預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)應(yīng)用

文 / 左聯(lián)賓

一、工程概況

丁山河調(diào)蓄水池場(chǎng)地位于龍崗大道與丁山河交匯處以南，西臨深圳市坪地街道辦坪地文化活動(dòng)中心，場(chǎng)區(qū)原始地貌為丁山河干流河漫灘及一級(jí)階地地貌，現(xiàn)經(jīng)人類工程建設(shè)已形成人工河堤，目前西側(cè)為丁山河干流綜合治理工程第三標(biāo)段擋墻及邊坡，擋墻外部為坪地文體服務(wù)中心體育活動(dòng)場(chǎng)，場(chǎng)地現(xiàn)狀地面平坦，現(xiàn)狀地面高程在29．6m～36．8m?；又苓叚h(huán)境、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等條件復(fù)雜，按照《深圳市基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（SJG05-2011）的規(guī)定，本基坑定為二級(jí)基坑。

二、錨索設(shè)計(jì)概況

丁山河蓄水池基坑采用的是高壓旋噴樁+鉆孔灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索的支護(hù)形式。該部位基坑開挖深度為7．2m～14．8m，豎向設(shè)置3道錨索，錨索錨固在樁頂冠梁及樁中部腰梁處，用來抵消灌注樁頂端及中部受到的土壓力，保證邊坡穩(wěn)固。

本工程采用4s15．2預(yù)應(yīng)力錨索，錨筋用4束7×5高強(qiáng)低松弛鋼絞線制作而成。錨索分張拉段、自由段和錨固段，自由張拉段鋼絞線采用波紋管包裹。錨索工程采用二次注漿技術(shù)，在注漿管上每隔800mm開一對(duì)Φ6mm的孔，錨固段一半長(zhǎng)度的注漿管須設(shè)置開孔。錨索上每隔1．3m設(shè)一個(gè)對(duì)中支架，錨固段上的鋼絞線保持無PE套無油脂狀態(tài)，錨索內(nèi)端頭設(shè)有漏斗狀導(dǎo)向帽，穿索前須用環(huán)氧砂漿填滿。

三、錨索施工流程

（一）短釘噴錨

開挖后須用短釘對(duì)支護(hù)樁進(jìn)行噴錨，挖一層錨一層。先用C16鋼筋制成植筋，按間距1．5×1．5m梅花形布置；然后用短釘固定懸掛A8@200×200鋼筋網(wǎng)，最后噴射100mm 厚的C20混凝土（樁間局部厚 300mm）。

（二）機(jī)械成孔

1．鉆進(jìn)。砂層中錨索施工易產(chǎn)生塌孔的現(xiàn)象，須采用套管跟進(jìn)鉆機(jī)鉆孔施工來控制成孔質(zhì)量。

2．要求?？讖?80mm，水平方向誤差小于50mm，垂直方向誤差小于100mm，角度偏斜小于2度，孔深偏差小于100mm。鉆孔前應(yīng)先試鉆，然后停機(jī)檢查鉆機(jī)有無移位，鉆機(jī)穩(wěn)固后方可正式鉆進(jìn)。如遇鉆孔塌縮等現(xiàn)象，須立即停工并及時(shí)進(jìn)行固壁灌漿（灌漿壓力0．1～0．2MPa），待水泥砂漿初凝后重新鉆進(jìn)。

3．清孔。鉆達(dá)設(shè)計(jì)孔深后須穩(wěn)鉆1～2分鐘方可停止，然后用高壓風(fēng)(風(fēng)壓0．2～0．4MPa)將孔內(nèi)巖粉、沉碴等清出。當(dāng)錨孔中有承壓水流出時(shí)，須待水量變小后再進(jìn)行錨固，必要時(shí)打設(shè)排水孔導(dǎo)流。

（三）錨索制安

1．制作錨索。按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行下料，確保每根鋼絞線不扭不叉、排列均勻、無油無銹。內(nèi)隔離支架和對(duì)中支架按設(shè)計(jì)尺寸用PE塑料加工而成，用無鋅鉛絲綁扎鋼絞線，注漿管和排氣也要綁扎牢固。一般在隔離支架兩側(cè)進(jìn)行綁扎，綁扎牢固但不得損害鋼絞線外保護(hù)層。

