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摘要：我国经济的发展，城市化进程不断加快，土地利用率逐渐提升，对地下空间也进行了较好的利用，使深基坑不断增加。其中在对深基坑进行实施的过程中需要对其进行有效的支护，为了提高深基坑支护效果，将高压喷射扩大头预应力锚索在其中进行有效的应用，能够在较大程度上提升设计过程中的抗拔力，这对深基坑支护施工质量的提升具有较大的促进作用。本文首先对工程概况进行叙述，并分析了高压喷射扩大头锚索工作原理与旋喷扩孔头构造，最后着重探讨了高压喷射扩大头锚索在深基坑支护中的应用，以此提出几点意见，仅供参考。
关键词：高压喷射扩大头预应力锚索；深基坑支护；应用
前言
我国经济发展加快了城市化改革步伐，由于城市人口数量的不断增加，在一定程度上增加了土地使用率，为了将土地资源利用率达到最大，对地下空间进行了有效的开发，在此过程中首先需要进行深基坑工程建设。在对深基坑进行支护期间，一般情况下采用高压喷射扩大头预应力锚索作为支撑体系，并且应用也较为广泛，尤其对与宽度较大的基坑，使用此种锚索效果最优，在深基坑支护中有较为广泛的应用。
1.工程概况
本文主要以我国某地棚户区改造工程为例，对深基坑支护中高压喷射扩大头预应力锚索应用的研究。该工程建筑物为1-1#楼、1-4#楼，其中1-1#楼楼层为9层，1-2#楼--1-4#楼，楼层为21层，地下为两层，其建筑面积为15765平方米，底高程为4.5-6.4 m，基层开挖深度为16.9 m。除了了工程南面，其余三面均有底层建筑物，场地周围情况相对比较复杂，并且放坡位置较小[1]。
2.高压喷射扩大头锚索工作原理
在使用的高压喷射扩大头锚索的过程中，因高压旋喷注浆有较大的压力，并且浆液在扩散期间也有较大的渗透力，土层与锚固体之间的结合处没有设置隔离层，浆液在会向四周土壤中进行渗透，这在较大程度上会提升土壤与锚固体之间的粘结性。此外，高压旋喷注浆头置于锚索体中心旋转喷射，以此能够有效形成一定直径的锚固体，该锚固体有一定的可控性，这在较大程度上软弱松散土壤扩散直径更大，锚固段在不同土层中形成的锚固体形状多是糖葫芦状，以此有效提高了高压喷射扩大头锚索自身的承载能力。由此可以看出，高压喷射扩大头锚索能够一次性的完成不同施工环节，比如锚索安装、成孔以及注浆扩孔，这对提升工作效率具有较大的促进作用。
3.旋喷扩孔头构造
钢绞线穿过承载板周边小孔后，需要使用挤压套对钢绞线下端实施有效的固定，其中在钢绞线穿入承载板小孔环节中，需要确保小孔数量与钢绞线数量的相同，再将旋喷头从承载板中的套管中穿过，把旋喷头与钻杆之间的台阶顶着套管后端，推钢绞线与孔内，钻杆中孔输送水泥浆液对土体进行有效的切割，利用旋转喷射形成一种圆柱状粘稠钻孔，在此过程中钻杆持续加压，逐渐将旋喷扩孔头与锚索推进到一定的深度。在此过程中，需要确保旋喷头与套管之间能够有效的旋转，并在套管前段进行刀片的焊接，以此保证承载板中的钢绞线不会与旋喷头同时旋转，具体情况见图1[2]。
图1 安装后的旋喷扩孔头部及其锚索
4.高压喷射扩大头锚索在深基坑支护中的应用
4.1 测量与锚杆钻机就位
在进行测量定位的过程中，首先需要对锚索孔位进行有效的确定，在此过程中应根据锚索标高与平面位置实施全面确定。使用钻孔排桩作为维护结构，其中锚索位置的确定尤为重要，一般情况下在桩间合适的位置中进行锚索位置的设计。测量定位之后需要将锚杆钻机安放在合适的位置，等待工作指令，其中锚杆钻机的安放应符合以下两个方面：（1）钻机平台应当高于锚索设计标高，其高度差保持在500 mm左右，在此基础上作业平面需要确保一定的平整性，并且达到一定的坚实程度，同时还需要有排水沟，场地宽度不能小于400 mm；（2）锚杆钻机钻杆方向应与维护结构面保持垂直。
4.2 钻孔与扩孔
在进行钻孔的过程中，需要遵循以下几个方面：（1）钻机安放到指定位置后，需要确保运行期间的平稳性，并且在此基础上使钻杆与立轴保持在同一轴线上且倾角保持一致；（2）在钻进过程中需要使用到专业的工具，一般情况下应使用普通钻探探头与管材系列，其设备应选择扩大透锚索钻机YGL-100型，在易坍塌土层中使用缸套管；（3）在钻进前，操作人员应对钻进参数进行全面掌握，并在此基础上确保一定的钻进速度，以此使锚固段形成圆柱形扩大头，以此增加土体与锚固体之间的接触面，从而提升两者之间的摩阻力，这在较大程度上能够避免孔内发生事故[3]。
在扩孔期间，首先在一定的深度后放入的专用喷头，以此对其实施有效的扩孔。其次，扩孔一般情况下采用二次水扩，以此水泥浆液扩孔，一定使用纯水泥浆，扩孔比例为1：1，其扩孔压力保持在30MPa。采用水扩的主要好处是能够对孔内细颗粒进行清除，使粗颗粒留在孔内。最后，还需要对浆量进行有效的控制，并在此基础上与设计扩大透容量进行有效的对比，在此过程中应注意扩孔不够或者漏浆的情况发生。
4.3 锚索安放
