预应力锚索施工在基坑工程中的应用分析

【摘要】随着地下空间的开发利用，深基坑工程的应用范围变得很广，在众多的基坑支护方式中，桩锚支护结构以其独特的优势在基坑支护工程中得到了广泛的应用。以下本文首先分析了预应力锚索的施工技术，以及提出了质量控制措施，供大家参考。

【关键词】基坑工程中;预应力锚索施工技术;质量控制措施

随着我国经济的快速发展，然而由于我国地域辽阔，地层区域性强、综合性复杂，理论落后实践等原因，基坑工程事故屡有发生，导致了大量的人员伤亡和财产损失。桩锚支护因为具有其特有的优势，已成为深基坑支护中一种最常用的支护结构之一。预应力锚杆与其他支护联合应用的基坑支护方式既可以减小基坑侧壁的位移，也可以约束土体的滑动破坏，保证基坑工程的经济性、安全性和适用性。

1、预应力锚索受力特点

拉力分散型锚索又称为内锚段分层固结式锚索，是将预应力钢绞线分为数组，并被分层固结在锚孔不同深度处，同组的预应力钢绞线彼此等长，不同组的钢绞线不等长;然后将各组钢绞线末端按设计长度锚固在土体或岩体中。当孔内注浆后，预应力通过钢绞线与浆体粘结力传递给加固体，从而提供锚固力。

2、预应力锚索施工前的准备工作

施工前的准备工作包括施工前的调查和施工组织设计、材料准备几部分。主要有以下几方面：

（1）锚固工程计划、设计图、边坡岩土性状等资料是否齐全;

（2）施工场地调查，施工对交通的影响情况;

（3）施工用水、用电条件调查;

（4）边坡工程周边可能对施工造成影响的各种状态调查;

（5）掌握作业限制、环保法规或地方法令对施工造成的影响;

（6）其他条件的调查，如施工用便道、气象、安全等条件。

3、预应力锚索施工方法及技术措施

3.1定孔位

当土方开挖至锚杆标高以下20～30cm，复核每排锚杆的水平标高后，按设计的锚杆水平间距要求进行布孔。

3.2成孔

锚索成孔：钻机就位后，按设计角度和孔径钻至超过设计深度0.2～0.3m，遇淤泥层及砂层等易塌孔土层，宜采用泥浆循环护壁或跟管钻进或套管跟进施工，遇硬质岩层，采用潜孔锤进行施工。钻孔深度达到设计要求后，由甲方、监理人员对孔深进行查验，并作详细、完整的钻孔记录。

3.3锚索制作

（1）锚索材料为7φ5低松弛钢绞线，制作前应清除表面油污及锈膜，并用砂轮切割机断料。

（2）自由段采用薄膜纸包裹或用φ15胶管套住，使之与锚杆固结体分离。

（3）锚索长度应比设计孔深长1.0～1.2m，以留作张拉时安装千斤顶。

（4）锚固段架线环与紧箍环按每隔1～1.5m间距设置;紧箍环用16号铅丝绕制，不少于两圈;自由段每隔2m间距设置一道架线环，以保证锚索顺直;架线环做法为：在长10cm的φ48钢管外沿钢管截面按120°夹角点焊扶正筋，扶正筋由φ8弯制而成，弯制后长10cm，高约。

（5）锚索端部安装导向帽，以利锚索的顺利下放;导向帽采用长15cm的φ48钢管，一端5cm制成锥型，而三根锚索则置于另一端的钢管腔内，并点焊。

3.4锚索安装

下锚索前，先将第一次注浆管（1寸高压网管）穿过各对中架中间的φ48钢管后，放置在锚索中间，以利拔出;第二次注浆管绑扎在扶正筋边，锚固段位置梅花状均匀布置出浆孔，并用胶布封堵，以防第一次注浆过程中水泥浆进入管内。

注浆管管头离锚索头部约50cm，并用胶袋绑扎，以防下锚索时管内出现负压而堵塞注浆管。下放过程中应避免杆体扭转、弯折及各部件松脱。

3.5清孔

连接注浆管，用注浆泵通过向孔内泵送大泵量的清水，将孔内的泥浆及沉渣冲出孔外，直至孔口返出清水;

3.6注浆

（1）第一次注浆：

①第一次锚杆注浆材料为水泥砂浆，水灰比为0.5～0.55，水泥选用32.5R普通硅酸盐水泥，为提高浆体早期强度，可在浆液中掺入水泥重量5‰的FDN-5高效减水剂。

