淺談軟土、砂層地區(qū)預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量控制措施

許清強

摘 要：隨著我國城市建設(shè)的蓬勃發(fā)展，對地下空間的有效利用更加重視，地下商場、地下停車場等地下空間利用提出了更高要求，地下室越建越深，對深基坑支護結(jié)構(gòu)施工提出了更高要求。軟土、砂層地區(qū)常見深基坑支護結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護和地下連續(xù)墻+預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，所以軟土、砂層地區(qū)的錨索施工質(zhì)量控制就成為影響工程質(zhì)量與投資效益的關(guān)鍵一環(huán)。通過廣州南沙某項目預(yù)應(yīng)力錨索施工，淺談對軟土、砂層地區(qū)的預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量控制措施作了簡要探討。

關(guān)鍵詞：軟土；砂層地區(qū)；預(yù)應(yīng)力錨索；跟管鉆進；質(zhì)量控制措施

中圖分類號：TU753 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）24-0112-02

鋼筋混凝土灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻+預(yù)應(yīng)力錨索支護結(jié)構(gòu)在軟土、砂層地區(qū)深基坑支護結(jié)構(gòu)中有著廣泛的應(yīng)用，鋼筋混凝土灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護結(jié)構(gòu)造價比較經(jīng)濟。由于在軟土、砂層地區(qū)預(yù)應(yīng)力錨索成孔易出現(xiàn)塌孔、堵孔、清孔不干凈、注漿不到位等情況發(fā)生，造成預(yù)應(yīng)力錨索抗拔力小，不滿足設(shè)計要求，輕者造成工程造價造價、工期拖延，重者造成工程安全事故，因錨索抗拔力達不到設(shè)計要求造成基坑位移增大，發(fā)生險情的項目比比皆是。因此在軟土、砂層地區(qū)如何控制好預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量成為基坑支護施工工作的重點。

1 廣州南沙某項目基坑支護情況簡介

1.1 巖土結(jié)構(gòu)特征

1.1.1 第四系人工填土（Qm）

素填土：松散，主要由粉質(zhì)黏土及少量碎石塊組成，局部含填石。厚度一般1.20～6.80m，平均3.56m。

1.1.2 第四系海陸交互相沉積層（Qmc）

（1）淤泥：飽和，流塑，含有機質(zhì)，具腐臭味，質(zhì)純，局部含少量粉細砂。層厚1.50～8.80m，平均4.63m；（2）粉質(zhì)黏土：可塑，黏性好。層厚0.80～10.10m，平均4.66m；（3）細砂：飽和，稍密，顆粒較均勻。層厚1.00～10.70m，平均4.35m；（4）中砂：飽和，稍密-中密，含少量粗砂。分布較連續(xù)。層厚0.70～11.80m，平均4.14m；（5）粉質(zhì)黏土：可塑，黏性好。層厚1.20～12.70m，平均4.16m；（6）淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土：飽和，軟塑，含少量有機質(zhì)，具腐臭味，質(zhì)純，局部含少量粉細砂及腐木。層厚0.90～7.30m，平均4.39m。

1.1.3 第四系殘積層（Qe）

砂質(zhì)黏性土：硬塑，局部可塑，為花崗巖殘積土，遇水易軟化崩解；層厚1.80～8.30m，平均4.17m。

1.1.4 燕山三期花崗巖

場地下伏基巖為燕山三期侵入巖，巖性為花崗巖。揭露深度內(nèi)按其風(fēng)化程度可分為全風(fēng)化、強風(fēng)化、中風(fēng)化巖和微風(fēng)化四個風(fēng)化巖帶。

1.2 基坑支護結(jié)構(gòu)

本項目分為北部基坑、南部基坑兩個基坑，位于廣州市南沙區(qū)。北部基坑開挖深度為9.1-9.9m，北面長約79m，東面長約130m，南面長約70m，西面長約130m，周長約382m。南部基坑開挖深度為9.1-9.9m，北面長約117m，東面長約104m，南面長約91m，西面長約83m，周長約395m。

基坑支護主要采用Ф1000@1200旋挖樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護，淤泥分布區(qū)采用常規(guī)Ф550@450攪拌樁內(nèi)加固， Ф800@600大直徑攪拌樁作為止水帷幕，并結(jié)合樁頂小放坡。基坑支護剖面圖，如圖1所示。

