范伟亮
中铁二十局集团第五工程有限公司 云南昆明650200
摘 要:深基坑支护结构采用预应力锚索时，无法进行回收，在土壤中留下大量建筑垃圾，对后续土地的利用留下很大困扰，并造成环境污染和资源浪费，可回收预应力锚索的施工技术，将钢绞线回收再利用，减少资源浪费，减少施工成本，回收所需的施工环境限制小，施工操作简便，是一项值得推广应用的技术措施。
关键词:塑料锚固件；可回收锚索
一、工程概况
长隆隧道进口明挖段位于广州市番禺区石壁街道办石壁一村，该段落属于佛莞城际广州南站至望洪站起点，从广州南站出与广佛线属于四线并建段落，前接十九局广佛环线后接入盾构隧道。长隆隧道进口明挖段左线里程范围DK0+000～+225，长225m（含盾构工作井）；右线里程范围DK0+000～+165，长165m（含盾构工作井），基坑最大宽度51.7m。主体为地下一到二层钢筋混凝土箱形结构，主体结构基坑开挖深度约23.0m。采用明挖顺做法施工。本基坑主体围护结构采用钻孔灌注桩+内支撑或钻孔灌注桩+锚索的方案。
二、可回收预应力锚索施工技术参数
2.1 DK0+000--+045（左线）
第一道锚索为4束钢绞线，共17根，锚索长度为22.5m，水平夹角为15°。设计轴向力632.01KN，施加预应力474KN，所处地层为W4全风化泥质砂岩。第二道锚索为5束钢绞线，共17根，锚索长度为19m，水平夹角为15°。设计轴向力877.18KN，施加预应力657.9KN。，所处地层为W4全风化泥质砂岩。第三道锚为3束钢绞线，共17根，锚索长度为16m，水平夹角为15°。设计轴向力436.82KN，施加预应力327.6KN，所处地层为W3强风化泥质砂岩。
2.2 DK0+000--+045（右线）
第一道锚索为6束钢绞线，共17根，锚索长度为26m，水平夹角为15°。设计轴向力1016.58KN，施加预应力762.4KN，所处地层为W4全风化泥质砂岩。第二道锚索为7束钢绞线，共17根，锚索长度为26.5m，水平夹角为15°。设计轴向力1238.77KN，施加预应力929KN，所处地层为W4全风化泥质砂岩。第三道锚为5束钢绞线，共17根，锚索长度为19m，水平夹角为15°。设计轴向力850.81KN，施加预应力638.1KN，所处地层为W3强风化泥质砂岩。
2.3 DK0+090--+146.562（左线）
第一道锚索为3束钢绞线，共21根，锚索长度为30m，水平夹角为15°。设计轴向力450.69KN，施加预应力338KN，所处地层为淤泥质粉质粘土。第二道锚索为5束钢绞线，共21根，锚索长度为29m，水平夹角为15°。设计轴向力836.74KN，施加预应力627.6KN，所处地层为W4全风化泥质砂岩。第三道锚为6束钢绞线，共21根，锚索长度为26.5m，水平夹角为15°。设计轴向力1087.76KN，施加预应力815.8KN，所处地层为W3强风化泥质砂岩。第四道锚索为6束钢绞线，共21根，锚索长度为23.5m，水平夹角为15°。设计轴向力1019.02KN，施加预应力764.3KN，所处地层为W3强风化泥质砂岩。第五道锚为3束钢绞线，共21根，锚索长度为13.5m，水平夹角为15°。设计轴向力451.27KN，施加预应力338.5KN，所处地层为W3强风化泥质砂岩。
2.4 DK0+090--+141.592（右线）
第一道锚索为2束钢绞线，共19根，锚索长度为27m，水平夹角为15°。设计轴向力305.88KN，施加预应力229.4KN，所处地层为淤泥质粉质粘土。第二道锚索为4束钢绞线，共19根，锚索长度为26m，水平夹角为15°。设计轴向力735.4KN，施加预应力552KN，所处地层为W4全风化泥质砂岩。第三道锚为6束钢绞线，共19根，锚索长度为26m，水平夹角为15°。设计轴向力1082.11KN，施加预应力812KN，所处地层为W3强风化泥质砂岩。第四道锚索为6束钢绞线，共19根，锚索长度为19.5m，水平夹角为15°。设计轴向力985.3KN，施加预应力739KN，所处地层为W3强风化泥质砂岩。第五道锚为3束钢绞线，共19根，锚索长度为19.5m，水平夹角为15°。设计轴向力392.26KN，施加预应力294KN，所处地层为W3强风化泥质砂岩。
2.5 DK0+146.562--+167.118（左线）
第一道锚索为3束钢绞线，共8根，锚索长度为32.5m，水平夹角为15°。设计轴向力515.78KN，施加预应力389KN，所处地层为淤泥质粉质黏土。第二道锚索为5束钢绞线，共8根，锚索长度为35m，水平夹角为15°。设计轴向力858.77KN，施加预应力644KN，所处地层为W4全风化泥质砂岩。第三道锚为7束钢绞线，共8根，锚索长度为31m，水平夹角为15°。设计轴向力1196.33KN，施加预应力897KN，所处地层为W3强风化泥质砂岩。第四道锚索为7束钢绞线，共8根，锚索长度为31m，水平夹角为15°。设计轴向力1226.28KN，施加预应力920KN，所处地层为W3强风化泥质砂岩。第五道锚为5束钢绞线，共8根，锚索长度为19.5m，水平夹角为15°。设计轴向力842.69KN，施加预应力632KN，所处地层为W3强风化泥质砂岩。
2.6 DK0+165右线端墙
第一道锚索为5束钢绞线，共2根，锚索长度为36.5m，水平夹角为15°。设计轴向力821.39KN，施加预应力616KN，所处地层为淤泥质粉质黏土。第二道锚索为6束钢绞线，共2根，锚索长度为28m，水平夹角为15°。设计轴向力1088.16KN，施加预应力816KN，所处地层为W4全风化泥质砂岩。第三道锚为7束钢绞线，共2根，锚索长度为28m，水平夹角为15°。设计轴向力1358.38KN，施加预应力1019KN，所处地层为W3强风化泥质砂岩。第四道锚索为7束钢绞线，共2根，锚索长度为24.5m，水平夹角为15°。设计轴向力1383.12KN，施加预应力1037KN，所处地层为W3强风化泥质砂岩。第五道锚为5束钢绞线，共2根，锚索长度为15.5m，水平夹角为15°。设计轴向力877.28KN，施加预应力658KN，所处地层为W3强风化泥质砂岩。
三、可回收预应力锚索的组成?
