1、锚杆(索)支护在基坑工程中的应用摘要:随着城市建设的迅速发展,城市用地越来越紧张,为了充分提高地下空间的利用率,高层建筑地下部分也不断增加,基坑也越来越大,越来越深。深基坑支护施工除了要求必须满足自身结构的安全、保证地下室施工安全顺利进行、确保周边环境与建筑物、道路管线的安全外,同时还必须实现施工对周边的环境影响最少,降低地下污染、降低造价的目的。本文通过对边坡支护中普遍使用锚索这种施工方法，其施工方法主要通过利用强度比较高的砂浆低端进行锚孔，然后和四周的岩石组成强度较高的锚固体，最后通过锚索施加预应力的方法，把稳定边坡和不稳定边坡组成整体，从而避免裂缝进一步扩大，起到防护的目的。 关键词：深
2、基坑支护；锚杆(索)支护施工；技术探讨 中图分类号： U213 文献标识码： A 引言 锚索工程在边坡支护中应用广泛，它是利用锚索周围地层岩土的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面的自身稳定,由于锚杆、锚索的使用,使锚固地层产生压应力区并对加固地层起到加筋作用;可以增强地层的强度,改善地层的力学性能,可以使结构与地层连锁在一起,形成一种共同工作的复合体,使其能有效地承受拉力和剪力,并能提高潜在滑移而上的抗剪强度,有效地阻止坡体位移。这是一般支挡结构所不具备的力学作用。由于预应力锚索技术能减轻结构物的自重、节约工程 材料 并确保工程的安全和稳定,具有显著的经济 效益和社会效益,因而目前在工
3、程中得到极其广泛的应用。 1.锚杆(索)施工前的准备工作 施工前的准备工作包括施工前的调查和施工组织设计两部分。施工前的调查是为施工组织设计提供必要资料，其内容有： (1)锚固工程计划、设计图、边坡岩土性状等资料是否齐全； (2)施工场地调查，施工对交通的影响情况； (3)施工用水、用电条件调查； (4)边坡工程周边可能对施工造成影响的各种状态调查； (5)掌握作业限制、环保法规或地方法令对施工造成的影响； (6)其他条件的调查，如施工用便道、气象、安全等条件。 2.锚杆(索)施工工艺流程 测量放线坡面机械修整搭设施工脚手架、工作平台人工修整坡面场外加工锚杆杆体布设锚杆孔位、成孔清孔安装锚杆注
4、浆 2.1 测量放样 依据设计图纸放出孔位和孔向，孔位用油漆在岩石上画出标记 ，孔向在钻机支架上量测方向，并增加支撑，最后刚性固定支架，以便钻机开孔时振动而改变孔位和方向。 2.2 钻孔施工 (1)在钻进过程中应合理掌握钻进参数和钻进速度,防止出现埋钻、卡钻等各种孔内事故;对土层锚杆的自由段钻进速度可稍快,对锚固段则应稍慢一点。 (2)采用干作业法钻孔时,要注意钻进速度,避免“别钻”;钻孔完毕后,为减少孔内虚土,应先将孔内土充分倒出,再拔钻杆。 (3)采用湿作业法成孔时,要注意钻进时要不断供水冲洗,始终保持孔口水位,并根据地质条件控制钻进速度,一般以 300 mm/min400 mm/min为
5、宜,每节钻杆钻进后在接钻杆前,一定要用水反复冲洗孔底沉渣,直至溢出清水为止,然后拔出钻杆。 2.3 锚索的组装 锚索严格按照设计使用相应材料并按设计要求下料。安装前将自由段与锚固段分别作出标记，在锚固段范围内的锚索每隔 1m 穿一个架线环，两架线环之间扎一道箍筋环。自由段的钢绞线放入塑料管内并涂黄油，在锚固端头部安好导向帽后，平顺放好待用。 注浆管应与锚索一起放入钻孔，底端距钻孔底 50100mm。注浆材料用水泥净浆，采用二次注浆，第一次注浆压力为 0.30.5Mpa，二次注浆压力不少于 2.5Mpa，两次注浆均采用 PO42.5R 硅酸盐水泥，水灰比0.40.50，浆体强度不小于 30Mpa
6、，两次注浆时间间隔约为 58h。锚杆水泥固结体强度等级 M25。 2.4 注浆方法 （1）拉力型内锚固段的灌浆法 使用先锚索后灌浆的方法叫做拉力型内锚固段的灌浆。在施工开始前，先使用压缩空气输送到灌浆管中，使得钻孔中的积水排干。使用纯水泥对锚固段进行灌注，在压浆过程中，不可以出现窜桨和滑移的情况。按照由下往上的方法进行灌浆。当灌浆口有浓浆反出后，要对反出的泥浆进行观察，如果泥浆出现下降的情况，需要对其进行继续灌浆，直到孔内泥浆稳定时才可以停止。 （2）压力分散型内锚固段的灌浆法 压力分散型的灌浆使用两次灌浆的方法进行灌浆，其中一次灌浆使用塑料管进行灌浆，在锚索底部 45cm 的位置安装管端，第