2 軟土、砂層地區(qū)錨索抗拔力小的原因分析

2.1 成孔原因

在淤泥、淤泥質(zhì)土等軟土中錨索成孔時容易發(fā)生縮孔、塌孔等，在砂層中錨索成孔時容易發(fā)生塌孔、堵孔等現(xiàn)象，造成下錨困難，錨索體被淤泥握裹，降低錨索體錨固段錨固力，致使錨索抗拔力小，達不到設(shè)計要求。

2.2 清孔原因

在砂層地區(qū)錨索清孔常采用清水清孔，清水清孔經(jīng)常造成塌孔、砂石沉渣、降低錨索錨固段抗拔力。

2.3 注漿原因

注漿不及時、注漿壓力不足造成錨索體漿液不飽滿，降低錨索錨固段抗拔力。

3 軟土、砂層地區(qū)預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量控制措施

3.1 材料質(zhì)量控制措施

進場水泥、鋼絞線，首先必須有廠家出具的合格證書；其次，必須在甲方或監(jiān)理見證的情況下隨機抽取水泥、鋼絞線樣品，并送往具有相應(yīng)資質(zhì)的檢測單位進行檢測，經(jīng)檢測合格后方可現(xiàn)場使用。

3.2 成孔、清孔、注漿設(shè)備選擇

成孔設(shè)備采用跟管鉆機，如MDL140；清孔設(shè)備采用泥漿泵或空氣壓縮機；注漿設(shè)備采用150泵。

3.3 施工工藝流程

錨索孔位定位→鋼套管成孔，進入較堅硬土層0.5米→接鉆桿、換三葉鉆頭成孔至堅硬巖層→換氣動錘（沖擊器）進行鑿巖→清孔，采用空壓機清孔，將孔內(nèi)沉渣吹干凈→錨索制作、下錨索→水泥漿液配制、第一次注漿→第二次注漿（初凝后，終凝前）→冠梁或腰梁施工→錨索張拉鎖定。

3.4 成孔質(zhì)量控制措施

在淤泥、淤泥質(zhì)土等軟土、砂層中預(yù)應(yīng)力錨索成孔容易發(fā)生縮孔、塌孔、堵孔等現(xiàn)象，因此，在淤泥、淤泥質(zhì)土等軟土、砂層中成孔必須才鋼套管鉆進，鋼套管的直徑應(yīng)大于設(shè)計成孔直徑約30mm，當(dāng)鋼套管成孔穿過淤泥、淤泥質(zhì)土層、砂層，進入較堅硬土層約0.5米后，停止鋼套管鉆進，接長鉆桿，換用三葉鉆頭，三葉鉆頭直徑不應(yīng)小于設(shè)計成孔直徑，以保證成孔直徑；當(dāng)三葉鉆頭鉆到堅硬巖層無法繼續(xù)鉆進后，換用氣動錘（沖擊器）進行鑿巖成孔，此施工措施保證了預(yù)應(yīng)力錨索成孔質(zhì)量，克服了縮孔、塌孔、堵孔等現(xiàn)象發(fā)生。

3.5 清孔質(zhì)量控制措施

砂層段的清孔：成孔至設(shè)計深度后，利用成孔鉆具（桿）為注漿導(dǎo)管，由下往上灌注純水泥漿進行洗孔、清渣及注漿至孔口冒出純水泥漿，然后投入錨索及注漿管。endprint

無砂層段的清孔：成孔至設(shè)計深度后，空氣壓縮機風(fēng)管連接至鉆桿動力頭接口處，采用高壓氣體進行洗孔、清渣至孔底干凈，然后投錨索及注漿管。

3.6 下錨和注漿要求

清孔完成后應(yīng)立即投入錨索和注漿管，并及時進行注漿。預(yù)應(yīng)力錨索漿液采用純水泥漿，使用42.5R普通水泥配漿，純水泥漿中可外加1%三乙醇胺（早強劑）；采取二次注漿：第一次采用常壓0.5～1.0MPa；初凝后進行第二次注漿，壓力2.0～3.0 Mpa；錨固體強度不低于25MPa。

