预应力锚索在基坑支护工程中的应用分析

张林华 贾欢 赵明越 翟金凤

摘 要 近年来，我国的工程建设有了很大进展，工程的支护施工也越来越受到重视。深基坑预应力锚索广泛应用于临时支护措施，主要是克服了施工难度，降低了施工风险，提高了施工效率。本文介绍预应力锚索施工技术的工艺流程、施工要点及实施效果。

关键词 明挖基坑;预应力锚索;支护结构;施工技术

引言

在施工过程中，只要严格控制钻孔、注浆和预应力张拉工艺施工质量，基坑侧墙各项监测数据值在规范允许范围之间，可以达到基坑支护的预期效果。本文利用原地层结构自身强度，节约了材料，减少了支护结构，提供了良好的土方开挖作业空间，并解决了后续支撑拆除安全风险，并在工期上节约了时间。

1锚索施工工艺流程

基坑开挖至锚索设计标高下1.0m时（预留不小于5m的稳定施工平台），进行锚索体系的锚孔钻眼、锚丝安装、压注浆液、传力装置与锚具安装以及张拉锚固等工序，完成锚索施工。锚索施工前在现场进行试验，以检验锚索施工工艺的适应性和设计参数的合理性。试验锚索不承担正式结构受力体系，试验锚索孔为3个[1]。

2锚索施工技术措施

2.1 施工准备

锚索正常施工前需要进行相关的试验，试验的目的主要是根据施工现场的相关条件来验证设计的可行性，包括锚索性能、施工工艺、安全性、合理性以及锚索在运输、安装中抵抗物理破坏的性能等。试验时间为锚固浆体达28d龄期且锚墩混凝土强度达到设计强度80%后进行。

2.2 测量放样

按设计坐标先将锚索孔位置准确放样在地连墙上，并在锚索孔开孔部位做好标记，同时向上引出一个控制点，便于控制钻杆角度，并对其进行编号，防止发生错误;锚孔定位偏差不得超过±20mm。

2.3 锚索制作及安装

①锚索在钻孔的同时于现场进行制作，钢绞线线下料长度为锚索设计长度、锚头高度、千斤顶长度、工具锚和工作及张拉操作余量的总和;钢绞线截断余量取50mm。②将截好的钢绞线平顺地放在作业台架上，量出锚固段和锚索设计长度，分别做出标记;在锚固段的范围内穿对中定位架，间距1m;自由段每米也用铅丝扎一道紧固环，并用PVC软管穿套;在锚固段的范围内锚索架线环每隔1.5m间隔设置，自由段每2m设置一道，最后，在锚索端头套上导向帽。③按设计图纸要求，安装注浆管，采用两根硬塑料管。④锚索应除锈除污垢，自由端涂抹黄油，作防腐处理后再外套PVC管，锚固段锚索架线环每隔1.5m间隔设置，自由段每2m设置一道，相邻两隔离架之间安设束线环并对锚索进行绑扎固定。各钢绞线应保持大致平行并保证承载体位于孔的中部，锚固段锚索束钢绞线外保护层厚度应确保不小于25mm。⑤锚索防腐措施：a.自由段采用除锈、刷沥青船底漆、沥青玻纤布缠裹其层数不少于二层，并装入套管中，套管两端100mm～200mm长度范围内用黄油充填，外绕扎工程胶布固定;b.锚固段应除锈，砂浆保护层厚度应不小于25mm。⑥锚索制作完毕后进行自检，确认质量合格后报监理检查验收签认，验收完的锚索应集中放置于干燥清洁场区，并覆盖保护备用;制作好的锚索应尽早使用，不宜长期存放。⑦锚索制作安装卡控要点：a.每根钢绞线均应仔细检查表面是否有刻痕、机械损伤、严重锈蚀，不合格品必须剔除，锚索束下料完成后，锚固段如有油脂、污渍必须擦洗干净、确保锚固力。b.钢绞线应采用切割机下料，严禁使用氧割、电焊条切割，下料好的钢绞线应放置在平顺的工作平台上，不同长度规格的钢绞线分类摆放，并用篷布进行覆盖，严防被雨淋和暴晒。⑧每孔锚索的锚固段长度10m～12m，注浆管与锚索一起编入锚索束，从承载板中的孔中穿过。锚索束编制完成，对每一单元承载体锚索分别标识区分，同时对锚索束对应锚孔进行编号。

2.4 灌浆

灌浆液按设计要求配制，锚固段注浆体的抗压强度标准值不小于40MPa，二次高压注浆压力在2.5～5.0MPa。注浆作业应连续紧凑，中途不得中断，在一次注浆过程中，边注浆边外推注浆管，需保证注浆管管头插入浆液液面下50～80cm，控制导管拔出浆液面速度，以免出现断杆事故。实际注浆量满足注浆充盈系数不得小于1.0。第一次常压注浆需从孔底开始，直至孔口溢浆;对锚固体的二次高压注浆应在一次注浆时间内，可根据锚固体的体积确定，并分段依次由下至上进行。

2.5 预应力锚索安装

制作好的预应力锚索应确保每根预应力锚索体顺直，并除锈、除油污，对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。为了防止锚孔内再次进入杂质，在锚孔清理之后、预应力锚索加工完成时，应当尽快进行锚索安装的工序。通常的施作方法为，工人将锚索体抗抬搬运至锚孔位置附近，然后按照设计文件中规定的方位和角度人工将锚索体缓慢推入锚孔，在推入过程中应避免中途停顿，主要利用其自身重量以及惯性作用使其自然下滑，推入时还应避免锚索体抖动、旋转等。

2.6 锚索张拉

①锚索托台座的承压面应达到设计要求平整度，并与锚索的轴线方向垂直。②锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴，千斤顶轴线与锚孔及锚索体轴线在一条直线上，不得弯压或偏折锚头，确保承载均匀同轴，必要时用钢质垫片调满足。③张拉设备必须经过有资质的部门校验标定。④张拉前锚固体与台座混凝土强度均达到强度的80%以上[2]。

3锚索施工质量控制要点

①钻孔深度宜大于设计深度50cm，防止预应力筋出现松弛问题，造成预应力小于设计要求。②严格控制孔位、钻孔倾角偏差，钻孔孔位的允许偏差小于50mm，钻孔倾角的允许偏差为3°，避免因施工误差造成的应力减少。③及时做好千斤顶、锚具、液压表等仪器和设备的标定工作。④加强张拉过程管控，实施记录，确保锚索张拉实际值与理论值偏差小于±6%。

4结束语

综上所述，压力分散型预应力锚索施工时，不仅要做好施工准备、钻孔的施作等步骤，还需严格控制预应力锚杆的制作、安装、注浆、锚墩制作，以及预应力锚杆张拉及锁定、封锚等工序的质量。

参考文献

[1] 王灼英，刘成清，李俊君.高边坡压力分散型预应力锚索施工技术与安全质量管理[J].防灾减灾工程学报，2013，33（s1）：63-67.

[2] 鄭利娜.压力分散型预应力锚索在高边坡防护中的应用[J].福建建材，2013（6）：33-35.