1、深基坑工程中锚杆支护技术的探讨摘要：总结阐述了深基坑工程中锚杆支护施工工艺流程、施工操作技术要点，分析了锚杆支护施工中存在的主要问题，并提出了相应的处理措施。 关键词：深基坑工程；锚杆支护；施工要点 Abstract: This paper summarizes the construction of deep foundation pit anchor construction process, construction techniques and analyzes the main problems existing in the construction of the bolt sup
2、porting as well as proposes some corresponding treatment measures Key words: deep foundation pit engineering; bolting support; construction points 中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号： 0 引言 随着高层建筑的大量涌现及地下空间的开发，其基础埋置深度越来越深，往往在 5m 及以上，为深基坑工程。深基坑工程往往具有紧(场地紧凑)、近(毗邻建构筑物及地下设施近)、深、大(规模和尺寸大)等特点。而如何保证深基坑的稳定、基坑挖土、地下室施工
3、及基坑周边环境的安全，成为亟待解决的重要问题。在深基坑工程的支护中，运用预应力锚杆配合挡土桩墙提供与动土压力方向相反的侧压力，使支护结构更加安全可靠，已广泛应用于水利、交通及土木工程中，成为一种经济、合理、可行支护结构方案。 1 锚杆施工工艺流程 施工准备移机就位安钻杆校正孔位调整倾角打开水源钻孔反复提内钻杆冲洗接内套管钻杆及外套管继续钻进反复提内钻杆冲洗到预定深度反复提内钻杆冲洗至孔内出清水停水拔内钻杆(按节拔出)插放钢绞线束及注浆管注浆用拔管机拔外套管(按节拔出)，二次注浆养护安装腰梁安装锚头锚具预应力张拉楔锁紧锚杆施工完后挖土。 2 锚杆施工操作要点 2.1 施工准备工作 (1)材料方面
4、。预应力锚杆杆体材料宜选用高强螺纹钢筋；水泥应采用普通硅酸盐水泥，不得使用高铝水泥；细骨料应选用粒径 d2mm 的中细砂；采用符合要求的水质，不得使用污水和 pH 值小于 4 的酸性水；塑料套管应具有足够的强度，保证其在加工和安装过程中不致损坏，具有抗水性和化学稳定性；锚杆应进行防腐处理，使其在服务年限内保持耐久性，在规定的工作温度内或张拉过程中不开裂、变脆，并与相邻材料不发生不良反应，保持化学稳定性和防水性，不对锚杆自由段的变形产生任何限制。 (2)施工作业条件。在锚杆施工前，应根据设计要求、土层条件和环境条件，合理选择施工设备、器具和工艺方法；根据设计要求和机械设备的规格、型号，平整出保证
5、安全和足够施工的场地；认真检查原材料型号、品种、规格及锚杆各部件的质量，并检查原材料和主要技术性能是否符合设计要求；锚杆施工前，宜进行不少于 3 根的钻孔、注浆、张拉与锁定的试验性作业，以验证施工工艺和施工设备的适应性。 2.2 施工工艺要点 2.2.1 钻孔 钻孔前，根据设计要求和土层条件定出孔位并做出标记；作业面场地要平坦、坚实、有排水沟，场地宽度大于 4m。钻机就位后，应保持平稳，导杆或立轴与钻杆倾角一致，并在同一轴线上；钻进用的钻具，可采用普通岩芯钻探的钻头和管材系列，钻孔设备可根据土层条件选择专门锚杆钻机或地质钻机。根据土层条件可选择岩芯钻进，也可选择无岩芯钻进。为了配合跟管钻进，应