3.7 錨索張拉及鎖定

（1）施加預(yù)應(yīng)力：冠腰梁施工完畢且錨索及冠梁、注漿體強度達到75%后，錨頭套上200×200×20鋼板，張拉鎖定使用1000KN帽型千斤頂，千斤頂使用前應(yīng)進行標(biāo)定。并將標(biāo)定報告報監(jiān)理審查；依據(jù)標(biāo)定報告計算出張拉力對應(yīng)的壓力表讀數(shù)，以指導(dǎo)現(xiàn)場技術(shù)人員按行程操作，張拉時由專人操作機械、觀測和記錄數(shù)據(jù)，如表1所示。

（2）按設(shè)計要求，錨索張拉前取0.1～0.2倍軸向拉力設(shè)計值對錨索預(yù)張拉1～2次，使錨索平直和各部位接觸緊密。穩(wěn)定后錨索張拉至軸向拉力設(shè)計值并保持15分鐘，然后卸荷至零。再重新張拉至鎖定值進行鎖定。施加張拉力后用支承式錨具鎖定。

4 質(zhì)量安全技術(shù)措施

預(yù)應(yīng)力錨索施工前應(yīng)編制專項施工方案，嚴(yán)格執(zhí)行專項施工方案中質(zhì)量安全技術(shù)管理責(zé)任、職責(zé)分工，保證措施，重點有針對性的落實下述措施：

（1）清孔、洗孔要干凈徹底，采用純水泥漿洗孔的直至孔口流中純水泥漿為止；采用空氣壓縮機成孔，直至孔口無沉渣吹出為止，以保證錨孔孔壁與錨固水泥體的充分粘結(jié)；

（2）錨索的非錨固段要用塑料波紋管套好并采取固定措施，防止塑料波紋管滑動，防止錨索直接與水泥漿接觸，失去非錨固段作用；

（3）水泥漿應(yīng)攪拌均勻，隨用隨攪，水泥漿應(yīng)在初凝前用完，同時應(yīng)過篩，防止石塊、雜物混入漿液；施工中嚴(yán)格按水灰比制漿，實際注漿量應(yīng)大于理論注漿量量，第一次采用常壓0.5～1.0MPa；初凝后進行第二次注漿，壓力2.0 ～3.0Mpa，為不改變水泥漿的水灰比而增強其可泵性，可在漿液中加入3%的減水劑；

（4）所有原材料如水泥、鋼鉸線、錨具必須選用合格產(chǎn)品，并按規(guī)定報監(jiān)理見證取樣送檢合格方可用于施工；

（5）張拉時必須慢慢分級加油并持荷觀察位移量，現(xiàn)場操作由專人負責(zé)，并應(yīng)作好詳細記錄；

（6）安裝固定錨具及量測鋼鉸線位移的操作記錄人員應(yīng)立于千斤頂側(cè)面，在未鎖定前嚴(yán)禁站立于千斤頂前方。

5 錨索抗拔力檢測及基坑監(jiān)測情況

本項目預(yù)應(yīng)力錨索施工完成后按設(shè)計要求抽選錨索總根數(shù)的10%進行抗拔力檢測，檢測合格率100%。

基坑土方開挖過程進行第三方基坑監(jiān)測，土方開挖過程中每天基坑監(jiān)測一次，暴雨天氣每天基坑監(jiān)測一次，地下室施工期間至基坑土方回填完成每星期基坑監(jiān)測一次?；幼冃螖?shù)據(jù)較小，在規(guī)范和設(shè)計允許范圍內(nèi)，基坑最大水平位移為23mm，滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

6 結(jié)語

對于軟土、砂層地區(qū)錨索施工質(zhì)量控制措施有多種，采用跟管機跟管鉆進技術(shù)可有效解決在淤泥、淤泥質(zhì)土等軟土及砂層地區(qū)中錨索成孔易出現(xiàn)縮孔、塌孔、堵孔等問題。根據(jù)不同的地質(zhì)情況采用不同成孔方式，保證了預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量要求。

參考文獻

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[3]潘希軍.預(yù)應(yīng)力錨索在砂層中錨固的施工控制[J].西部探礦工程，2012，24（7）：9-11.endprint