预应力锚杆在深基坑支护中应用

论文导读：
摘要:本文以常州三井某基坑支护工程为实例,介绍了预应力锚杆在深基坑支护中工艺技术的使用,预应力锚杆是一种深入土层深部的受拉杆件，一端锚固在图层中，另一端与构筑物相连，通过对其施加预应力，以承受土压力、水压力或活荷载的拉力，控制土体位移，从而维护构筑物的稳定。
关键词：基坑支护；预应力锚杆；控制土体位移
Abstract: This article, by taking the pit support engineering for a project in Sanjing Town, Changzhou City as an example, introduces the application of prestressed anchor bolt technology in deep pit support engineering. Prestressed anchor bolt is a tension member deeply installed underground, one end of which is anchored to soil layer and another end is connected to structures. Thanks to the tension as prestressed, it can not only bear earth pressure, water pressure and tension from live load, but also control earth shift and therefore maintain the stability of structures.
Keywords: pit support, prestressed anchor bolt, control earth shift
1 预应力锚杆的受力机理
随着科学技术水平的不断进步，预应力锚杆在深基坑工程中已得到广泛的应用并取得了显著的效果，包括深基坑支挡、地下室抗浮等。
预应力锚杆根据主动滑动面分为锚固段和非锚固段或者称自由段。锚杆受力时，首先拉力通过拉杆与锚固段内水泥砂浆锚固体间的握裹力传递给锚固体，然后锚固体通过与土层孔壁间的摩阻力传递到整个锚固的土层中。很显然，土层锚杆的承载能力与受拉杆件的强度、拉杆与锚固体之间的握裹力、锚固体和孔壁间的摩阻力等因素有关。
2工程概况
拟建场地位于常州市新北区，拟建物为常州市新北区三井街道卫生院原址重建项目医疗综合楼，由常州市新北区三井医院投资建设。
本工程结构±0.000相当于绝对标高（黄海高程）+6.000m，根据承台底标高，该基坑挖深分别为7.45m、8.35m、9.35m、1

1.05m。

该基坑占地面积约5370㎡，周长约为280m。
本工程所涉及土层主要是①层素填土、②层粘土、③层粉质粘土夹粉土、④层粉砂夹粉土以及⑤层粉细砂层，孔隙潜水主要赋存在①层素填土中，承压水主要赋存在④层粉砂夹粉土以及⑤层粉细砂层中。除电梯井位置外，其余部分基坑开挖深度约8.9～9.8m，坑底位于④层粉砂夹粉土中。
3基坑支护方案设计
由于基坑形状复杂，基坑四周紧临道路，道路中埋设电缆、煤气、给排水等管道，并且离基坑边缘较近，若采用常规的桩加撑方案，一是造价高(增加三分之一造价)、二是加撑拆撑施工周期长。综合考虑各方面因素决定，基坑采用桩加预应力锚杆支护结构形式，见下图。

4、基坑预应力锚杆的应用

1．成孔
⑴．施工前，应充分核对设计条件、土层条件和环境条件，预计土锚施工可能带来的影响；对所需原材料的型号、品种、规格及锚杆、锚头等部件的加工质量应符合设计要求。
⑵．成孔前，根据设计要求和土层条件，定出孔位，作出标记，并根据土层情况，选择合理的施工方法。
⑶．钻孔深度不得小于锚杆长度，钻孔深度应较锚杆长度增加20～40cm。
⑷．安放锚杆前，湿式钻孔应用水冲洗，直至孔口流出清水为止。
2．杆体的组装与安放
⑴．锚杆锚筋采用1根D25二级钢，组装前钢筋应调直，除油和除锈，杆体自由段应用塑料布或塑料管包裹，与锚杆体联接处用铅丝绑牢。自由端应按防腐设计要求进行处理。
⑵．钢筋接头必需焊接时，其焊接长度应符合焊接规范要求。并排钢筋的连接也应采用焊接。
⑶．沿锚杆体每2～3m设一居中支架，一次注浆管与锚杆体虚扎，二次注浆管与锚杆体绑扎要牢固。
⑷．锚杆安放前应检查杆体的组装加工质量，确定杆体满足设计要求时，方可插入孔中。
⑸．安放过程中，应防止锚杆体扭曲，注浆管应随锚杆体一并放入孔内，注浆管端部距孔底50～100cm，杆体放入角度应与钻孔角度保持一致。
⑹．杆体插入钻孔的深度不宜小于锚杆长度的95%，杆体安放后不得随意敲击和悬挂重物。
3．注浆
摘自：学术论文网www.7ctime.com
⑴．锚杆注浆采用二次注浆工艺：第一次注浆工艺材料选用水泥浆，水灰比0. 5，注浆压力0.2～0.5MPa直至浆液从孔中溢出。在第一次注浆结束后2小时或水泥浆达到初凝状态时进行第二次注浆，止浆塞采用柔性织物严密封堵，第二次注浆选用纯水泥浆，水灰比0.45，注浆压力为

1.5～2.0MPa，达到注浆压力1～2分钟且孔口有冒浆现象时，即可结束注浆。

⑵．注浆液应搅拌均匀，随搅随用，浆液应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入浆液。
4、锚杆张拉锁定： 首先拧紧螺帽调直杆体，然后采用1.5米长长壁加力扳手张拉锁定，一般加力拧进3~5道丝扣即能达到锁定值要求，采用双螺帽锁定。

5、锚杆施工达28天龄期后，由业主委托有资质的第三方进行锚杆验收试验。

5、基坑监测

通过现场基坑检测，掌握基坑开挖过程中维护体及周围土体的受力和变形情况，并有效指导施工，确保周围建筑物及地下管线的安全。

1、监测内容

（1） 周围环境检测，包括对周围建筑物、道路路面、基坑坡顶的位移、倾斜、裂缝产生论文导读：
及发展情况。
（2） 支护结构侧向位移（测斜）：共布置8根测斜管,测斜管深度应超过支护桩桩底标高3米；
（3）基坑外每边布置三口水位观测井，共计12口。

2、监测要求

（1） 基坑监测应由有监测资质的单位严格按本设计要求，制定详尽的基坑工程监测方案，并报本设计单位审查确认后方可执行。
（2） 监测单位应充分理解设计意图，并应在支护结构施工过程中结合现场条件合理布置监测位置，并取得初读数。
（3） 所有测试点、测试设备需在整个基坑支护施工过程中加强保护,以防损坏。

3、监测内容报警指标

（1） 周边管线：一般市政地下管线报警界限应根据管线单位及有关部门要求确定。
（2） 监测内容报警指标详见表1
监测内容报警指标一览表 表1

6、结束语
对10m以上的深基坑支护工程采用预应力锚杆支护结构既降低了成本又缩短了工期，同时对基坑的变形控制较好，施工期间应加强对基坑土体及周围建筑物的位移、沉降监测的及时性和变化信息的精确性，有利于及时采取相应措施保证基坑施工和周围建筑物的安全。
参考文献:
（1）JGJ 120-99,建筑基坑支护技术规程
（2）GB50204-2002,建筑地基基础工程施工质量验收规范
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。