1、深基坑预应力锚索施工技术及控制措施摘要：随着城市建设的发展，深基坑支护工程在紧张的城市用地中得到了很好的发展，解决了因用地紧张而带来的难题。本文结合深圳某住宅基坑支护施工工程为实例，结合自己施工经验探讨一下预应力锚索施工的注意事项及控制措施。 关键词：基坑支护；锚索；施工工艺；控制措施；套管跟进 中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号： 1 工程概况 本工程位于广东省深圳市银湖金湖路北侧，场地东、西两侧为年久多层住宅楼，且距离周边建筑物较近（最近处仅为 4m） ，场地北邻山坡。本工程地下室两层（局部三层） ，基坑深度 7.09.2m，支护形式为钻孔灌注桩+预应力锚索方式，基坑支护
2、总长度约 331m。 2 工程地质及水文地质条件 场地揭露的岩土层按时代、成因和物质组成可划分为：第四纪人工填土、第四纪残积物和震旦纪片麻岩。地基土构成及岩性特征如下：人工填土层：主要由第四纪残积粘性土夹建筑垃圾经人工回填而成，部分地段顶部为砼层，岩芯呈散块状，揭露厚度 3.68m。粘性土：可硬塑状，水浸软化、崩解、砂土分离，系下伏震旦纪片麻岩风化残积而成，局部不均匀地含少量风化岩块，层顶埋深 3.68m。震旦纪片麻岩：主要由石英、长石、绢云母等矿物组成，含少量暗色矿物；变晶结构，片麻状构造，野外钻探揭露出 4 个风化岩带，层顶埋深 1325m。 拟建场地地下水主要为赋存于残积粘性土中的孔隙潜
3、水和风化基岩中的裂隙潜水，主要接受大气降水和山体的侧向渗透的补给，地下水量、水位随季节变化明显，水量欠丰，勘察期间测得地下水稳定水位埋深0.001.80 m（雨季） 。 3 预应力锚索施工 本工程预应力锚索长 25m30m，其中自由段 7m、10m，成孔直径不小于 150，孔位偏差不大于 20mm，偏斜度不应大于 5%，预应力锚索钻孔倾角为 15 或 20 度，孔深超过设计长度 0.5m，锚索成孔应采用干法施工。3.1 预应力锚索施工流程 确定孔位钻机就位调整角度钻孔清孔安装锚索一次常压注浆二次高压注浆施工锚索腰梁张拉锚头锁定割除锚头多余钢铰线，对锚头进行保护。 3.2 确定孔位 钻孔前应由技
4、术人员按设计要求定出孔位，标注醒目的标志，不可由钻机机长目测定位，孔位允许偏差 20mm。 3.3 调整钻杆角度 钻机就位后，由机长调整钻杆钻进角度，并经现场技术人员用量角仪检查合格后，才可正式开钻。开钻前，要特别注意检查钻杆左右倾斜度，钻孔倾斜度允许偏差 3。 3.4 钻孔 钻孔应超过锚索设计长度 0.5m，锚索成孔采用干法施工，钻进至规定深度（钻孔深度大于锚索长度 0.5m）时，钻机继续旋转，并将孔内残渣清理干净为止。此时应安插锚索，并立即注浆。 3.5 锚索的制作与安装 3.5.1 锚索应严格按设计长度下料，每根钢铰线的下料长度锚索设计长度腰梁（冠梁）的宽度锚索张拉时端部最小长度（根据选
5、用的千斤顶确定，一般不小于 1.1m） ，其允许误差为 50mm。 3.5.2 钢绞线要求顺直，使用前清除表面油污及锈膜。自由段涂抹黄油后用塑料管包裹，与锚固体连接处用铁丝绑牢。为保证钢绞线在孔中处于居中位置，防止自由段产生过大的挠度和出入钻孔时不搅动土壁，并保证锚索有足够的水泥浆保护层，沿杆体轴线方向锚固段每隔 1.5 米设置一个定位托架，自由段每隔 2.53.0 米设置一个定位托架，两定位托架之间的钢绞线用铁丝捆绑牢固。定位托架安装如图 1 所示： 图 1 钢绞线定位托架安装示意（单位 mm） 3.5.3 钢绞线锚索采用人工通过锚杆架送入孔中完成，注浆管随锚索绑在一起同时放入孔内，注浆管口
6、距孔底 50cm。放置时，要求操作人员均匀用力，若发现孔壁坍塌，应重新透孔、清孔，直至能顺利送入为止。 3.6 注浆 3.6.1 注浆采用水灰比为 0.450.55 的 P.O42.5R 普通硅酸盐纯水泥浆，注浆时采用二次注浆成锚。 3.6.2 第一次注浆采用常压注浆，待孔口溢出水泥浆，才可以停止注浆，并封堵空口，待一次注浆初凝后（约 34 小时）再进行二次高压注浆。 3.6.3 注浆完成后，将外漏的钢绞线清洗干净，并保护好，注浆后自然养护不少于 7 天，在灌浆体硬化之前，不能承受外力或由外力引起的锚杆移动。浆体硬化后不能充满时，应进行补浆，注浆量要大于其理论计算量的 1.2 倍。 3.7 锚
