可回收型預(yù)應(yīng)力錨索施工監(jiān)理管控要點(diǎn)與實(shí)踐

龔 瑜（上海市工程建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司， 上海 200433）

0 引 言

預(yù)應(yīng)力錨索與排樁組合形成的樁錨支護(hù)體系，被廣泛應(yīng)用于基坑工程中。隨著城市開發(fā)的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力錨索也越來越多地被應(yīng)用于城市開發(fā)項(xiàng)目中，但其在支護(hù)功能失效后無法回收或回收率不高，易形成地下障礙物，造成對(duì)城市地下環(huán)境的污染，致使其應(yīng)用受到了限制。隨著預(yù)應(yīng)力錨索可回收技術(shù)的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力錨索越來越受到廣泛關(guān)注，并在應(yīng)用實(shí)踐中越來越體現(xiàn)出其良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

可回收型錨索屬于壓力型錨索，其構(gòu)造與普通錨索大致相同，一般分為外錨段、自由段、錨固段。錨固段傳統(tǒng)的施工工藝一般采用壓力注漿，但因成孔質(zhì)量差、注漿不飽滿等而造成錨固力不足等問題。近幾年來，高壓旋噴預(yù)應(yīng)力錨索的發(fā)展彌補(bǔ)了這方面的缺陷。

高壓旋噴預(yù)應(yīng)力錨索是一種將大直徑水泥土樁體與傳統(tǒng)錨索相結(jié)合而成的新型錨索結(jié)構(gòu)。利用旋噴鉆機(jī)按一定角度在土體中成孔、噴射水泥漿，充分?jǐn)嚢栊纬蓸扼w，同時(shí)利用鉆機(jī)鉆頭將加筋體（鋼絞線）帶入樁體中，施加預(yù)應(yīng)力后形成高壓旋噴預(yù)應(yīng)力錨索。

本文通過杭州之門深基坑工程的實(shí)踐應(yīng)用，對(duì)采用高壓旋噴工藝的可回收型預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝和施工質(zhì)量管控要點(diǎn)進(jìn)行了介紹和分析，旨在為同類項(xiàng)目的實(shí)施提供借鑒。

1 工程概況

杭州之門項(xiàng)目位于杭州市蕭山區(qū)，東側(cè)接杭州國際博覽中心，南臨奔競(jìng)大道。項(xiàng)目總用地面積 77 572 m2，總建筑面積 513 226 m2，地下建筑面積 153 772 m2，地上建筑面積 359 454 m2。由 2 棟對(duì)稱雙塔結(jié)構(gòu)和單體裙房組成，地下 3 層，地上 63 層，建筑高度 302.6 m。

基坑平面呈梯形，長(zhǎng)約 300 m，短邊寬約 180 m，長(zhǎng)邊寬約 250 m，開挖深度為 14.8 m～17.6 m，基坑周長(zhǎng) 1 045 m，基坑面積 61 250 m2。

圍護(hù)體系為：基坑周邊圍護(hù)體采用單排（局部雙排）鉆孔灌注樁及單排（局部雙排）三軸攪拌樁止水帷幕。

支撐體系為：4 個(gè)角部設(shè)置 3 道鋼筋混凝土支撐，其余范圍采用排樁加 4 道可回收預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)。

預(yù)應(yīng)力錨索主筋為 4-15.2 鋼絞線，鋼絞采用 1×7-15.20-1860。鋼絞線長(zhǎng)度為 20～28 m，基坑開挖面設(shè)置 4道錨索，在角撐范圍施工不少于 2 根錨索，預(yù)應(yīng)力錨索總數(shù)約為 800 根，共計(jì) 17 500 延長(zhǎng)米。

2 施工工藝

錨索的施工順序?yàn)椋簻y(cè)量、放線定位→鉆孔至設(shè)計(jì)深度→安裝鋼絞線→高壓旋噴擴(kuò)孔注漿→養(yǎng)護(hù)→施工圍檁梁→待圍檁梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到齡期，錨索預(yù)應(yīng)力張拉→錨頭鎖定→基坑具備拆撐條件，拆除回收錨索。

2.1 錨索的制作及安裝

錨索主筋由 4-15.2 鋼絞線組成。4 根鋼絞線分別錨固于 4 個(gè)內(nèi)錨頭上，再由 4 個(gè)內(nèi)錨頭組成 2 個(gè)承載頭。鋼絞線外套 Ф20PE 管，用于隔離鋼絞線與水泥砂漿。

主筋制作完成后的實(shí)際長(zhǎng)度為設(shè)計(jì)長(zhǎng)度加 0.8 m，其中0.8 m 留于梁外，用于張拉鎖定。錨索主筋長(zhǎng)度誤差不得大于 1%。裝配完成的四索主筋承載頭部分，如圖 1 所示。

