周宗光
湖北省地质局第六地质大队 湖北省孝感市 432000
普通锚索是不可回收的，这样就造成了严重的地下环境污染，并且留下大量钢绞线或钢材成为后续工程施工的地下障碍物，这些埋置于地下的钢绞线以及钢材不但对临近地下空间的开发造成了很大障碍，同时也有可能在相邻单位之间引起纠纷。上世纪90年代出现了可回收锚索，但是一直受到回收率底、拉力不能满足要求等因素影响，并未受到广泛的使用。本文详细介绍了新型可回收锚索以及其施工方法，该锚索不但抗拉力获得较大提升，回收率也得到极大保证。
关键词：可回收锚索；基坑工程；质量；应用
引言
锚索的施工质量目前普遍存在的问题较为突出，主要体现在抗拉力的保证和是否可以回收两个方面。普通锚索抗拉力容易得到保证，但是由于不可回收，从而造成的“红线”纠纷问题、二次开发难度加大、地下环境污染、资源浪费等较多负面影响。可回收锚索虽然大大降低了普通锚索造成的负面影响，但是受到设计和材料等末端因素的影响，抗拉力一直被人所怀疑，而很多可回收锚索虽然可以回收，但是受到操作环境和回收机具等方面的制约，在具体操作过程中不够高效便捷，导致回收成功率下降。所以本文重点介绍新型可回收锚索在工程中的应用，以保证锚索的抗拉力及回收率。
1锚索回收特点
锚索的可回收从根本上解决了因钢筋、钢绞线长期埋在地下造成地下环境污染、二次开发难度加大和引起的相邻单位之间的“红线”纠纷。而且回收之后的钢筋、钢绞线还可以重复利用2-3次，直至不能使用后还能作为回收资源进行重新熔炼，大大节约了施工成本和开发成本，为企业发展做出较好的经济贡献，体现了较好的环境保护和社会效益。
2锚索回收施工原理
锚索回收并不意味着将施工完毕的锚索整体从土层内取出，而是将不宜破坏和对地下环境影响最为严重且不利于二次开发的金属杆芯材料大部分取出。钢绞线或钢筋均采用了套管包裹技术，利用PVC或波纹管包裹钢绞线（使用钢绞线时为PVC套管，使用钢筋时为波纹管套管），保证水泥浆与锚索杆体的隔离，保证锚索杆体顺利回收。锚索杆体端部设置锥形钻头，锥形钻头在与杆体连接的时候采用旋转挤压套筒或者螺纹套筒连接（使用钢绞线时为旋转挤压套筒连接，使用钢筋时为螺纹套筒连接），旋转挤压套筒和螺纹套筒拆装方便，一个成年人利用一把扳手及小锤等工具，通过固定锚索杆芯顶端，然后沿锚索安装的反方向（一般为顺时针方向）旋转，便可顺利回收。
3适用范围
可回收锚索不仅可以用于建筑工程深基坑支护工程，还特别适用于其他临时性岩土工程加固及水电、国防、矿山，市政等工程领域的各类岩土边坡、洞室加固。
4施工工艺流程及操作要点
4.1工艺流程
可回收锚索施工工艺流程：准备工作（测量放线、钻机就位）→钻孔、清孔→二次成孔（扩孔）→清孔→安装锚索杆芯→一次注浆→拔出套管→二次注浆→张拉锁定→锚索回收补浆（第三次注浆）。
4.2施工工艺
4.2.1成孔钻进施工
介于选用钻机进尺方式类似钻孔灌注桩施工钻机，所以施工工艺具有相通之处。
钻就位后应明确所施工锚索的设计长度及设计标高，由于钻进时土层表面已经揭露，需要根据揭露面地质条件配置成孔泥浆，泥浆配制参考钻孔灌注桩泥浆配制相关规定。检查钻头直径，钻杆长度以匀速钻进，保证孔壁稳定。
4.2.2扩孔钻进施工
扩孔工艺流程设置如下：
①跟管钻进至扩孔深度，并检查钻杆深度与套管深度是否一致。确保钻杆深度≥套管深度。
②第一节扩孔（扩孔长度视地层而定），操作步骤如下：钻进引孔→一节钻杆到底后提升钻杆→从上至下扩孔→一节钻杆到底后，从下向上扩孔至套管深度→向前推进该节钻杆，安装第二节钻杆，进入第二节扩孔工序。
③第二节扩孔（扩孔长度增加），工法同上。
④第三节扩孔（扩孔长度增加），工法同上。
4.2.3锚索杆芯加工及安装
（1）锚索以钢绞线数量及抗拉力要求分为2索、3索以此类推，钢绞线一般采用15.24钢绞线，长度相同的情况下，钢绞线数量越多，抗拉力越大。
（2）杆体加工制作前，应对钢绞线进行质量检验，然后对钢绞线外加一层PVC管（或波纹管），并在钢绞线杆体端部安装挤压套（钢筋用螺纹套），并用生胶带封闭连接锥形板防止浆液渗入；安装挤压前根据设计要求对挤压套及钢绞线的摩阻力进行测试，符合设计要求后批量作。
