2 养护、安装承压板及锚固传力装置
水泥浆的试块抗压强度达到规定值后，才可以进行张拉。张拉的方法与常规锚杆的方法一致，只是中心的钢绞线不能加力，处于自由状态。通过适应性试验及确认试验，确认锚索的弹性延伸量、塑性延伸量、松弛是否满足所规定的性能要求，并且同时考虑夹片的松弛导致张拉力的减少的影响因素，根据所要求的有效张拉力进行张拉、锚固。
3.3 锚索回收方法
待顶板混凝土强度达到设计强度的80%时，拆除锚头，逐层施工剩余侧墙。施作顶板防水层。回填顶板以上覆土，恢复交通。深交所主体结构顶板施工完成形成对围护结构有利支撑后，采用从下到上依次回收五道锚索（如图1 所示），并浇注西侧墙混凝土。锚索回收施工程序如下：第一，装上支架、20 t 的JCE 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。第二，完成安装后开启千斤顶加载，使锚头有松动及约有2 ～ 3 mm 的浮起，然后卸载。第三，在支架上安装锚头夹片的回收垫片，重复步骤一后开启千斤顶加载，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。第四，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，将中心关键锚索拔出。第五，中心关键锚索拔出后，安装千斤顶及对周边对称的2 根锚索安装夹具及夹片，将其拔出。第六，重复步骤五，直至将所有锚索拔出。第七，对拔出的锚索进行详细检查，如可再利用的则须妥善保管，便于下次施工中使用。
图1 锚索回收示意图
4 可回收锚索施工要点和保证措施
4.1 施工要点
可回收锚索在施工中能否按预期目标顺利完成，其主要技术要点有以下几个方面：⑴在锚索施工中，须注意钻孔后的孔洞清洗，确保孔内不留有泥浆，尤其是在软土层中的施工。⑵回填注浆施工是关键工序，水泥浆液绝不能漏入锚索保护套内，否则会造成锚索固结，影响锚索的顺利回收。⑶锚索施工后必须采取严格的保护措施，否则会影响锚索的回收及其重复利用。⑷根据锚索设计使用的束数，其锚头垫块、锚头、回收夹具与穿心式油压千斤顶必须相互配套。⑸锚索夹片在设计上须考虑回收时的拔出施工要求，即在端部须留有凹槽及回收使用的锁件。
4.2 施工保证措施
①锚索施工按《土层锚杆设计与施工规范CECS22：90》进行。②成孔采用泥浆护壁成孔，不得使用膨润土循环泥浆护壁。③锚索采用4束或5束，每束7根15．24钢绞线，钢绞线强度标准值为1 720 N/mm，成孔直径为168 mm。④注浆材料选用M30 的水泥砂浆，并加入早强剂，注浆体强度不小于20 MPa，一次性注浆压力为0.5～1MPa。并采用二次注浆，注浆材料选用水灰比0.45 ～ 0.50的纯水泥浆，注浆压力为2～ 3MPa，要稳压2 min，灌浆量至少为0.5包/m。⑤钢绞线锚固段架线环与紧箍环每隔1 m 间隔设置，紧箍环系16号铅丝绕制，不少于两圈，自由段每隔2 m 设置一道架线环，以保证钢绞线顺直。⑥待砂浆体及压顶梁混凝土达到设计强度的70%后方可进行锚索张拉。⑦锚索锁定前先张拉至设计预应力的1.1倍，保持15min，然后卸荷至零，再重新张拉至锁定荷载进行锁定作业。锚索张拉荷载分级及观测时间应遵守规范进行。⑦锚索锚头位置安装测力计，对锚索应力进行监测，监测数量为不小于锚索总数的5%，且不少于5 根。
5 结束语
可回收锚索技术的开发和应用，成功的将锚索从地下回收，是锚索加固技术的突破，推动了地铁工程施工的有效运行，新形式下，随着现代工程项目的大量开发，可回收锚索技术的广泛应用。是工程安全有效施工的重要保障。
参考文献：
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[2]赵启嘉，刘正根.可回收锚索在基坑支护工程中的技术研究及应用探讨[J].岩土工程学报，2012，S1：480-483.
[3]张维建.预应力锚索在地铁工程中的应用研究[D].重庆交通大学，2014.
论文作者:王凡
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/8
标签：可回收论文; 锚固论文; 千斤顶论文; 工程论文; 钢绞线论文; 钻孔论文; 泥浆论文; 《基层建设》2016年11期论文;