魯春新/LU Chun-xin

（東北煤田地質(zhì)局 沈陽鉆探機(jī)械研制中心，遼寧 沈陽 110122）

隨著地鐵車站及高層建筑的深基坑施工越來越多，由于錨索和鋼筋混凝土樁的聯(lián)合支護(hù)體系施工方便、占用場地較小、節(jié)省材料和節(jié)約投資等原因，在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用也越來越廣泛。可用于工業(yè)與民用建筑的基坑支護(hù)中，并與其他支護(hù)聯(lián)合使用均取得良好效果獲得顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 預(yù)應(yīng)力錨索作用機(jī)理

預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)和加固基坑時(shí)，一端錨固于穩(wěn)定的土層內(nèi)，另一端錨固在滑動(dòng)面以內(nèi)的穩(wěn)定巖體中，穿過邊坡滑動(dòng)面的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，直接在滑面上產(chǎn)生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使結(jié)構(gòu)面處于壓緊狀態(tài)，以提高邊坡巖體的整體性。另一方面由于錨索施加的預(yù)應(yīng)力作用改變了破裂面土體的應(yīng)力狀態(tài)，對基坑坑壁產(chǎn)生一個(gè)主動(dòng)壓力，從而保證開挖基坑邊坡土體的自穩(wěn)能力，提高基坑的整體穩(wěn)定性。

2 預(yù)應(yīng)力錨索的結(jié)構(gòu)形式

錨索結(jié)構(gòu)由錨固段、自由段和錨頭三部分組成（圖1）。錨固段位于穩(wěn)定土體內(nèi)起到提供錨固力的作用。自由段是連接錨固段的部分，不但起到傳遞錨固力的作用，而且對錨索鎖定提供必要的延伸量。錨頭是把拉力施加在腰梁或冠梁上，并對拉力進(jìn)行鎖定。

圖1 錨索構(gòu)造示意圖

3 預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝及技術(shù)要點(diǎn)

3.1 施工前的準(zhǔn)備工作

對深基坑工程項(xiàng)目必須要求了解工程的概況，如基坑所處的地段，周邊的環(huán)境及地質(zhì)情況，四周市政道路、管、溝、電力電纜和通訊光纜以及鄰近建筑物等情況。

掌握工程地質(zhì)情況及水文地質(zhì)條件掌握工程地質(zhì)情況及水文地質(zhì)條件，對工程所處地理位置的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)場地勘察報(bào)告查閱，施工區(qū)域內(nèi)建筑基坑的工程地質(zhì)勘查報(bào)告中，土的常規(guī)物理試驗(yàn)指標(biāo)中，土的固結(jié)塊剪內(nèi)摩擦角?、內(nèi)聚力c、滲透系數(shù)K等重要數(shù)據(jù)對錨索計(jì)算產(chǎn)生決定性影響，必須引起高度關(guān)注。

3.2 預(yù)應(yīng)力錨索的施工

錨索施工是采用鉆孔設(shè)備造孔穿越需要加固的位置，安置錨索，并對錨固段注漿，通過張拉錨索錨固不利結(jié)構(gòu)面，有效的增加了深基坑邊坡體的整體性和穩(wěn)固性。

1）預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝流程 鉆機(jī)就位→錨索成孔→清孔→錨索體制作→安裝→一次常壓注漿→二次高壓注漿→腰梁綁扎鋼筋澆筑混凝土→安裝錨具→張拉索定。

2）錨索成孔 鉆機(jī)就位，利用錨桿鉆機(jī)鉆孔，一般采用正循環(huán)鉆進(jìn)。根據(jù)地層不同：對于含碎石較多的地層，采用套管護(hù)壁技術(shù)施工；對于粘性土層，采用泥漿護(hù)壁技術(shù)施工，經(jīng)試驗(yàn)，采用泥漿比重為1.1～1.2，粘度22～23s，失水量小于10m L/30m in。鉆孔傾角一般在25°～35°范圍之內(nèi)，避免錨索出現(xiàn)交叉和互碰現(xiàn)象。

3）清孔 終孔后不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆1～2m in，防止孔底尖滅、達(dá)不到設(shè)計(jì)孔徑。鉆孔孔壁必須清理干凈。