②浆液应搅拌均匀，随搅随用，并在初凝前注浆完毕。

③注浆压力为0.5～1.5Mpa，当浆液满出孔口后，可一边用慢档向孔内注浆一边缓慢地将注浆管拉出孔外，拔管时要保证注浆管在浆体中的埋置深度，随即向孔内进行补浆。

（2）预应力锚索第二次注浆：

①第一次注浆结束后3～5小时，注浆体强度达到5.0MPa后，即进行第二次高压注浆。

②第二次注浆体采用水灰比为0.5～0.55的纯水泥浆，浆液的搅拌严格按配合比进行且要求搅拌均匀，并经过筛选后方可泵送，灌注要连续，不得中断。注浆压力为2MPa～3MPa。

3.7预应力锚索腰梁及锚座施工

同一排预应力锚索施工完毕后，应在孔口位置筑浇混凝土强度为C30锚索腰梁，腰梁钢筋严格按设计图纸施工，模板制安位置准确，接缝紧密，减少漏浆，砼浇注密实。腰梁台座面应平整，与锚杆轴线方向垂直，并安装钢垫板和多孔工作锚具、夹片。

3.8预应力锚索张拉锁定

（1）待锚索锚固体及腰梁强度达到70%设计强度后方可进行张拉锁定。试验锚杆及一般锚杆张拉程序严格按《岩土锚杆（索）技术规范》（CECS22：2005）进行。

（2）锚索正式张拉前，取0.1倍的设计轴力预先张拉，使其各部位紧密接触。张拉荷载按设计荷载的0.10、0.25、0.50、0.75、1.0、1.1逐级加荷，每级荷载的观测时间不少于5分钟，待变形稳定后，方可进行下一级荷载的张拉。张拉至设计荷载1.1倍后观察15分钟，稳定后御荷，御下工作锚具、夹片，安装锁定锚夹，重新张拉至锁定值。张拉结束后，用红油漆涂抹锁定锚夹与锚索交接处，若发现油漆错裂较大，即需进行预应力补偿张拉。

4、预应力锚索施工质量控制措施

（1）锚索施工中锚索平面位置偏差不得大于50mm。

（2）钻机上应铺垫木枋或木板，确保钻机放置平衡，避免在成孔过程中因此而产生较大的晃动，影响成孔质量。

（3）钻机的钻杆应用罗盘仪进行校核，偏差不得超过±1°，发现偏差时立即校正。

（4）为了保证成孔的深度，钻孔的深度应比设计深度深20～30cm。

（5）在土质较差的土层中施工中可采用套管跟进护壁成孔。

（6）锚索的制作严格按照施工图的有关直径、长度的要求进行，定位器的焊制位置准确。

（7）锚索的制作材料、半成品、成品应挂牌标明，防止下错锚的现象出现。

（8）锚索制作好后应由质安员及监理、甲方人员验收后方可下入锚孔内。

（9）锚索的焊接，必须经焊接试拉试验合格后方可正式进行施工。焊接过程要及时清渣，焊缝表面光滑平整，焊缝饱满。

（10）严格按设计的水泥浆配合比制备水泥浆，不能存在小团粒，且必须用筛网过滤以防堵塞浆泵。

（11）加强注浆设备的维修保养，专人负责，每次注浆完毕后，必须全部清洗检修一次，确保设备完好，保证施工顺利进行。

（12）锚索灌浆前，必须保证洗孔质量，孔内要流出清水方为合格，以免孔中泥浆过多影响水泥浆的强度。

（13）锚索灌浆时，要在孔口出浆后方可将灌浆管逐步往外拨出，并确保孔内水泥浆饱满，由于水泥浆凝固时会收缩，因此灌好浆的锚孔，一般在第二天需补灌。

5、结语

预应力锚固技术以其技术先进、经济合理、安全适用等优点，在基坑工程或边坡支护中得到了越来越广泛的应用。在滑坡治理加固工程中合理利用预应力锚索方位角，采用预应力锚索加固方案与其它加固方案相比，不仅投资少，工期短，而且施工更安全。

参考文献

[1]中冶集团建筑研究总院建筑工程检测中心.东直门站基坑支护锚杆抗拔力检测报告[R].2006.

[2]黄武科.拉力分散型锚索在碎裂岩体边坡中的适用性研究文集[J].科技资讯，2008，24.