6、配备足够数量的长度为 0.51.0m 的短套管；在钻进过程中，应精心操作，合理掌握钻进参数与速度，防止埋钻、卡钻等各种孔内事故的发生。钻孔完毕后，用清水把孔底沉渣冲洗干净，直至孔口返出清水。 2.2.2 锚杆杆体的组装与安放 为使锚杆处于钻孔中心，应在锚杆杆件上沿轴线方向每隔 1.02.0m设置中架；锚杆钢筋应平直、顺直、除油、除锈，杆体自由段应用塑料布或塑料管包扎，与锚固体连接处用铅丝绑扎。安放锚杆杆体时，应防止杆体扭曲、压弯，注浆管宜随锚杆一同放入孔内，管端距孔底为50100mm，杆体放入角度与钻孔倾角保持一致，安好后使杆体始终处于钻孔中心。若发现孔壁坍塌，应重新钻孔、清孔，直至能顺利送入
7、锚杆为止。 2.2.3 注浆 注浆材料应根据设计要求确定，一般宜选用水泥：砂=1:1 或 1:2、水灰比为 0.380.45 的水泥砂浆或水灰比为 0.400.45 的纯水泥浆，必要时可加入一定量的外加剂或掺合料；浆液应搅拌均匀，过筛，随拌随用，浆液应在初凝前用完，注浆管路应保持畅通。常压注浆采用砂浆泵将浆液经压浆管输送至孔底，再由孔底返出孔口，待孔口溢出浆液或排气管停止排气时可停止注浆；浆液硬化后不能充满锚固体时，应进行补浆，注浆量不得小于计算量，其充盈系数为 1.11.3；注浆时，宜边灌注边拔出注浆管，但管口应始终处于浆面以下，注浆时应随时活动注浆管，待浆液溢出孔口时全部拔出；拔出套管时应
8、注意钢筋有无被带出的情况，若有则应压进去直至不带出为止，再继续拔管；注浆完毕应将外露的钢筋清洗干净并保护好。 2.2.4 张拉与锁定 按设计和工艺要求安装好腰梁并保证各段平直，腰梁与挡墙要紧贴密实，并安装好支承平台。锚杆张拉前至少先施加一级荷载，即 1/10 的锚拉力，使各部紧固伏贴和杆体完全平直，保证张拉数据准确。在锚固体与台座混凝土强度均大于 15MPa 时(或注浆后至少有 7 天的养护时间)方可进行张拉。锚杆张拉至设计轴向拉力值 Nt=1.11.2 时，土质为砂土时保持 10min，为黏性土时保持 15min，然后卸荷至锁定荷载锁定。锚杆锁定应采用符合技术要求的锚具；锚杆锁定后，若发现有
9、明显的预应力损失，应进行补偿张拉。 2.2.5 锚杆防腐 (1)锚固段防腐处理。一般腐蚀环境中的永久锚杆，锚固段内的杆体可采用水泥浆或砂浆封闭防腐，但杆体周围必须有 20mm 厚的保护层；严重腐蚀环境中的永久锚杆，锚固段内的杆体宜用纹管外套，管内孔隙用环氧树脂水泥浆或水泥砂浆充填，套管周围保护层厚度不得小于 10mm。临时性锚杆锚固段杆体应采用水泥浆封闭防腐，杆体周围保护层厚度不得小于 10mm。 (2)锚杆自由段防腐处理。永久性锚杆自由段内杆体表面宜涂润滑油或防腐漆，然后包裹塑料布，在塑料布面再涂润滑油或防腐漆，最后装入塑料套管中，形成双层防腐；临时性锚杆的自由段杆体可采用涂润滑油或防腐漆，
