摘要：總結(jié)闡述了深基坑工程中錨桿支護(hù)施工工藝流程、施工操作技術(shù)要點(diǎn)，分析了錨桿支護(hù)施工中存在的主要問題，并提出了相應(yīng)的處理措施。
引言
隨著高層建筑的大量涌現(xiàn)及地下空間的開發(fā)，其基礎(chǔ)埋置深度越來越深，往往在5m及以上，為深基坑工程。深基坑工程往往具有緊(場地緊湊)、近(毗鄰建構(gòu)筑物及地下設(shè)施近)、深、大(規(guī)模和尺寸大)等特點(diǎn)。而如何保證深基坑的穩(wěn)定、基坑挖土、地下室施工及基坑周邊環(huán)境的安全，成為亟待解決的重要問題。在深基坑工程的支護(hù)中，運(yùn)用預(yù)應(yīng)力錨桿配合擋土樁墻提供與動(dòng)土壓力方向相反的側(cè)壓力，使支護(hù)結(jié)構(gòu)更加安全可靠，已廣泛應(yīng)用于水利、交通及土木工程中，成為一種經(jīng)濟(jì)、合理、可行支護(hù)結(jié)構(gòu)方案。
1錨桿施工工藝流程
施工準(zhǔn)備→移機(jī)就位→安鉆桿校正孔位調(diào)整傾角→打開水源→鉆孔→反復(fù)提內(nèi)鉆桿沖洗→接內(nèi)套管鉆桿及外套管→繼續(xù)鉆進(jìn)→反復(fù)提內(nèi)鉆桿沖洗到預(yù)定深度→反復(fù)提內(nèi)鉆桿沖洗至孔內(nèi)出清水→停水→拔內(nèi)鉆桿(按節(jié)拔出)→插放鋼絞線束及注漿管→注漿→用拔管機(jī)拔外套管(按節(jié)拔出)，二次注漿→養(yǎng)護(hù)→安裝腰梁→安裝錨頭錨具→預(yù)應(yīng)力張拉→楔鎖緊→錨桿施工完后挖土。
2錨桿施工操作要點(diǎn)
2.1施工準(zhǔn)備工作
(1)材料方面。預(yù)應(yīng)力錨桿桿體材料宜選用高強(qiáng)螺紋鋼筋；水泥應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥，不得使用高鋁水泥；細(xì)骨料應(yīng)選用粒徑d＜2mm的中細(xì)砂；采用符合要求的水質(zhì)，不得使用污水和pH值小于4的酸性水；塑料套管應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，保證其在加工和安裝過程中不致?lián)p壞，具有抗水性和化學(xué)穩(wěn)定性；錨桿應(yīng)進(jìn)行防腐處理，使其在服務(wù)年限內(nèi)保持耐久性，在規(guī)定的工作溫度內(nèi)或張拉過程中不開裂、變脆，并與相鄰材料不發(fā)生不良反應(yīng)，保持化學(xué)穩(wěn)定性和防水性，不對錨桿自由段的變形產(chǎn)生任何限制。
(2)施工作業(yè)條件。在錨桿施工前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、土層條件和環(huán)境條件，合理選擇施工設(shè)備、器具和工藝方法；根據(jù)設(shè)計(jì)要求和機(jī)械設(shè)備的規(guī)格、型號(hào)，平整出保證安全和足夠施工的場地；認(rèn)真檢查原材料型號(hào)、品種、規(guī)格及錨桿各部件的質(zhì)量，并檢查原材料和主要技術(shù)性能是否符合設(shè)計(jì)要求；錨桿施工前，宜進(jìn)行不少于3根的鉆孔、注漿、張拉與鎖定的試驗(yàn)性作業(yè)，以驗(yàn)證施工工藝和施工設(shè)備的適應(yīng)性。
2.2施工工藝要點(diǎn)
2.2.1鉆孔
鉆孔前，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和土層條件定出孔位并做出標(biāo)記；作業(yè)面場地要平坦、堅(jiān)實(shí)、有排水溝，場地寬度大于4m。鉆機(jī)就位后，應(yīng)保持平穩(wěn)，導(dǎo)桿或立軸與鉆桿傾角一致，并在同一軸線上；鉆進(jìn)用的鉆具，可采用普通巖芯鉆探的鉆頭和管材系列，鉆孔設(shè)備可根據(jù)土層條件選擇專門錨桿鉆機(jī)或地質(zhì)鉆機(jī)。根據(jù)土層條件可選擇巖芯鉆進(jìn)，也可選擇無巖芯鉆進(jìn)。為了配合跟管鉆進(jìn)，應(yīng)配備足夠數(shù)量的長度為0.5～1.0m的短套管；在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)精心操作，合理掌握鉆進(jìn)參數(shù)與速度，防止埋鉆、卡鉆等各種孔內(nèi)事故的發(fā)生。鉆孔完畢后，用清水把孔底沉渣沖洗干凈，直至孔口返出清水。
