魏 軍 張毅毅 楊 鑫

(陜西建工機械施工集團有限公司，陜西 西安 710032)

可回收預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)★

魏 軍 張毅毅 楊 鑫

(陜西建工機械施工集團有限公司，陜西 西安 710032)

以西安某工程為背景，設(shè)計了一種可回收預(yù)應(yīng)力錨索，對其錨固原理和施工工藝進行了詳細介紹。該可回收預(yù)應(yīng)力錨索具有制作、回收工藝簡單、適用性和可操作性強、回收率高等特點。對其應(yīng)用效果進行對比分析，表明該錨索安全可靠，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，使項目達到綠色施工的效果，并為同類工程的施工過程提供借鑒。

可回收預(yù)應(yīng)力錨索，錨固原理，施工工藝，綠色施工

0 引言

錨桿(索)支護技術(shù)作為一種成熟的土體邊坡加固手段，在建筑深基坑、邊坡施工中得到了廣泛的應(yīng)用。但傳統(tǒng)錨桿(索)都是作為永久裝置一直留置在被加固土體中，這既占用大量的地下空間，增加了后續(xù)項目的施工難度，特別是現(xiàn)在人們對地下空間的開發(fā)利用日益增強，各大城市地鐵建設(shè)和地下綜合管廊的建設(shè)項目越來越多，這些遺留的錨索勢必會給后續(xù)的施工帶來影響，不利于城市規(guī)劃建設(shè)的發(fā)展；而且形成大量的建筑垃圾，造成了資源的浪費，這與現(xiàn)如今的綠色施工理念相悖[1，2]。正是由于普通錨桿的這些弊端促進了可回收錨桿(索)的研發(fā)應(yīng)用，近年來，在許多工程中已開始使用新型可回收錨桿(索)，這既不影響鄰近地下空間的開發(fā)利用，又解決了普通錨索支護造成的地下建筑垃圾問題，回收后的錨索檢測合格后還可循環(huán)使用，減少資源浪費，符合可持續(xù)發(fā)展理念，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益[3-6]。預(yù)應(yīng)力錨索可回收施工工藝，是在滿足支護設(shè)計要求，確?；影踩那疤嵯?，對傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計進行工藝優(yōu)化改進，實現(xiàn)了鋼絞線及錨具的回收及二次利用。本文基于實際工程，設(shè)計了一種可回收預(yù)應(yīng)力錨索，并取得了顯著的應(yīng)用價值，可為同類工程的施工過程提供借鑒。

1 工程概況

恒森聯(lián)合廣場項目位于西安市解放路與東大街十字東北角，場地地貌單元屬黃土梁洼中的洼地，地下水位埋深約10.5 m。場地接近矩形，地勢平坦，東鄰一棟5層小商場，北鄰西安市第四醫(yī)院4層驗光配鏡中心樓，西臨解放路，與正在施工的地鐵四號線護坡樁最近距離為9 m，南臨東大街?；幽媳笨倢?6.76 m，東西總長52.68 m，開挖深度17.3 m，支護采用錨拉排樁支護方式，安全等級一級，支護結(jié)構(gòu)重要系數(shù)1.1。錨索采用φS(1×7)21.6(fptk=1 860 N/mm2)的低松弛高強度無粘結(jié)鋼絞線，錨索孔灌注M25水泥漿。

2 錨固原理

本工程在普通預(yù)應(yīng)力錨索施工的基礎(chǔ)上，設(shè)計制作一套孔內(nèi)可錨固、釋放式密閉錨具，并將預(yù)應(yīng)力無粘結(jié)鋼絞線放入PVC軟管并與錨具綁扎，使鋼絞線與灌漿料有效隔離，處于無粘結(jié)狀態(tài)，然后根據(jù)設(shè)計要求進行注漿、張拉、錨固，使基坑在整個施工過程中處于安全狀態(tài)，待基坑內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)施工至錨索所在標高時，使用穿心式液壓千斤頂對錨索單根鋼絞線進行張拉，使鋼絞線與孔內(nèi)固定端錨具分離，達到錨索回收的目的?？苫厥斟^索結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3 可回收錨索施工工藝

