扩大头锚索在淤泥地层基坑支护中的应用范文

随着城市规模的不断扩大,对地下空间的利用也不断加强,深基坑工程越来越多，锚索作为支护体系,在深基坑支护工程中应用比较普遍,特别是开挖深度较深、宽度较大的基坑,采用锚索支护相比采用内支撑有其明显优势，锚索支护有利于土方开挖和结构施工,能节省工期以及工程造价。本文通过淤泥地层中扩大头锚索成功运用实例，介绍了淤泥地层扩大头锚索施工要点。

1、工程简介及设计概况

本工程施工场地位于珠海市保税区，北面为宝盛路，东面为宝汇路，南面为宝顺路，西面为天科路，场地西南部临近华凯仓储服务有限公司。拟建高层建筑(主楼)58层，高240m，筒中筒结构，三层地下室，基坑开挖深度17.1m；拟建多层建筑(裙楼)6层，高30m，框支剪力墙结构，二层地下室，基坑开挖深度11.4m。基坑周长约512m，基坑面积约1.6万平方米，由于本工程基坑面积大，不适合采用钢支撑或钢筋混凝土支撑，本工程勘察报告显示淤泥层厚7米，普通锚索为满足抗拔力要求会非常长，采用扩大头可减小锚索长度。基坑平面形状近似方形，四个转角位置支护体系采用Φ1200@1400mm旋挖灌注桩+混凝土斜支撑的形式，其余部分采用Φ1000@1200mm（塔楼区域为Φ1200@1400mm）旋挖灌注桩+预应力锚索的形式，桩身材料采用C30P8的水下混凝土。支护桩顶部设截面尺寸为1200（1000）mm×1000mm冠梁，冠梁面低于地面2.0m。扩大头锚索塔楼区域设计为五道，裙楼区域设计为两至三道。锚索采用7ø5高强钢绞线，其中普通锚固段注浆体直径150mm，扩大段注浆体直径600mm，注浆采用42.5R普通硅酸盐纯水泥浆。

2、淤泥地层扩大头锚索施工要点

2.1钻孔。在钻孔前，根据设计要求和土层条件，定出孔位，作出标记。锚索孔深不应小于设计长度，也不宜大于设计长度的0.5m。钻孔作业作好记录。钻孔必须采用全程套管钻进。根据该基坑局部存在砂层且淤泥层较厚的特点，必要时采用泥浆护壁工艺钻进，将适量泥粉放入给水池搅匀后用泥浆泵送至钻头处护壁钻进，防止钻进过程中砂过量流出。同时，对重点地段采取加大注浆浓度等措施避免塌孔。

2.2扩孔。进入扩孔深度后放入专用喷杆和喷头，在工法设定的水压强度和时间范围内分两次分序喷射扩孔，接着用高压水泥浆喷射注浆，然后放入钢绞线，静压注浆一次，最后形成扩大头锚杆。护孔时采用清水和1：1水泥浆，扩孔下锚后采用水灰比0.45水泥浆。扩孔的高压喷射压力应大于20Mpa，可取20～40MPa；喷嘴移动速度可取10～25mm/min。高压喷射注浆的水泥，宜采用强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥。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50m。喷管应均匀旋转、均匀提升或下沉，由上而下或由下而上进行高压喷射扩孔。喷射管分段提升或下沉的搭接长度不得小于100mm。

2.3锚索安放。按设计要求制作锚索，为使锚索处于钻孔中心，在锚索杆体上安放设定中架或隔离架，钢绞线每隔1.0~1.5米设置一个隔离架。钢绞线平直、顺直、除油除锈。杆体自由段应用塑料布或塑料管包扎，与锚固体连接处用铅丝绑扎。安放杆体时，应防止扭压和弯曲。注浆管宜随杆体一同放入锚孔，注浆管到孔底的距离应不大于300mm。安放杆体时，不得损坏防腐层，不得影响正常的注浆作业。杆体安放后，不得随意敲击，不得悬挂重物；锚索杆体插入孔内的深度应不小于锚索设计长度。

2.4注浆。注浆材料应根据设计要求确定，不得对杆体产生不良影响。本工程设计选用水灰比0.45～0.55的纯水泥浆。向下倾斜的锚索注浆，注浆管的出浆口应插入距孔底300mm以下，浆液自下而上连续灌注，且确保从孔内顺利排水、排气；向上倾斜的锚索注浆，应在孔口设置密封装置，将排气管端口设于孔底，注浆管应设在离密封装置不远处；注浆设备应有足够的浆液生产能力和所需的额定压力，采用的注浆管应能在1h内完成单根锚索的连续注浆；注浆后不得随意敲击杆体，也不得在杆体上悬挂重物。注浆浆液应搅拌均匀，随搅随用，并在初凝前用完。严防石块、杂物混入浆液。当孔口溢出浆液或排气管停止排气时，可停止注浆。永久性锚索张拉后，应对锚头和锚索自由段间的空隙进行补浆。

2.5锚索张拉和锁定。锚索正式张拉前，应取0.1～0.2抗拔力设计值T对锚索预张拉1～2次，使杆体完全平直，各部位接触紧密；锚索张拉时，混凝土台座的抗压强度值应不小于设计值的70%；锚索台座的承压面应完整，并与锚索轴线方向垂直；锚索张拉应有序进行，张拉顺序应考虑邻近锚索的相互影响；锚索应采用符合标准和设计要求的锚具。锚索张拉至1.05～1.10T时，保持15min，卸荷后按锁定荷载设计值进行锁定。基坑支护预应力锚索，应在该层锚索孔口高程基坑土方开挖前完成锁定。

2.6关键点控制。锚索的施工紧随土方开挖进度，锚固体及腰梁强度达到设计要求后及时张拉锁定，并组织现场试验检测。为保证每根扩大头锚索达到设计的抗拔力，必须严格控制以下影响质量的关键点：1、成孔深度必须≥设计的深度，扩孔压力应控制在25～30MPa，扩孔浆液水灰比为1：1；施工中应作好深度、孔径及孔底地层的记录并及时交技术负责人签字确认。2、成孔孔径≥150mm；通过高压扩孔后扩大头端直径必须≥设计值长度，应确保压浆质量。3、锚索抗拔力检验及张拉锁定应在锚固体达到28天育龄期或达到设计强度的80%以后进行，试验数量取锚索总数的5%，且不少于3根。4、土方开挖应在降水24天后，且锚索张拉锁定24小时后进行。

3、应用效果

基坑已使用1年多，根据业主委托的有资质的第三方监测单位提供的监测报告，基坑位移很小，最大位移为20mm。由此说明该基坑边坡支护是成功的，同时也说明淤泥质土中深基坑边坡支护是可以采用扩大头锚索施工技术的。

4、结语

1、本工程淤泥层较厚，普通锚索为满足抗拔力要求会非常长，采用扩大头锚索后可以比普通锚索的锚固长度减小，有些原来无条件施工锚索的地方也变得可行。2、扩大头锚索的抗拔力比普通锚索的抗拔力可以提高2-3倍以上，因此，锚索的根数和总工程可以有所减少，工程量和工程造价都可以有所减少，同时工期也能相应缩短。扩大头锚索能有效克服普通锚杆的缺点，具有单根抗拔力大、位移小、可靠性高、经济性好等特点，在深基坑支护工程中将会有很好的推广前景。

作者：梁志美 单位：广东省基础工程集团有限公司