2．安裝錨索。檢查錨索規(guī)格、長(zhǎng)度，并確認(rèn)錨索與孔位對(duì)應(yīng)一致后方可安裝，須將2根注漿管與鋼絞線一并入孔。一次注漿管末端距孔底約50cm，用膠布封堵以防土體進(jìn)入；二次注漿管須在錨固段范圍內(nèi)。

（四）注漿

錨索安裝好之后進(jìn)行第一次注漿，采用0．8Mpa的注漿壓力和42．5R硅酸鹽純水泥漿（水灰比0．45）。注漿時(shí)將導(dǎo)管緩慢勻速撤出，導(dǎo)管出漿口應(yīng)保持在錨孔中漿體液面以下，當(dāng)孔口流出水泥漿時(shí)停止注漿。然后用高壓風(fēng)疏通注漿管，以確保二次注漿管通暢。一次注漿初凝后進(jìn)行二次注漿，注漿壓力須大于2．5MPa，漿體抗壓強(qiáng)度不得小于30MPa。

（五）冠梁、腰梁施工

鉆孔灌注樁砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上時(shí)鑿除樁頭，然后清理界面、澆筑冠梁。冠梁施工時(shí)預(yù)埋套管作錨索孔，位置須準(zhǔn)確，尺寸符合設(shè)計(jì)。完成錨索注漿后進(jìn)行腰梁施工，用C30混凝土進(jìn)行澆筑，腰梁與樁采用植筋連接。在冠梁斜面上或腰梁上安裝承壓墊板及錨具，尺寸為200×200×18。錨索灌漿后，從錨具向外留出1～1．2m長(zhǎng)的鋼絞線。預(yù)留的錨索套管須深入錨孔內(nèi)0．5m。

（六）張拉鎖定

冠梁或腰梁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%并不小于20．0 MPa時(shí)方可進(jìn)行張拉。本工程根據(jù)張力計(jì)算選用了YCW400A-200、YDCW240Q-100型千斤頂、ZB4-500型高壓油泵、OVM15G-19型錨具。正式張拉前先用20%的預(yù)緊張拉力，多次循環(huán)預(yù)緊張拉，使鋼絞線完全平直，各部位接觸緊密，兩次張拉伸長(zhǎng)差值小于3mm時(shí)止。錨索的預(yù)應(yīng)力按有關(guān)規(guī)范或規(guī)定分5個(gè)等級(jí)施加，各等級(jí)張拉力分別為設(shè)計(jì)張力的25%、50%、75%、100%和110%，前四級(jí)每級(jí)張拉間隔的時(shí)間為2～5分鐘，最后一級(jí)間隔10分鐘，記錄好每級(jí)張拉時(shí)鋼絞線的伸長(zhǎng)量。采用應(yīng)力控制以及伸長(zhǎng)值校核的方法及時(shí)記錄千斤頂伸長(zhǎng)值、油壓機(jī)讀數(shù)、夾片外長(zhǎng)度。當(dāng)千斤頂伸長(zhǎng)值大于計(jì)算值的110%或小于95%時(shí)須停止張拉，待查清原因并采取相應(yīng)的措施后方可繼續(xù)，每分鐘張拉升荷速率不得超過設(shè)計(jì)張拉力的10%。最后一級(jí)荷載張拉結(jié)束且變形穩(wěn)定后即可卸載至鎖定荷載值并進(jìn)行鎖定，鎖定后48小時(shí)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)異常的用砂輪切割機(jī)切除余露錨筋（留長(zhǎng)5-10cm外漏錨筋，以防拽滑），并盡快用C30混凝土進(jìn)行封錨。如發(fā)現(xiàn)明顯應(yīng)力松弛現(xiàn)象應(yīng)立即進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

（七）試驗(yàn)與監(jiān)測(cè)

正式施工前取3根試驗(yàn)錨索進(jìn)行基本試驗(yàn)，最大試驗(yàn)荷載不應(yīng)超過錨索材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的0．8倍。驗(yàn)收試驗(yàn)數(shù)量為錨索總數(shù)的5%并不得少于3根，其最大試驗(yàn)荷載為錨索抗拔力標(biāo)準(zhǔn)值的1．2倍。在安裝測(cè)力計(jì)后的最初10天內(nèi)，宜每天測(cè)定一次，第11到30天宜每3天測(cè)定一次，以后每月測(cè)定一次。但當(dāng)遇有降雨、臨近地層開挖、相鄰錨索張拉、爆破振動(dòng)以及拉力測(cè)定結(jié)果發(fā)生突變等情況時(shí)，應(yīng)加密監(jiān)測(cè)頻率。

