摘要：由于預(yù)應(yīng)力錨桿（索）支護技術(shù)的經(jīng)濟、實用、可靠，在深基坑工程中得到了廣泛的使用。筆者根據(jù)多年的施工經(jīng)驗，對預(yù)應(yīng)力錨桿（索）支護技術(shù)進行了簡單的闡述，并對其在深基坑工程中的施工要點進行了分析，僅供參考。
一、前言
隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市用地越來越緊張，新建的建筑項目往20層~30層的高層建筑趨勢發(fā)展，同時考慮人防的需要，深基坑工程也越來越多。深基坑工程的大量出現(xiàn)也使得深基坑的設(shè)計計算思路和施工得到了不斷的完善。深基坑如果為不良地質(zhì)條件時，則支護的穩(wěn)定性直接影響著工程自身和周圍環(huán)境的安全，關(guān)系著工程的成敗，所以對深基坑的支護顯得十分重要。
在深基坑工程中，根據(jù)深基坑的工程與水文地質(zhì)條件、開挖深度、設(shè)計等級和施工設(shè)備等方面的特殊條件，支護措施可采用地下連續(xù)墻、水泥土墻、放坡、土釘墻、噴錨網(wǎng)、格構(gòu)梁或者幾種組合聯(lián)合使用的支護方案，保證坑壁的安全可靠。在錨桿上施加預(yù)應(yīng)力，主動、獨立支護技術(shù)的預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù)既可充分發(fā)揮巖土自身的穩(wěn)定性，節(jié)約了項目的成本，而且施工相對安全快速，因此該支護技術(shù)具備較好的社會效益和經(jīng)濟效益。
預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù)原理：預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù)是一種用錨固的方法來增加巖土穩(wěn)定性或結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的一種支護措施，它的主要構(gòu)成部件有錨頭、預(yù)應(yīng)力筋和錨固體。預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù)的作用機理是利用錨桿的回彈力（即預(yù)應(yīng)力）來增大巖土體和坑壁的抗剪強度，通過預(yù)加應(yīng)力抵消巖土體和支護結(jié)構(gòu)變形，繼而達到維持巖土體或支擋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的最終目的。
在深基坑支護中，預(yù)應(yīng)力錨桿支護可以聯(lián)合其他支護措施（如地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁等）使用，利用剛性支撐和柔性支擋相結(jié)合的結(jié)構(gòu)來保證深基坑工程坑壁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，錨桿支護通過受拉桿體、錨固體來發(fā)揮巖層的自承能力穩(wěn)定巖體。
預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù)的特點：預(yù)應(yīng)力錨桿支護技術(shù)是利用張拉力來提高支護抗力，與非預(yù)應(yīng)力錨桿有著不同的力學(xué)性質(zhì)，存在著以下特點：
?、侔惭b錨桿支護后使巖土體處在三軸應(yīng)力的狀態(tài)，及時提供支護的抗力。
②施工工序較非預(yù)應(yīng)力錨桿、土釘墻的復(fù)雜，但總體上比較安全、經(jīng)濟便捷。
③施工中的張拉工序必須檢測錨桿的承載力質(zhì)量，檢測合格的才能使用。
?、芸刂平Y(jié)構(gòu)變形的能力較強，支護效果好。
?、菔┘右欢芏鹊念A(yù)應(yīng)力錨桿后能在地層中形成一片壓縮區(qū)，確保巖土體的穩(wěn)定。
二、工程實例
擬建的某大廈拆舊建新的住宅樓共4棟，各主樓高均為33層，長約350m，寬約100m，各主樓及主樓之間均設(shè)2層地下室并向外延8m左右，屬于框剪結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)型式待定，以設(shè)計室外地面標高（黃海高程）約為74.0m，自然地面標高73.5，基礎(chǔ)埋深為-9.8m，基坑挖深按9.3m進行支護設(shè)計。基坑周邊皆為老舊建筑物，沒有設(shè)置地下室，基坑開挖邊線距領(lǐng)近建筑物最小距離為5米，不具備放坡施工條件，只能進行垂直支護。
場地鉆探深度范圍內(nèi)揭露的地層依次為雜填土及第四系上更新統(tǒng)河流沖積形成的粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、中砂、圓礫，下伏地層為第三系湖相沉積的漸新統(tǒng)南湖組泥巖等組成。支護樁為鉆(沖)孔樁，沿基坑周圍設(shè)置，樁頂標高設(shè)置在場地地面以下一定深度范圍內(nèi)，排樁通過樁頂環(huán)鎖口梁結(jié)成整體圍護結(jié)構(gòu)。
