擴(kuò)孔式預(yù)應(yīng)力錨桿工程應(yīng)用實(shí)例

1工程實(shí)例
　　本工程位于廈門市海滄新城CBD中心東北側(cè)，總建筑面積500000 m2，由辦公樓、SOHO、五星級(jí)酒店和商業(yè)設(shè)施組成。設(shè)兩層地下室，基坑底標(biāo)高為－5.00m，場(chǎng)地自然標(biāo)高為6.8 m，實(shí)際開挖深度約11.5～12.3m。場(chǎng)地原始地貌為濱海灘涂，后經(jīng)人工回填整平為建設(shè)用地。地表水穩(wěn)定埋深在黃海高程1.91～5.00m，受海水漲落潮影響，地表水水位變幅在0.5～1.0m。表面素填土層全場(chǎng)分布，厚度約0.6～9.3m，富水性較差，水量不大；淤泥～淤泥質(zhì)土層和粘土層為相對(duì)隔水層?；娱_挖分兩級(jí)進(jìn)行，第一級(jí)采用放坡+噴錨+土釘墻的支護(hù)方式，第二級(jí)采用灌注樁+擴(kuò)孔式預(yù)應(yīng)力錨桿（如圖1所示），局部采用鋼筋混凝土角撐的支護(hù)方式。
　　2擴(kuò)孔錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)
　　根據(jù)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)圖，本工程擴(kuò)孔錨桿長(zhǎng)度27米（其中錨固段17米，自由段10米），抗拔力設(shè)計(jì)值為200KN，錨固段有效孔徑不少于350mm，擴(kuò)孔深度應(yīng)比設(shè)計(jì)長(zhǎng)度長(zhǎng)500mm。錨桿體采用1根直徑28mmHRB400鋼筋。注漿材料為純水泥漿，水泥采用P.c32.5R硅酸鹽水泥，水灰比為了1：1。高壓注漿壓力不少于20MPa,擴(kuò)孔注漿鉆進(jìn)速度為200～250mm/min,水泥用量不少于200kg/m。
　　3錨桿施工技術(shù)控制要點(diǎn)
　　3.1擴(kuò)孔錨桿的施工流程
　　錨桿制作、放樣定位、自由段鉆孔、錨固段擴(kuò)孔注漿、安放錨桿、二次注漿、養(yǎng)護(hù)、張拉鎖定。
　　3.2桿體制作
　　3.2.1鋼筋連接采用直螺紋套筒連接，連接套筒出廠時(shí)應(yīng)附有產(chǎn)品合格證及相關(guān)單位提供的型式檢驗(yàn)報(bào)告。鋼筋連接施工前，對(duì)接頭進(jìn)行施工檢驗(yàn)，其基本參數(shù)要求符合《福建省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)鋼筋滾扎直螺紋連接技術(shù)規(guī)程》（DBJ13-63-2005）的相關(guān)規(guī)定要求。
　　3.2.2錨桿防腐處理
　　自由段鋼筋處理：外套φ50 PVC管，并用水泥漿灌注密實(shí)。
　　錨固段鋼筋處理：下錨桿前進(jìn)行除銹處理，并沿桿體方向每隔2m設(shè)置隔離架，以保證桿體的水泥漿保護(hù)層厚度不少于20mm。
　　3.2.3二次注漿管采用φ15塑料管，在錨固段長(zhǎng)度范圍內(nèi)的管體每間距750mm周圍各鉆3φ5孔，并用工程膠布封牢。
　　3.3鉆孔前，根據(jù)設(shè)計(jì)要求定出孔位，并做好標(biāo)記?？孜坏乃郊按怪狈较蛟试S偏差為±50mm,角度允許偏差為3度。
　　3.4錨桿注漿
　　3.4.1錨桿注漿采用兩次注漿工藝。第一次注漿采用HBT100/400型高壓泵進(jìn)行高壓旋噴注漿。通過(guò)高壓旋噴注漿錨桿錨固段形成較大直徑錨固體，擴(kuò)孔后應(yīng)保證其錨固體直徑不少于350mm。完成第一次注漿后即可下放桿體，二次注漿管隨桿體一同放入鉆孔，桿體放入孔內(nèi)應(yīng)與鉆孔角度保持一致。
　　3.4.2第二次注漿應(yīng)在第一次注漿體出凝之后進(jìn)行，一般為第一次注漿后24小時(shí)，第二次注漿采用水泥用量控制（錨固段?50kg/m）。
　　3.5張拉鎖定
