預(yù)應(yīng)力錨索由于能夠主動(dòng)對(duì)土體提供較大的支護(hù)能力，從而能夠有效地提高土體的抗剪強(qiáng)度，使其錨固區(qū)內(nèi)的土體形成壓力區(qū)，抑制土體位移，從而達(dá)到圍護(hù)基坑穩(wěn)定，有效的保證了深基坑的安全性，是一種很好的把結(jié)構(gòu)工程、環(huán)境工程等相關(guān)工程結(jié)合起來的成熟的先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。但是錨索易受地層情況、材料強(qiáng)度、張拉機(jī)具和施工工藝等因素影響，出現(xiàn)錨固力不足而導(dǎo)致基坑變形。因此施工過程中保證錨索的正確施工達(dá)到設(shè)計(jì)錨固力對(duì)基坑的安全影響較大。

1 工程概況

中華液晶城項(xiàng)目地處廣州市荔灣區(qū)大坦沙地區(qū)，地下2層，地上21層，總建筑面積約17萬(wàn)m2，鋼筋混凝土-剪力墻框架結(jié)構(gòu)。本工程基坑開挖深度8.2m，支護(hù)安全等級(jí)為二級(jí)，安全使用年限為1年?；又ёo(hù)采用地下連續(xù)墻+1道錨索+上部2m放坡噴錨支護(hù)形式，地連墻頂設(shè)置一道800×800冠梁（兼做腰梁），冠梁位置設(shè)置一道預(yù)應(yīng)力錨索。預(yù)應(yīng)力錨索采用3×7Φ5鋼絞線，成孔為150，長(zhǎng)度L=24-35.5m，自由段7.5-8.5m，設(shè)計(jì)拉力為280-360kN?？紤]邊樁樁承臺(tái)的開挖比基坑底加深約0.6m，要求對(duì)應(yīng)承臺(tái)位的預(yù)應(yīng)力錨索加長(zhǎng)2.5m，預(yù)應(yīng)力值提高50kN。出土口位置槽段預(yù)應(yīng)力錨索加長(zhǎng)3.0m，預(yù)應(yīng)力值提高30kN。本工程錨索全部在砂層中成孔，要求全程采用套管跟進(jìn)施工。

本工程砂層厚，最厚處超過17m，錨索錨固段基本全部處于砂層中，成孔難度大；基坑西南面存在較厚呈流塑狀淤泥層，該區(qū)域段錨索抗拔力基本為零，甚至可以說連該區(qū)域以上的錨固段其抗拔力都大大減少，導(dǎo)致整根錨索錨固段不夠，達(dá)不到設(shè)計(jì)拉力。

2 預(yù)應(yīng)力錨索施工

預(yù)應(yīng)力錨索加固基坑時(shí)，一端錨固于穩(wěn)定的巖層內(nèi)，以提高錨固力，另一端通過錨頭部分固定于基坑坑壁，通過對(duì)錨索施加預(yù)應(yīng)力，對(duì)基坑坑壁產(chǎn)生一個(gè)主動(dòng)應(yīng)力，從而提高基坑的整體穩(wěn)定性，而預(yù)應(yīng)力錨索則通過二次注漿可以有效加強(qiáng)索體的強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力錨索由索內(nèi)錨固段、張拉段和索頭三部分組成。

2.1 工藝流程

深基坑樁錨支護(hù)體系預(yù)應(yīng)力錨索主要施工工藝流程見圖1所示。

2.2 主要工序施工方法及技術(shù)要求

2.2.1 鉆孔和清孔。

用錨桿鉆機(jī)長(zhǎng)螺旋鉆或環(huán)狀鉆頭的鉆具鉆進(jìn)成孔，鉆進(jìn)前鉆機(jī)安裝應(yīng)做到“正、平、穩(wěn)、固”。鉆孔采用清水鉆孔，套管跟進(jìn)成孔工藝，傾角15°，采用“隔一打一”跳打法施工。錨桿鉆機(jī)在鉆進(jìn)過程中應(yīng)用清水循環(huán)清孔，不得使用循環(huán)泥漿清孔。當(dāng)土層易塌附時(shí)，應(yīng)加快成孔速度，必要時(shí)下入套管護(hù)壁。鉆孔深度直徑應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求和有關(guān)技術(shù)要求。