1、主要設(shè)計參數(shù)
該深基坑共設(shè)置兩道預(yù)應(yīng)力錨索，排距為3米，錨孔距為2米，孔深為25米（其中錨固段為20米，自由段為5米），單孔抗拔力為250KN，錨梁為200×300，錨梁強度為C30，錨固體強度為C25。
1.1預(yù)應(yīng)力錨桿參數(shù)的選取：在該深基坑支護中，根據(jù)地層巖土特征：重度、凝聚力、內(nèi)磨擦角、地下水位等巖土力學(xué)數(shù)據(jù)來計算和確定錨桿的材料、桿直徑、錨固段長度等，從而選取科學(xué)合理的預(yù)應(yīng)力錨桿參數(shù)。因該基坑為超深基坑，對變形要求高，預(yù)應(yīng)力要求較大，宜采用3×7ø5鋼絞線。
1.2預(yù)應(yīng)力錨索開孔直徑130
1.3灌漿材料采用水灰比0.4~0.5的純水泥漿
1.4錨孔的傾斜角度15°
2、施工流程如下所示：
修整工作面→孔口標高定位、校正→鉆孔→錨索制作安裝→清孔→灌漿→錨梁（頭）安裝→張拉鎖定→養(yǎng)護
3、預(yù)應(yīng)力錨索的主要施工要點：
3.1鉆孔：錨桿支護打孔時可能會導(dǎo)致巖土體的水土流失，因此鉆孔可采取壓水鉆進成孔法，鉆孔時一次完成鉆進、出渣、固壁、清孔等一系列工序，這樣可以有效防止塌孔。主要應(yīng)注意以下幾點：
?、俦ＷC鉆孔時能不斷供水沖洗（水壓宜在0.15MPa~0.3MPa之間），注意保持孔口的水位。
?、谠趯嶋H鉆孔施工中孔的深度應(yīng)超過設(shè)計的0.5m左右，從而保證注漿時底部無沉渣。
?、蹫榱朔乐广@孔過程中出現(xiàn)塌孔或管涌事故，在砂層內(nèi)設(shè)置巖芯鋼管材質(zhì)的護壁套管來封閉流沙。
④鉆孔完成后應(yīng)用有壓力的水沖刷留在鉆孔中的土屑，直至清水流出。同時應(yīng)注意及時驗收成孔，以進行下一步工序。
?、輵?yīng)提前備齊必要的事故打撈工具，一旦孔內(nèi)發(fā)生事故，可以盡快處理。
3.2錨索制作安裝：錨索由3根7φ5高強鋼絞線組成，每間隔1.5～2.0m設(shè)一對中支架以固定鋼絞線、注漿管，自由段用塑料管密封保護。二次注漿管開孔處應(yīng)用膠帶保護好以防止一次漿灌入造成二次注漿失敗。把制作好的錨索安放至設(shè)計孔深。錨索實際長度應(yīng)比設(shè)計長度長出孔口不小于1.2米，以供張拉鎖定之用。
3.3注漿：
?、侔铦{：為了改善純水泥漿和純水泥砂漿收縮量較大的缺點，一次灌漿材料可采用水灰比為0.4~0.45的水泥砂漿摻入10%的膨脹劑。二次灌漿材料則采用水灰比為0.45~0.5的純水泥漿。為了防止注漿管被堵塞，保證注漿順利的進行，砂子應(yīng)選擇過篩的細砂。
②一次灌漿：用壓力為0.3～0.5MPa的壓力進行加壓灌漿，孔口溢漿時停止。
?、鄱喂酀{：一次灌漿后錨固體的強度達到5MPa左右后進行二次灌漿，灌漿時用2.5～5.0MPa的壓力，從而對一次灌注的漿液進行擠壓，迫使體積膨脹，增大錨桿與土層之間的摩擦，達到預(yù)應(yīng)力錨桿支護的要求。
3.4張拉鎖定
在錨固體、錨梁達到設(shè)計強度后時才允許進行張拉作業(yè)，在張拉前應(yīng)對張拉設(shè)備千斤頂、高壓油泵送有檢測資質(zhì)的單位進行標定?？卓诔袎簤|座必須牢靠，承壓面應(yīng)與孔的軸線垂直，先期施加1/10左右的錨拉力，使得各個部件接觸緊密和桿體處于平直狀態(tài)，然后依據(jù)設(shè)計抗拔力按其25%、50%、75%、100%、110%分級進行張拉，張拉鎖定時應(yīng)按設(shè)計要求張拉至設(shè)計值，持續(xù)15分鐘后卸荷至鎖定荷載進行鎖定，并作好錨頭位移值與張拉力關(guān)系記錄。如果出現(xiàn)明顯的預(yù)應(yīng)力損失應(yīng)進行補償張拉。
3.5變形觀測：在該深基坑整個支護施工過程中，沿基坑周邊每隔25米設(shè)置沉降、位移觀測點，以信息化指導(dǎo)、監(jiān)督安全施工。通過觀測點，發(fā)現(xiàn)該深基坑沉降、位移值都在設(shè)計容許警戒值范圍內(nèi)，確保了該深基坑的安全穩(wěn)定。
4、實例效果評價：
該深基坑在設(shè)計方案比選過程中，因為周圍環(huán)境條件的制約，開始擬采用連續(xù)墻方案以策保守安全，投資造價約3000萬，但通過此次施工方法，工程造價約2300萬，節(jié)約資金700萬，而同時工期縮短了60天，達到安全、經(jīng)濟的目的。
結(jié)束語
在深基坑工程中應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨桿支護方案有其適用范圍，對地質(zhì)條件和周邊環(huán)境有所要求，但是預(yù)應(yīng)力錨索支護技術(shù)的施工方便、工期較短、成本較低和易于動態(tài)管理，能較好的利用巖土體自身的穩(wěn)定性，從而保證邊坡的安全。
成功提示
錯誤提示
警告提示
評論 （0）