錨桿現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)中，某工程成功應(yīng)用錨桿支護(hù)技術(shù)即是一例。
一、工程概況
擬建某項目辦公樓地上17層（裙樓3層），總建筑面積約58000m2，地下室3層?；A(chǔ)形式擬采用樁基礎(chǔ)，工程重要性為二級?；又荛L約458m，基坑最大開挖深度為12.1～12.9m。電梯井部位超挖1.6~2.1m。
基坑?xùn)|側(cè)軟土較厚；南側(cè)、西側(cè)在兩倍基坑開挖深度范圍內(nèi)有需要保護(hù)的建筑物，基坑采用噴錨支護(hù)方式。錨索設(shè)計為2×75、3×75、4×75預(yù)應(yīng)力錨索，其中2×75預(yù)應(yīng)力錨索共110條、3×75預(yù)應(yīng)力錨索共293條，4×75預(yù)應(yīng)力錨索共87條。
二、場地巖土層構(gòu)成與工程特性
場地土層從上至下依次為：
1、第四系人工填土層層號①
?、偎靥钔粒汉贮S色，濕，松散，由粉質(zhì)粘土及較多強(qiáng)-中風(fēng)化砂巖塊組成；層厚0.60～3.50m，平均1.95m。
2、第四系沖積層層號②
按土性特征及工程力學(xué)性質(zhì)可劃分5個亞層：
?、?粉質(zhì)粘土：淺灰色，灰褐黃色，濕，可塑，粘性一般～較好，土質(zhì)不甚均勻，局部呈軟塑狀，含淤泥質(zhì)土。層厚0.70～12.00m，平均1.90m。
②2粘土：褐紅色，稍濕，硬塑，粘性較好，土質(zhì)較均勻。層厚0.90～18.60m，平均9.59m。
?、?淤泥質(zhì)土：深灰色，飽和，流塑，局部富含腐植物，具腐嗅味。層厚2.10～15.30m，平均6.97m。
?、?粉質(zhì)粘土：灰褐黃色，黃褐色，濕，可塑，粘性一般～粘性較好。場層厚1.90～15.90m，平均4.72m。
?、?粘土：褐紅色，稍濕，可塑-硬塑，土質(zhì)較均勻，粘性較好。層厚2.80～12.70m，平均7.08m。
3、第四系殘積層(Qel)層序號③
③粉質(zhì)粘土：暗紫紅色，褐黃色，稍濕，可塑-硬塑，為泥質(zhì)粉砂巖風(fēng)化殘積土。層厚0.90～4.80m，平均4.70m。
4、石炭系（C）基巖層序號④
④1微風(fēng)化破碎灰?guī)r：淺灰色，灰色，巖石裂隙發(fā)育；一般揭露巖層厚0.25～2.80m。
?、?微風(fēng)化灰?guī)r：淺灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，巖石裂隙發(fā)育；一般揭露巖層厚0.40～5.70m。
2）、水文地質(zhì)
地下水補給來源為大氣降水及側(cè)向補給，鉆探期間測得地下水位埋深1.58～2.30m。
三、深基坑錨桿主要出現(xiàn)的原因和問題
1、錨桿清孔問題：孔清得干凈與否，往往是錨桿張拉達(dá)不達(dá)到設(shè)計張拉值的原因之一。泥漿護(hù)壁會形成泥皮而影響錨固力，清孔關(guān)鍵是把孔內(nèi)的泥皮清理干凈，可用大泵量往孔內(nèi)泵入清水洗孔約10~20分鐘，完全可以漿泥皮清除。
2、錨桿注漿工藝：錨桿施工一般與土方開挖交替進(jìn)行，在張拉鎖定之前，一般需要等一段時間的齡期，以使錨桿注漿體達(dá)到一定強(qiáng)度，土層錨桿規(guī)范要求大于15MPa或達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的75%。可通過加入高效減水劑，使注漿體強(qiáng)度提高，一般20天齡期可縮短到14天齡期即可進(jìn)行張拉施工。
3、錨桿應(yīng)力松弛問題：錨桿傾角過大；錨固時，錨具滑移；鋼材本身松弛；錨具夾片長期外露銹蝕；
