预应力锚索在深基坑支护中的应用

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1、预应力锚索在深基坑支护中的应用浅谈预应力锚索在深基坑支护中的应用摘要随着我国经济建设的发展，城市规模不断扩大，建筑用地面积日趋紧张，建筑业呈现出跨越式发展的趋势。大规模的高层建筑地基基础与地下室、大型地下商场、地下停车场、地下车站、地下交通枢纽、地下变电站等的建设中都面临着深基坑工程的问题。由于工程地质和水文地质条件复杂多变、环境保护要求越来越高、基坑工程规模向超大面积和大深度方向发展、工期进度及资源节约等开发条件要求日益复杂。建筑工程不断创新发展，出现了逆作法等多种施工方法和新型施工工艺，对于要求更高的深基坑支护工程提供了强有力的技术支持和质量保障。预应力技术的引进无疑是很好的例证。关键字：

2、深基坑，逆作法，深基坑支护，预应力目录1绪论11.1研究背景及意义11.2国内外研究现状12深基坑支护预应力锚索的概述22.1预应力锚索的定义与原理22.1.1定义与原理22.1.2预应力锚索的特点及应用场合22.2预应力锚索施工工艺解析32.2.1施工工艺流程及操作要点32.3质量控制43现阶段预应力锚索施工过程中存在的问题53.1破坏形态53.2质量通病54针对施工现状对于预应力锚索施工提出解决措施。64.1技术措施64.1.1技术交底64.1.2预应力锚索施工质量检测64.2安全技术措施75以青岛国际创新园二期项目基坑支护工程为例做预应力锚索的研究75.1工程概况75.2工程地质条件85

3、.3施工方案105.3.1设计变更11结论13参考文献1421绪论1.1研究背景及意义进入21世纪以来，在经济全球化大潮的影响下，我国建筑行业取得了长足的发展，从可持续发展的角度来说，合理使用开发土地资源向着更广的维度发展大势所趋。建筑物更加注重地下空间的充分利用，出现了大量的地下停车场、地下商场等诸多公共设施，如地铁、地下通道，这些工程都脱离不开土方开挖之后的深基坑支护，深基坑支护对于建筑物地下结构的稳定性起着至关重要的作用。由于岩层性质的不确定性，尤其是不稳定土层，因此对于深基坑支护方案、施工方法、施工工艺的选择都产生了决定性的影响。尽管深基坑支护的施工方法很多，但是每一种深基坑施工都有各

4、自的适用条件和一定的局限性，所以要根据岩土特性，谨慎选择适当的深基坑支护避免建筑工程质量事故发生。在垂直开挖或是小坡度放坡支护中多会采用桩锚结构，大多采用刚性桩与预应力锚索作为主要施工工艺。在现实工程中能较好的保证工程质量，预应力锚索作为一种施工简单、高效的施工方法极大地缩短了工期，降低了成本，符合建筑工程可持续发展。1.2国内外研究现状据统计，我国建成的高层建筑累计已超过1.3亿平方米,高度超过100m的超高层建筑已超过200幢。高层建筑最深的地下室基坑为6层，深度-26.2m。国外已达13层。由此可见深基坑支护技术日趋成熟，理论研究也在不断丰富发展，其中预应力成果颇丰。在预应力锚索的抗腐蚀

5、性、长期耐久性等方面。对于已服役建筑工程的预应力锚索做了研究得出了全长粘接的预应力锚索的注浆质量、钻孔精度及砂浆防护体的厚度等对预应力锚索的运行年限有很大的影响。 (2)通过对现场开挖资料的分析,得出了预应力锚索在运行多年后钢绞线的腐蚀规律呈“分段式”分布,根据所处外部环境的不同呈现不同的腐蚀特征,即严重腐蚀区、轻微腐蚀区和无腐蚀区。 (3)通过对已服役锚索预应力衰减规律的长期现场监测,揭示了锚索预应力的长期变化规律以及在不同影响因素下的变化特征和规律,即预应力锚索在完成张拉锁定后的40天内,预应力锚索应力衰减明显,尤其在前10天应力衰减显著,40天内应力衰减程度达到张拉锁定值的20%,后期应

6、力衰减不明显,应力衰减缓慢,但总趋势是继续衰减。 (4)通过数值仿真试验可知,钻孔弯曲造成的预应力损失对锚索的加固效果有一定影响,钻孔弯曲越大,造成的预应力损失也越大,同时预应力锚索对岩体的加固效果减弱也越明显,钻孔增加角度与预应力锚索在岩体上产生的应力大小呈反比线性关系；预应力锚索长期运行后预应力的损失对岩体产生的应力值、位移值都有一定影响,但对加固范围的影响不是很明显；预应力锚索对岩体产生的应力值及位移值损失幅度与预应力的损失幅度呈正比线性关系。2深基坑支护预应力锚索的概述2.1预应力锚索的定义与原理2.1.1定义与原理（1）预应力锚索：由钻孔穿过软弱岩层或滑动面，把一端（锚杆）锚固在坚硬