4）錨索體制作 錨索是由鋼絞線、定位架、錨板、錨具組成。

錨索的下料長度L應(yīng)按下式計(jì)算

L=l+a+b

式中 L—錨索下料長度，m；

l—錨索設(shè)計(jì)長度，m；a—外錨頭厚度，m；

b—錨具總長(墊板、千斤頂)，m。下料時(shí)鋼絞線的切割應(yīng)采用砂輪切割機(jī)，禁止用電焊或氣割，以免鋼絞線頭松散及鋼絞線受熱損傷而降低抗拉強(qiáng)度。制作時(shí)沿鋼絞線間距1.5m套上隔離支架和對中支架，并用鉛絲綁扎牢固，在綁扎過程中鋼絞線要順直，不要歪扭，更不要出現(xiàn)相互交錯(cuò)的現(xiàn)象。注漿管居中放置前端距錨索端頭500mm，并在注漿管前端開設(shè)兩對注漿孔。鋼絞線前端套上導(dǎo)向帽，并將導(dǎo)向帽牢固的固定在鋼絞線上。錨索自由段涂防銹漆兩道并用塑料波紋管包裹，兩端用膠帶密封防止時(shí)水泥漿液滲入自由段的塑料波紋管內(nèi)。最后在錨索上編號以便對號入孔。

5）錨索的安裝（圖2） 安裝錨索體前再次認(rèn)真核對錨孔編號，確認(rèn)無誤后，再將注漿管與錨索同時(shí)放入孔內(nèi)。錨索安裝完成后，不得隨意敲擊，不得懸掛重物。

圖2 錨索剖面圖

6）注漿 錨索錨固段采用二次注漿法。一次注漿采用水泥砂漿，注漿壓力0.3～0.5MPa，待一次注漿初凝后，且強(qiáng)度達(dá)到5.0MPa后進(jìn)行二次注漿；二次注漿壓力在2.5～5.0MPa，兩次注漿體強(qiáng)度不小于25MPa。注漿完成后，自然養(yǎng)護(hù)不少于7天，在漿體硬化前，不能承受外力或有外力引起的錨桿移動(dòng)。

7)錨具安裝（圖3） 錨墊板采用300×300×20鋼板，腰梁采用20a#工字鋼，腰梁與樁間用細(xì)石混凝土填充密實(shí)。安裝應(yīng)保證錨具面與鋼絞線受力方向垂直。

圖3 錨具安裝圖

8)預(yù)應(yīng)力錨索張拉與鎖定 錨固體混凝土強(qiáng)度均應(yīng)大于15.0MPa時(shí)，方可進(jìn)行張拉。錨索張拉時(shí)，采用分級張拉。錨索張拉順序，應(yīng)考慮鄰近錨索的相互影響。鎖定時(shí)，采用夾片式錨具進(jìn)行鎖定，可對錨索按1.2倍的設(shè)計(jì)值進(jìn)行鎖定。

9)封錨 預(yù)應(yīng)力錨索為受力構(gòu)件，外錨頭一旦失效就會前功盡棄，故對外錨頭要加以保護(hù)，防止產(chǎn)生銹蝕。一般情況下采用C20細(xì)石混凝土將外錨頭（含鋼墊板）保護(hù)起來。

10)預(yù)應(yīng)力錨索檢測 按JGJ120-99《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》規(guī)范要求，對錨索設(shè)計(jì)內(nèi)力值進(jìn)行張拉檢測，其目的是檢驗(yàn)錨索張拉力是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。檢測數(shù)量為大于5%、不小于3根。

4 結(jié) 語

在實(shí)際深基坑支護(hù)施工中，采用預(yù)應(yīng)力錨索和灌注樁支護(hù)體系共同支護(hù)，達(dá)到了結(jié)構(gòu)受力合理、節(jié)約投資、縮短工期的目的。同時(shí)，深基坑錨索支護(hù)使施工質(zhì)量、安全有保障，并且有較好的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)如今預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)已廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)物加固、邊坡治理、大型地下洞室及深基坑支護(hù)等工程，前景非常廣闊。

[1] 蘇自約.巖土錨固技術(shù)的新發(fā)展與工程實(shí)踐[M].北京：人民交通出版社，2008.

[2] JGJ 120-1999，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[3] CECS 22-2005，巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程[S].