可回收预应力锚索由导向帽、固定台座、锚固段、钢绞线、波纹套管、注浆管、夹片、锚具组成。可回收预应力锚索受力钢绞线（张拉钢绞线）以导向帽中心平均布置，导向帽中心设置回收钢绞线（专门用于回收拉拔使用）。为了区分张拉钢绞线与回收钢绞线的区别，在可回收预应力锚索制作时，回收钢绞线长度大于张拉钢绞线30cm以上。钢绞线在锚固段固定台座中处于压接状态，在波纹套管中处于自由状态，钢绞线全长都可以自由伸长，外围的波纹套管是为了防止钢绞线腐蚀以及水泥浆渗入钢绞线，使钢绞线自由伸长受制。锚固段由带螺纹的钢筒制作而成，为端部压缩型结构，锚固段长度为4.5m。在锚索成孔后，需将注浆管与锚索同时伸入孔底，注浆管长度大于锚索长度20cm。
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图1 可回收预应力锚索
四、可回收预应力锚索施工方法
4.1钻机就位
根据设计图纸及相关规范的要求，基坑土方挖至锚索标高以下500mm时，应立即停止继续开挖，平整作业面范围场地，吊入钻机就位，钻机下面应垫枕木，保证其平整度。采用罗盘测量钻秆角度，控制误差在±3度以内。钻机安装要求牢固，施工中不得产生移位现象。
4.2钻孔
锚索钻孔设备采用YG-60专业风动潜孔钻，钻孔位置、孔深、孔径及钻孔倾角 均应满足设计要求，成孔直径不小于150mm，在局部含砂地段用钢套管跟进至穿过砂层1～2m处，以防塌孔。在无砂层地段套管跟进至l～3m，起定位、导向作用，锚索实际钻孔深度应比设计深度长0．5m以保证锚索推送到位。
4.3锚索制作
可回收锚索是采购成品组装锚索，组装锚索中钢绞线的下料长度=1.5m张拉余长+自由长度+锚固段长度。锚索进场之后，应仔细检查钢绞线是否平直、完整，剔去带锈和含有齿痕的钢绞线。锚索组装结构应采用枣核形，依次为导向帽，架线环(对中支架)、束线环(内锚固段)；隔离波纹管，对中支架(自由段)，注浆管沿全长设置，因设计要求采用二次注浆法，二次高压注浆管应设置在锚索中间(一次性使用，不回收)，保证锚索在钻孔内居中，保证一定厚度的砂浆保护层(不小于2.0cm)。
4.4安放锚索
锚绳挂孔前，可重新确认钻孔是否符合设计要求，检查各锚的位置是否正确与捆扎是否牢固，检查合格的锚绳并挂孔。安装过程还会检查锚是否进入孔中。设置锚索时，防止扭曲，并用锚杆将注入管放入孔内。管端距孔底50-100mm，插杆角度与孔角一致。插入孔内的深度不得小于锚定长度的95%。安装后，杆始终在孔中。锚和锚头锚固时，锚和水管在锚固时被夹住，锚管放在一起，防止水管脱落。
4.5锚索注浆
锚索注浆是锚索施工的关键技术之一，注浆质量的好坏决定了锚索的拉力大小。清孔后，连接灌浆泵和预埋灌浆管，按设计要求配制水泥浆进行灌浆。灌浆开始时，应采用低压低流量。当浆液离开孔口3～5M时，应立即封孔，以增加灌浆压力和流量。
4.6张拉与锁定
预应力锚索固结体强度达到设计强度的75%且不小于15MPa后可进行张拉，张拉前必须对张拉机具进行标定，避免出现应力误差，分2级张拉，第一次张拉值为总张拉力的70%，两次张拉间隔时间不小于3-5d，第二次张拉到设计值并锁定。张拉腰梁的承压面应平整，并与锚索的轴线方向垂直。锚索张拉之前，须对千斤顶，油压表和高压油泵进行系统标定，采用整体张拉方式。
4.7锚索回收
后期锚索回收十分简单，采用力学回收方法。待结构施工完成或土方回填至可回收锚索下端是，可采用油压分离式千斤顶先回收中心部位的回收钢绞线，在千斤顶施加压力过程中，中心位置回收钢绞线松动并脱离压紧装置，机械配合人工将其抽出。待抽出回收钢绞线后，会在固定台座中产生空隙，锚固段锚头散开，其他的张拉钢绞线便可逐根拔出。
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图2可回收预应力锚索施工
五、结束语
综上所述，提高土地资源的利用率，在保证基坑安全稳定前题下，有效地进行了的锚索的回收，回收的锚索可再重复利用，减少了施工成本，同时也减少建筑垃圾对土壤环境的影响，是一项具有社会效益和经济效益的技术措施。
参考文献
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