浅谈预应力锚索施工方法及措施

发表时间：2019-11-26T10:13:17.690Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年17期 作者： 王建林 李辉

[导读] 锚索施工前要进行专业设计和计算，施工过程中需做锚索基本试验，提供承载力值，试验结果要及时反馈给设计部门。

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摘要：基坑支护结构锚索施工用于支护结构的横向支撑，防止因支护结构悬臂高度过高从而导致支护结构倾覆或坍塌。 关键词：施工工艺、定位、成孔、注浆、腰梁、锚索试验

1.概述

锚索施工前要进行专业设计和计算，施工过程中需做锚索基本试验，提供承载力值，试验结果要及时反馈给设计部门，以便于设计部门及时调整数据和设计方案。 2.施工工艺

施工工艺：工作面土方挖运→锚索定位→钻进成孔、注浆→预应力锚索加工、安放→制作、安装腰梁→张拉锁定

3.锚索工作面土方挖运

在锚索施工前应组织机械对锚索工作面土方进行挖运，工作面要平整，且要结合锚索钻机实际机高H的情况进行工作面标高开挖控制，锚索工作面开挖标高=锚索孔口标高+H，H=-0.8m，如上图。 4.锚索定位

开挖后的基坑壁需挖掘机配合，经过修整，按设计要求的标高和水平间距，用水准仪和钢尺定出孔位，做好标记。

将锚索钻机，对准已放好的孔位，调整好角度，预应力锚索孔间距允许偏差不大于100mm，钻孔底部的偏斜尺寸不大于锚索长度的1.5%，由质检员验收合格后准许开钻。 5.锚索钻进成孔、注浆

采用XP-30型专用旋喷锚杆钻机，将桩机移到指定位置，连接高压注浆泵和钻机的输送高压喷射液体的高压管长度不宜大于50米，使钻头对准锚孔中心。采用水泥浆液扩孔工艺，上下往返扩孔两遍，水泥采用P.O42.5，注浆水灰比1.0；扩孔的高压喷射压力为大于20MPa，喷嘴给进速度（10～20）cm/min，喷嘴转速为（10~15）r/min；

（1）因锚索钻孔采用机械成孔、套管跟进内循环施工工艺，在距坑边6米以外开挖泥浆池。

（2）因场地地质条件及周边环境复杂，为减少锚索施工时对临近建筑物的影响，采用高压旋喷锚索施工工艺，锚索施工时应间隔施工（隔三打一）；锚索成孔前，根据设计要求和土层条件，定出孔位，作出标记，孔深偏差±50mm，孔距偏差±100mm，孔径偏差±5mm，钻孔底部的偏斜尺寸不大于锚索长度的1.5%；

（3）高压旋喷锚索自由段孔径为200mm，锚固段孔径为300mm，扩大头段孔径为600mm，自由段水泥用量不小于80kg/m，锚固段水泥用量不小于120kg/m（扩大头位置不小于400kg/m）；锚索间距2m设置定位支架，保证锚杆四周有足够的浆体。 6.钢绞线制作安装

钢绞线下料长度按下式确定：L=L1+L2+L3，式中L为钢绞线下料长度（m），L1为锚固段长度（m），L2为自由段长度（m），L3为外露张拉段长度。其中，L1锚固段长度、L2自由段长度同设计长度，L3外露张拉段长度取1.2m。

自由段内钢绞线采用多重防腐、隔离措施：首先表面涂润滑油或防腐漆，然后套上塑料管，塑料管端部必须扎紧，并用胶带封好。加工好的成品（或半成品）钢绞线如存放时间较长，需采用水泥浆封闭防腐。 7.腰梁制作、安装

根据设计要求，采用2×25b#槽钢做腰梁。

2根槽钢上下平行放置，用钢板垫块电焊连接，与槽钢垂直方向焊接，连接钢板与加固工字钢间距同锚索，固定钢垫板与孔向垂直、和孔中心保持一致，如下图。

腰梁要求通长设置，在转角处尽量不断开，保证其受力的连续性，槽钢之间的连接用钢板焊接，焊缝高度不小于10mm，焊缝均满焊，其他构造措施参见图纸。承压板安装要求平整牢固，板面应与锚杆受力轴线垂直。

考虑到施工规范允许的桩位偏差会使桩不在同一条直线，为保证腰梁与桩有效接触，每根桩准备厚度为10mm的钢垫板，将垫板放置在腰梁和护坡桩间，使其腰梁尽量保持在同一直线。 腰梁在安装时应满足下列要求：

1、腰梁、垫块与桩之间要求面接触，不允许点接触。必要时需对向外突鼓的桩进行人工凿平，对向内凹陷的桩用300×300钢板垫平，并应使钢板与腰梁牢固焊接。

2、腰梁安装要求高度一致，在水平方向尽量作到槽钢接头对应，但因受桩外露部分高低不平的限制，只能考虑单个槽钢的平整度，允许接头错位，但要求用钢板焊接牢固。

3、要求锚头在通过槽钢腰梁中间时居中或稍偏离中央，但不允许接触腰梁。 8.锚索张拉和锁定

张拉应在锚索施工龄期28天且浆体强度达到设计强度的75％后进行，张拉前千斤顶应进行标定，张拉应按照相关规范分级张拉，锁定后48h内，应力损失超过10％时应进行补偿张拉； （1）张拉

采用分级施加荷载进行张拉，按20%施加，逐级加载直至设计超张拉荷载（超张拉荷载值取施加预应力值的20%），在压力表稳定5min后锁定。超张拉的目的是为了克服连梁、锚具回缩等原因造成的预应力损失。

张拉作业是危险工序，除要按规范进行张拉程度外，张拉时千斤顶后方区严禁站人，并且不得碰撞千斤顶，在千斤顶后部设一个固定的木质挡板以保护作业者的安全。 （2）锁定

1、从第二级加载开始，后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增量的2倍； 2、锚头位移不收敛； 3、锚杆杆体破坏。

（3）锚索的张拉与施加预应力（锁定）符合以下规定： 1、预应力锚索张拉前，对张拉设备进行标定。

2、锚索张拉与施加预应力的条件应视同养浆体试块强度达到设计强度的75%，具体时间根据试验确定（不加早强剂一般为二次注浆完7天后）。

3、锚索张拉顺序因为考虑对邻近锚杆的影响；采用隔一拉一。

4、锚索正式张拉前，取20%的设计张拉荷载，对其预张拉1～2次，使其与锚具接触紧密，钢绞线完全平直。