周建

（中衡設(shè)計(jì)集團(tuán)工程咨詢有限公司 江蘇蘇州 215000）

淺談?lì)A(yù)應(yīng)力錨索施工參數(shù)的確定

周建

（中衡設(shè)計(jì)集團(tuán)工程咨詢有限公司 江蘇蘇州 215000）

結(jié)合某工程基坑圍護(hù)中預(yù)應(yīng)力錨索的試驗(yàn)，在保證基坑安全穩(wěn)定的前提下確定相關(guān)施工參數(shù)，以此來(lái)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

基坑圍護(hù)；預(yù)應(yīng)力錨索；施工參數(shù)

1 概述

本項(xiàng)目為某醫(yī)院建筑，地下兩層，開(kāi)挖深度最深處為12.6m，因沒(méi)有設(shè)置內(nèi)支撐，故預(yù)應(yīng)力錨索在本項(xiàng)目基坑圍護(hù)工程起到至關(guān)重要的作用。

基坑支護(hù)形式為：鉆孔灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索，三軸攪拌樁止水帷幕；基坑上部采用二級(jí)放坡，坡面采用土釘墻支護(hù)。鉆孔灌注樁上設(shè)置冠梁，預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)置等詳見(jiàn)圖1。

圖1

2 試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

本次試驗(yàn)根據(jù)《某工程基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)圖紙》的要求，在正式施工之前對(duì)本圍護(hù)體系中采用的預(yù)應(yīng)力錨索做一組基本（極限抗拔力）試驗(yàn)，以確定本場(chǎng)地地層對(duì)錨索所能提供的極限抗拔力；并與設(shè)計(jì)計(jì)算得到的極限抗拔力進(jìn)行比較；同時(shí)揭示錨索在基坑開(kāi)挖過(guò)程中可能影響其承載力的因素，以便在正式施工前調(diào)整錨索設(shè)計(jì)及施工參數(shù)。

3 錨索試驗(yàn)的設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)及土層參數(shù)（如表1～2）

錨索試驗(yàn)的主要目的是確定設(shè)計(jì)方案中錨固體的極限承載力，錨固體極限承載力設(shè)計(jì)計(jì)算公式如下：

可見(jiàn)錨固體承載力與自由段鋼絞線長(zhǎng)度和入射角度無(wú)關(guān)，但與錨固段在各土層中的長(zhǎng)度以及擴(kuò)頭段所處深度有關(guān)。由于設(shè)計(jì)方案中錨索的作用深度均較大，若按照此深度進(jìn)行試驗(yàn)，開(kāi)挖深度深，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。基于上述分析，可將實(shí)際進(jìn)行錨索基本試驗(yàn)的錨索參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，只要錨固段在各土層中的長(zhǎng)度以及擴(kuò)頭段所處深度與原設(shè)計(jì)方案一致，即可滿足試驗(yàn)要求，具體各試驗(yàn)錨索的參數(shù)設(shè)置見(jiàn)表1。

4 錨索基本試驗(yàn)的方法和步驟

4.1 一般規(guī)定

（1）試驗(yàn)用計(jì)量?jī)x表（壓力表、測(cè)力計(jì)、位移計(jì)）應(yīng)滿足測(cè)試要求的精度；

（2）試驗(yàn)用加荷裝置（千斤頂、油泵）的額定壓力必須大于試驗(yàn)壓力；

（3）錨索抗拔試驗(yàn)應(yīng)在漿體滿28d齡期或漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后進(jìn)行。

4.2 試驗(yàn)加荷等級(jí)和觀測(cè)時(shí)間

（1）對(duì)于第1根試驗(yàn)錨索，錨筋采用3根d15.2鋼絞線，強(qiáng)度為1860級(jí)，桿體強(qiáng)度為：3×140mm2×1860MPa=781.2kN，則按照分級(jí)循環(huán)加荷方法進(jìn)行試驗(yàn)，初始荷載、各級(jí)荷載及觀測(cè)時(shí)間如表3。

（2）對(duì)于第2根試驗(yàn)錨索，錨筋采用3根d15.2鋼絞線，強(qiáng)度為1860級(jí)，桿體強(qiáng)度為：3×140mm2×1860MPa=781.2kN，則按照分級(jí)循環(huán)加荷方法進(jìn)行試驗(yàn)，初始荷載、各級(jí)荷載及觀測(cè)時(shí)間如表3。

（3）對(duì)于第3根試驗(yàn)錨索，錨筋采用4根d15.2鋼絞線，強(qiáng)度為1860級(jí)，桿體強(qiáng)度為：4×140mm2×1860MPa=1041.6kN，則按照分級(jí)循環(huán)加荷方法進(jìn)行試驗(yàn)，初始荷載、各級(jí)荷載及觀測(cè)時(shí)間如表4。