7、索张拉与锁定 3.7.1 锚固体强度大于 20MPa 并不小于设计强度的 80%时方可张拉，张拉前首先处理好腰（冠）梁表面锚索孔口使其平整，为避免张拉应力集中，加垫 30030016mm 的钢板。锚索张拉前，为使各部紧固、保证张拉数据准确，先施加 10%的锚拉力进行预拉。 3.7.2 张拉过程中，张拉荷载分级进行，每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移不应少于 3 次。当张拉等级达到设计拉力时，保持 10 分钟（砂土）至 15 分钟（粘性土，在观测时间内测读锚头位移）3 次，每次测读位移值不大于 1mm 才算变位趋于稳定，否则继续观察其变位趋于稳定方可。 3.8 封锚 锚索各次最后一次张拉完成后
8、，立即用夹片将锚索锁定于锚具上，末次张拉完成并锁定后，将外露钢绞线割除值剩余 10cm，用 C15 素混凝土包裹露出的金属部分，封住锚头。 4 锚索施工中常见问题及质量控制措施 4.1 钻机安装应做到“正、平、稳、固” ，保证钻孔的倾斜角度符合设计要求，钻机就位后，要校正孔位的垂直、水平角度偏差。孔壁要平直，以便安放杆体和注浆。要随时注意调整好锚孔位置，防止高低参差不齐和相互交错。 4.2 当土层易坍塌，或地层过于松散或砾石、孤石较多时，若采用普通钻孔成孔工艺容易造成卡钻、无法退杆等孔内事故，给成孔带来非常大的难度，这时需根据现场实际选择套管跟进工艺，套管跟进成孔法的特点是：钻杆和套管的端头装
9、设有合金钢钻头,具有回转和冲击单作用及双作用钻进功能，套管与钻杆同时钻进，实现套管跟进护壁。 4.3 清孔方面，钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻12 分钟，防止达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉渣及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压 0.20.4MPa）将孔内泥砂及水体全部清除出孔外，以免降低水泥浆与孔壁岩土体的粘结强度。同时为防止塌孔，清孔结束后应及时进行注浆施工。 4.4 锚固段的施工质量对于锚索张拉产生较大的影响，如果强度不够就会导致锚索在张拉过程中发生位移，导致达不到预期效果。另腰（冠）梁在施工时要保证混凝土与基坑的支护桩体紧密结合，而且承压面一定要与钻孔
10、轴线垂直，在腰（冠）梁施工前必须对主体支护桩表面进行凿毛处理。 4.5 因水灰比越大水泥水化作用越好，水化时形成的空隙也越大，相应的就降低了锚固体的强度，造成锚索固体与土体摩阻力降低，因此在制作水泥浆注浆体时需严格控制水灰比。 4.6 在锚索张拉之前必须检查内锚段浆体强度、锚墩强度、必须全部复核技术要求时才允许张拉。在张拉结束锁定时难免出现锚具偏离锚垫板，这时必须退锚后重新进行张拉、锁定。在退锚重新张拉时注意施工人员不要站在锚索的正前方，以防工具夹片突然失效，钢绞线飞出伤人，张拉时要严格遵守操作规程，以防安全事故发生。 4.7 在基坑开挖过程中，为保证基坑及周边建筑的安全，随时掌握基坑边坡及周
11、围建筑物的变形情况，必须建立沉降、位移观测系统，并进行密切观测。 5 结束语 本工程基坑支护自 2011 年 3 月初开始动工，历时 5 个月，于 2011年 7 月份结束，工程结束后正值深圳市雨季，后经甲方委托第三方观测，该工程在雨季后最大位移量为 25mm,基坑处于稳定状态，满足了后期工程的安全需求，达到了良好的支护效果,为以后工程施工提供了技术支持和帮助。 参考文献： 1武警深圳支队银湖住宅小区拟建场地岩土工程勘察报告 ，深圳市协鹏工程勘察有限公司，二 O 一 O 年八月一日。 2深圳地区建筑深基坑支护技术规范 （SJG05-96） 。 3建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99） 。 4岩土工程勘察规范 （GB50021-2001） ，中华人民共和国国家标准。