7、的岩层中（称内锚头），然后在另一个自由端（称外锚头）进行张拉，从而对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固，这种方法称预应力锚索，简称锚索。预应力锚索的杆体材料可以是钢筋或者是钢绞线1。（2）预应力工作原理：预应力锚索是一种把钢绞线埋入岩层内部进行预应力的施工技术，传递主体结构的支护应力到深部稳定岩层的主动支护方式。锚索安设锁紧后，锚索集中应力以45度压力（拉力为合力）分线传递到支护结构物上，在预应力作用下，围岩产生压缩，可是围岩在锚索的弹性压缩下形成“承载拱”，提高了围岩的整体性和内在抗力，增加其强度，同时增大围岩的稳定程度。锚索支护能使结构物与围岩连锁在一起共同作用，能使围岩发挥出更大的承载作用

8、，有利于表面结构的稳定，并把结构和共同工作的围岩介质组成复合体，被结构锚固的岩层能更有效地承受负荷产生的拉力和剪力，而且这些力的传递深度也比未经锚固结构的作用大得多。2.1.2预应力锚索的特点及应用场合（1）特点：预应力锚索支护一般分为自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索（对穿预应力锚索）和普通预应力锚索两种。普通预应力锚索又分为拉力型、压力型、拉压复合型锚索，锚索数量不一2。（2）应用场合：预应力锚索一般用于深基坑支护中的桩锚结构，与刚性桩结合使用。也经常用于隧道、地铁侧壁支护，以及特殊山体护坡中，锚索数量不一，同时也要根据基坑支护工程的勘查报告来确定施工设备与施工工艺，必须严格根据设计进行施工

9、。2.2预应力锚索施工工艺解析2.2.1施工工艺流程及操作要点施工工艺流程图：施工准备加工锚索做梁张拉养护补浆或二次注浆注浆置入锚索清孔测量放线钻机就位成孔施工操作要点：（1）钻孔：施工时根据设计要求，不同的锚索选用不同直径的钻头。施工排架搭设要牢固，钻机定位准确，水平孔须用2mm/m精度的水平尺校核钻机钻杆水平，测量仪测定钻进方向角。锚索孔开孔偏差不得大于10cm，端头锚的孔斜误差不得大于孔深的2，对穿锚不得大于1。钻孔孔径不应小于施工图纸和厂家产品说明规定的要求。（2）锚索加工：锚索制作在有防雨设施的加工厂完成。按实际孔深满足张拉和设计要求的最小长度进行下料。下料前仔细检查钢绞线的表面，没

10、有损伤的钢丝或钢绞线才能使用。编制锚索中，钢绞线在隔离架上的孔位要一一对应锚索捆扎完毕，应采取保护措施防止钢绞线锈蚀，运输过程中应防止锚索发生弯曲、扭转和损伤。（3）注浆配合比：锚索砂浆配比根据试验确定，当采用纯水泥浆灌注时，水灰比应取0.40.5。无粘结锚索的锚固段和自由段一次灌浆形成。锚固段灌浆压力0.3MPa0.5MPa，排气管回浓浆后即以0.5MPa的压力闭浆，闭浆时间30min。自由段灌浆压力不小于0.8MPa。（4）张拉锁定：首先进行试验束的张拉，分为单股预紧和整束分级张拉两个阶段，张拉各级加载稳压前后，均量测钢绞线的伸长值与回缩值，若实测伸长值与理论伸长值相差超过10%或小于5%

11、，应停止张拉，查明原因后才能重新张拉。对于有补张拉的锚索应在张拉7d后进行。锚束张拉的设备和仪器应进行定期配套标定，其间隔期不得超过6个月。超过标定间隔期的设备和仪器或遭猛烈碰撞的仪表，必须重新标定后才能使用。（5）锚头保护：张拉结束，将锚具外大于15cm的钢绞线用切割片割除，割除施压一定要轻，严禁产生高温，以免锚夹片处应力损失，最好加水或加油冷却。2.3质量控制（一）保证项目（1）锚杆工程所用原材料、钢材、水泥浆、水泥砂浆标号必须符合设计要求。（2）锚固体的直径、标高、深度和倾角必须符合设计要求。（3）锚杆的组装和安放必须符合岩土锚杆(索)技术规程CECS22_2005的要求。（4）锚杆的张