預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)探討

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力；錨桿；施工；質(zhì)量控制

　　預(yù)應(yīng)力土層錨桿技術(shù)是一種高效、經(jīng)濟(jì)的巖土體加固技術(shù)，已在地下圍巖和邊坡工程中得到廣泛應(yīng)用。目前，隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，城市用地越來(lái)越緊張，為了充分提高地下空間的利用率，高層建筑地下部分也不斷增加，基坑也越來(lái)越大，越來(lái)越深。深基坑支護(hù)施工除了要求必須滿足自身結(jié)構(gòu)的安全、保證地下室施工安全順利進(jìn)行、確保周邊環(huán)境與建筑物、道路管線的安全外，同時(shí)還必須實(shí)現(xiàn)施工對(duì)周邊的環(huán)境影響最少，降低地下污染、降低造價(jià)的目的。而預(yù)應(yīng)力土層錨桿技術(shù)，其不僅可決定支擋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且還能有效控制基坑變形，在深基坑支護(hù)中起著相當(dāng)重要的作用。

　　一、預(yù)應(yīng)力土層錨桿技術(shù)的工作機(jī)理

　　預(yù)應(yīng)力土層錨桿技術(shù)，是指利用專用土層錨桿施工機(jī)械，將其一端與擋土樁、墻聯(lián)結(jié)，另一端錨固在地基的土層中，通過(guò)對(duì)錨固段灌注高強(qiáng)度等級(jí)水泥砂漿，使其錨固段砂漿體達(dá)到一定的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，以承受樁、墻的土壓力、水壓力等水平荷載，利用地層的錨固力維持樁、墻的穩(wěn)定，為不使樁、墻的位移太大，錨桿在安裝后即在錨桿頂部施加張拉應(yīng)力，使得錨錠板帶動(dòng)錨固體發(fā)生位移趨勢(shì)，錨固體與周圍土體產(chǎn)生抗拔摩阻力，通過(guò)錨具與鋼臺(tái)座反作用于混凝土連續(xù)墻，對(duì)深基坑起支護(hù)作用。

　　二、預(yù)應(yīng)力錨桿的作用

　　在深基坑支護(hù)中，預(yù)應(yīng)力錨桿一般選用鋼鉸線作為預(yù)應(yīng)力筋，利用對(duì)其自由段預(yù)拉的彈性回縮力對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)施以預(yù)設(shè)的應(yīng)力，使支護(hù)結(jié)構(gòu)得以穩(wěn)定，則其作用有以下幾點(diǎn):

　　1．施加預(yù)應(yīng)力實(shí)現(xiàn)荷載平衡

　　其是指將結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力筋和錨具看作施載體將其從結(jié)構(gòu)中脫離，把預(yù)應(yīng)力的作用視為一相應(yīng)荷載(稱為反荷載或是平衡荷載)，由其于外荷載相平衡的條件，去反求預(yù)應(yīng)力的大小、預(yù)應(yīng)力筋的布筋及其彎曲形狀等。這樣，即可把結(jié)構(gòu)當(dāng)成是受到平衡荷載和外荷載作用的非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)來(lái)計(jì)算，為支護(hù)的設(shè)計(jì)和分析提供了依據(jù)，是支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的保證。

　　2．預(yù)加應(yīng)力使土體和錨固體一體化的加固作用

　　通過(guò)預(yù)加應(yīng)力，使自由段處的土體預(yù)壓，使得原來(lái)土壓力方向發(fā)生了改變，阻礙了滑移面的產(chǎn)生，從而抵消了基坑開(kāi)挖時(shí)釋放的土壓力，有效地控制了土體的變形;可使錨固體與土體進(jìn)行協(xié)調(diào)結(jié)合，形成一體化的加固作用，提高基坑的整體穩(wěn)定性。

　　但需注意的一點(diǎn)是，由于預(yù)應(yīng)力錨桿是在基坑自穩(wěn)、土體未產(chǎn)生變形的基礎(chǔ)上才產(chǎn)生作用的，因此，下步開(kāi)挖需在錨桿張拉，施加預(yù)應(yīng)力之后進(jìn)行。

　　三、施工工藝

　　1．鉆孔

　　在鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)合理掌握鉆進(jìn)參數(shù)和鉆進(jìn)速度，防止出現(xiàn)埋鉆、卡鉆等各種孔內(nèi)事故;對(duì)土層錨桿的自由段鉆進(jìn)速度可稍快，對(duì)錨固段則應(yīng)稍慢一點(diǎn)。 采用干作業(yè)法鉆孔時(shí)，要注意鉆進(jìn)速度，避免“別鉆”;鉆孔完畢后，為減少孔內(nèi)虛土，應(yīng)先將孔內(nèi)土充分倒出，再拔鉆桿。 采用濕作業(yè)法成孔時(shí)，要注意鉆進(jìn)時(shí)要不斷供水沖洗，始終保持孔口水位，并根據(jù)地質(zhì)條件控制鉆進(jìn)速度，一般以300 mm/min～400 mm/min為宜，每節(jié)鉆桿鉆進(jìn)后在接鉆桿前，一定要用水反復(fù)沖洗孔底沉渣，直至溢出清水為止，然后拔出鉆桿。

