竇方濤

（蘭州市公安局交通警察支隊 甘肅蘭州 730030）

深基坑工程隨著我國高層建筑的不斷增加而不斷發(fā)展，其中擴大頭錨索施工工藝在工程中得到廣泛應用。影響錨索錨固力因素很多，如巖土層結構、粘結材料強度、錨索類型、錨固端形式等。根據(jù)錨固端形式分為直筒型、擴孔型、壓力注漿型、連續(xù)擴孔型。傳統(tǒng)成孔方式錨固端為直筒型，近年來，由于基坑開挖深度越來越大，對單根錨索提供的錨固力要求高，另外，為防止錨索施工對相鄰場地建筑基礎的影響，錨索的長度有限制要求。在傳統(tǒng)深基坑工藝中，普通錨索存在成孔難、注漿不夠飽滿、錨固支撐力量不足等缺陷，因此在設計普通錨索過程中，技術人員曾通過加長錨桿長度以及縮小錨桿水平間距等方式對普通錨索進行改進，但是由于一些限制，效果并不明顯，因此擴孔型錨固端開始應用。

1 擴大頭錨索的工作原理以及特點

1.1 擴大頭錨索的工作原理

擴大錨索的工作原理是將特殊金屬制作的噴嘴安置于錨索下端，通過注漿管注入高壓漿液，從噴嘴向外噴發(fā)的高壓漿液流可以對土體進行切割。在對土體進行切割的過程中，一些應力承受能力較弱的土體會因無法承受高壓漿液而遭到破壞，形成碎裂的土塊，而此時，漿液會填補破壞土體缺漏，然后與碎裂的土塊結合，從而形成一種新型填充體。新型填充體在堅固程度、嚴密程度都遠遠比破壞前的原土層強，因此，通過這種方式能夠加強土體的堅固程度。而噴嘴結合高壓漿液在進行破壞填充的過程中，錨索與新型填充體緊密接合，從而增加了錨索的地下截面，待新型填充體凝固冷卻，錨固體與土地的摩擦阻力將會得到有效提升，而且擴大頭錨索的抗拔能力也得到極大幅度提升，這就是旋噴擴大頭錨索的工作原理。

1.2 錨索施工工法特點

①成孔技術先進，可以在軟土地層、淤泥質土層等巖土體變形較大的地質條件下，為錨索提供穩(wěn)定的抗拔力。②操作相對簡便、成孔質量有保證。③可減少工程量，縮短施工工期，并且可以降低工程的成本，提高深基坑工程的安全性以及可靠度。

2 擴大頭錨索技術的施工方法

2.1 測放孔位

測放孔位過程中應當做好以下幾項內容：①錨索的孔位需要根據(jù)已經設計的錨索的實際標高以及其表面位置的實際情況進行確定。②把鉆孔排樁當做是圍護結構。一般情況下，應當將錨索位置，設置在樁間，確保施工的順利進行以及工程的質量能夠達到相應的要求標準。

2.2 鉆機就位

①鉆機平臺需要比錨索的設計標高高，一般情況下，應當高出約50.0 cm，同時，作業(yè)面場地應當保持平坦、堅實，確保施工過程中不會出現(xiàn)任何問題。此外，還應當設置排水溝，對排水溝進行應用，確保施工期間，水能夠及時的排除施工場地之外，以免施工期間出現(xiàn)積水，對工程施工造成不良影響。②控制好錨桿鉆機中鉆桿的方向，其應當同圍護結構面呈90°夾角，只有這樣才能確保施工工作的順利進行。

2.3 成孔工藝

成孔工藝主要包含三個部分：①錨桿鉆機。錨桿鉆機是成孔的重要器械，在準備過程中，鉆機平臺的標高需要超過錨索大約500mm，同時場地的堅實度需要得到保證，從而避免鉆機的水平位移受到影響。需此外，鉆桿方向需要與深基坑圍護欄保持垂直狀態(tài)；②鉆孔。在鉆機鉆進過程中，需要保證整體的平穩(wěn)，在選擇鉆具上，一般選擇巖芯鉆探系列的鉆頭以及管材，在面臨容易坍塌的土層是，需要采用管材跟進的方式，以避免出現(xiàn)的坍塌現(xiàn)象對鉆進過程造成不良影響，而且需要對整個過程操作進行嚴格監(jiān)控，一旦出現(xiàn)傾斜或者坍塌現(xiàn)象，及時采取補救措施，來防止埋鉆、停鉆、卡鉆等事故的發(fā)生；③擴孔。擴孔是旋噴擴大頭錨索獨有的工藝技術，在擴孔過程中，需要采取兩次水擴孔，一次水泥漿擴孔，其中水擴的目的是將空隙表面細砂類土質沖散留下顆粒較大的礫石。