7、二次灌浆使用镀锌钢管和高压塑料管组合使用，二次灌浆在劈裂灌浆的范围内，从管端 45cm 的位置开始每 1.8m 左右，制作一个 0.6m 长的花管。其中花管的孔眼按照梅花的形状布置，锚索的底部安置管端，为了避免杂物进入灌浆管要使用胶带对花管孔眼和两条灌浆管的出口处进行封闭。使用灌浆和把拔套管一起进行的方法来避免塌孔的情况发生，内锚固段的拔管 3m后注一次桨。当浆液从管口溢出时就可以停止注浆了。 灌浆完毕第二天，应逐根检查孔口，如发现浆液收缩现象，则在孔口进行补浆处理。 2.5 钢筋砼腰梁施工 锚索注浆完成后，先搭设腰梁模板支架（支架采用扣件式钢管脚手架，搭设在原土上，底部垫通长木板） ，支架搭
8、设完成后，安装腰梁底模并绑扎钢筋；钢筋绑扎完成后，安装腰梁侧模，经自检合格后报监理单位进行隐蔽工程验收，验收合格后浇筑砼。 浇灌混凝土用振捣棒振捣均匀密实，施工缝不应设置在转角及其附近 15m 范围，钢筋保护层厚度 40mm（砼由砼泵车输送） 。 腰梁施工应符合现行国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204）的要求，腰梁的模板支架施工前应编制详细的专项施工方案，报监理、业主单位审批后执行，且腰梁的模板支架应在锚索张拉锁定后方可拆除。 2.6 锚索张拉锁定 根据设计要求计算张拉理论伸长量，经业主、监理、设代现场验收试验墩合格后，开始边坡框架张拉。锚索的预应力在补足差异荷载后分5 级按
9、有关规范或规定施加，即设计荷载的 25，50，75，100和110。在张拉最后一级荷载时，应持荷稳定 1015min 后卸荷锁定。锚索锁定后 48 小时内，若发现明显的预应力损失现象，则应及时进行补偿张拉，张拉完成后，即进行第二次注浆，待出浆浓度与进浆浓度一致时停止注浆。 2.7 施工注意事项 （1）张拉设备应牢靠,锚杆各条钢筋的连接要牢靠,以防止张拉时发生脱扣现象;应检查高压灌浆管的畅通,以防止塞泵、塞管,甚至于管爆裂伤人。 （2）电气设备应设接地、接零,并做好安全防范措施,以做好安全用电。 （3）施工现场的泥浆水要及时处理,使其经排水沟流到沉淀池,再排入集水坑用水泵排走。 （4）锚杆的非锚
10、固段及锚头部分要及时做防腐处理,永久性锚杆必须进行双层防腐,即涂以沥青等防腐材料后须再采用混凝土密封;临时性锚杆宜采用沥青进行简单防腐。 3.质量保证措施 3.1 锚索孔位放线应符合设计要求； 3.2 钻机摆放稳固，用方向架放出锚索方位角，测角仪调整倾角，误差不超过施工标准； 3.3 锚索制作要确保每一根钢铰线始终排列均匀、平直，不扭不叉锈、油污要除净，对有死弯、机械损伤及锈坑者应剔除； 3.4 锚索安放要保证锚索孔壁有不少于 1 厘米的注浆厚度； 3.5 腰梁混凝土浇筑前首先安放、固定好锚索孔口定位钢管，而且要保证定位准确； 3.6 自由段注浆必须待浆液溢出孔口稳定 12min 后，方可停止
11、注浆，24 小时后还需补浆，确保注浆饱满。 4.锚索验收试验 检测数量不应少于锚杆总数的 5%，且同一土层中的锚索检测数量不应少于 3 根。 检测锚索采用随机抽样的方法选取，抗拔承载力检测值应1.4 倍轴向拉力标准值。 锚索抗拔试验应分级循环加荷，每级荷载应稳定 510min，并记录位移增量。最后一级荷载应维持 10min。 5.结语 经实验证明，锚索施工完成后，曾多次下雨，边坡未出现坍落、变形，说明边坡已经稳定，达到加固效果，工程效果明显。确保基坑安全，经济效益很明显。锚索技术有效解决了基坑边坡施工周期长、稳定性差的问题,缩短了施工周期,减少了施工干扰,较好的防止了基坑边坡不稳定岩层、土层的滑移,对边坡的长期稳定提供了很好的保证。 参考文献： 1江苏省建筑安装工程施工技术操作规程，中国城市出版社，2007 2黄武科.拉力分散型锚索在碎裂岩体边坡中的适用性研究文集J.科技资讯，2008，24.