　　錨桿施工完成后20天進(jìn)行張拉鎖定，張拉值為200KN,鎖定值為設(shè)計(jì)值的60%。張拉程序如下：使用ZB4-500型電動(dòng)油泵和YCW60B型千斤頂采用“隔一拉一法”進(jìn)行錨桿張拉；采用分級(jí)加載，每級(jí)加載40KN，加載后恒載5min，初應(yīng)力為設(shè)計(jì)值的10%；當(dāng)錨桿預(yù)應(yīng)力沒(méi)有明顯衰減時(shí)，采用OVM系列錨具鎖定。為減少錨桿的徐變和松弛的影響，可進(jìn)行二次鎖定的方法，以保證錨桿的張拉鎖定值不受損失。
　　4擴(kuò)孔錨桿試驗(yàn)
　　4.1 為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)、確定施工工藝，在錨桿施工前，工程進(jìn)行了基本試驗(yàn)。根據(jù)《海西中心一期工程地質(zhì)勘查報(bào)告》，將錨桿試驗(yàn)施工部位選在基坑的西面，該區(qū)域的典型土層淤泥質(zhì)土層厚度達(dá)到了15.3米。且基坑邊線外2米為施工主道路，因此對(duì)基坑支護(hù)中擴(kuò)孔錨桿的施工質(zhì)量及實(shí)際承載力提出了更高的要求。
　　試驗(yàn)采用3根錨桿，編號(hào)分別為試1、試2、試3，錨桿材料尺寸及施工工藝同設(shè)計(jì)參數(shù)。試驗(yàn)位置深度比支護(hù)結(jié)構(gòu)中的冠梁略低，鉆孔孔口位于地表以下約3米處。
　　4.2錨桿試驗(yàn)
　　試驗(yàn)錨桿施工完成后20天進(jìn)行抗拔力試驗(yàn)，試驗(yàn)按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行?；痉绞饺缦拢豪靡坏浪仨胚B梁作為穿心千斤頂施加反力荷載的坑壁，荷載大小由通過(guò)標(biāo)定的油壓表測(cè)定。錨頭位移量由電子千分表直接測(cè)出。加荷等級(jí)與錨頭位移測(cè)讀間隔時(shí)間如表1所示。
　　在每級(jí)加荷等級(jí)觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，測(cè)讀錨頭位移三次。在每級(jí)加荷等級(jí)觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，錨頭位移小于0.1mm時(shí)，方可施加下一級(jí)荷載。 (Nu為要求最大試驗(yàn)荷載，取值460kN)。
　　錨桿破壞標(biāo)準(zhǔn)：錨頭位移不穩(wěn)定；錨桿桿體拉斷；后一級(jí)荷載產(chǎn)生的錨頭位移增量達(dá)到或超過(guò)上一級(jí)荷載位移增量的2倍。
　　極限承載力取值：取破壞荷載前一級(jí)的荷載值，在最大試驗(yàn)荷載作用下未達(dá)到破壞標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，取最大荷載值為極限承載力。
　　4.3試驗(yàn)結(jié)果分析
　　從表1中可以看出，3根試驗(yàn)錨桿的抗拔力都達(dá)到了基本值400KN，而錨桿采用的桿體材料直徑28mmHRB400鋼筋的屈服強(qiáng)度約為435KN，因此，錨桿都是在桿體幾乎達(dá)到屈服狀態(tài)后破壞的，且錨桿的彈性變形量都符合《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）中的相關(guān)規(guī)定。Q-S曲線圖反映出錨桿在試驗(yàn)開始階段處于彈性變形階段，當(dāng)拉力值達(dá)到400KN時(shí)，錨桿變形顯著增大，繼而發(fā)生塑性變形，錨桿破壞。得出結(jié)論，擴(kuò)孔錨桿的破壞形式是桿體本身的強(qiáng)度破壞，相比于普通錨桿一般發(fā)生的從土體中拔出的破壞形式，抗拔力得到顯著提高。
　　5結(jié)論
　　擴(kuò)孔錨桿由專業(yè)檢測(cè)單位檢測(cè)，由設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理單位隨機(jī)抽取5%做驗(yàn)收試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告表明擴(kuò)孔錨桿為全部合格。目前基坑已順利開挖到底，監(jiān)測(cè)基坑位移小，且安全性好。所以在材料選用上，以及擴(kuò)孔錨桿施工工藝的選擇上都能應(yīng)用于本工程的基坑支護(hù)方案中，也為今后深基坑支護(hù)方案的選擇上提供了很好的工程實(shí)踐證明。