预应力锚杆在基坑支护中的应用探究

预应力锚杆在基坑支护中的应用探究

黎佩贞

佛山市南海区房产建筑工程有限公司528200

摘要：预应力土层锚杆技术其实是目前广泛应用在岩土体加固的一种经济且效率更高的技术，文章主要分析了预应力锚杆在基坑支护中的应用，以供参考。

关键词：预应力；锚杆；基坑支护

引言

城市建设的脚步不断向前推进，可以使用的土地资源也越来越少了，所以要多利用地底下的空间。如今，越来越多的建筑增加了地下的部分，基坑愈大也愈深。深基坑支护的施工工程，不仅仅要保证结构自身的安全性，更要保证底下的施工、周边的建筑、道路以及环境的安全，尽可能降低影响和污染。

1预应力锚杆技术概述

预应力锚杆就是施加有预应力的锚杆。如采用钢绞线、钢丝等线材作锚杆材料，并施加预应力，则被称为锚索。预应力锚固是预应力岩锚与混凝土预应力拉锚的总称，是在预应力混凝土基础上发展起来的一项锚固技术。它可以按照设计要求的方向、大小及锚固深度，预先对基岩或建筑物施加主动的预压应力，从而达到加固或改善其受力条件的目的。所谓主动的预应力，就是在基岩或建筑物产生变形之前，就已在发挥作用的锚固力。预应力锚固的结构型式各异，但均由锚孔、锚束两个部分组成。锚孔是设置锚束的钻孔，锚束是施加预应力的主体。

2预应力锚杆在基坑支护中的应用

2.1钻孔

基坑支护中，锚固孔的钻设是首要流程，根据设计的桩号，利用拉线和水准测量实施放线工作，并利用油漆与铁杆对所钻锚固孔的位置进行确定。再根据锚固孔与水平角下倾35°的需要，对测放之后的孔位进行钻机的安装，并对其机位进行调整，利用测量工具对其角度进行控制。钻机应结合孔位和方位以及倾角等进行精准就位，在钻进时采取无水的方式进行干钻，并对钻进的速度进行控制，预防因此出现钻孔偏斜和变径以及扭曲的现象出现。且在这一工作中做好相关参数的记录，确保其各项指标达标且做好对其的清孔工作。此外，为了防止钻孔中杂质对水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结度造成影响，可以通过高压空气或者清水清理干净钻孔壁。当完成钻孔施工以后，监理人员需要认真检查孔径和孔深，在达到设计要求后才能够继续进行施工。在对毛孔进行检验时，要确保钻头顺平，不允许出现拉动和冲击。

2.2锚索制作和安装

在钻设锚固孔的基础上，就需要进行预应力锚索的制作与安装。在制作过程中，应确保下料准确而又整齐，切实加强对其误差的控制，利用切割机对钢绞线进行切割。而在安装过程中，首先就是安装其承载体，一般是在处理后的钢绞线下端进行承载体的安装，具体的尺寸应符合设计的需要，利用挤压装置将钢绞线对称地锚固在承载体上且连接强度达标。其次就是安装注浆管，主要是确保其强度达标，以确保整个注浆过程顺利实施。最后是在安装隔离架时，主要就是在锚固段内安装预制的隔离架，安装的间距应结合实际情况来确定。

2.3灌浆

灌浆所用的材料一定是要严格按照所指定的比例。一次灌浆的时候，千万注意，在工程当中，要一步一步把灌浆管向外面慢慢地必出，灌浆口至始至终要在浆的水平面之下，等到孔口开始有浆液溢出的时，注浆就可以结束，再拔出管子。灌浆的时候，压力是绝对不可以太大，才不会把浆液吹散掉。之后再进行二次灌浆的时候，要先把锚固段灌注好，等其灌注的泥浆开始有了一定的强度之后，再进行适度的拉张，之后在进行非锚固段的灌注。灌浆的时候，一定要注意比较靠近地平面的土层锚杆，千万不要发生地表面的隆起和膨胀的现象。灌浆的压力也一定要控制在合理的数值之内，结束灌浆之后，用清水把灌浆管冲洗干净，干净的标准就在于管内有清水流出即可。之后把外露的钢筋一一仔细清洗，确保干净并对其进行保护。