（3）截取钢绞线的长度应比设计锚索长度长1-1.5m，便于回收；每1.5m设置一个钢绞线居中支架；
（4）锚索杆芯安装一般由人工完成，安装过程要求“快速、平稳、顺利”。锚索安装时应防止锚索弯曲、扭曲，注浆管随锚索一起放入孔内，距孔底50-100mm，锚索安装角度应于成孔角度相符，锚索外端锁定结构物不小于1000mm。
4.2.4锚索注浆施工
（1）将注浆管往外拉出300mm，采用孔底反向注浆的方式，浆液从注浆管向内灌入，气直接排出；
（2）二次高压注浆采用水灰比0.45～0.5的纯水泥浆，并掺加补偿收缩微膨胀剂，搅拌均匀并过筛，随拌随用，初凝前用完，在一次注浆后24h后进行。
（3）插入锚索体时应对套管加以保护，以免受损而造成水泥浆液渗入套管内，导致锚索不能回收。为确保锚索可回收及重复使用，在套管内须注入特定的防护液体，（若是成品锚索则省略该步骤）防漏填充剂是按特定的配合比及混合方法制作，注入直至达到塑料管面高度。
（4）补浆及封孔施工应将水泥浆压注至孔口，并补浆3～5次，直至浆液面不再下降为止，水泥浆采用早强水泥，水灰比0.5，流动值12min±2s，单轴抗压强度sc=40MPa。
4.2.5锚索张拉和锁定
（1）锚索张拉应符合下列规定：
①锚头台座的承压面应平整，并于锚索轴线方向垂直；
②锚索张拉前应对张拉设备进行标定；
③锚索张拉时
④锚索张拉应有序进行，张拉顺序应考虑邻近锚索的互相影响；
⑤锚索正式张拉前，应取0.1-0.2轴向拉力设计值Nt对锚索预张拉1-2次，使锚索杆体完全平直，各部位接触紧密；
⑥锚索应采用符合标准和设计要求的锚具。
（2）锚索张拉至1.05-1.1Nt时，对岩层、砂性土层保持10min，对粘土层保持15min，然后卸载至锁定荷载设计值锁定进行锁定。锚索张拉荷载的分级和位移观测时间应遵守相关规范的规定。
4.2.6锚索回收
锚索的回收是整个施工流程的重中之重，是可回收锚索推广价值的重要体现方式。主要利用锚索端部挤压套固定钢绞线，当钢绞线与挤压套脱离，便可成功回收钢绞线，只余留锚固体在土层内。所以钢绞线保护套是否破损、渗浆都是影响锚索成功回收的关键。
锚索回收工艺较为简单：①从锚环内取出钢绞线夹片，然后取下锚环；②利用钢绞线自重，沿钢绞线方向轻轻晃动钢绞线；③利用小锤轻敲钢绞线端部；④顺时针旋转钢绞线，解开钢绞线与锚具的锁扣；⑤人力回收钢绞线。
5锚索质量控制
5.1成孔质量控制
（1）钻机就位前对锚索位置进行测定，钻孔定点水平误差不大于50mm，垂直误差不大于100mm，确保锚索在同一水平面。
（2）钻机就为时对工作面进行清理，确保钻机安装达到“正、平、稳、固”；要求钻机钻进后不摇摆、不位移。
（3）钻机就位后需检查钻杆倾斜度，确保锚索施工角度。
（4）钻孔施工需使用清水（泥浆），清孔时需用压缩空气排泥屑后用清水重复清洗。需注意的是在钻孔过程中防止塌孔和泥屑排除，是可回收锚索能否安装的关键。
5.2注浆质量控制
（1）制浆
制浆材料：P42.5水泥，现场施工用水；
浆液搅拌时间：≮3min。
浆液配比：水泥浆水灰比0.45-0.5（若设计单位并未提供水泥浆配比，水灰比可参照CEES22:2005《岩土锚杆（索）技术规程》8.4.2条要求执行），根据水泥用量添加3%比例膨胀剂，增加锚杆与土层之间的摩阻力；使用适当的膨胀剂，使得锚杆体与土壤紧密结合从而达到增加锚杆摩擦力的效果。
膨胀剂是一种化学外加剂，加在水泥中，当水泥凝结硬化时，随之体积膨胀，起补偿收缩和张拉钢筋产生预应力以及充分填充水泥间隙的作用。在锚索注浆时要求增加使用膨胀剂，严格控制施工过程，确保施工质量。
结语
本文主要通过对钻具设备优缺点、适用范围、成孔、注浆质量控制及锚索回收等重要方面进行分析总结，对其中的关键技术进行攻关研究，形成一套可靠的工艺方法，来保证并提高锚索抗拉力，节省设计及施工资源以达到节约工期、减小成本、增加经济效益的目标。
参考文献
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