圖 1 裝配完成的四索主筋承載頭部分

2.2 造孔下錨

采用 MXL-135D 鉆機(jī)造孔，造孔直徑為 150 mm，按施工圖要求調(diào)整鉆機(jī)回轉(zhuǎn)頭軸線的水平夾角。用三翼鉆頭開孔，穿過圍護(hù)樁，造孔鉆進(jìn)采用清水循環(huán)沖洗排渣，造孔深度大于錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 0.5 m，造孔至錨索預(yù)定深度后退出鉆桿。將旋噴鉆桿與錨索主筋一起下入孔內(nèi)，下入錨索主筋時(shí)要控制好主筋的外留長(zhǎng)度，外留主筋控制在壓頂梁或腰梁外側(cè) 0.7～0.9 m，不得過長(zhǎng)或過短。

2.3 水泥漿的制備

注漿用水泥采用 42.5 普通硅酸鹽水泥，水泥漿水灰比為 0.8:1。攪拌水泥漿時(shí)，先加水，然后加水泥，每次水泥漿攪拌時(shí)間不得少于 2 min，水泥漿應(yīng)進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，隨拌隨用，一次拌料應(yīng)在初凝前用完。旋噴用水泥漿須仔細(xì)過濾，保證進(jìn)入高壓泵的水泥漿無大于噴嘴直徑的粗顆粒。

2.4 旋噴擴(kuò)孔

造孔下錨至設(shè)計(jì)深度后開始旋噴擴(kuò)孔，高壓射流在鉆孔內(nèi)回轉(zhuǎn)切割土體，擴(kuò)大鉆孔直徑，固化后形成錨固體。旋噴擴(kuò)孔采用水泥漿作為射流介質(zhì)，射流壓力根據(jù)錨固段不同部位控制在 8～15 MPa 之間。錨索主筋及旋噴管下到預(yù)定深度后，將旋噴管上提 200 mm 開泵旋噴。初始旋噴泵壓控制在 15 MPa 左右，回轉(zhuǎn)速度為 20 r/min，于原位不提桿旋噴 2 min。在原位旋噴 2 min 后，降低射流壓力至 10 MPa 左右，保持 20 r/min 的回轉(zhuǎn)速度，以0.33 m/min 左右的速度上提旋噴鉆桿 2.0 m。上提 2.0 m旋噴鉆桿后，保持 10 MPa 射流壓力，以 20 r/min 的回轉(zhuǎn)速度、1.0 m/min 左右的速度上提 3.0 m 旋噴鉆桿。保持 20 r/min 回轉(zhuǎn)速度和 10 MPa 射流壓力，以 3.0 m/min速度上提旋噴鉆桿，至錨固段終止，結(jié)束旋噴。

2.5 預(yù)應(yīng)力張拉

預(yù)應(yīng)力張拉在錨索旋噴注漿施工完成 10 d 后進(jìn)行，采用 80 t 千斤頂和高壓油泵施加荷載。張拉分三級(jí)進(jìn)行，第一級(jí)張拉至設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力拉力的 20% 左右，第二級(jí)張拉至設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力拉力的 100%，第三級(jí)超張拉至設(shè)計(jì)拉力的120%。用鋼直尺測(cè)量各級(jí)拉力下的錨頭位移讀數(shù)，并以第一級(jí)拉力對(duì)應(yīng)的錨頭位移讀數(shù)為零計(jì)算出各級(jí)拉力下錨頭的位移值。在加載到第四級(jí)超張拉到 120% 荷載后，持荷觀察 5 min，確定錨頭無可見位移后卸去千斤頂荷載，鎖定錨頭。

2.6 錨索回收

2.6.1 錨索回收條件

（1）沿錨索軸線方向具有 1.0 m 以上的空間，沿錨索徑向具有一個(gè)人進(jìn)行操作的空間。

（2）錨索使用時(shí)抗拔力未曾破壞。

（3）土方開挖時(shí)注意保護(hù)好鋼絞線，主筋鋼絞線外露端長(zhǎng)度不小于 0.8 m，且外露鋼絞線完好。

2.6.2 回收拆除時(shí)機(jī)

一般情況下，在地下室施工完成、基坑周邊土方回填到接近錨頭 0.5 m 左右時(shí)，可以對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索主筋進(jìn)行拆除。

對(duì)于地下室外墻距錨頭位置空間狹小的部位，應(yīng)采取措施在地下室外墻施工前拆除錨索主筋，以免因空間距離不足造成無法拆除。

2.6.3 回收拆除步驟

（1）用千斤頂對(duì)錨索主筋進(jìn)行張拉，使得錨索主筋與錨具經(jīng)張拉后被拉出 15 mm～25 mm，然后卸去錨具上的夾片。

（2）向右轉(zhuǎn)動(dòng)錨索主筋，使擠壓套上外螺紋與承載頭上內(nèi)螺紋嚙合，并使主筋與承載頭脫離承壓。

（3）再用千斤頂對(duì)主筋進(jìn)行張拉，使承裁頭內(nèi)擠壓套與鋼絞線分離。

（4）拔出鋼絞線，完成拆除。

3 錨索施工質(zhì)量監(jiān)控要點(diǎn)

3.1 錨索施工和驗(yàn)收的規(guī)范依據(jù)

