淺析深基坑可回收式錨桿施工管理

　　錨固技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用極為廣泛，但如何改善其錨固效果始終是擺在巖土工作者面前的一件首要大事。從目前巖土錨固技術(shù)發(fā)展過(guò)程來(lái)看，大多數(shù)是從改善錨桿荷載傳遞機(jī)理著手，開發(fā)具有更好受力性能的新型錨桿，使之在有更高要求的巖土錨固工程中取代現(xiàn)階段普遍采用的傳統(tǒng)拉力型錨桿。如何開發(fā)出高效、實(shí)用的新型錨桿是目前乃至今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的重要任務(wù)。
　　1、可回收錨桿技術(shù)分析
　　1.1技術(shù)原理
　　可回收錨桿采用空心板氣囊填入設(shè)計(jì)鉆好的孔洞中，利用氣囊的形狀制模。氣囊形狀主要由一個(gè)圓柱體和一個(gè)長(zhǎng)方體組成，且在圓柱體和長(zhǎng)方體的交界處有 與長(zhǎng)方體長(zhǎng)邊垂直的的兩段小長(zhǎng)方體（端部為弧線），分別從長(zhǎng)邊中點(diǎn)延至圓柱體邊緣。使用氣囊時(shí)在外表面涂脫模劑。前端圓柱體的底面直徑等于后端長(zhǎng)方體 的底面對(duì)角線（圖1）。支模結(jié)束后注漿，在漿體抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)放入錨桿（鋼拉桿）。旋轉(zhuǎn)90°，使T形錨桿的T形端嵌入在撤出氣囊后由兩個(gè)小長(zhǎng)方體氣囊形成的凹槽中，從而確保錨桿T形端與矩形截面垂直，不會(huì)滑出。用張拉設(shè)備張拉，使其張拉力達(dá)到一定程度，錨桿前端兩側(cè)伸出部擠壓漿體，使其與土體產(chǎn)生剪切抗力，錨桿的作用得以發(fā)揮。在基礎(chǔ)施工完成后，可人工推送、旋轉(zhuǎn)錨桿拉出，達(dá)到順利回收錨桿的目的。
　　圖1 氣囊的截面示意圖
　　1.2錨桿組成及應(yīng)用
　　可回收錨桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作無(wú)需特殊技術(shù)。如圖2所示，錨桿由兩部分組成：左部分是圓形鋼拉桿，右部分是具有一定厚度的矩形鋼板（兩部分一起澆鑄而 成），以承受漿體對(duì)錨桿的反向作用力。
　　圖2 錨桿剖面圖
　　在使用中，應(yīng)先在地基中成孔，將空心板氣囊沖入 壓縮空氣后，在氣囊外膜上涂脫模劑，放入孔中。然后在氣囊與孔間注漿，待漿體初凝時(shí)，將氣囊中空氣抽 出，取出氣囊（氣囊清洗保存以備下次使用），這樣在鉆 孔中形成一個(gè)中空部分。漿體達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的75%時(shí)放入錨桿，使用張拉機(jī)械張拉。在臨時(shí)加固工程結(jié)束后將錨桿旋轉(zhuǎn)取出。錨桿可反復(fù)使用，以節(jié)省造價(jià)。錨桿取出后，如有必要，還可在中空部分注入水泥砂漿以加固地基。
　　由于錨桿無(wú)須與漿體接觸，采用螺紋鋼并不能使錨桿的錨固力增加，出于節(jié)約成本考慮該錨桿采用普通光圓鋼筋?？紤]到鋼筋受腐蝕后強(qiáng)度下降，如有必要可涂防腐材料以保護(hù)鋼筋，一般可用環(huán)氧樹脂涂刷鋼筋的方法。
　　錨桿安裝完畢后，使用托板固定錨桿，施加預(yù)應(yīng)力，使?jié){體受壓，增強(qiáng)錨桿的錨固能力。
　　2、錨桿的特點(diǎn)及適用范圍
　　本錨桿研制開發(fā)出來(lái)以后，作為一種新型錨桿技術(shù)，適合于臨時(shí)加固處理，特別是適合在基坑或邊坡等臨時(shí)加固工程中使用，但是因其具有很好的防腐性能，也可以應(yīng)用于永久性加固。該可回收式錨桿技術(shù)有節(jié)約材料、降低工程成本、提高工程質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，是一種極具工程應(yīng)用價(jià)值的新型專利技術(shù)。在這里將其與目前工程中廣為使用的普通拉力型錨桿進(jìn)行比較，闡述其優(yōu)點(diǎn)。
　　2.1受力性能
　　普通拉力型錨桿作為一種基坑和邊坡等加固工 程中所使用的技術(shù)，得到了相當(dāng)廣泛的使用。其技術(shù)原理是 首先用水泥砂漿對(duì)錨桿端部進(jìn)行灌漿錨固，將錨桿所承受的 拉力先通過(guò)錨桿周邊握裹力傳遞到水泥砂漿中，然后通過(guò)水 泥砂漿錨固段與地層的摩阻力傳遞到加固區(qū)的穩(wěn)定地層中。拉力是從前向后逐步傳給錨固土體的。沿桿長(zhǎng)方向的剪 應(yīng)力分布不均勻，存在明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象。
