深基坑支護中土層錨桿施工技術(shù)探析

1、前言
　　土層錨桿在80年代用于高層建筑深基坑支護，一般壓力灌注漿較多，也有二次灌漿及壓力灌漿的，錨筋從粗鋼筋發(fā)展到鋼絞線，從一層錨桿到深坑四層錨桿，已制定了行業(yè)規(guī)范。目前土層錨桿的應(yīng)用已較普遍，并且都為預(yù)應(yīng)力錨桿。
　　2、土層錨桿施工
　　2.1 施工工藝
　　2.1.1 錨桿施工順序
　　場地須先挖土后按鉆孔、插入鋼筋或鋼絞線、灌漿、養(yǎng)護、安裝錨頭預(yù)應(yīng)力張拉、挖土的順序施工，并循環(huán)進行第二層、三層施工。
　　2.1.2 工藝流程
　　(1)干作業(yè)：干作業(yè)的工藝流程是（按機械公司自制鉆桿）：施工準(zhǔn)備→移機就位→校正孔位調(diào)整角度→鉆孔→接螺旋鉆桿，繼續(xù)鉆孔到預(yù)定深度→退螺旋鉆桿→插放鋼筋或鋼絞線→插入注漿管→灌水泥漿→養(yǎng)護→上腰梁及錨頭（若地下連續(xù)墻或樁頂圈梁則不需腰梁）→預(yù)應(yīng)力張拉→鎖緊螺栓或楔片→錨桿施工完繼續(xù)挖土；
　　(2)濕作業(yè)：濕作業(yè)的工序中增加用水沖鉆入，采用內(nèi)外套管鉆進并拔出，在有地下水，有卵石、巖石的情況下施工便利。其工藝流程系按Krupp公司鉆機施工。
　　濕作業(yè)工藝流程為：施工準(zhǔn)備→移機就位→安鉆桿校正孔位調(diào)整傾角→打開水源→鉆孔→反復(fù)提內(nèi)鉆桿沖洗→接內(nèi)套管鉆桿及外套管→繼續(xù)鉆進→反復(fù)提內(nèi)鉆桿沖洗到預(yù)定深度→反復(fù)提內(nèi)鉆桿沖洗至孔內(nèi)出清水→停水→拔內(nèi)鉆桿（按節(jié)拔出）→插放鋼絞線束及注槳管→灌漿→用拔管機拔外套管（按節(jié)拔出），二次灌漿→養(yǎng)護→安裝腰梁→安錨頭錨具→預(yù)應(yīng)力張拉→楔片鎖緊→錨桿完后挖土。
　　2.2 施工要點
　　2.2.1 施工前的準(zhǔn)備工作
　　施工前除做好錨桿施工分項組織設(shè)計外，還應(yīng)做好以下工作：
　　(1)與挖土方作業(yè)配合，使挖方作業(yè)面低于錨桿頭標(biāo)高50～60mm，并平整好錨桿操作范圍內(nèi)的場地，以便于鉆孔機施工；
　　(2)采用濕作業(yè)施工時，要挖好排水溝、沉淀池、集水坑，準(zhǔn)備好潛水泵．使成孔時排出的泥水通過排水溝到沉淀池，再入集水坑用水泵抽出，同時準(zhǔn)備好鉆孔用水；
　　(3)其他難備，包括電源、注漿機泵、注漿管鋼索、腰梁、預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備等。
　　2.2.2 鉆孔
　　(1)鉆孔前按設(shè)計及土層定出孔位作出標(biāo)記；
　　(2)錨桿水平方向孔距誤差不大于50mm，垂直方向孔距誤差不大于100mm鉆孔底部偏斜尺寸，不大于長度的3％，可用鉆孔測斜儀控制鉆孔方向；
　　(3)濕作業(yè)成孔：先啟動水泵，注水鉆進，并根據(jù)地質(zhì)條件控制鉆進速度，每節(jié)鉆桿在接桿前，一定要反復(fù)沖洗外套管內(nèi)的泥水，直到清水溢出。接外套管時要停止供水，把絲扣處泥砂清除干凈，抹上少量黃油，要保證接的套管與原有套管在同一軸線上。鉆進過程中隨時注意速度。
　　(4)干作業(yè)成孔：要隨時注意鉆進速度，避免“別鉆桿”，應(yīng)把土充分倒出后再拔鉆桿，以減少孔內(nèi)虛土，方便拔桿。
　　2.3 多股鋼絞線的錨索制作