2.2.2錨桿桿體的組裝與安放
為使錨桿處于鉆孔中心，應(yīng)在錨桿桿件上沿軸線方向每隔1.0～2.0m設(shè)置中架；錨桿鋼筋應(yīng)平直、順直、除油、除銹，桿體自由段應(yīng)用塑料布或塑料管包扎，與錨固體連接處用鉛絲綁扎。安放錨桿桿體時(shí)，應(yīng)防止桿體扭曲、壓彎，注漿管宜隨錨桿一同放入孔內(nèi)，管端距孔底為50～100mm，桿體放入角度與鉆孔傾角保持一致，安好后使桿體始終處于鉆孔中心。若發(fā)現(xiàn)孔壁坍塌，應(yīng)重新鉆孔、清孔，直至能順利送入錨桿為止。
2.2.3注漿
注漿材料應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定，一般宜選用水泥：砂=1：1或1：2、水灰比為0.38～0.45的水泥砂漿或水灰比為0.40～0.45的純水泥漿，必要時(shí)可加入一定量的外加劑或摻合料；漿液應(yīng)攪拌均勻，過篩，隨拌隨用，漿液應(yīng)在初凝前用完，注漿管路應(yīng)保持暢通。常壓注漿采用砂漿泵將漿液經(jīng)壓漿管輸送至孔底，再由孔底返出孔口，待孔口溢出漿液或排氣管停止排氣時(shí)可停止注漿；漿液硬化后不能充滿錨固體時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漿，注漿量不得小于計(jì)算量，其充盈系數(shù)為1.1～1.3；注漿時(shí)，宜邊灌注邊拔出注漿管，但管口應(yīng)始終處于漿面以下，注漿時(shí)應(yīng)隨時(shí)活動(dòng)注漿管，待漿液溢出孔口時(shí)全部拔出；拔出套管時(shí)應(yīng)注意鋼筋有無被帶出的情況，若有則應(yīng)壓進(jìn)去直至不帶出為止，再繼續(xù)拔管；注漿完畢應(yīng)將外露的鋼筋清洗干凈并保護(hù)好。
2.2.4張拉與鎖定
按設(shè)計(jì)和工藝要求安裝好腰梁并保證各段平直，腰梁與擋墻要緊貼密實(shí)，并安裝好支承平臺(tái)。錨桿張拉前至少先施加一級荷載，即1/10的錨拉力，使各部緊固伏貼和桿體完全平直，保證張拉數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。在錨固體與臺(tái)座混凝土強(qiáng)度均大于15MPa時(shí)(或注漿后至少有7天的養(yǎng)護(hù)時(shí)間)方可進(jìn)行張拉。錨桿張拉至設(shè)計(jì)軸向拉力值Nt=1.1～1.2時(shí)，土質(zhì)為砂土?xí)r保持10min，為黏性土?xí)r保持15min，然后卸荷至鎖定荷載鎖定。錨桿鎖定應(yīng)采用符合技術(shù)要求的錨具；錨桿鎖定后，若發(fā)現(xiàn)有明顯的預(yù)應(yīng)力損失，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。
2.2.5錨桿防腐
(1)錨固段防腐處理。一般腐蝕環(huán)境中的永久錨桿，錨固段內(nèi)的桿體可采用水泥漿或砂漿封閉防腐，但桿體周圍必須有20mm厚的保護(hù)層；嚴(yán)重腐蝕環(huán)境中的永久錨桿，錨固段內(nèi)的桿體宜用紋管外套，管內(nèi)孔隙用環(huán)氧樹脂水泥漿或水泥砂漿充填，套管周圍保護(hù)層厚度不得小于10mm。臨時(shí)性錨桿錨固段桿體應(yīng)采用水泥漿封閉防腐，桿體周圍保護(hù)層厚度不得小于10mm。
(2)錨桿自由段防腐處理。永久性錨桿自由段內(nèi)桿體表面宜涂潤滑油或防腐漆，然后包裹塑料布，在塑料布面再涂潤滑油或防腐漆，最后裝入塑料套管中，形成雙層防腐；臨時(shí)性錨桿的自由段桿體可采用涂潤滑油或防腐漆，再包裹塑料布等簡易防腐措施。
(3)外露錨桿部分的防腐處理。永久性錨桿的外露頭，必須涂以瀝青等防腐材料，再采用混凝土密封，外露鋼板和錨具的保護(hù)層厚度不得小于25mm；永久性錨桿采用盒具密封時(shí)，必須用潤滑油填充盒具的空隙；臨時(shí)性錨桿的錨頭宜采用瀝青防腐。
3施工常見問題及處理措施
3.1錨桿頭漏水問題及處理措施
深基坑支護(hù)中，錨桿頭出現(xiàn)滲水現(xiàn)象是較常見的。滲水來源不外乎：
?、倩油獾叵滤惠^高；
?、诘貙映袎核傲严端?。滲水通道產(chǎn)生的原因有：
(1)灌漿時(shí)孔口密封不嚴(yán)；
(2)錨桿張拉鎖定時(shí)，由于注漿體、桿體與孔壁地層產(chǎn)生變形而出現(xiàn)裂隙；
(3)基坑使用過程中，由于變形發(fā)生或應(yīng)力輕松等引起裂隙。