1)鋼絞線下料。為確保錨索順利回收，本工程可回收錨索采用φS(1×7)21.6(fptk=1 860 N/mm2)的低松弛高強度無粘結(jié)鋼絞線。根據(jù)錨孔設(shè)計深度，鋼絞線下料長度為孔深加0.8 m，每孔四束，用砂輪鋸切斷，不得散頭，以免穿孔困難。

2)孔內(nèi)錨具制作。首先將鉆孔鋼板與四根導(dǎo)線管焊接牢固，然后將鋼絞線從導(dǎo)線管穿入，在鋼板平面?zhèn)冉o鋼絞線套入擠壓套管，利用預(yù)應(yīng)力鋼絞線擠壓機逐根進行壓頭固定，壓力為錨索鎖定值的1.3倍～1.4倍。鋼絞線擠壓錨固完成后，在錨固側(cè)依次焊接封漿管、封閉板、導(dǎo)向帽，焊接完成后仔細檢查焊縫質(zhì)量，確保鋼絞線錨固頭處于密閉狀態(tài)。本文設(shè)計的可回收錨索整個制作流程如圖2所示。

3)鋼絞線套管。由于鋼絞線原外裹膠皮厚度薄，易破損，且與鋼絞線包裹過于緊密，為提高回收率，制作過程中，需將原外裹膠皮剝離，更換為PVC軟管。本工程外套PVC管徑為24 mm，厚度不應(yīng)小于1.5 mm。

4)錨索制作。本項目錨索采用φS(1×7)21.6(fptk=1 860 N/mm2)低松弛高強度無粘結(jié)鋼絞線加工而成，安裝前，確保每根鋼絞線順直，不扭不叉，排列均勻，外套軟管無擠壓、無裂紋、無破損，將鋼絞線外套軟管套入孔內(nèi)錨具導(dǎo)線管，用鐵絲綁扎牢固，且不得少于三道，確保完整，密封良好。

5)成孔。土方開挖至錨索所在標高以下0.8 m～1 m，停止挖土，開始錨索成孔作業(yè)。錨索成孔采用錨桿鉆機機械成孔，成孔過程嚴禁加水。鉆桿與水平夾角控制在15°，并確保鉆機站立牢固穩(wěn)定，在造孔過程中不易出現(xiàn)晃動，利用測角儀在鉆進過程中隨時控制鉆孔方向，以滿足精度要求。為了確?？咨顫M足要求，鉆孔深度應(yīng)大于設(shè)計深度0.5 m。如遇地層松散、塌孔、縮孔現(xiàn)象，立即停鉆，及時進行固壁灌漿處理,待水泥漿初凝后，重新掃孔鉆進，以使鉆孔完整。鉆進過程中應(yīng)對每個孔的地層變化、鉆進狀態(tài)(鉆壓、鉆速)、地下水及其他特殊情況做好現(xiàn)場施工記錄。

6)下放錨索。錨索下放時，應(yīng)沿鉆孔中心線徐徐送入孔內(nèi)，中途遇阻時，可適當提動索體，調(diào)整方向再下放，如處理無效時，將索體提出孔外，重新成孔。

7)注漿。注漿是錨索施工的一道重要工序，直接決定錨索的質(zhì)量，本項目錨索注漿采用二次注漿法，首次注漿壓力為0.4 MPa～0.6 MPa，注漿用32.5普通硅酸鹽水泥漿，水灰比0.5。首次注漿12 h后采用1 MPa～1.5 MPa的壓力二次注漿，水灰比1∶1，每孔水泥用量不少于500 kg。錨索錨固體采用水泥漿整孔灌注，注漿時應(yīng)從孔底由內(nèi)至外灌注水泥漿，不得將灌注管拔離漿面，注漿必須飽滿。

8)張拉鎖定。錨索張拉必須待錨索漿體強度達到設(shè)計強度的75%后方可進行，張拉順序為間隔張拉，以避免鄰近錨索張拉時的相互影響。漿體強度達到設(shè)計強度后，采用砂輪鋸切除外露的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，留置長度超過外錨頭800 mm以上。