4、錨桿頭漏水問題；基坑外地下水位較高；灌漿時孔口密封不嚴(yán)，錨桿張拉鎖定時，由于注漿體、桿體與孔壁地層產(chǎn)生變形而出現(xiàn)裂隙；基坑使用過程中，由于變形或應(yīng)力等引起裂隙。
四、施工工藝
1、錨索施工作業(yè)流程：
1)、土方開挖：按設(shè)計開挖深度分層分段進(jìn)行，每段開挖長度應(yīng)不大于20～25m，錨索作業(yè)面平臺不小于8m。施工作業(yè)面在淤泥層面用基坑面的雜填土或外運磚碴鋪設(shè)50-80cm厚，保證機(jī)械平整、不下沉。
2)、人工修坡：采用人工方法修平開挖邊坡，清除樁身及樁側(cè)余土。
3)、錨索孔位放線：按錨索孔位標(biāo)高進(jìn)行標(biāo)高控制，樁間距按設(shè)計圖紙用鋼尺放線，用鋼筋頭定位。
4)、成孔：錨索成孔作業(yè)采用履帶式錨桿鉆機(jī)成孔，按設(shè)計口徑（150mm，、180mm）與傾角（30º~35º）成孔。土層段采用全孔段跟管鉆進(jìn)（180mm孔徑不能跟管），遇粘性強(qiáng)的粘土層時，可用三葉鉆頭鉆進(jìn)，到基巖段，改用潛孔錘沖擊成孔，保證錨索的拉拔力滿足設(shè)計要求。孔位以設(shè)計圖紙為準(zhǔn)，其中不入巖的錨索，以設(shè)計長度為準(zhǔn)，入巖的錨索以入巖深度嚴(yán)格控制。
5)、桿體制作：按設(shè)計圖紙和實際施工調(diào)整后的長度制作錨索。預(yù)應(yīng)力錨索桿體采用2－4索7φ5鋼絞線，按錨孔深度并增加1.2-1.5m（張拉鎖定段）制作桿體，自由段（包括冠梁位置）用波紋管包裹，兩端用鐵線扎實，避免注漿時漿液進(jìn)入。沿桿體軸線方向每隔2.0m設(shè)置一個定位支架。桿體前端綁好底部注漿管，保證其在下錨過程中不脫落，注漿管前端用膠紙包裹，防止下錨過程中管內(nèi)被雜物堵塞，桿體應(yīng)確保送至錨孔底部，并保證注漿管距錨孔孔底250～500mm。
6)、洗孔：對不入巖層的錨索因用高壓水鉆進(jìn)，不需洗孔；對入巖層的錨孔當(dāng)鉆進(jìn)到設(shè)計孔深后采用空氣壓縮機(jī)風(fēng)力吹孔，保證孔內(nèi)無殘留泥漿或巖渣。
7)、注漿：預(yù)應(yīng)力錨索孔內(nèi)采用P.O42.5R水泥，按水灰比0.5配制水泥漿灌漿，灌漿壓力0.5～1.5MPa；預(yù)應(yīng)力錨索采用二次注漿工藝，一次灌漿采用水灰比為0.5，灌漿壓力為0.5～0.8MPa，二次灌漿采用純水泥漿，水灰比為0.5，灌漿壓力為1.1～1.5MPa，二次灌漿需在一次灌漿液初凝后終凝前（約3～4小時內(nèi)）封堵孔口加壓進(jìn)行。
2、預(yù)應(yīng)力錨索張拉鎖定
張拉鎖定在錨索注漿不少于18天及砼梁或腰梁完成7天后進(jìn)行，采用□VM系列擠壓型錨具，按設(shè)計要求和有關(guān)規(guī)范和規(guī)程張拉鎖定。張拉采用隔一拉一跳拉，單束拉緊后方可集齊進(jìn)行張拉。按設(shè)計抗拔力張拉1.1～1.2倍，回零后按設(shè)計值鎖定。
1)、正式施工前先進(jìn)行千斤頂標(biāo)定。
2)、錨桿張拉采用間隔施工。在正式張拉之前，取0.1～0.2設(shè)計軸向拉力值Nt，對錨桿預(yù)張拉1～2次，使其各部位的接觸緊密，桿體完全平直。
3)、錨桿張拉至1.1～1.2Nt，保持15min，然后卸荷至鎖定荷載用螺母鎖定。錨桿張拉荷載分級及觀測時間可參照《廣州地區(qū)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)定》(GBJ02-98)附錄F.3驗收試驗，如下表(根據(jù)實際情況，可適當(dāng)調(diào)整)。
3、驗收與檢測