目前錨桿（索）施工主要適用的行業(yè)規(guī)范有 JGJ 120－2012《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》和 JGJ/T 282—2012《高壓旋噴射擴(kuò)大頭錨桿技術(shù)規(guī)程》。浙江省針對(duì)錨桿施工在 DB33/T 1096－2014《浙江省建筑基坑技術(shù)規(guī)程》中也作了相應(yīng)的規(guī)定。施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范主要依據(jù) GB 50202－2018《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》的第七章第十一節(jié)內(nèi)容，對(duì)錨桿的施工質(zhì)量驗(yàn)收內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了明確規(guī)定。

3.2 檢驗(yàn)批的劃分

根據(jù) GB 50300－2013《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的劃分標(biāo)準(zhǔn)，錨桿屬于地基與基礎(chǔ)分部基坑支護(hù)子分部錨桿分項(xiàng)工程，檢驗(yàn)批一般以每天施工錨桿數(shù)量作為一個(gè)檢驗(yàn)批。

3.3 檢測(cè)檢驗(yàn)的規(guī)范要求

錨桿實(shí)驗(yàn)分為基本試驗(yàn)和檢測(cè)試驗(yàn)，基本試驗(yàn)主要針對(duì)一、二級(jí)基坑，軟弱土層或地質(zhì)條件復(fù)雜的基坑應(yīng)在施工前進(jìn)行試打和檢測(cè)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定設(shè)計(jì)參數(shù)和施工工藝?；驹囼?yàn)的錨桿數(shù)量不應(yīng)少于 3 根，且試驗(yàn)錨桿的材料尺寸及施工工藝與工程錨桿應(yīng)相同。檢測(cè)試驗(yàn)根據(jù)驗(yàn)收規(guī)范要求，在錨桿施工后滿足齡期條件后進(jìn)行抗拔承載力檢驗(yàn)，檢驗(yàn)數(shù)量不少于錨桿總數(shù)的 5%，且同一土層中的錨桿檢驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于 3 根。

3.4 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管控要點(diǎn)

3.4.1 施工前質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）根據(jù)監(jiān)理管理程序，在正式施工前，監(jiān)理應(yīng)做好對(duì)施工單位資質(zhì)的審查和施工管理體系的審查。

（2）對(duì)錨索施工方案進(jìn)行審批。

（3）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工準(zhǔn)備情況進(jìn)行檢查控制。

（4）對(duì)水泥漿配合比和每桶水泥漿量、水泥漿比重等進(jìn)行校核，便于過程中對(duì)水泥的噴漿量的控制。

3.4.2 施工過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）對(duì)用于錨桿施工的原材料，特別是鋼絞線在進(jìn)場(chǎng)時(shí)督促承包人按規(guī)范或設(shè)計(jì)要求頻率進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，只有經(jīng)監(jiān)理批準(zhǔn)的原材料，才能用于工程施工。

（2）實(shí)行工序間交接驗(yàn)收，驗(yàn)收時(shí)檢查上道工序施工質(zhì)量，如對(duì)錨桿鉆孔工序，只有鉆孔孔位、孔徑、終孔孔深和孔斜以及孔道清理等經(jīng)檢查符合設(shè)計(jì)要求后，才能進(jìn)行下道工序施工。檢查驗(yàn)收的要求應(yīng)保證上道工序的不合格產(chǎn)品不得進(jìn)入下道工序。

（3）工序驗(yàn)收應(yīng)由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師主持。對(duì)工序質(zhì)量的檢查驗(yàn)收均由施工單位作出記錄，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師簽認(rèn)，必須達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，否則返工處理。

（4）每根錨桿張拉結(jié)束后，施工單位要對(duì)張拉應(yīng)力和補(bǔ)償張拉的效果進(jìn)行檢查。在張拉后要立即進(jìn)行監(jiān)測(cè)，密切注意錨桿的應(yīng)力損失，如發(fā)現(xiàn)異常情況，立即報(bào)告監(jiān)理、業(yè)主和設(shè)計(jì)單位。

3.4.3 錨桿工程施工質(zhì)量驗(yàn)收

（1）隱蔽工程驗(yàn)收：如錨桿安裝驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行注漿隱蔽等。

（2）旁站點(diǎn)：注水泥漿、預(yù)應(yīng)力張拉等工序管理。

（3）相關(guān)檢查表及檢查記錄。

（4）竣工資料驗(yàn)收。

4 結(jié) 語

杭州之門項(xiàng)目基坑工程已圓滿完成，錨索施工配合基坑開挖過程施工順利，基坑監(jiān)測(cè)變形全部在設(shè)計(jì)允許變形范圍內(nèi)，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，施工過程未發(fā)生施工安全和質(zhì)量問題，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

高壓旋噴預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝較為簡(jiǎn)便，施工質(zhì)量較能保證，單根抗拔承載力較大，適用于各類土層中。預(yù)應(yīng)力錨索回收技術(shù)的發(fā)展和回收率的提高，為深基坑樁錨支護(hù)技術(shù)的發(fā)展提供了有利條件。杭州之門項(xiàng)目的成功實(shí)踐為今后類似工程提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。