预应力锚索在围护结构中的应用与

预应力锚索在深基坑围护结构中的应用与探讨摘要：本文针对珠三角流域典型的地质特征，就预应力锚索在深基坑支护及围护结构中的应用展开探讨，对不同潜孔钻机在不同地层中的应用，施工工艺的改进提出了具体的措施。关键词：预应力锚索基坑围护探讨一、工程概况该项目位于广州市****大道，“******轨道交通***至***段工程”*****基坑围护工程。基坑紧靠***大道并占取了半边人行道。综合考虑场地地质条件以及基坑施工对****大道的交通安全可能形成的影响，围护结构采用了地下连续墙加混凝土内支撑和锚索的支护体系。该项目地层从上到下有人工填土层、淤泥质土、淤泥质粉细砂、粉细砂层、中砂层、粉质粘土、粉土层、可塑、稍密状残积土层、硬塑、中密状残积土层、全风化岩带、强风化岩带、中风岩化带、微风化岩带。场地水位稳定埋深为0.2m～2.1m（标高4.75m～6.4m），+5.6m～-5m为沙层，-5.0m～-6.86m为强风化泥质粉砂岩，-6.86m～-9.46m为全风化泥质粉砂岩沙层，-9.46m～-14.06m为中风化泥质粉砂岩。基坑平面布置图（图1）二、施工工艺流程搭设脚手架、清理基面搭设脚手架、清理基面安装锚索机械设备进场钻机就位钻孔压水试验锚索注浆补充注浆锚索质量检查锚索组装张拉锚头防护处理补充张拉传感器量测预应力量值确定注浆压力量测压力传感器安装锚索施工工艺流程图(图2)1、钻孔保证在钻进、锚索安装和注浆过程中的稳定性，钻孔完成后应及时进行锚索安装和注浆。在钻孔过程中，注意钻孔速度、返回介质的成分与数量、地下水等资料的收集与记录，发现异常现象应及时与设计院沟通。2、钻孔机具的选择应该根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层中要用潜孔冲击成孔，在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔的地层中要用跟管钻进技术。3、根据坡面测放孔位准确安装固定钻机，并认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超±100mm，钻孔倾角和方向应符合设计要求，倾角允许误差为±1.0º，方位允许误差±2.0º。4、锚孔成孔结束后，经现场监理检验合格，方可进行下道工序。三、锚索制作安装1、为保证工程质量，提高锚固力，要求二次注浆（劈裂注浆）装放二次注浆管和止浆密封装置。止浆装置设在自由段和锚固段的分界处，并具有良好可靠的密封性能，密封装置牢固的绑在承载体上。2、锚索体自由段的防腐与隔离要严格按照设计要求做。外套塑料套管之内端，缠绕胶布进行固接和密塞处理，缠绕长度伸入两侧不得小于100mm，以防止注浆时浆液进入。3、塑料套管的材质、规格和型号应满足设计要求，具有足够强度，保证其在加工和安装过程中不致损坏。4、注浆管应按设计要求留Φ25㎜的镀锌钢管和φ25mm普通注浆管，并有足够强度，保证在注浆施工过程中注浆顺利。5、锚固段长度制作允许误差为±50mm，为充分考虑张拉设备和施工工艺要求，一般预留超长1.0～1.5m。6、锚索自由段防锈漆、防腐油和各项缠绕密封措施应符合设计要求，防锈漆刷盖均匀，不见黑底；防腐油完全覆盖和填充锚索材料与外环层之间的空间。7、锚索体入放锚孔前，检查锚索体制作质量，确保锚索体组装满足设计要求。入安放锚索体时，防止锚索体挤压、弯曲或扭转，锚索体入孔倾角和方位一致，要求平顺推送。四、注浆1、注浆浆体强度不应低于40MPa(设计)。采用孔底返浆注浆法进行注浆，注浆压力一般为2Mpa，直到孔底返浆从孔口溢出，普通注浆后再进行二次劈裂注浆。3、锚孔灌浆作业用孔底返浆方式注浆，直至锚孔孔口溢出浆液或排气管停止排气时，方可停止注浆。注浆结束后，应观察浆兴的回落情况，若有回落应及时补浆。五、张拉锁定封锚1、当注浆体达到预计强度后即可进行张拉。2、锚索张拉程序严格按照设计要求作业，采用分级张拉法，见下表：锚杆张拉荷载分级和位移观测时间荷载分级位移观测时间(mmin)加荷速率（kn//min）岩层、砂土层粘性土层0.10∽0.220Nt22不大于1000.50Nt550.75Nt551.0Nt510不大于1001.05∽1.110Nt10153、锚索锁定后，须用机械切割余露锚索，严禁电弧烧割，并应留长5～10cm外露锚索，以防拽滑。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙，并按设计要求封锚处理，宜用不低于20MPa的砼封闭，防止锈蚀和兼顾美观。六、施工难点1、场地地下水位高，且外围没有止水、降水措施，在开孔施工过程中容易出现大量流水、流砂现场；2、所处场地地质条件差，砂层厚且富含地下水，受扰动后易液化形成流砂，造成大面积塌陷；3、锚索施工下穿***大道，施工过程中如出现大量流沙将会在路基形成空洞，造成塌陷，影响行车安全；4、基坑断面显示锚索施工地质复杂，穿越多种地层，采用单一的钻机将影响施工进度；5、锚索暴露时间长，如果锚索止水处理的不好，地下水的腐蚀将影响锚索受力性能，对基坑安全造成威胁；6、各工序衔接紧凑、项目工期紧张，并须合理安全施工。七、工艺改进1、锚索施工前进行开孔试验，收集施工数据，主要收集在规定注浆压力下的锚索注浆量、遇到的地层情况、以及在不同地层中的钻进时间等，便于后期的施工安排。2、针对不同地质特征采用不同的地质钻机。在砂层较厚的上部地层中，使用XY-1B型普通地质钻机，运用泥浆护壁的施工工艺；在中部岩层较厚的地层中使用MDL-120型履带式液压潜孔钻机，采用跟管护壁的施工工艺；在底部岩层地质中使用DJP-300型履带式液压钻机，运用12立方的空压机带动风动钻头，采用无水干钻成孔的施工工艺。3、为减小锚索施工对相邻锚索相邻锚索的地质影响，采用隔孔跳打以及预压浆的施工工法。就是在锚索施工前先将锚索开孔，一般开孔深度在4~10m,然后埋设注浆管并将孔口封堵，加压至2MPa注浆。1~2天后再开孔施工，可以有效改善端头土层性质。4、为确保锚索的止水满足要求，保证锚索的施工质量，采用MDL-120型液压潜孔钻机，采取套管跟进的施工方法，防止塌孔、重复开孔的现象发生。5、根据不同的地质情况，采用不同的钻机和工艺，加快施工进度。在基坑底部，因锚索施工断面已进入强风化层，项目部采用了风动头潜孔钻机，大大节省的了成孔时间。八、施工成果该项目锚索工程锚索施工完成后。为后续工程的施工争取了时间。锚索施工完