锚索安放主要表现在以下几个方面：（1）在进行锚索设计的过程中，需要根据设计要求来完成，为了确保锚索能够在钻孔中心位置，需要将隔离架安装在锚索杆中，在钢绞线中每隔一定距离设置一个隔离架，一般情况下隔离架之间的距离保持在1.5 m；（2）钢绞线应当平直，并进行油锈的去除。杆体自由段需要使用的塑料布进行有效的包扎，并且与锚固体连接部位使用的铅丝绑扎；（3）在对锚杆杆体进行安放的过程中，需要严格避免杆体的扭曲，其中注浆管需要放入到孔内，管端与孔底之间的距离保持在1 m的距离，同时杆体角度与钻孔倾角确保一致，以此确保杆体在钻孔中心；（4）如果出现孔壁坍塌的情况，应当重新进行清孔与透孔，直到锚索顺利进入。
4.4 注浆
注浆过程尤为重要，需要从以下几个方面入手：（1）注浆材料的选择需要有设计要求来确定，一般情况下水灰的比例选择为0.45的纯水泥浆，还可使用外加剂混合使用；（2）浆液在使用之前需要均匀搅拌、过滤，并且在凝固之前使用完，同时注浆管路需要保持随时通畅；（3）常压注浆采用砂浆泵，使浆液由浆管输送至孔底，再反出到孔口，待气管停止排气的情况下，停止注浆。若浆液初凝之后，需要对浆液进行有效的补充，浆液量应当大于计算量；（4）在进行注浆的情况下，需要在灌注的过程中将浆管拔出，但是需要确保管口不能高于浆面，在注浆期间需要随时活动注浆管，若浆液溢出孔口应全部拔出；（5）在将钢套管拔出的过程中，需要注意锚索钢绞线不能被带出，若被带出需要将钢套管重新插入再拔出；（6）注浆完成后，需要清理的钢绞线，并将其完好保存。锚索推送至设计深度后，在锚固段自下而上高压旋喷注浆扩孔。为确保锚固段孔径扩大至400mm，并且锚固体强度达到设计要求，必须严格按照以下施工工艺参数施工：钻杆旋转速度5-15r/min，提升速度0.1～0.25 m/min；高压水泥浆注浆压力20~30MPa，注浆量60~120L/min。
4.5 锚索张拉锁定
锚索张拉锁定：（1）根据相关工艺与设计要求对腰梁进行有效的安装，并在此基础上保证不同段的平直，同时还应使挡墙与腰梁之间的空隙进行有效的密实，以此对支撑平台实施全面的安装；（2）在对锚索畸形张拉之前，需要进行一级荷载，也就是进行一定的锚拉力，这在较大程度上能够保证必要的平直，从而全面提高张拉过程中数据的准确性；（3）在对锚索进行张拉锁定的过程中，应加强台座混凝土的强度，并在此基础上还应对锚固体强度进行有效的强化，一般情况下强度不能低于80%，只有这样才能对其实施有效的张拉；（4）在对锚索进行张拉的过程中，若张拉到一定拉力值的情况下，需要在该拉力值上停留一定时间，一般情况下保持15分钟，再进行卸荷，最后对其进行锁定工作。
5.施工效果
在对该工程进行深基坑支架的过程中，共用了锚索273根，根据相关设计文件与验收规范对内力值实施有效的检测，检测结果显示，每根锚索均符合轴向设计值。在对深基坑进行长期检测的过程中，基坑变形值相对较为稳定，并且在此基础上有效分析锚索轴力，没有出现预应力松弛与损失的情况，其锚固力完全满足深基坑支护要求，深基坑具有较高的安全性与稳定性[4]。
高压喷射扩大头锚索承载能力有较为明显的提升，与常规锚索相比能够在较大程度上使锚杆长度有效缩短，锚杆数量减少，以此使工程量与总成本降低30%。此外，高压喷射扩大头锚索的应用还具有普通锚索无法到达的优势，比如具有较高的可靠性、单根抗拔力比较大以及产生位移情况小等，是锚杆技术发展的一个较好的方向。高压喷射扩大头锚索在应用的过程中，能够使一些施工环节一次性完成任务，这在较大程度上能够提升施工效率，有效减少施工周期，其中较为重要的是可对促进周边生态环境质量的提高，这对施工质量的提高也具有较大的促进作用，同时为我国经济的发展的奠定良好的基础。
6.结语
综上所述，高压喷射扩大头预应力锚索在一些地区深基坑支护中有较好的应用，由此可以看出，高压喷射扩大头预应力锚索在深基坑支护工程中具有较高的实用性，并且在此基础上还具有较高的可靠性。此外，此种锚索与普通锚索相比，锚固段相对较小，能够有效提高周边建筑物的安全性，并且锚索孔数量也相对降低，以此使地下连续墙具有较高的整体性。
参考文献
[1]刘德林.高压旋喷扩大头锚索施工工艺及基坑支护中的应用[J].房地产导刊，2017（9）：24-25.
[2]连相照.高压旋喷锚索在深基坑支护工程中的应用实例[J].低碳世界，2018（7）：224-225.
[3]蔡伟，王泓轲.预应力锚索在深基坑支护中的应用[J].山西建筑，2017（8）：60-62.
[4]常丽玲，张明亮，江波，等.BIM技术在深基坑支护预应力锚索施工中的应用[J].土木建筑工程信息技术，2017（3）：35-41.
论文作者:罗日稳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/10/8
标签：锚固论文; 高压论文; 过程中论文; 深基坑论文; 浆液论文; 预应力论文; 注浆论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;