　　2．預(yù)應(yīng)力筋的制作與安裝

　　預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)平直、順直、除油除銹，并做防腐處理;對(duì)鋼筋拉桿，先涂一層環(huán)氧防腐漆冷底子油，待干燥后，在涂一層環(huán)氧玻璃鋼，待其固化后，再纏繞兩層聚乙烯塑料薄膜;對(duì)自由段的鋼絞線，要套聚丙烯防護(hù)套。 鋼絞線如涂有油脂，在固定段要仔細(xì)加以清理，以免影響與錨固體的黏結(jié);除銹后要盡快放入鉆孔并灌漿，以免再生銹。 若發(fā)現(xiàn)孔壁坍塌，應(yīng)重新透孔、清孔，直至能順利送入錨桿為止。

　　3．灌漿

　　灌漿材料選用灰砂比為1∶1或1∶0.5(重量比)，水灰比0.38～0.45的水泥砂漿或是水灰比0.4～0.45的水泥凈漿;水泥宜使用普通的硅酸鹽水泥;水泥漿液的抗壓強(qiáng)度要大于25 MPa，塑性流動(dòng)時(shí)間要在22 s以下，可用時(shí)間應(yīng)在30 min～60 min，必要時(shí)可加入一定量的外加劑或摻和劑，但要攪拌均勻，整個(gè)澆注時(shí)間須控制在≤4 min。

　�。�1）一次灌漿法

　　一次灌漿宜選用灰砂比1∶1～1∶2，水灰比0.38～0.45的水泥砂漿;灌漿時(shí)，將灌漿管推入拉桿孔內(nèi)，在拉桿孔端注入錨漿，并以0.4 MPa左右的灌注壓力開(kāi)始灌漿;在灌漿的過(guò)程中，應(yīng)逐步將灌漿管向外拔出，但灌漿口應(yīng)始終處于漿面以下;待孔口溢出漿液時(shí)，可停止注漿，拔出灌漿管;灌漿時(shí)，壓力不宜過(guò)大，以免吹散漿液和砂漿，待漿液或砂漿回流到孔口時(shí)，用水泥袋紙等搗入孔內(nèi)，再用濕黏土封堵孔口，并嚴(yán)密搗實(shí)，再以0.4 MPa～0.6 MPa的壓力進(jìn)行補(bǔ)灌，穩(wěn)壓數(shù)分鐘后即可完成。

　�。�2）二次灌漿法

　　二次灌漿時(shí)，應(yīng)先灌注錨固段，待所灌注的水泥漿具備一定強(qiáng)度后，對(duì)其進(jìn)行張拉，然后再灌注非錨固段;灌漿時(shí)，對(duì)靠近地表面的土層錨桿，避免引起地表面膨脹隆起，其灌漿壓力控制在0.22 MPa左右;對(duì)垂直孔或傾斜度大的孔，可采用人工填塞搗實(shí)法進(jìn)行灌漿;灌漿結(jié)束后，應(yīng)用清水沖洗灌漿管，直至管內(nèi)流出清水為止;注漿完畢應(yīng)將外露的鋼筋清洗干凈，并保護(hù)好。

　　4．張拉與鎖定

　　土層錨桿灌漿后，待錨固體強(qiáng)度大于15 MPa并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75 %時(shí)，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。 為避免張拉對(duì)相鄰錨桿的影響，應(yīng)采用跳張法，即隔一或隔二張拉，以盡量減少相鄰錨桿張拉引起的預(yù)應(yīng)力損失;錨桿正式張拉前，要取設(shè)計(jì)拉力的10 %～20 %，并對(duì)錨桿預(yù)張拉l～2次。 錨桿張拉要求定時(shí)分級(jí)加荷載進(jìn)行，張拉時(shí)由專人操縱機(jī)械、記錄和觀測(cè)數(shù)據(jù)，并隨時(shí)畫(huà)出錨桿荷載——變位曲線圖，作為判斷錨桿質(zhì)量的依據(jù)。 當(dāng)拉桿預(yù)應(yīng)力沒(méi)有明顯衰減時(shí)，即可鎖定錨桿;為避免張拉值過(guò)小，預(yù)應(yīng)力作用無(wú)法發(fā)揮，或是張拉值過(guò)大，預(yù)應(yīng)力受傷，則張拉值應(yīng)控制在設(shè)計(jì)值的110 %左右，以考慮鎖定時(shí)夾片回縮力損失，張拉鎖定的有效應(yīng)力基本與設(shè)計(jì)值相等。 錨桿鎖定后，若發(fā)現(xiàn)有明顯預(yù)應(yīng)力損失時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

　　四、結(jié)語(yǔ)

　　在對(duì)預(yù)應(yīng)力錨桿進(jìn)行施工的過(guò)程中，管理人員一定要提升管理意識(shí)，做好協(xié)調(diào)與統(tǒng)籌，對(duì)于施工中遇到問(wèn)題需要及時(shí)給以妥善處理。技術(shù)人員一定要熟悉施工工藝流程，對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要工序加強(qiáng)施工的過(guò)程控制，保證工程質(zhì)量。同時(shí)在施工過(guò)程中，一定要加強(qiáng)質(zhì)量控制，做好監(jiān)督與檢測(cè)工作，鑒于作者水平有限，在今后的工作中，還需要不斷地學(xué)習(xí)與總結(jié)，為工程的發(fā)展與進(jìn)步盡自己的一份力。

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