2.4 注漿

①施工期間，達到擴孔深度后，應當采用噴桿鉆用噴頭，玩穿相應的跨孔操作。②一般情況下，擴孔操作通過二次水擴，以及一遍水泥漿液完成最終擴孔操作。作業(yè)過程中，水擴的作用是洗掉孔內中的細顆粒，將粗顆粒留下。③做好施工的實際用漿量和擴大頭容量設計比值的對比分析，同時還要注意是否出現(xiàn)了漏漿，或擴孔不足的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)，要及時采取相應的措施進行處理，以免對工程的最終質量造成不良影響。

2.5 錨索安放

①錨索需要嚴格按照相應的規(guī)定以及標準進行制作，并且需要將其放置到鉆孔的中心位置處，同時在錨索的桿件上需要設置中架，并且要設置隔離架，每1.5m設置一個。②鋼絞線要始終保持平直，并且要涂抹油漆，避免對鋼絞線生銹，影響施工。③錨桿桿體安放時，要避免桿體被壓彎和發(fā)生扭曲現(xiàn)象，注漿管需要沿著錨桿放置到鉆孔的內部，桿體放入的角度需要與鉆孔的傾斜度保持相同，安裝完成之后，應當讓桿體位于鉆孔中心處。④再進行施工的過程中，如果產生了孔壁坍塌的現(xiàn)象，需要進行重新的透孔以及清孔操作，直到錨索順利送進為止。以上操作完成之后，需要采用特定的漿液對錨索孔處的純水泥漿液進行置換，直到置換注漿操作完成。

2.6 錨索張拉

①張拉前要進行試拔檢驗，進行該項操作時，采用的拉力應當為設計軸向拉力的110%。然后根據(jù)拉力的實際情況，逐級進行加荷，卸荷時需要按照軸向拉力的20%進行，在該過程中，操作人員的每一項操作都必需要嚴格的依據(jù)相應的標準進行，同時完成操作后要做好相應的校對，確保施工不存在任何問題。②張拉力大小為設計拉力的100%～120%之間時，應當持續(xù)5-10min，對變化情況進行觀察，穩(wěn)定后，鎖定荷載。鎖定之后，如果出現(xiàn)了明顯的應力損失，則需要進行補償張拉，確保施工的最終質量能夠達到要求。

3 施工案例

某項目工程為深基坑工程，開挖深度大約15m，其中深基坑圍護措施采取鉆孔樁錨索形式進行，對實際土質進行勘察發(fā)現(xiàn)，如果使用普通錨索，需要將錨索固定于地質中的巖石層，經過計算，普通錨索長度需要39m，這不僅會影響到工期，還會為工程增加難度，因此工程采取旋噴擴大頭錨索方式進行，經過計算，以其中一個界面為例，擴大頭錨索長度23m，其中自由段長度為17m，錨固段長度為6m，擴大頭長度為5m，預計抗拔承載能力為850kN。工程施工人員為了確保擴大頭錨索的穩(wěn)固性，對其中三根錨索采取抗拔能力實驗，其中兩根經過0.8倍的桿體強度進行抗拔試驗，發(fā)現(xiàn)均不存在斷裂情況；在對第三根錨索進行實驗過程中，按照桿體的正常承受強度（1302kN）進行破壞性試驗，發(fā)現(xiàn)當拔力達到桿體正常承受強度的時候，錨索的鋼絞線才出現(xiàn)斷裂的情況。

工程分析：①應用效果方面。工程結束一年后，通過第三方檢測結構對基坑內部錨索進行檢測發(fā)現(xiàn)深基坑內部位移非常小，最大位移只有19mm，該數(shù)據(jù)足以證明采用擴大頭錨索起到的作用；②經濟方面。施工人員按照以往的經驗進行對比，如果該工程采用普通錨索進行，則需要1.2m間隔布置一個錨索；而擴大頭錨索由于抗拔能力出眾，2.4m間隔布置一個錨索便能達到建筑標準，按照錨索量來講，采用擴大頭錨索將會節(jié)約一半的錨索數(shù)量，而由于擴大頭錨索運用的水泥量較多，綜合來計算，成本增加并不多，但是在工程效果來說，將深基坑穩(wěn)固程度提升了一個檔次；③工期方面。在施工過程中，由于地質較為復雜，如果采用普通錨索，還需要將錨索打入巖層，由于巖層較為堅固而且成孔比較困難，勢必會影響到工期，而且穩(wěn)固效果也并不能達到建筑標準。

4 結語

綜上所述，擴大頭錨索在深基坑工程中起到非常重要的作用。根據(jù)本文分析可知，擴大頭錨索能夠有效避免普通錨索的一些缺點，而且效果顯著，其單根錨索抗拔性能強，后期位移較少，而且能夠從節(jié)約工程成本以及工期時間等方面，為工程的安全實施提供良好的基礎。