【巖土知識】巖土錨固技術在深基坑支護工程中的應用
隨著城市化進程的不斷深入，深基坑項目日益增多，巖土錨固技術受到了普遍重視，并獲得了良好應用。巖土錨桿將會被設置在地層的一定深度，一端連接建筑結(jié)構(gòu)，另一端則被有效錨固，從而起到承受結(jié)構(gòu)拉力，維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的目的。通過巖土錨固技術的應用，可以使巖土更加穩(wěn)固，大幅降低結(jié)構(gòu)物的自重，既有利于工程材料的節(jié)省，又有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的保證。本文將以某深基坑支護施工為例，探討了巖土錨固技術的具體應用。
一、 巖土錨固技術簡介
1、錨桿的分類及應用
根據(jù)預先施加預應力與否，可將其分為兩大類，一類是預應力錨桿，另一類是非預應力錨桿。
在深基坑支護工程中，所采用的支護結(jié)構(gòu)通常被設置成懸臂結(jié)構(gòu)，在嵌固深度上也有一定的要求，通常控制在0.5H到1.0H之間(H指的是基坑深度，普遍集中在5m到10m這一范圍)。通過預應力錨桿這種支護結(jié)構(gòu)，能夠大幅減少嵌固深度，同時優(yōu)化受力形式，不僅便于施工，減少施工時間，而且有利于工程材料的節(jié)省，另外，可靠性也較有保證，因此，預應力錨桿技術開始在深基坑支護中獲得了大量應用。
2、預應力錨桿的構(gòu)造
預應力錨桿包括三大部分：
1)錨頭。錨桿通過錨頭和圍護結(jié)構(gòu)連接到一起。對錨桿施加相應的預應力時，便會通過錨頭這一裝置將力傳遞給結(jié)構(gòu)物;
2)桿體。桿體將錨頭、錨固體這二者連成整體，具有彈性變形特征，負責預應力的傳輸;
3)錨固體。負責將拉力通過桿體轉(zhuǎn)移給地層。
二、預應力錨桿的構(gòu)造
某深基坑工程，其平面規(guī)格為510m*43m，將通過明挖法進行施工。基于基坑深度考慮，圍護結(jié)構(gòu)使用φ800mm的鉆孔灌注樁，并將間距設置為1000mm，另外，樁間還設置有旋噴樁以實現(xiàn)止水的目的。通過錨桿支撐體系以實現(xiàn)對基坑的有效支護，每一根錨桿均包括4束鋼絞線，錨桿水平間距設計為2.0m，豎向設置2道。在基坑中設有井點以實現(xiàn)降水的目的。
三、巖土錨固工程施工技術
1、工藝流程
上方開挖至設計標高——平整場地——定孔位——鉆機就位——鉆孔——入錨桿——注漿——檢驗注漿質(zhì)量——養(yǎng)護5d到6d——上錨具及腰梁——張拉鎖定，并繼續(xù)土方開挖。
2、施工工藝
1)、鉆孔
鉆孔直徑取值150mm。在正式鉆孔之前，應按照設計規(guī)定，準確定出鉆孔位置，并予以標記，錨索水平誤差應控制在50mm以內(nèi)，垂直孔距誤差應控制在100mm以內(nèi)。鉆孔底部的偏斜尺寸應控制在錨索總長度的3%以內(nèi)。不允許使用泥漿進行護壁成孔操作。
2)、錨索的組裝
每條錨索均由4束7φ5鋼絞線組裝而成。根據(jù)設計要求進行鋼絞線的下料，每股長度誤差均應控制在50mm以內(nèi)。為準確區(qū)分自由段和錨固段，應對二者施以不同標記。對錨固段的錨索應予以架線環(huán)設置，每1m的距離穿一個，另外，應為相鄰架線環(huán)設置一道箍筋環(huán)。至于自由段的鋼絞線，應將其置于塑料管中，并對錨固端頭涂抹一定量的黃油，待導向帽設置完成后，則需要將其平順擺放，留待使用。
3)、錨索的設置