三、質(zhì)量保證措施

1．在鉆機(jī)成孔時(shí)，錨孔端部來回?cái)U(kuò)孔成倒錐形，做到底部比上部大；鉆機(jī)安裝穩(wěn)固并在施工中隨時(shí)校正，保證錨桿孔的傾角與設(shè)計(jì)相符，并且鉆孔保證平直。錨索水平方向允許偏差±100mm，垂直方向±50mm，鉆孔傾斜度允許偏差3%，孔深應(yīng)超過設(shè)計(jì)長(zhǎng)度0．5m。

2．錨索的非錨固段要用塑料管包裹好，防止錨索直接與水泥漿接觸，失去非錨固段作用。

3．錨固段灌漿前，抽樣檢驗(yàn)漿液試驗(yàn)成果，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)灌漿工藝進(jìn)行逐項(xiàng)檢查；水泥漿應(yīng)攪拌均勻，隨用隨攪，水泥漿應(yīng)在初凝前用完，同時(shí)應(yīng)過篩，防止石塊、雜物混入漿液；施工中嚴(yán)格按水灰比制漿，實(shí)際灌漿量應(yīng)大于理論灌入量。

4．工程所用的主要材料及錨索錨具、夾片等必須經(jīng)質(zhì)檢部門檢驗(yàn)合格，并有出廠合格證證明書方可使用。按合同要求組織施工設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)的各種機(jī)械設(shè)備、儀器儀表，必須經(jīng)過檢查、標(biāo)定，并報(bào)請(qǐng)經(jīng)監(jiān)理工程師檢查認(rèn)證合格。

5．預(yù)應(yīng)力錨索張拉工作結(jié)束后，應(yīng)對(duì)每根錨索的張拉應(yīng)力和補(bǔ)償張拉效果進(jìn)行檢查。上述每項(xiàng)質(zhì)量檢驗(yàn)和檢查，均應(yīng)由承包人做好記錄，由監(jiān)理人簽認(rèn)。

6．鉆孔過程中，必須經(jīng)常檢查鉆機(jī)定位情況，保證鉆機(jī)的定位精度。錨索鉆機(jī)就位前應(yīng)先檢查錨位標(biāo)高，錨距是否符合設(shè)計(jì)圖紙。就位后必須調(diào)整鉆桿。用角度尺或羅盤測(cè)量鉆桿的傾角使之符合設(shè)計(jì)，并保證鉆桿的水平投影垂直于坡壁，經(jīng)檢查無誤后方可鉆進(jìn)。

7．隨時(shí)了解鉆孔孔內(nèi)狀況，特別是錨索內(nèi)錨固段，如發(fā)現(xiàn)有特殊地質(zhì)情況，盡快與監(jiān)理及設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，研究處理方案，并做好記錄。

8．鉆孔完成后，按照三檢制的要求，預(yù)應(yīng)力錨索孔造孔質(zhì)量檢查驗(yàn)收表，報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)，并根據(jù)檢查情況簽署驗(yàn)收意見，不合格的孔，封填后重新施工。

9．孔內(nèi)地質(zhì)缺陷，主要是孔內(nèi)錨固段存在裂隙破碎帶，巖石強(qiáng)度低，并可能產(chǎn)生相鄰孔串漏，從而影響錨固段灌漿效果；或孔深不穿過破碎帶，內(nèi)錨頭的圍巖質(zhì)量不高?？變?nèi)地質(zhì)缺陷一般可采用全孔道一次固結(jié)灌漿的方法處理，固結(jié)灌漿后3～7天，按鉆孔要求進(jìn)行孔道清理。對(duì)于破碎帶或滲水量較大的錨孔，安裝錨索前，按要求對(duì)錨索孔進(jìn)行二次高壓劈裂注漿方式進(jìn)行固結(jié)灌漿處理。

五、施工效果

目前丁山河調(diào)蓄池基坑已經(jīng)開挖至目標(biāo)高程，邊坡樁基及錨索體系擋土、穩(wěn)固效果良好，周邊土體、結(jié)構(gòu)物沉降和變形監(jiān)測(cè)皆在預(yù)期可控范圍內(nèi)。為基坑內(nèi)結(jié)構(gòu)物安全、快速施工提供了條件，有力促進(jìn)了深圳市2019年龍崗河流域消除黑臭及河流水質(zhì)保障工程全面推進(jìn)。