鉆孔完畢后，應(yīng)做好成孔施工記錄，當(dāng)孔內(nèi)有外流水時(shí)應(yīng)疏導(dǎo)外排，當(dāng)有掉落松土情況時(shí)應(yīng)立即采取加固措施處理。

2.2.2 錨索制作。

首先進(jìn)行錨索的下料，錨索下料長(zhǎng)度L按下式計(jì)算：

L=l+a+b+0.3。

其中，L—錨索下料長(zhǎng)度，m；l—錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，m；a—外錨頭厚度，m；b—錨具總長(zhǎng)（包括鋼墊板、螺母、張力機(jī)），m。

下料時(shí)，鋼絞線的切割宜用砂輪切割機(jī)，勿用電焊或氣割，以免鋼絲受熱損傷而降低其抗拉強(qiáng)度。單根錨索鋼絞線不宜用接頭，如確實(shí)需用接頭則必須用擠壓式或套管式接頭并且應(yīng)錯(cuò)開2.0m以上；多根鋼絞線間隔架按間距1.5m～2.0m分開，并用綁絲綁牢；鋼絞線表面不應(yīng)有污物、鐵銹或其他有害物質(zhì)；鋼絞線端部宜套入正錐形導(dǎo)線管內(nèi)。一二次注漿管、自由端等一并在地上綁扎好，自由端用塑料管包裹，與錨固接觸處的塑料管應(yīng)密封好以防注漿時(shí)漿液滲入自由段，注漿管亦應(yīng)外露0.5m～0.8m，二次注漿管錨固段按間距1.0m～2.0m鉆15mm～18mm孔眼，并用防水膠布（包括底部）封住。

2.2.3 錨索的安裝。

錨索的安裝在清孔后進(jìn)行，注漿管與錨索同時(shí)放入孔內(nèi)，注漿管頭部距孔底100mm，錨桿體放入孔內(nèi)深度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的95%，如有排氣管則錨索放入孔中后應(yīng)檢查該管是否通暢。錨索應(yīng)達(dá)到預(yù)定位置，否則重新清孔和安裝。錨索安裝后不得作為它物地錨，不得隨意敲擊和懸掛重物等。由于在錨索自由段涂黃油，并用塑料薄膜包裹，可以保證注漿材料不致對(duì)其產(chǎn)生約束，確保鋼絞線安放時(shí)順利進(jìn)入孔內(nèi)的設(shè)計(jì)深度。

2.2.4 錨索注漿。

桿體注漿水泥用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比0.45～0.50，適當(dāng)加入早強(qiáng)劑。水泥應(yīng)有出廠材質(zhì)證明書，不可受潮、結(jié)塊、過期；水泥漿應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定計(jì)量拌和均勻，隨用隨攪，防止石塊、雜物混入漿液中，水泥漿攪拌時(shí)間應(yīng)不小于3min，確保攪拌均勻，漿液攪拌后須過8mm×8mm篩網(wǎng)方可入孔內(nèi)。

自由段用套管隔離后，錨固段和自由段內(nèi)同步灌漿。一次注漿采用0.5MPa～0.6MPa端部常壓注漿，邊注漿邊緩慢勻速向外抽出注漿管，抽管不可過快，應(yīng)確保注漿管端口始終埋在注漿面內(nèi)1.0m以上。由于一次注漿充滿后，因套管拔除，漿液會(huì)下降，要及時(shí)補(bǔ)充注滿。

在一次注漿錨固體強(qiáng)度達(dá)到5MPa后，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行二次高壓注漿工藝。在實(shí)際操作中因水泥品種生產(chǎn)廠家不同，齡期長(zhǎng)短會(huì)有所差別，初次進(jìn)行二次注漿可按間隔8h控制，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試注后，確定一個(gè)合理的間隔時(shí)間后進(jìn)行。