當確認錨索、孔位的一致性符合要求后，才可進行錨索(綁有注漿管)的入孔操作，使注漿管最下端和孔底之間的距離大約為50mm;錨固段設置成花管形式，同時使用黑膠布將孔眼嚴密封實。將桿體置于鉆孔時，應注意角度的協(xié)調(diào)，同時保證用力的均勻性，對止?jié){密封裝置進行認真檢查，保證其定位的準確性，一旦發(fā)現(xiàn)損壞，應及時更換，定期對排氣管進行檢查，使其始終處于通暢狀態(tài)。
4)、注漿
待錨索設置結(jié)束之后，采用灰砂比為1：1的水泥砂漿進行常壓注漿操作，待初凝之后，采用純水泥砂漿進行高壓注漿操作。為保證漿體具有足夠的早期強度，可摻加一定比例的早強劑。通過孔底返漿法對錨固段進行注漿操作時，應將注漿管、孔底之間的距離保持在50cm左右，然后在壓漿機的幫助下把水泥漿灌注到孔底，將其中的空氣排出，直至完成整個鉆孔的注漿操作。
5)、腰梁和墊塊安裝
對錨索進行張拉之前，需要在樁身設計高程位置安裝支撐用的鋼架，與此同時，在鋼支架以及錨索自由段的相應位置安裝鋼腰梁，安裝時，應使腰梁和樁身緊密貼在一起，如果無法做到，則使用C20細石砼予以有效充填，將鋼墊塊牢固設置在鋼腰梁上，并使其上表面和錨索呈垂直關系。
6)、錨索張拉
當錨固體逐漸凝實，且強度超過15.0Mpa之后，才允許進行張拉。在正式張拉前，應對相關的張拉設備予以準確標定，還需要按照0.1倍的設計值進行一次預張拉，從而保證錨索桿體能夠有效伸直。
對錨索進行張拉時，應按照標準程序進行，另外，在制定張拉順序的過程中，還需要充分考慮鄰近錨索之間的彼此影響。如果由于鋼絞線松弛等原因?qū)е骂A應力出現(xiàn)不同程度損失，那么需要在張拉結(jié)束后予以相應的補張拉，最后將其鎖定。
四、質(zhì)量控制
1、在錨桿正式施工前，應試做一根錨桿，并進行Q―S曲線的準確繪制，從而驗證錨桿性能是否符合要求，同時根據(jù)試驗結(jié)果對錨桿設計及施工進行優(yōu)化調(diào)整。另外，施工結(jié)束后，應以每層為單位，制作2錨桿，留作驗收用。
2、錨桿注漿操作采用型號為JBW150/40壓漿泵進行，壓力控制在0.15Mpa到0.30Mpa之間，還需要進行高壓補漿，直到有清水泥漿返出為止，且不可低于兩次，至于時間間隔則需要控制在8h以內(nèi)。對錨桿進行注漿操作時，應對漿液做過篩操作，制備完成的漿液應該在初凝之前予以全部注完，每次手工時，應對漿管、漿泵等進行徹底清洗。
3、向錨孔注入水泥漿后，應給與規(guī)定的養(yǎng)護時間，在此期間禁止移動錨索。對錨桿進行為期7d的養(yǎng)護，當桿體強度達到標準(即超過15Mpa)時，方可進行張拉。
4、應保證鋼絞線沒有損傷，并予以有效調(diào)直，同時做好除銹工作。對于相同孔徑鋼絞線而言，應保證它們具有相同的長度，切斷之后，應使用鐵絲對其兩端進行有效的捆扎固定。待錨桿施工結(jié)束后，使用瀝青這種材料對外露錨頭予以涂封。
5、在鋼絞線的一系列操作中，無論是選擇試驗，還是質(zhì)量要求，又或者是錨索的張拉，均需要按照規(guī)范予以操作，不允許盲目施工，從而防止安全事故的發(fā)生。
五、結(jié) 語
在深基坑項目的施工中，巖土錨固發(fā)揮著十分重要的作用，同時其施工也具有一定的難度，所以，在正式施工環(huán)節(jié)，應選用資質(zhì)合格的施工隊伍負責施工，并對施工質(zhì)量予以嚴格管控，從而保證深基坑的施工質(zhì)量，最終保證整個工程項目的施工質(zhì)量符合要求。
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