（4）第4、5兩根試驗(yàn)錨索桿體強(qiáng)度及加載與第1根相同。

試驗(yàn)最大加載量根據(jù)《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》CECS22：2005相關(guān)規(guī)定，取錨索桿體極限承載力的0.8倍，故3根鋼絞線和4根鋼絞線的Qmaxl分別為625.0kN和833.0kN。同時(shí)根據(jù)建設(shè)單位的要求，在第六循環(huán)穩(wěn)定的條件下，再增加一個(gè)循環(huán)，即最大加載量取錨索桿體極限承載力的0.9倍。

說(shuō)明1：若在上述加載條件下，第一根試驗(yàn)錨索未達(dá)上述破壞標(biāo)準(zhǔn)，為掌握其極限承載力，須繼續(xù)加載直至破壞。

4.3 在每級(jí)加荷等級(jí)觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，測(cè)讀位移不應(yīng)少于3次。

表1 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)

表2 土層參數(shù)

表3

表4

4.4 在每級(jí)加荷等級(jí)觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，錨頭位移增量小于0.1mm時(shí)，可施加下一級(jí)荷載，否則應(yīng)延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間，直至錨頭位移增量在2h內(nèi)小于2mm時(shí)，方可施加下一級(jí)荷載。

4.5 出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，可判定錨索破壞

（1）后一級(jí)荷載產(chǎn)生的錨頭位移增量達(dá)到或超過(guò)前一級(jí)荷載產(chǎn)生的位移增量的2倍。

（2）錨頭位移持續(xù)增長(zhǎng)（即位移增量不穩(wěn)定）。

（3）錨索桿體破壞。

4.6 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

本次試驗(yàn)將錨頭用3頭和4頭夾具固定在特定加工的小箱梁上（箱梁采用20mm厚鋼板加工而成，尺寸為600mm×250mm×220mm），錨頭穿過(guò)小箱梁，兩邊對(duì)稱(chēng)安裝兩臺(tái)1000kN的千斤頂，試驗(yàn)時(shí)通過(guò)千斤頂對(duì)錨索進(jìn)行逐級(jí)加載，千斤頂?shù)姆戳鬟f到工字鋼上，為確保試驗(yàn)時(shí)土表層不被破壞，再增加一排工字鋼。荷載的大小由壓力傳感器通過(guò)RS-JYB樁基靜載分析系統(tǒng)控制。

說(shuō)明2：為檢驗(yàn)錨索錨固體成樁質(zhì)量即樁體直徑，本次試驗(yàn)選取第2根試驗(yàn)錨索進(jìn)行開(kāi)挖驗(yàn)證，待基本試驗(yàn)結(jié)束后挖開(kāi)部分錨固段上部土體，暴露出旋噴樁體進(jìn)行檢驗(yàn)。經(jīng)實(shí)測(cè)，錨固體直徑達(dá)415mm，符合設(shè)計(jì)要求。

4.7 試驗(yàn)結(jié)果整理

繪制Q（荷載）-S（位移）曲線，錨索極限承載力應(yīng)取破壞荷載的前一級(jí)荷載；在最大試驗(yàn)荷載下未達(dá)到上述破壞標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，錨索的極限承載力應(yīng)取最大試驗(yàn)荷載。

表5

通過(guò)某有資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)上述五根錨索進(jìn)行的抗拉試驗(yàn)，得出如表5結(jié)果。

其中，S4錨索在第七循環(huán)加載時(shí)，當(dāng)荷載加至625kN時(shí)達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，位移增量為15.26mm，當(dāng)加載至703kN時(shí)90min內(nèi)仍未穩(wěn)定，且此級(jí)位移增量已達(dá)到33.88mm，大于前一級(jí)的2倍，符合破壞條件。經(jīng)過(guò)研究比較，并組織專(zhuān)家進(jìn)行論證，本著安全可靠且經(jīng)濟(jì)的原則，最終確定了錨索的施工參數(shù)：錨固段注漿壓力20kPa，長(zhǎng)度根據(jù)設(shè)計(jì)要求；擴(kuò)大頭注漿壓力25kPa，長(zhǎng)度2m；水灰比1.0。

[1]《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）.

[2]《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》（CECS22：2005）.

[3]《高壓噴射擴(kuò)大頭錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》（蘇JG/T033-2009）.

U417.1

A

1004-7344（2016）07-0304-02

2016-2-20

周建，國(guó)家注冊(cè)監(jiān)理工程師，注冊(cè)一級(jí)建造師，國(guó)家投資建設(shè)項(xiàng)目管理師，項(xiàng)目總監(jiān)。