二次注漿必須用鋼管，絲扣連接，二次注漿管上的注漿孔必須用防水膠帶纏封牢，以確保達(dá)到封水作用，制作好的鋼絞線和注漿管在置入孔中前要做閉水試驗(yàn)，確認(rèn)不漏水方可置入孔中。二次注漿管注漿壓力3.0MPa ～5.0MPa，如果二次壓漿孔口冒漿或坑體周圍土壁冒漿時(shí)應(yīng)停止，必要時(shí)采用間歇壓漿。二次注漿成功的標(biāo)準(zhǔn)為：一是孔口不冒漿。二是二次注漿初始瞬間壓力為5MPa左右，正常注漿壓力為3MPa～5MPa，且能打開漿孔，注漿量達(dá)到70kg/m。每個(gè)錨索孔第一次注漿后應(yīng)認(rèn)真做好記錄，確定何時(shí)進(jìn)行二次注漿，同時(shí)每班交接時(shí)要向下一班組交底。

2.2.5 腰梁制安。

腰梁采用兩根25厚b號(hào)型槽鋼，腰梁安裝前要把兩樁間用C20混凝土補(bǔ)平，使腰梁均勻受力。

2.2.6 預(yù)應(yīng)力錨索的張力鎖定。

預(yù)應(yīng)力錨索張拉應(yīng)在腰梁混凝土澆搗7d后進(jìn)行，且錨體強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到15MPa以上。錨索張拉前，應(yīng)對(duì)張拉設(shè)備、壓力表、張力機(jī)進(jìn)行標(biāo)定；錨索承壓墊應(yīng)平整，并與錨索軸線垂直，千斤頂就位時(shí)需注意工具錨、錨環(huán)與錨墊板在同一中心線上。張拉前，應(yīng)取0.1～0.2倍設(shè)計(jì)軸向拉力值對(duì)錨索預(yù)拉1～2次，使鋼絞線拉緊，各接觸部位接觸緊密、桿體平直。

張拉錨索應(yīng)按一定的程序進(jìn)行，張拉順序應(yīng)考慮鄰近錨索的相互影響，錨索間距小于1.5m時(shí)，須考慮群錨效應(yīng)，采取“隔一拉一”的張拉方式鎖定。錨索張拉到1.1倍錨索設(shè)計(jì)軸向拉力值時(shí)，保持5min～15min，然后卸載至鎖定荷載按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鎖定。張拉荷載采用雙重控制，以壓力表讀數(shù)為主，伸長(zhǎng)值為輔進(jìn)行復(fù)核。錨索鎖定后，若發(fā)現(xiàn)有明顯的預(yù)應(yīng)力損失時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

正式張拉前，要做三根非破壞性抗拉拔試驗(yàn)，按照試驗(yàn)值的75%張拉鎖定，如果錨桿試驗(yàn)抗拉拔力大于設(shè)計(jì)值，鎖定值相應(yīng)提高，但最大鎖定值不超過抗拉拔力設(shè)計(jì)值的125%。

2.2.7 封錨。

張拉完成后，從錨具量起預(yù)留50mm～100mm鋼絞線，多余的用切割機(jī)截去。鋼絞線不宜留得太短，以防其滑入孔中而失效。之后用防銹涂料仔細(xì)粉刷外露鋼構(gòu)件，最后澆筑C20混凝土封閉錨頭。

3.結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明預(yù)應(yīng)力錨索加鉆孔灌注樁的支護(hù)形式在深基坑中的應(yīng)用是非常成功的，但要確保安全。施工中需采用正確的施工工藝和方法，各項(xiàng)關(guān)鍵工序卡控必須到位，各道錨索必須達(dá)到設(shè)計(jì)錨固力，且要加強(qiáng)施工過程中的監(jiān)測(cè)和信息反饋，出現(xiàn)問題及時(shí)解決才行。