预应力锚杆+微型桩支护工程技术应用

预应力锚杆+微型桩支护工程技术应用

任立群

中建一局集团第二建筑有限公司北京市大兴区102600

摘要：在河南省巩义市紫东苑一期安置房项目，基坑深度为4m，地下水位埋深在-24.84~33.48m之间，位于基坑底部，由于一期紧邻二期未拆迁的厂房，工作面狭窄，无法应用灌注桩，由于开挖过程不会遇见地下水，钢板桩施工不经济，因此应用了预应力锚杆+微型桩支护的治理边坡方案。微型桩施工可以解决紫东苑一期工程10#、11#楼南侧边坡工作面狭小的问题，施工震动噪声小，单桩耗材少，采用的二次注浆工艺，与同体积灌注桩相比，承载力较高。

关键词：预应力锚杆；微型桩；边坡支护

1工程概况

紫东苑一期项目位于河南省巩义市，建筑性质为村民安置房项目，基础形式为管桩筏板基础，一期工程10#、11#楼基坑紧邻二期未拆除建筑物，经过现场放样，筏板边缘距离围墙最近距离1.74m，两栋单体基坑深度均为4m，毗邻二期一侧基坑深度为9m左右。

根据上述表格：通过以上的表格对比可知，无论从工作面还是工期角度，得出微型桩的施工方案更适合紫东苑一期场地。根据护坡的结构特点，可知无论是选择微型桩还是灌注桩都需要与预应力锚杆配合使用，因此紫东苑一期工程10#、11#楼南侧边坡治理采用，微型桩+预应力锚杆的方式。

经过项目部实地考察和甲方提供的资料，上部荷载按照安全系数1.3考虑，上部荷载为60KPa，经过计算土体下滑力为49.5kN/m，锚杆提供的抗滑力为89.6kN/m，满足现场安全要求。

2.2施工工艺

2.2.1工艺流程

施工准备（制作钢管→平整场地→测量放线→孔距定位）→钻机就位钻孔→清孔、成孔检查→安装钢管→注水泥浆→冠梁施工→喷射混凝土→预应力锚杆施工→张拉锚杆。

2.2.2施工方法

（1）施工准备：根据施工方案，准备机具、材料、人员到位，检查机械的运行情况是否良好，钻头尺寸是否符合设计要求，注浆泵是否正常，流量计、压力表是否显示正常，配备的水泥、制作的钢管等材料是否满足要求，是否进行了入场复试，然后进行场地平整、清理，设置机械走形便道，测量放线及定位孔距时认真复核图纸中的点位，避免出现错误。

（2）钻机就位钻孔：由于紫东苑一期属于湿陷性黄土，因此采用干作业法施工，钻机吊装就位时，要求钻机安装稳固、周正、水平、安全可靠，确保在施工中不发生倾斜、移动。保证钻杆中心与桩孔中心偏差不大于20mm，确保钻孔的垂直度与桩位偏差小于1%。钻机就位后，由质检人员、现场监理、测量人员对桩位及护筒标高进行复测，确认达到设计与规范要求后，方可开始钻进。在钻进时，杜绝由于操作原因使钻头撞击护筒造成偏位，在钻进过程中首先要慢速进尺，钻进4-5m时可适当提高速度。达到设计标高后再钻进10-20mm。如果钻进过程中发现塌孔，应回填1-2m后再进行作业，如果塌孔面积较大，应全部回填，待回填土密实后，重新再次钻进。

（3）清孔、成孔检查：桩孔终孔后，利用空压机的高气压气体将沉渣和孔内积水吹出，直至孔内沉渣厚度小于100mm。根据成孔工艺流程要求，成孔结束自检合格后报建设单位或监理单位对成孔质量进行检查验收，检查的主要内容有：孔深、孔径、垂直度、沉渣厚度等是否达到设计或规范要求。以上指标必须符合设计和《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）的要求。

（4）安装钢管：将Φ108×5无缝钢管放入钻孔，安放时要平稳、垂直下入孔内，注意对孔壁的影响，严禁强行插入孔内，若因沉渣等因素放不下去，必须进行二次清孔，钢管安放完毕后，用垫块支撑，使钢管居中。

（5）注水泥浆：灌注纯水泥浆，水灰比为1：0.5，注浆时将注浆管插入底部，每注入2m提起注浆管一次，直至注满，砂浆灌注一定要饱满，注浆完成后必须要时进行二次补浆。注浆过程要连续进行，不得中断，如发生堵管，应及时采取适当措施进行处理。

