基坑中的预应力锚索施工技术

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【摘 要】通过具体工程实例,详细介绍了在基坑中的预应力锚索的设计和施工工艺,得出了该工程预应力锚索发挥了作用达到了设计目的的结论,积累了软弱地层预应力锚索施工经验,对推广预应力锚索在工程中应用具有积极意义.

【关 键 词】基坑；预应力锚索；施工

1.　工程概况

我们公司承建的某大厦地上18层,地下2层,基坑开挖10.5m.地层主要为粉土,粉质黏土互层,夹薄层细砂,在4～8m为软塑粉土.地下水位-5m.基坑支护采用开挖4m卸荷,周围用喷浆桩做止水帷幕,支护桩为钻孔灌注桩,在冠梁下设置预应力锚索.

2.　预应力锚索设计

锚索体系采3×75低松弛钢绞线,直径3mm×15.24mm,钢绞线抗拉强度标准值1860KPa锚杆采用两桩一锚或一桩一锚,孔径150mm,长度18mm,入射角15°（与水平夹角）,锚索自由段5.0m,锚固段13.0m.设计荷载400KN,预应力锁定荷载200KN,注浆材料采用32.5普通硅盐水泥,2次灌浆,一次灌浆标准至孔口返出水泥浆为止,二次灌浆锚固段30Kg/m,锚杆支撑腰梁采用25号槽钢两背相对,间距10m,沿基坑周边设置.锚杆张拉锁定在灌浆结束两周后进行,锚垫板尺寸300mm×300mm,厚度20mm.

3.　施工工艺

3.1成孔设备的选择.

采用履带跟管钻进锚杆机.

3.2造孔.

（1）钻孔的孔位偏位差不大于20mm,入口倾斜度及方位角偏差不大于1°,孔深的偏差不小于设计深度且不超过40cm.（2）采用全套管钻具,合金钻头钻进.（3）采用清水钻进,不得使用泥浆护壁.（4）钻孔完毕,残留物不得超过10cm.（5）清孔完毕,不能拔出钻具,应先进行一次注浆.

3.3锚索的制作.

（1）锚索制作应按照施工图所示尺寸进行下料,并按一定规律编排绑捆成束.

（2）在锚固段端头装上锥形导向帽,隔离支架应选用塑料隔离支架,锚固段和自由段每隔1m设置一道对中支架,对中支架应保证其所在位置处锚索体的注浆厚度大于10mm.

（3）在锚索自由段用锚固段连接处设置橡胶止浆塞,并在锚头方向设置挡板,并预留注浆管孔.

（4）将注浆管与锚索捆要一起,注浆管事先每隔2m钻梅花状排列小孔,并用薄胶带封堵能在压力下冲破.

（5）在自由段索上面涂抹黄油,然后用PE管套起来.

3.4锚索的安装.

（1）在钻具内进行一次注浆,注满钻孔,然后安放锚索.

（2）安放时应对锚索进行检查,检查止浆塞位置,注浆管畅通情况.

（3）推送锚索时用力要均匀一致,防止在推送过程中将锚索损伤.

（4）锚索安放到位后,小心将钻具拔出,拔出过程中不得将锚索带出,不得碰撞孔壁,防止孔内掉块、坍塌、缩孔；如出现意外,影响较大,必要时要将锚索拔出重新钻孔.

（5）钻具拔出后,对孔内进行补浆,以注到孔口溢出即可.

3.5锚索的注浆.

（1）一次注浆结束,用水泥袋将孔口封堵；

（2）4～6h后进行二次注浆,要求配制水灰比0.45.

（3）注浆压力0.3MPa,注浆量要求达到每米30Kg水泥,到位后保持压力屏浆时间30min以上.

3.6锚索的张拉与锁定.

（1）在注浆结束14d后,进行张拉与锁定.

（2）在灌注桩上安装锚索支撑腰梁,腰梁要采用25号槽钢,两根槽钢两背相背,间距10cm.（3）在槽钢之间使用300mm×300mm刚板作为锚固垫板,在垫板中间留有小孔,让锚索穿出来,使用专用三孔锁具进行锁定.

（4）准备好空心千斤顶,测力装置,张拉采用整束张拉：初始应力→20%P→50%P→75%P→100%P→125%P（P为锁定荷载）,每级加载时间的稳压时间为5min,并且量测钢绞线的伸长值相差不超过10%；最后一次加载后,达到稳定荷载250KN,将锚索锁定,做好张拉记录.

（5）张拉锁定结后,截去多余的钢绞线.

4.　工程验证

在锚索完成张拉与锁定后,基坑继续往下开挖.在开挖的同时进行了位移监测,总位移量小于3cm,随着时间的持续,位移逐渐趋小并停止.因此,预应力锚索发挥了作用,达到了设计的目的.