錨索完工后按錨桿總數(shù)的5%且不少于3根進(jìn)行抗拔力試驗，試驗荷載為設(shè)計荷載的1.2倍，其余錨索均應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)張拉，確認(rèn)張拉荷載為設(shè)計荷載的1.05倍。
錨索抗拔試驗在注漿完成后不小于28天后進(jìn)行。
五、錨索施工要求
1、某工程錨索采用150mm、180mm兩種鉆孔直徑，錨索采用鋼絞線，鋼絞線強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值1860N/mm。錨索下料采用砂輪刀切割，避免電焊切割。
2、在運輸及制作、下錨的過程中必須有不損傷桿體材料的防護(hù)措施；
3、正式施工前錨索應(yīng)進(jìn)行工藝性試錨，土層錨索做蠕變試驗。
4、錨桿面層鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度為25mm。
5、自由段外套塑料波紋軟管采用塑料軟管包裹，自由段在穿過冠梁、腰梁部位設(shè)置一Φ70PVC管，讓鋼紋線從中穿出，并確保錨具工作平臺與錨索垂直；
6、某工程錨索灌漿采用自孔底向上灌漿的二次灌漿工藝，采用P.O42.5R水泥，每延長米水泥用量不少于50kg/m，大口徑錨索每延米水泥用量不少于60kg/m；注漿時，孔口需設(shè)止?jié){塞或其它穩(wěn)壓裝置壓力注漿。注漿要求：水灰比0.5，第一次灌漿壓力0.5-0.8Mpa，第一次灌注的漿液初凝后，進(jìn)行第二次灌漿，第二次灌漿壓力1.1-1.5Mpa，并穩(wěn)壓2min；視需要可添加適量早強(qiáng)劑、速凝劑；保證水泥漿體單軸抗壓強(qiáng)度大于或等于20Mpa；
7、待注漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的75%后，方可進(jìn)行張拉鎖定；
8、錨索施工：土層段全孔跟管鉆進(jìn)，若發(fā)現(xiàn)有土洞時，可增加錨索施工的長度，對于設(shè)計有入巖要求的錨索，若遇溶洞時，對于小型溶洞可灌漿處理，對于較大的溶洞，灌漿無法處理時，可在旁邊加密錨索，或?qū)ψ笥业腻^索加長入巖段增加錨索的抗拔力。錨索施工時，若發(fā)現(xiàn)巖面起伏較大時，可增加入巖深度控制。
9、錨索施工過程中如果遇涌水、涌砂現(xiàn)象，應(yīng)采用粘土球止水、注漿封堵、地面注漿加固處理措施；如遇溶洞，立即停止鉆進(jìn)，記錄好入巖長度后終孔，錨索端部采陬止?jié){措施防止水泥漿液流失，并將施工情況及時通知設(shè)計進(jìn)行復(fù)核。
10、為確保成孔質(zhì)量，采用專業(yè)錨桿施工機(jī)械施工，鉆進(jìn)時采用跟管鉆進(jìn)工藝，不得采用泥漿護(hù)壁。
11、錨具底座頂面與鉆孔軸線應(yīng)垂直，確保錨索張拉時千斤頂張拉力與錨索在同一軸線上。
六、監(jiān)測與結(jié)論
錨桿采用以上施工方法進(jìn)行施工，地下室施工過程中自始至終進(jìn)行了深基坑支護(hù)的變形監(jiān)測，每開挖一層都進(jìn)行了變形和下沉的測量數(shù)值的分析，確認(rèn)安全后才進(jìn)行下一層的土方開挖和噴錨支護(hù)的施工。通過現(xiàn)場監(jiān)測，錨桿沒有出現(xiàn)變形、脫落等，基坑支護(hù)是安全的。
深基坑錨桿支護(hù)使地下室施工質(zhì)量、安全有保障，并且縮短了工期和降低了造價，有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
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