9)錨索回收。錨索回收使用穿心式液壓千斤頂進行，對單根鋼絞線施以錨索鎖定值1.5倍～1.7倍張拉力，鋼絞線就會與擠壓套管脫離，然后依次回收。本工程基礎(chǔ)筏板澆筑與支護間無縫隙，經(jīng)設(shè)計單位驗算后錨索可根據(jù)建筑施工進度自下而上逐層依次回收。在基礎(chǔ)筏板強度達到設(shè)計要求時開始回收，回收分三次進行，每次回收從兩側(cè)向中間間隔回收，三次回收不得在同一天進行，每一次回收后應(yīng)對周邊建筑、整個支護體系進行位移觀測，如位移過大，應(yīng)及時觀察臨邊地面，若有異常應(yīng)及時對基坑采取臨時加固措施。

4 注意事項

1)鋼絞線下料應(yīng)用砂輪鋸切斷，禁止用電焊或氣割隨意切割下料，以防切割過程中形成焊渣影響后期回收；

2)鋼絞線錨頭擠壓過程中，應(yīng)根據(jù)規(guī)定壓力施壓，不得隨意增大或減小壓力，以免壓力過大破壞擠壓套筒，或壓力過小在張拉時被拉脫；

3)錨索張拉時，應(yīng)首先保證張拉力滿足設(shè)計要求，并控制張拉力在孔內(nèi)鎖具摩阻力承受范圍內(nèi)，不得過度張拉，以免拉脫；

4)每層錨索回收均應(yīng)按照回收順序依次進行，確保應(yīng)力逐步、可控釋放，不得隨意改變回收順序，以免發(fā)生安全事故。單層回收應(yīng)在3 d～5 d內(nèi)完成，并做好施工記錄；回收過程中，應(yīng)加強對基坑的沉降觀測頻率。

5 結(jié)語

傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力錨索施工完成后，鋼絞線無法回收，會在地下留下大量建筑垃圾，造成環(huán)境的污染及資源的浪費，并給后續(xù)項目施工造成很大障礙，嚴重影響城市規(guī)劃建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。本文設(shè)計的可回收預(yù)應(yīng)力錨索，制作、回收工藝簡單，適用性和可操作性強，并且回收率高，在本工程中取得了顯著的應(yīng)用效果，對回收后的材料進行估算，本工程共節(jié)約材料費6萬余元。通過對回收過程中及回收后的基坑變形觀測，數(shù)據(jù)表明基坑圍護樁體水平位移在設(shè)計允許的范圍內(nèi)。

[1] 羅來兵,童 寅,葉子劍，等.可回收錨桿在深基坑工程中的應(yīng)用[J].市政技術(shù),2016,6(34):146-149.

[2] 郭彥朋,李世民,李洪鑫.可回收錨索的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].四川建筑科學研究,2015,2(41):136-140.

[3] 李兆平,黃明利,王 建，等.地鐵深基坑采用可回收錨索支護方案優(yōu)化設(shè)計[J].地下空間與工程學報,2012,8(1):154-160.

[4] 孫玉寧,周鴻超,宋維賓.端錨可回收錨桿錨固段力學特征研究[J].巖石力學與工程學報,2006,25(S1):3014-3021.

[5] 盛宏光,聶德新,傅榮華.可回收式錨索試驗研究[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護,2003,14(4):68-72.

[6] 龐有師,劉漢龍,龔醫(yī)軍.可回收式錨桿抗拔試驗研究[J].巖土力學,2010,31(6):1813-1816.

Constructiontechnologyofrecoverableprestressedanchor★

WeiJunZhangYiyiYangXin

(SCEGCMechanizedConstructionGroupCompanyLtd,Xi’an710032,China)

The paper designed a kind of recoverable prestressed anchor based on a project in Xi’an, and introduced detailedly its anchoring principle and construction technology. The recoverable prestressed anchor has the characteristic of making and recycling simple, good applicability and operability, high recovery rate. The results indicate that the anchor is safe and reliable, and have good economic efficiency and social efficiency by anzlyzing its application effect. The use of the anchor make the project achieve the green construction effect, and provide reference for the construction process of similar projects.

recoverable prestressed anchor, anchoring principle, construction technology, green construction

1009-6825(2017)29-0071-02

2017-08-04 ★:陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計劃項目“西安市舊城改造超深基坑施工綜合技術(shù)”(2016TZC-S-17-5)

魏 軍(1973- )，男，工程師； 張毅毅(1985- )，男，工程師； 楊 鑫(1990- )，男，助理工程師

TU753.8

A