全砂层高压旋喷锚索一次性成型工艺研究

全砂层高压旋喷锚索一次性成型工艺研究

程子萌

610112198807134044    西安  陕西建工机械施工集团有限公司，

【摘要】高压旋喷锚索作为一种新型锚索结构，具有施工技术简单，成孔质量高，单锚抗拔承载力高，施工工期短等优点，利用机械带索钻进一次性施工成型工艺，在全砂层地层中，有效的避免的施工过程中的塌孔现象，有效提高施工效率和经济效益，因此，近几年在工程中得到广泛应用。

【关键词】带索钻进   一次性成孔  预应力  施工技术

 目前随着城市的发展，超高层建筑越来越多，高度也越来越高，随之而来的基坑工程也越来越深，施工难度也不断增加。加之不同城市之间地层情况也差距较大。对西北地区超高层施工中遇到全砂层的项目较少。我公司承接的绿地能源国际金融中心项目B地块基坑支护及降水工程位于咸阳市秦都区沣泾大道以西，西咸大厦以南，属渭河高漫滩，锚索施工穿越地层为全砂层地质。为有效避免全砂层锚索成孔难的问题，本工程采用高压旋喷带索钻进一次性成形工艺。

一、工艺流程

   根据设计要求，本工程采用高压旋喷带索钻进一次性成形工艺。放样定位→钻孔带进钢绞线→喷浆→浇注压顶（养护至设计强度等级75%以上）张拉与锁定

二、技术参数

锚索为旋喷自带钢绞线，锚固段旋喷孔径300mm,钢绞线规格为1860级3（4）×φs15.2；锚索采用42.5R水泥浆灌注，水灰比0.5。

三、施工要点

1、测量定位：主要靠机械修坡，人工配合，坡面检查合格后按设计要求测量放线，孔位放线偏差不得大于20mm。钻进过程用测角仪控制钻孔方向，以满足精度要求。

2、成孔：锚杆钻机成孔前，需采用钻头引孔，旋喷成孔前准确定位并调整成孔角度，并将锚索固定在钻杆上。自由段用高压水成孔，锚固段用水泥浆高压喷射，施工时喷射压力应符合规范要求；喷嘴移动速度10mm/min～20mm/min。

采用水泥浆液扩孔时，应至少上下往返扩孔两遍，水泥浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆应在初凝前用完。具体注浆压力值根据现场实验确定。

高压旋转钻头（喷头）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。旋喷至设计深度后取出钻杆，锚索施工完成。 

在高压喷射扩孔过程中出现压力骤然上升或下降时，应查明原因并及时采取措施。

高压输浆管长度不宜大于50m。

3、安装腰梁，固定锚墩、锚具等

将工字钢固定于锚杆标高，然后安装锚具与锚墩、锚垫。

4、张拉

锚固体强度达到15MPa后方可进行锚索张拉。

所有张拉设备仪器必须在张拉前进行标定，以便获得油压千斤顶与千斤顶张拉力之间的关系曲线。从而指导张拉过程中张拉力的施加。

张拉原则：正式张拉前，取20%的设计张拉荷载，对基预张拉1～2次，使其各部位接触紧密。

预应力的张拉：预应力筋正式张拉前，先张拉至设计荷载的105%～110%，再按规定值进行张拉，张拉荷载为锁定荷载的1.2倍。锚索体受力要均匀，发现异常情况应分析原因，并及时处理解决。

预应力筋锁定后，若发现预应力损失大于锚索拉力设计值的10% 时，进行补偿张拉。

锚索张拉注意事项：锚索托台座的承压面应平整，并与锚索的轴线方向垂直；锚具安装应与锚垫板和千斤顶密贴对中。千斤顶轴线与锚孔及锚索体轴线在一条轴线上。不得旁压或偏折锚头，确保荷载均匀同轴。必要时用钢垫片调整；初始张拉，确保锚固体各部分接触密贴；完成张拉并保存张拉记录。

5、封锚

锚索锁定后，做好记号，观察三天，没有异常情况，即可用手提砂轮机切割余露锚头，严禁电弧、气割切割。留5～10cm外露锚杆防滑。

四、施工效果及检测

预应力锚索锚固拉拔检测4次，抽样基数760根，共检测75组。第一次2020年3月18日，抽样基数15根，抽样数量15组；第二次2020年5月7日，抽样基数271根，抽样数量27组；第三次2020年5月20日，抽样基数237根，抽样数量18组；第四次2020年7月23日，抽样基数237根，抽样数量15组。检验结果均合格。

五、结论

由试验数据可知，高压旋喷锚索采用索钻进一次性施工成型工艺完全满足在全砂层地质条件下的规范及设计要求，相较于传统锚索工艺可以大大降低了施工成本，具有施工技术简单，成孔质量高，单锚抗拔承载力高，施工工期短等优点。因此，我们也可以将此工艺在类似地质条件的工程中推广使用。