10、再包裹塑料布等简易防腐措施。 (3)外露锚杆部分的防腐处理。永久性锚杆的外露头，必须涂以沥青等防腐材料，再采用混凝土密封，外露钢板和锚具的保护层厚度不得小于 25mm；永久性锚杆采用盒具密封时，必须用润滑油填充盒具的空隙；临时性锚杆的锚头宜采用沥青防腐。 3 施工常见问题及处理措施 3.1 锚杆头漏水问题及处理措施 深基坑支护中，锚杆头出现渗水现象是较常见的。渗水来源不外乎：基坑外地下水位较高；地层承压水及裂隙水。渗水通道产生的原因有：(1)灌浆时孔口密封不严；(2)锚杆张拉锁定时，由于注浆体、杆体与孔壁地层产生变形而出现裂隙；(3)基坑使用过程中，由于变形发生或应力轻松等引起裂隙。 渗漏水现
11、象严重时会影响基坑内正常施工作业，甚至可能危及周围建筑物、道路及地下管线的安全，必须采取措施进行封堵。但要彻底根治渗漏水现象，只有在基坑变形完全稳定后方能做到。一般是地下室衬墙施工时进行，堵漏方式是：凿开漏水通道，先用砂浆预埋两条注浆管引水，待砂浆具有一定强度时，再通过此两条预埋管进行压力注浆堵漏。 3.2 锚杆应力松弛问题及处理措施 通过饱和软土中锚杆的松驰试验认为，引起松弛的原因为锚固体周围土体受力后土体产生流变，以及锚固体与土体的分界面在受力后产生相对的移动。对于深基坑支护中的锚杆，还有以下几方面原因可能导致应力松弛： (1)由于自由段设计太短，使得一部分锚固段处于滑裂面内的主动区，土方
12、开挖后产生负摩阻效应力松弛； (2)在采用全孔注浆方式时，自由段内砂浆体在土方开挖后亦产生负摩阻力； (3)在锚杆倾角过大时，锚杆垂直分力使锚头台座及腰梁向下产生滑移，造成应力松弛； (4)当多排锚杆一起构成支护体系时，下层锚杆张拉锁定时，会对上层锚杆受力的情况产生影响，同一排内相邻锚杆施工时也会相互影响，引起预应力损失； (5)锚固时，锚具滑移； (6)钢材本向松弛； (7)锚具夹片长期外露锈蚀。 因此，在锚杆张拉锁定时，应仔细操作，防止出现假“张拉”现象的发生。在安装锚具时，应将压板有凹槽的一面对准锚头，这样能保证千斤顶所施加的力 Nt 通过压板直接传至锚头及台座，而锁片只是被压紧，并未受
13、到力，此时锚杆实际受力 Nt，与所施加的力 Nt(油表读数)是一致的，即 Nt= Nt， 。当压板装翻时，千斤顶所施加的力 Nt 将通过压板传给锁片、再由锁片传给锚头及台座；同时由于锁片的楔块作用，将钢绞线咬紧，钢绞线受到锁片对它的正压力 P 的作用而产生摩擦力 F。 4 结语 深基坑工程一般地质条件和周边环境条件复杂，一旦失事就会造成重大损失。因此，在深基坑支护工程的设计和施工过程中，需要做到以下几点：(1)对工程地质条件和周边环境进行充分考察，根据周边环境的要求制定出经济合理的支护方案；(2)基坑设计应根据基坑所在场地的工程地质报告、土工试验结果、原位标贯试验结果、土层含水量、区域地层参数
14、的取值经验等综合选取设计参数；(3)在分析支护结构受力和变形时，应充分考虑施工的每一阶段支护结构体系和外荷载的变化，以及施工工艺的变化、挖土次序和位置的变化、支撑和留土时间的变化等因素；(4)基坑施工过程中应该制定完备的监测方案，并及时总结监测结果，一旦发现问题应及时反馈设计与施工，以便分析异常原因，及时提出解决方法和处理措施；(5)由于各工程场地的地质、环境条件千差万别，在深基坑工程设计、施工的具体技术方案制定中，必须因地制宜，切不可生搬硬套。 参考文献： 1吴桂永.浅谈深基坑支护工程施工中的锚杆施工J.沿海企业与科技，2008(04):138-141. 2邓志斌.关于深基坑工程中的施工支护技术J.建材发展导向，2011(04):165-166. 3卢文伟.深基坑支护锚杆设计与施工的几个问题探讨J.科技资讯，2007(21):44-45.