　　該可回收式錨桿屬于壓力型錨桿，借助于帶PVC套管鋼筋使之與灌漿體隔開，將桿體拉應(yīng)力先通過(guò)孔端錨具（承載體）對(duì)注漿體底端施加的壓應(yīng)力而傳遞到注漿體中，然后再通過(guò)底部注漿體與周圍土體的摩擦阻力而傳遞到錨固區(qū)的穩(wěn)定土體中。拉力是從后向前逐步傳給錨固土體的。剪應(yīng)力分布較拉力型錨桿均勻，且相同荷載下剪切應(yīng)變小。
　　2.2加固效果
　　普通拉力型錨桿工作時(shí)，固定段灌漿體受拉，容易出現(xiàn)拉裂縫，防腐能力差，使得鋼筋體受腐蝕失效，大大降低其錨固效果。
　　該壓力型可回收式錨桿在錨桿受荷時(shí)，固定段灌漿體改受拉為受壓，顯然灌漿體的受壓性能比受拉性能要好的多，因此壓力型錨桿更能充分發(fā)揮各個(gè)材料的優(yōu)勢(shì)，提高錨固效果。此外，由于鋼筋外套PVC花管使其與外界絕緣，避免了與水泥灌漿體的直接接觸，所以該錨桿的防腐性能較好，可以適用于永久性錨固工程。
　　2.3工程實(shí)用性
　　對(duì)于可回收式錨桿來(lái)說(shuō)，它可以反復(fù)使用，降低了工程成本，同時(shí)又為以后附近或周圍的其他施工工程排除了障礙物，也節(jié)省了這些工程的施工費(fèi)用，降低了施工難度。該新型錨桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，既不影響當(dāng)前施工及質(zhì)量，也不會(huì)帶來(lái)其他后患，保護(hù)環(huán)境。
　　此種可回收式錨桿回收方式設(shè)計(jì)為人工反向回?cái)Q錨桿，手工操作即可進(jìn)行回收，無(wú)需特定的回收器械和額外的人力，非常適合工程推廣使用。
　　對(duì)于普通拉力型錨桿，當(dāng)構(gòu)造物施工完成后，鋼筋體就留在土層中。對(duì)于基坑、邊坡及錨桿靜壓樁等臨時(shí)加固工程存在著不能回收所帶來(lái)的材料浪費(fèi)，無(wú)形中增加了工程成本。同時(shí)留在土層中的錨桿也會(huì)影響錨桿周圍的其它工程施工，如煤氣、自來(lái)水、電纜等管線和地鐵、地下商場(chǎng)及通道等場(chǎng)所的施工，給這些工程增加了施工困難和施工成本。
　　3、可回收錨桿施工要點(diǎn)分析
　　可回收錨桿施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到錨桿的承載能力和可回收率。所以選擇合適的施工方法是有必要的，可回收錨桿的施工包括施工準(zhǔn)備、鉆孔、支模、注漿、錨桿制作與安裝、錨桿鎖定與張拉、錨桿的驗(yàn)收、錨桿的回收等8個(gè)環(huán)節(jié)。
　　3.1施工準(zhǔn)備
　　錨桿是埋入地層中的受拉部件，屬隱蔽工程。為順利進(jìn)行錨桿施工，施工前應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)資料、地下水狀態(tài)及水質(zhì)、地下埋設(shè)物與障礙物、廢棄物的處理及作業(yè)限制等進(jìn)行核實(shí)與檢查，以確保所有準(zhǔn)備工作妥當(dāng)。
　　3.2錨桿鉆孔
　　錨桿鉆孔應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求的孔徑、長(zhǎng)度和角度。鉆孔質(zhì)量將直接影響錨桿的支護(hù)質(zhì)量，因此需選擇合適的鉆孔機(jī)具。如MK5系列鉆機(jī)，WG系列鉆機(jī)，WD系列鉆機(jī)等。
　　3.3錨桿支模
　　在支模前應(yīng)檢查空心板氣囊是否漏氣，在芯模外表均勻涂抹脫模劑，將氣囊放入鉆孔中，并使充氣嘴朝外放置。用充氣裝置充氣，使氣囊達(dá)到一定的抗壓強(qiáng)度，固定氣囊為注漿作準(zhǔn)備。
　　3.4錨桿注漿
　　一般采用水泥漿或水泥砂漿灌注，硬化后形成堅(jiān)硬的管漿體。對(duì)于該型可回收錨桿而言，使用高強(qiáng)度的普通硅酸鹽水泥較好，以提高漿體的抗壓強(qiáng)度。在軟弱 地層中還可使用二次高壓注漿以提高錨桿周圍地層的力學(xué)性質(zhì)。
　　3.5錨桿安裝
　　待漿體達(dá)到一定強(qiáng)度將氣囊放氣取出，推送錨桿時(shí)最后部分須旋轉(zhuǎn)到合適的角度。
　　3.6錨桿張拉
　　錨桿張拉的目的是通過(guò)張拉設(shè)備使桿體自由段產(chǎn)生彈性變形，從而對(duì)錨固結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力。在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)須使拉力始終作用于錨桿軸線方向，且鋼筋不能產(chǎn)生任何彎曲。
　　3.7錨桿的驗(yàn)收試驗(yàn)
　　驗(yàn)收試驗(yàn)錨桿的數(shù)量為總數(shù)的5%，且不少于3根。最大試驗(yàn)荷載為設(shè)計(jì)軸向拉力值的1.5倍，要求試驗(yàn)荷載作用下錨頭位移穩(wěn)定，總彈性位移超過(guò)理論彈性伸長(zhǎng)量的80%，且小于自由長(zhǎng)度與1/2錨固段長(zhǎng)度之和的理論彈性伸長(zhǎng)值。