饱和粉土不降水深基坑预应力锚索施工工法(1)

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1、饱和粉土不降水深基坑预应力锚索施工工法中铁隧道集团有限公司:康永胜李彦军一、前言深基坑开挖支护常用桩、墙围护。在明挖过程中，坑内分层用钢管或钢筋混凝土梁进行其缺点是施工工序多、干扰大、对工程安全和进度都有一定影响，尤其是两端有工程需要同时进行作业时，就显得非常不适应。此外，对基坑易产生收缩变形需严格控制的地层（特别是又为深大基坑时），基坑开挖中采用分层内撑就被动得多。将预应力锚索代替坑内的临时支撑，用于饱和含水砂土层基坑围护的坑壁支撑，在整个华东地区尚属首次，也未在国内外找到实例。该地层主要面临的难点是：地层透水性良

2、好，在地下水位高时无法进行先降水，现有的施工技术无法解决锚索孔钻进过程中的涌砂、涌水，造成无法成孔，下锚注浆更无法实施。在杭州解放路延伸工程U型槽深基坑为饱和粉土及粉细砂地层，基坑宽21～27.8m，深6.6～17.5m，周边建筑众多，地下水位高，无法进行先降水，坑壁支撑设计为预应力锚索。承担工程任务后，我们首先开展了科研攻关，制定了接长套管的方法和工艺，依据静力平衡理论，利用泥浆压力平衡地下水压力的施工方案，解决了上述难题。施工中，在如何成好孔、注好浆、提高锚索抗拔力和充分发挥锚索的作用方面取得了经验，由此而形成了

3、本工法。二、工法特点1、能在饱和粉土及粉细砂地层基坑不降水条件下作业；2、接长套管，利用泥浆压力平衡地下水压力成孔，操作方便，成孔率极高；3、采用二次注浆充分提高锚索抗拔力；三、适用范围适用于饱和粉土及粉细砂地层深基坑支护工程在基坑周边降水或不降水条件下的预应力锚索施工。四、工艺原理（一）工艺原理采用接长套管工艺，依据静力平衡理论，利用泥浆压力平衡地下水并护壁成孔，然后下锚，进行一、二次注浆，最后张拉锁定，从而达到抑制基坑变形，发挥出预应力锚索支护基坑的优良效果。五、工艺流程及操作要点（一）工艺流程本工法的锚索施工为

4、“先锚后梁法”。即：先施做锚索再做腰梁，最后在腰梁上加钢垫板，并将锚索张拉锁定。具体施工工艺流程如图1所示。（二）操作要点1、基坑开挖基坑开挖至锚索设计标高下0.5m后，按锚索施工作业需要进行场地平整。2、测量定位根据设计锚索位置测放孔位，将锚索编号标识在围护桩上。可采用：工作面——排号——52锚索序号的方式进行编码。例如：A工作面第一排第10根为A—1—10（设定线路左侧为A工作面，线路右侧为B工作面）。基坑开挖测量定位钻机就位钻孔下锚一次注浆二次注浆腰梁制作张拉锁定钢垫板加工下管锚索编制图1预应力锚索施工工艺流程

5、图3、钻机就位钻机基底用方木或木板支撑垫平，孔位要求水平方向误差不大于50mm，垂直方向孔距误差不大于100mm。4、钻孔根据工程地质条件和预应力锚索施工技术要求，采用MK—3（5）型钻机。钻孔倾角用罗盘测定，横向以基坑边线为基准进行测控。（1）先用金刚石钻头破桩开孔，要求高转速、高压力。（2）外接Φ146套管，要求孔口封堵严密，套管固定牢固。套管外接长度视具体地层而定，原则要求泥浆压力能克服地下水静压力。（3）下Φ127套管，套管入桩一般6~7m。（4）用泥浆搅拌桶按比重要求搅拌泥浆，用泥浆泵循环输送护壁。用三翼钻

6、头钻进成孔。成孔要求完整，不塌孔。泥浆比重1.5~1.8。5、锚索编制根据设计，锚索采用Ф15.24mm低松弛钢铰线编制，钢铰线标准强度1860MPa，编制束数为5束、3束。先把整卷的钢铰线用钢管架固定好，再拆捆放线。切割长度为锚索长度加0.7m预张拉长度，平直排列，除油除锈。锚头焊于Φ50钢管制作的锥形锚头上。锚固段间隔1.5m放置一个定位扩张环并扎紧在钢铰线上，扩张环之间用箍筋扎紧，使锚固段呈梭形。自由段涂黄油。套装塑料管用Φ17mm螺纹管。注浆管采用Φ20mm硬塑料管，两根注浆管平行穿于编索中间并用扎丝扎紧。锚

7、头要求焊接牢固，不歪不斜，与锚索平直。编制完的锚索平直摆放一边，经监理验收合格后方可下锚。6、下锚52由于孔口外接长Ф146mm套管，如何使锚索通过套管下至孔底设计位置非常关键。为此，在锚索尾部做一连接杆件，杆件和钢筋在孔口时相连，通过加长钢筋把锚下至设计深度。锚索一般较长、较重，基坑较深，所以下锚必须集中人员。锚索入孔要慢，在孔内平直不扭，在扩张环支撑下居中。下锚过程中如遇塌孔，应拔出扫孔后再下入。为预防下锚过程中注浆管被土堵塞，可联接注浆泵，边下锚边送泥浆。锚索入孔深度不得小于设计长度的９５％。下完锚后拔出Ф12

8、7mm套管。7、一次注浆锚索入孔后，立即注浆。注浆设备采用BW－250型泥浆泵，材料采用R42.5早强型普通硅酸盐水泥，水灰比为0.45～0.50的纯水泥浆。为缩短施工工期，在浆液中加入水泥重量的1～3％的复合型早强减水剂，水泥浆过筛后放入注浆桶中开始注浆，待纯浆液从孔口流出时，堵塞孔口再注片刻，结束第一次注浆。第一次注浆为重力式注浆，压力一般