滲漏水現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響基坑內(nèi)正常施工作業(yè)，甚至可能危及周圍建筑物、道路及地下管線的安全，必須采取措施進(jìn)行封堵。但要徹底根治滲漏水現(xiàn)象，只有在基坑變形完全穩(wěn)定后方能做到。一般是地下室襯墻施工時(shí)進(jìn)行，堵漏方式是：鑿開漏水通道，先用砂漿預(yù)埋兩條注漿管引水，待砂漿具有一定強(qiáng)度時(shí)，再通過此兩條預(yù)埋管進(jìn)行壓力注漿堵漏。
3.2錨桿應(yīng)力松弛問題及處理措施
通過飽和軟土中錨桿的松馳試驗(yàn)認(rèn)為，引起松弛的原因?yàn)殄^固體周圍土體受力后土體產(chǎn)生流變，以及錨固體與土體的分界面在受力后產(chǎn)生相對的移動(dòng)。對于深基坑支護(hù)中的錨桿，還有以下幾方面原因可能導(dǎo)致應(yīng)力松弛：
(1)由于自由段設(shè)計(jì)太短，使得一部分錨固段處于滑裂面內(nèi)的主動(dòng)區(qū)，土方開挖后產(chǎn)生負(fù)摩阻效應(yīng)力松弛；
(2)在采用全孔注漿方式時(shí)，自由段內(nèi)砂漿體在土方開挖后亦產(chǎn)生負(fù)摩阻力；
(3)在錨桿傾角過大時(shí)，錨桿垂直分力使錨頭臺(tái)座及腰梁向下產(chǎn)生滑移，造成應(yīng)力松弛；
(4)當(dāng)多排錨桿一起構(gòu)成支護(hù)體系時(shí)，下層錨桿張拉鎖定時(shí)，會(huì)對上層錨桿受力的情況產(chǎn)生影響，同一排內(nèi)相鄰錨桿施工時(shí)也會(huì)相互影響，引起預(yù)應(yīng)力損失；
(5)錨固時(shí)，錨具滑移；
(6)鋼材本向松弛；
(7)錨具夾片長期外露銹蝕。
因此，在錨桿張拉鎖定時(shí)，應(yīng)仔細(xì)操作，防止出現(xiàn)假“張拉”現(xiàn)象的發(fā)生。在安裝錨具時(shí)，應(yīng)將壓板有凹槽的一面對準(zhǔn)錨頭，這樣能保證千斤頂所施加的力Nt通過壓板直接傳至錨頭及臺(tái)座，而鎖片只是被壓緊，并未受到力，此時(shí)錨桿實(shí)際受力Nt，與所施加的力Nt(油表讀數(shù))是一致的，即Nt=Nt，。當(dāng)壓板裝翻時(shí)，千斤頂所施加的力Nt將通過壓板傳給鎖片、再由鎖片傳給錨頭及臺(tái)座；同時(shí)由于鎖片的楔塊作用，將鋼絞線咬緊，鋼絞線受到鎖片對它的正壓力P的作用而產(chǎn)生摩擦力F。
4結(jié)語
深基坑工程一般地質(zhì)條件和周邊環(huán)境條件復(fù)雜，一旦失事就會(huì)造成重大損失。因此，在深基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)和施工過程中，需要做到以下幾點(diǎn)：
(1)對工程地質(zhì)條件和周邊環(huán)境進(jìn)行充分考察，根據(jù)周邊環(huán)境的要求制定出經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)方案；
(2)基坑設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)基坑所在場地的工程地質(zhì)報(bào)告、土工試驗(yàn)結(jié)果、原位標(biāo)貫試驗(yàn)結(jié)果、土層含水量、區(qū)域地層參數(shù)的取值經(jīng)驗(yàn)等綜合選取設(shè)計(jì)參數(shù)；
(3)在分析支護(hù)結(jié)構(gòu)受力和變形時(shí)，應(yīng)充分考慮施工的每一階段支護(hù)結(jié)構(gòu)體系和外荷載的變化，以及施工工藝的變化、挖土次序和位置的變化、支撐和留土?xí)r間的變化等因素；
(4)基坑施工過程中應(yīng)該制定完備的監(jiān)測方案，并及時(shí)總結(jié)監(jiān)測結(jié)果，一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)反饋設(shè)計(jì)與施工，以便分析異常原因，及時(shí)提出解決方法和處理措施；
(5)由于各工程場地的地質(zhì)、環(huán)境條件千差萬別，在深基坑工程設(shè)計(jì)、施工的具體技術(shù)方案制定中，必須因地制宜，切不可生搬硬套。
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