李国超
中国葛洲坝集团电力有限责任公司 湖北省宜昌市 443000
摘要:桩锚支护是目前深基坑支护体系中应用较为普遍的一种形式，通过设置锚杆，可以有效的控制边坡位移和确保基坑安全。本文对预应力锚杆施工技术的特点进行分析，并探讨了边坡支护工程中的预应力锚杆施工技术要点，促进边坡工程质量的提升。
关键词:深基坑；边坡；锚杆
引言
桩锚支护是目前深基坑支护体系中应用较为普遍的一种形式，通过设置锚杆，可以有效的控制边坡位移和确保基坑安全，其施工简便，造价合理，尤其是在土质相对较硬的内陆地区，应用越来越广泛。但近年来在城市深基坑施工中，由于市区建筑密集，新建工程和周边既有建筑物地下室相邻往往较近，使得新建工程相邻建筑物侧边坡往往呈有限范围边坡状态，即边坡宽度为有限宽度，在有限范围边坡状态下，基坑支护体系无法按照常规方法进行设计，尤其是采用桩锚支护设计方案时，锚杆受周边已有建筑物地下室影响长度受到限制，锚杆基本位于滑裂面范围以内，从而极大地影响锚杆承载力，而需采取有限范围边坡支护方案。
1预应力锚杆施工技术在边坡支护中的特点
锚固支护对于动态类土质来讲，其表层的稳定性较差，而锚固支护技术则是将锚杆插入具有流动性的土层当中，然后穿透土层打入固定的地基土体中，在固定土体与锚杆所组成的抗剪力结构下，可对流动性土体形成一种抑制效果，在力传导框架下，可减少单位流动土体的迁移距离，以此来增强土体自身的稳定性。锚固支护技术在应用时，不受地质、气候等环境因素的影响，且实际施工工艺较为简便，人力、物力等资源投入相对较少，现已在大部分土木工程施工中应用。同时，锚固支护施工无须设定相应的建筑模板，当锚杆插入到固定土体中，也不需要向传统的混凝土搅拌工艺一样进行振捣处理，可有效降低整体施工成本。与其他支护技术相比，锚杆全部插入土层基体中，令其具有一定的隐性施工特点，如想最大限度地发挥技术效用，应对各项施工工序进行严格把控，其具体应用形式如下：1）在材料准备阶段，应依据施工特性对所需要的建筑材料进行参数设定，如地基基孔的分布形式、锚杆制定长度与数量、杆体所能承受的张拉力等；2）在现场施工过程中，应对钻井、锚固等施工工序进行严格审查与排列，如对既定位置进行钻取时，应对孔径的大小、垂直度等进行计算，并结合土质特性选取适应的工艺，确保孔位钻取的张力与钻取后的结构力呈现出均衡的状态，进而避免当钻井设备离开孔位以后出现坍塌的现象；3）当完成孔位钻取后，应对孔位进行清洁处理，在锚固施工过程中，应做好相应参数的比对，即注入量与孔位承载量之间的比值，避免锚固过程中产生漏浆、跑浆的现象。
2预应力锚杆施工技术要点
2.1施工工艺流程
按特定的流程有序完成预应力锚杆施工作业，具体为：施工准备→搭设排架→测量放样→钻孔→检查验收→注入锚固剂药卷→安插锚杆→灌注缓凝砂浆→安装垫板垫圈螺帽→张拉锁定→验收评定。
2.2 施工准备
1）材料准备。锚杆杆体选择的是φ36II20MnSi螺纹钢筋，保证所用的钢筋具有顺直、洁净（不存在锈迹）的特点，按照设计要求合理加工；锚具附件有钢垫板、螺帽以及垫圈。预应力锚杆加工作业采取的是一端车丝、一端切角的方式，要求车丝长度达到30cm，通过另一端切削尖角的方式可达到减小插杆阻力的效果。在杆体上搭建对中支架。除此之外，锚杆使用中还使用到速凝错固剂、缓凝锚固剂等辅助材料。2）设备准备。高性能的设备是实现预应力锚杆快速施工的关键，主要包含：徕卡TC1700全站、DQY-1地质罗盘、IOOB潜孔钻、注浆机、MQ-30锚固风枪、螺纹滚丝机、TG-2000扭力扳手、空压机。所用设备中除扭力扳手为2把外，其余均为1台或1把。3）技术准备。做好正式施工前的技术准备工作，以便给预应力锚杆施工提供良好条件：全面检查钢筋，若无误则及时调整或剔除；组织工艺性试验，以便明确速凝锚固剂和缓凝砂浆的使用性能，如凝固时间、强度表现等；检验扭力扳手工作性能，根据所得结果绘制“力矩-张拉力”图，将其作为性能分析的依据。