　　國內(nèi)常用鋼絞線錨索，7Φ5及7Φ4其力學(xué)強度為：7Φ5，A＝138mm2，標(biāo)準(zhǔn)強度l470N／mm2設(shè)計強度1000N／mm2；7Φ4，A＝88mm2，標(biāo)準(zhǔn)強度1570N／mm2，設(shè)計強度l070N／mm2。鋼絞線的制作是通過分割器（隔離件）組成，其距離為1.0～1.5m，一般鋼絞線由3，5，7，9根成索。
　　2.4 灌漿
　　(1)灌漿材料用325號以上的水泥，水灰比0.45～0.55。如用砂漿，則配合比1:1～1:2砂粒不大于2m，砂漿僅用于一次注漿，錨固體的強度等級不宜低于M10；
　　(2)水泥漿或砂漿攪拌后用2.5～5.0MPa的壓力泵以耐高壓塑料管，將水泥漿注入鉆孔內(nèi)；
　　(3)濕作業(yè)有外套管留在孔內(nèi)的，注漿后用液壓拔管器拔外套管。拔外管時要保證拔管器油缸與外套管同心，如不合適，應(yīng)在液壓缸前用方木墊平墊實，使液壓缸卡住下一節(jié)套管，保證卡住后，再慢慢開絲扣；
　　(4)如需在錨固段采用壓力灌漿，則在外套管口戴上灌漿帽進行壓力灌漿，第一節(jié)從0.3～0.5MPa，以后逐漸加大壓力到2～3MPa。
　　2.5 預(yù)應(yīng)力張拉
　　錨固體養(yǎng)護一般達(dá)到水泥砂漿強度的70％值，可以進行預(yù)應(yīng)力張拉。
　　(1)為避免相鄰錨桿張拉的應(yīng)力損失，可采用“跳張法”即隔1拉1的方法；(2)正式張拉前，應(yīng)取設(shè)計拉力的10％～20％，對錨桿預(yù)張1～2次，使各部位接觸緊密，桿體與土層緊密，產(chǎn)生初剪；(3)正式張拉宜分級加載，每級加載后恒載3min記錄伸長值。
　　2.6 腰梁設(shè)計與安裝
　　(1)腰梁設(shè)計：腰梁是傳力結(jié)構(gòu)，將錨頭的軸拉力傳到樁上，分成水平力及垂直力。腰梁設(shè)計要充分考慮支護結(jié)構(gòu)特點、材料、錨桿傾角、錨桿的垂直分力以及結(jié)構(gòu)型式。一種是垂直分力較小，采用工字鋼組合箱型直梁式，通過腰梁托板承受垂宣分力，制作簡單，拆裝方便。另一種傾角較大垂直分力大，腰梁需承受較大的復(fù)合力矩，采用直梁式無法承受，為此設(shè)計異形支承座板，其特點是組合工字鋼斜梁，承受軸壓力，充分發(fā)揮工字組合梁的特點。垂直分力由異形鋼板承受，結(jié)構(gòu)受力合理，節(jié)約鋼材，加工簡單。
　　(2)腰梁加工及安裝：腰梁的加工安裝要保證異形支承板承壓面在一條直線上，才能使梁受力均勻。護坡樁施工過程中，各樁偏差大，不可能在同一平面上，有時甚至偏差較大，必須在腰梁安裝中予以調(diào)整。方法是：在現(xiàn)場測量樁的偏差，在現(xiàn)場加工異形支撐板，進行調(diào)整，使腰梁承壓面在同一平面上，對錨桿點也同樣進行標(biāo)高實測，找出最大偏差和平均值，用腰梁的兩根工字鋼間距進行調(diào)整。
　　直接安裝法：把工字鋼按設(shè)計要求放置在擋土樁上，用枕木墊平，然后焊綴板組成箱梁，其特點是安裝方便省事。但后焊綴板不能通焊立縫，不易保證質(zhì)量。組裝成梁后整體吊裝法：在現(xiàn)場基坑上面將梁分段組裝焊接，再運到坑內(nèi)整體吊裝安裝。
　　3、結(jié)語
　　土層錨桿技術(shù)目前已經(jīng)相當(dāng)成熟，但根據(jù)具體的工程狀況進行改進還是有必要的，因此，在實際施工中大家要注意施工中的細(xì)節(jié)，隨時改進施工技術(shù)，保證工程質(zhì)量。