（6）冠梁施工：冠梁将微型桩顶部连接在一起，基本参数为400×400，主筋为6φ22，箍筋φ8@200。冠梁开挖采用人工开挖、开挖尺寸应满足梁尺寸和施工工作面的要求。钢筋加工的允许偏差对受力钢筋顺长度方向为+10mm，对箍筋边长应不大于+5mm。本工程采用泵送商品砼，为加快工程进度，在商品砼中掺加早强剂，梁不留施工缝一次性浇筑完毕。

（7）喷射混凝土：在土方开挖至可施工第一步锚杆后，即可编制钢筋网片喷射砼，混凝土厚度100mm，配合比按设计要求并通过现场取样试验配制，根据试验配合比配置混凝土干料，水泥采用P.O32.5R级普通硅酸盐水泥，砼强度达到C20，要求表面基本平整。喷射混凝土配合比通过试验确定，粗骨料最大粒径小于12mm，水灰比为0.4-0.45。喷射混凝土的喷射顺序自下而上，喷头与受喷面距离控制在0.6～1.0m范围内，喷射方向垂直指向喷射面，但在钢筋部位，先喷填钢筋后方，然后再喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。喷射混凝土每4-5平方米设置1眼泄水孔，并根据现场渗水情况调整，泄水管采用PVCφ50，向下倾斜5％，长度不小于40cm，端头包裹滤网。

（8）预应力锚杆施工：喷射混凝土施工完成后进行预应力锚杆施工。钻孔时要特别注意检查钻杆左右倾斜度，钻杆角度是否满足要求，入射角偏差±2。

锚索的安插前将锚索与注浆管同步送入孔内，直到孔口外端剩1.1m为止。如发现锚索安插人管内困难，说明钻管内有粘土堵管，不要再继续用力插入，使钢铰线与隔离架松散，而应把钻管拔出，清除出钻孔内的粘土，重新在厚位钻孔到位。

注浆采用纯水泥浆，水灰比为0.5，实际注浆量一般要大于理论的注浆量，或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。如一次注不满或注浆后产生沉降，要补充注浆，直至注满为止。注浆结束后，将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净，同时做好注浆记录。

（9）张拉锚杆

1）张拉流程：不安装锚具开始0-初应力（10%控制应力、读数量测伸长值）-（20%控制应力，读数量测伸长值）-100%控制应力（读数量测伸长值，持荷2分钟）-卸荷-再次张拉至锁定应力值-锚固-卸荷。

2）考虑到相邻锚索的水平间距小，锚索张拉对邻近锚索有影响，因此紫东苑一期支护工程采用“跳张法”的张拉顺序进行张拉。

3）张拉前首先处理好腰梁表面锚索孔口使其平整，避免张拉应力集中，加垫200×200×8的钢板，用60KN的拉力进行预拉。张拉时，锚固体的强度应达到设计强度的70%。

4）考虑到设计要求张拉荷载要达到设计拉力，而锁定荷载为设计拉力的50%左右，因此张拉时的锚头处不放锁片，张拉荷载达设计拉力后，卸荷到0，再锚头安插锁片，才张拉到锁定荷载。

5）张拉过程中，按照设计及规范要求张拉荷载分级进行，每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移不应少于3次。当张拉等级达到设计拉力时，保持10分钟至15分钟3次，每次测读位移值不大于1mm才算变位趋于稳定，否则继续观察其变位趋于稳定方可。

3施工过程质量控制

（1）各种材料进场后施工前要按照程序进行报验，确保使用的全部为合格材料，发现问题及时退场。

（2）钻进时，保证钻杆中心与桩孔中心偏差不大于20mm，确保钻孔的垂直度与桩位偏差小于1%。

（3）混凝土及水泥浆配比准确，上料采用电子计量法，尽量克服因简易操作设备而造成混凝土及水泥浆搅拌不均匀，配料误差大，造成强度不均的现象。

（4）钢筋网在编制过程中，钢筋网与坡面见要留有一定的间隙，确保混凝土保护层厚度不小于30mm，确保钢筋网包含在混凝土中。

4结束语

本文以紫东苑一期10#、11#楼南侧边坡工程为例，介绍的微型桩+预应力锚杆的边坡治理方案，其边坡长度共计165m，331根微型桩，共计3310m，微型桩施工完成用时15d左右，保证项目工期正常进行，通过其设计与施工方式，可以发现其施工工艺相对简单、质量可控、可用工作面很小、造价低廉、施工较快等优点。此治理方案为现场提供安全有效的基坑治理方式，避免了二期未拆除建筑的安全隐患，也为紫东苑一期工程解决了一个技术难点，本边坡治理方案，为工作面狭小而不能使用灌注桩的工程，提供了一个行之有效的方案。

参考文献

[1]慕曦光.微型桩基础施工技术.林业科技情报.

[2]《建筑桩基技术规范》JGJ94—2008.

[3]《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086-2015.

[4]《河南省建筑边坡与深基坑工程管理规定豫建》〔2010〕25号.