深基坑预应力锚索施工工法

深基坑预应力锚索施工工法

1、前言

随着建筑技术的快速发展，地下空间技术越来越得到广泛的应用，基坑深度越来越深，基坑壁同周围既有建筑物（道路）的间距也越来越小，如何在施工过程中保证基坑稳定、既有建筑物（道路）以及拟建建筑物的结构和操作人员的安全，成为工程的关键。

句容雨润中央国际广场，位于句容市华阳东路与华阳南路交汇东南角，地下两层。本工程±0.00为绝对标高+22.25m，东侧句容市政府路面相对标高+4.20m,其他三侧地面相对标高-0.50m, 坑底相对标高为-12.55m，地下室挖深12.05m～16.75m。基坑开挖面积47000m2,支护周长1200m。属深基坑，其基坑周围的土质和环境复杂，基坑周边离原有建筑（道路）太近，基坑的稳定与否将直接影响居民的生活，因此防止基坑周边既有建筑物（道路）发生过量变形与破坏具有相当的技术难题。本项目针对此技术难题展开了技术攻关，采用预应力锚索与钻孔灌注桩组合方法取得良好效果，保证了施工进度。获得显著的社会效益和经济效益。

2、工法特点

2.1该工法针对离既有建筑物（道路）较近，且基坑深度较深的深基坑，采用预应力锚索与钻孔灌注桩组合方法共同作用，保证周围既有建筑物（道路）的安全。

2.2 将深基坑支护工程检测与监控技术应用于施工，利用监控测量指导施工，动态修正挖槽进度和支护参数，确保施工安全快捷。

3、适用范围

本工法主要适用于临近建筑物（道路）且地质构造复杂的各种深基坑支护工程。

4、工艺原理

预应力锚索由锚固段、自由段和锚头三部分组成。锚固段位于稳定土体内起到提供锚固

力的作用。自由段是连接锚固段的部分，不但起到传递锚固力的作用，而且对锚索锁定提供必要的延伸量。锚头是把拉力施加在腰梁或冠(圈)梁上，并对拉力进行锁定。预应力锚索在基坑开挖前（过程中）预先施加应力进行锁定，该应力通过锚索自由段传递到锚固段，最后有锚固段所在的稳定土体承担，由于提前施加的锚拉力，基坑开挖时护壁桩和其后土体的位移和变形有效地受到限制。

1—混凝土封锚; 2—锚具；3—钢垫板；4—腰梁；5—孔壁;6—自由段经防腐处理的钢绞线；7—隔离支架；8—对中支架；9—水泥浆；10—注浆管；11—裸露钢绞线；12—导向帽；

5、施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程图

5.2操作要点

5.2.1支护结构施工顺序

基坑采用明挖顺作法施工，施工方法及主要顺序如下：

平整场地→测量放线→施工双重管高压旋喷桩→开挖至冠(圈)梁底0.50m，施工圈梁和第一层锚索→圈梁及第一层锚索达到设计强度80%后，基坑分层分块开挖第二层锚索设计高度，是第二层锚索→第二层锚索达到设计强度80%后，基坑分层分块开挖第三层锚索→第三层锚索达到设计强度80%后，基坑分层分块开挖到底，到底后及时满堂浇注砼垫层至支护结构边→待垫层砼达到养护期后，开挖电梯井等局部深坑土方→施工地下室底板→地下室主体结构至±0.00。

5.2.2锚索制作安装

钢绞线下料长度计算公式：

L=a+b+c

L—钢绞线下料长度,mm;

a—钢绞线设计长度,mm;

b—外锚头厚度，mm；

c—锚具长度（垫板、千斤顶），mm；

下料时钢绞线的切割应采用砂轮切割机，禁止用电焊或气割，以免钢绞线头松散及钢绞线受热损伤而降低抗拉强度。

为保证钢绞线在孔中处于居中位置，防止自由段产生过大的挠度和插入钻孔时不搅动孔壁并保证钢绞线有足够的保护层，应沿钢绞线间距1.5m套上隔离支架和对中支架，并用铅丝绑扎牢固，在绑扎过程中钢绞线要顺直，不要歪扭，更不要出现相互交错的现象。注浆管居中放置前端距锚索端头500mm，并在注浆管前端开设两对注浆孔。钢绞线前端套上导向帽，并将导向帽牢固的固定在钢绞线上。锚索自由段涂防锈漆两道并用塑料套管包裹，两端用胶带密封防止水泥浆液渗入自由段的塑料套管内。要求组装的锚索整体性好，每根钢绞线上无伤痕，搬运过程中不走形错位，注浆管畅通，锚固段钢绞线无油污。

锚索主要配件示意图

a)导向帽；b）隔离支架；c）对中支架

锚束制作所采用的隔离架、支撑环装置及绑扎方式均不得妨碍张拉与灌浆的施工操作。对中支架必须保证钢绞线处于居中位置，钢绞线四周应有足够的水泥浆保护层厚度，从而提高锚固力。

锚索安装应在钻孔验收合格后立即进行，安装时应采用人工通过架体送入孔中完成，注浆管随锚索绑在一起同时放入孔内，放置时要求操作人员均匀用力并按设计的倾角和方位角平顺推进，严禁抖动、扭转和串动防止中途散束和卡阻。在锚索推进预定深度后，检查注浆管是否畅通。

5.2.3预应力锚索施工要求

1.锚索按《建筑边坡工程技术规程》GB50330-2002有关要求进行锚杆拉拔试验，便于试验结果调整设计参数。

2.锚索的施工顺序为：测量、定位放线→钻机钻到设计深度→插钢绞线→压力灌浆→养护→施工圈梁→焊锚具→待圈梁砼强度达到龄期时，锚杆预应力张拉→锚头锁定。

3.锚索钻孔200mm，间隔布置，锚杆应错开施工，避免锚杆位置冲突；钻孔前应按标高定位，定位偏差不大于20mm，钻孔深度达到设计要求；在土质松散填土中钻孔时应用套管保护孔壁以避免塌孔。钻孔过程中应采取干钻成孔，不可带水钻进。

4.锚索注浆采用二次注浆工艺：第一次注浆材料选用水泥砂浆，强度不得低于M25，水泥砂浆配合比为水泥：砂：水=1:0.6:0.45，注浆压力0.2～0.5MPa直到浆液从孔中溢出。第二次注浆选用纯水泥浆，水灰比0.45，注浆压力为1.5～2.0MPa，使浆液冲破封口薄膜及初凝砂浆，浆液注入到砂浆和土体之间，达到注浆压力1～2分钟且孔口有冒浆现象时，即可结束注浆。在第一次注浆结束后2小时或水泥砂浆达到初凝状态时进行第二次注浆。

5.当锚固段强度大于15MPa并达到设计强度的75%后方可进行张拉；锚杆张拉顺序应考虑对邻边锚杆的影响；正式张拉前必须对锚杆进行张拉二次，每次张拉力为15KN，是锚杆个部位接触紧密；锚杆张拉荷载要分级逐步施加，不能一下加至锁定荷载。

6.应对锚索自由段、锚固段中的钢绞丝及锚端夹具按相关规范中的要求做防腐处理，防