2.4预应力张拉

预应力张拉是基坑支护中最为关键的环节。具体的就是当锚固孔的浆液固定之后，其强度一旦达标就需要及时进行预应力张拉。但是在预应力锚索张拉之前，必须对其所有的张拉设备进行严格检查，确保孔口钢垫板与钢绞线等得到有效清理，确保其承压面平整，按照顺序将锚垫块和锚夹片以及限位板等依次下入，对钢绞线的编号进行再次确认，再将张拉设备进行吊装就位，为预应力张拉做好充分准备。且在正式的张拉之前，按照设定张拉值的10%进行预张拉，第二次预张拉应采用设定张拉值的20%，从而确保其每个部位都能紧密接触，确保钢绞线平整后进行整体张拉。在正式张拉过程中，也应分成两侧进行张拉。在第一次张拉时，采用设计值的50%进行张拉，而第二次张拉则采用设计值进行张拉，持续30min，且对张拉的伸长量进行记录。在对相同结构进行预应力锚索张拉时，应确保其同步实施，才能促进结构受力的均匀性，且在整个张拉过程中应确保安全，加强对千斤顶的观察，将实际的伸长值和设计值比较之后，对其误差进行有效控制，促进整个锚固张拉的质量提高整个高边坡的防护质量。

3预应力锚杆施工质量保证措施

3.1施工材料选择

施工材料的优劣决定着工程整体质量，所以施工单位要对相关材料严格把关。一是对机械材料严格控制，根据施工条件选择合适的机械材料。假如施工路段为粘土土质，麻花钻就能够满足施工要求，如果是砂层石层，则可用使用冲击钻机，如果是破碎的岩石，那么比较适合使用旋转机。针对失稳状态的边坡使用钻进潜孔冲击即可；二是严格控制钢绞线材料，在施工过程中所选择的钢绞线要有较大的强度。同时，还要确保钢绞线的柔韧性能够与工程要求相符合，所选择的钢绞线最好是比较容易弯曲的。

3.2钻孔控制措施

钻孔前，对施工边坡进行危岩清理及地质缺陷处理，如有需要经各方研究后进行锚杆加固处理。由各方联合对锚索孔口部位进行地质鉴定，并提出缺陷处理要求，并按要求进行处理，处理完成后填写预应力锚索孔地质缺陷检验及处理记录表，自检合格及时报请监理工程师验收合格后方可开钻。孔口地质缺陷处理符合设计要求，防止压陷或垫座剪切破坏，处理方式采用加大垫座受力面积，必要时采用岩面锚杆及抗滑筋。

钻孔过程中，必须经常检查钻机定位情况，保证钻机的定位精度。随时了解钻孔孔内状况，特别是锚索内锚固段，如发现有特殊地质情况，尽快与监理及设计单位联系，研究处理方案，并做好记录。钻孔完成后，按照三检制的要求，预应力锚索孔造孔质量检查验收表，报请监理工程师检验，并根据检查情况签署验收意见，不合格的孔，封填后重新施工。

孔内地质缺陷一般可采用全孔道一次固结灌浆的方法处理，固结灌浆后3～7天，按钻孔要求进行孔道清理。对于破碎带或渗水量较大的锚孔，安装锚索前，按要求对锚索孔进行二次高压劈裂注浆方式进行固结灌浆处理。

3.3锚杆预应力监测

锚杆预应力监测采用锚杆测力计，对于大吨位的测力计，通常采用钢弦式锚杆测力计。通过锚杆应力监测，可以获得锚杆轴力随时间变化的动态曲线。在锚杆锁定后如出现异常变化，应据情况查明原因。锚杆预应力降幅过大时，应分析是否失效，查明降幅过大的原因，在确认锚杆有效的条件下，采取补张拉措施恢复锚杆预应力，达到设计锚固力的要求；如出现锚杆预应力增大现象，特别是锚杆预应力接近或超过设计允许预应力值时，应分析岩土体产生变化破坏的可能，确认锚固力是否还能满足岩体的加固要求，必要时要及时采取补救措施。

结束语

预应力土层锚杆在深基坑支护技术是一个新型的应用也十分广泛的建筑技术，所以在应用的过程，最基本的要把每一个环节每一个步骤做到细致，严格按照规范要求，人员管理也要到位，切不可马虎，否则起不到应用价值之外，还有可能浪费资源甚至造成人身、环境危害。

参考文献：

[1]李义国.预应力锚杆在设计施工中常见问题[J].内蒙古科技与经济.2012（24）

[2]谢凯尚.预应力锚杆施工过程应注意的问题[J].科技资讯.2011（20）

[3]刘芳玲，陈文峰，李安元.预应力对拉锚杆技术在深基坑工程中的研究与应用[J].施工技术.2016（07）