2.3放样、钻孔
以锚杆布置图为基准，在指定区域测放孔位。固定钻机使其具有稳定性，同时标记待钻进的孔位，标记位置与设计要求的偏差应≤10cm。钻进初期以低风压小功率钻进方式为主，伴随钻进深度的逐步增加，当达到50cm后即可恢复至正常钻进状态（风压和转速提高），钻进期间及时检测钻杆竖直方向角和水平方向角，与设计值所形成的偏差应≤2°，孔深误差宜＜±10cm。对于钻进期间出现的超深现象，需要适当堵塞孔底；若钻孔过程中塌孔，则要及时采取固结灌浆处理措施，恢复至正常状态后再继续钻进成孔，持续向孔内吹风以达到清理钻渣的效果，顺利将孔内钻具提出后再向其中填入水泥袋，以实现临时堵塞保护，避免钻孔受损。
2.4锚固段灌注
孔内设置φ40mmPVC注料管，以MQ-30专用锚固风枪为灌注设备，向其中灌入适量的锚固剂。实际操作时将锚固风枪与主风管和注料管稳定连接，以预先设置的锚杆孔深度为基准，选取合适长度的注浆管并将其完全插入至孔底，利用风水联合法深度清理钻孔，在确保孔内保持洁净状态后即可适当向外拔出注料管（幅度约35cm），再利用风枪注入锚固剂。为充分发挥药卷的性能优势，在使用前需用水浸泡1min，灌注期间的风枪压力应稳定在0.5~0.7MPa，抠动风枪扳手从而向孔内灌浆，并将注料管适当向外拔出2cm，按照上述方法重复施工作业，直至钻孔被锚固剂填充满为止。施工期间及时检查锚固段长度，若存在长度不足的情况需适当补充。
2.5安插铺杆
完成速凝锚固剂的灌注作业后，由施工人员将锚杆插入，在此之前需绑扎张拉段的进浆管（选用的是φ20塑料管），此部分与张拉段底端间距不可超过50cm，确保杆体外露部分达到20cm，缓慢插入杆体。
2.6张拉段灌浆
确保预应力锚杆安装至指定深度后则要随即组织张拉端的灌浆作业，此处选用的是缓凝砂浆材料，要求中细砂粒径≤2.5mm，各材料按照设计配比要求合理掺入，持续搅拌3min或更长，使制得的砂浆具有均匀性。在注浆过程中施工人员缓慢向上拔管，经一段时间的注浆作业后，若浆液至孔口段间距缩小至1m时，则要在前述基础上放慢拔管速度，以免发生浆液外流现象：若孔口段的浆液足够饱满，则使用棉纱堵孔。
2.7安装垫板、垫圈和螺帽
结束张拉段注浆作业后，依次安装孔口钢垫板、球型垫圈和螺帽，及时检测垫板位置并合理调整，使其与锚杆轴线形成相互垂直的位置关系。对于利用球型垫圈也难以调平垫板的情况，需要使用手锤局部凿平，或是向凹陷区域填入速凝锚固剂，最终使垫板维持平整。
2.8张拉锁定
锚杆张拉锁定必须发生在缓凝砂浆初凝前，或是在速凝锚固剂强度提升至20MPa后。做好张拉前的准备工作，使用活动扳手预紧螺帽，确保托板与岩面紧密贴合，检测螺帽外杆体长度，利用扭力扳手有序加载，最终张拉量应达到设计值的110%，经换算后为110kN，达到此要求后即可锁定杆体。结束张拉作业后应再次检测螺帽外杆体的长度。至此，将获得两组检测数据，取两者的差值，最终的计算结果则指的是张拉伸长量。张拉作业以张拉力为主要控制指标，利用伸长值检验。根据相关规定，在50%提升至最终荷载过程中所产生的张拉伸长值应作为重点控制指标，其必须大于自由段理论伸长值的80%。施工人员以设计规范为准，合理操作并加强管理。监理工程师发挥出监管作用，实现对造孔、注浆、张拉等各项工作的全方位监管，组织现场验收作业并整理资料，以便顺利完成张拉作业。
结束语
综上所述，本文围绕其中的预应力锚杆施工技术展开探讨，总结具体施工要点。在实际工程项目中，施工人员需要认识到预应力锚杆施工技术的重要性，根据实际情况优化施工技术，依据规范做好各项施工作业，以便充分发挥出预应力锚杆的作用，维持边坡的稳定性。
参考文献
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