基坑支護(hù)工程可回收錨索技術(shù)及應(yīng)用
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摘要：在當(dāng)前工程施工過程中，錨索作為一種常見的工程技術(shù)方法，常被用于基坑支護(hù)，但是在完成施工后所存在的錨索，很容易影響地下空間，特別是針對相關(guān)隧道而言，錨索更是較為嚴(yán)重的一種地下障礙物。因此，就應(yīng)該積極的應(yīng)用可回收錨索，這樣能夠很好的解決錨索應(yīng)用問題，并取得理想的經(jīng)濟(jì)收益。本文就先了解常用的集中可回收錨索類型，然后說明可回收錨索和普通錨索的比較，最后了解在工程中的具體應(yīng)用，為相關(guān)研究人員提供參考。
關(guān)鍵詞：可回收錨索；基坑支護(hù)；技術(shù)研究；應(yīng)用
引言
錨索在當(dāng)前是一種成熟的工程技術(shù)方法，那么在以往工程項(xiàng)目中常常會(huì)將錨索和排樁進(jìn)行結(jié)合，但是因?yàn)樵谶@其中所用到的錨索長度較長，會(huì)直接影響周圍的環(huán)境，對于后續(xù)的地下空間開發(fā)有著非常嚴(yán)重的影響。所以，在當(dāng)前一些工程施工中，就改變以往錨索支護(hù)，而利用混凝土來支撐，合理設(shè)計(jì)支護(hù)方法，盡量減少對地下空間的影響。在這一環(huán)境下，很多學(xué)者和研究人員都在對錨索的可回收性加以研究，提供相應(yīng)解決措施，以此來解決錨索自身的問題。
1常見可回收錨索類型
當(dāng)前市場中已經(jīng)出現(xiàn)很多的可回收錨索，主要分為三中國類型，那么就針對這三種類型來加以分析：
1.1U型
這種工藝時(shí)將鋼絞線通過加工的方法來變成U型，然后裝入到相應(yīng)的承載體中，利用捆扎的方法，來讓其形成錨索。在應(yīng)用過程中是將一根鋼絞線通過繞過端部的方法，來讓其形成回路。在對其拆除過程中，就需要外部一定的機(jī)械強(qiáng)度來抽出鋼絞線。
1.2LC型
這種方法是將導(dǎo)管、承壓板等等進(jìn)行連接，并配備調(diào)壓保險(xiǎn)、保護(hù)外罩等等。將LC錨索在孔內(nèi)合理分布，每一根在工作過程中都是獨(dú)立進(jìn)行。在回收過程中是先將錨頭拆除，然后利用工具來對其外部進(jìn)行敲打，通過這樣的方法來將鋼絞線拔出。
1.3JCE型
這種方法是由外錨頭、鋼絞線、承載體等等所組成。在應(yīng)用過程中是通過拔出中心鋼絞線的方法，以此來散開整個(gè)鋼絞線，通過這樣的方法來及時(shí)的拔出其它的鋼絞線。除了以上三種常見的可回收錨索類型外，還有著兩種類型：第一，旋鈕式可回收錨索。這種方法是通過對螺絲旋轉(zhuǎn)的方法，來推出錐杯，讓錨索的固定失效，然后將鋼絞線抽出。在抽出鋼絞線時(shí)，是先利用專用機(jī)具來對其錨索的張拉端進(jìn)行處理，通過這樣的方法來選擇鋼絞線，讓鋼絞線能夠和夾片脫離，進(jìn)而來抽出其中的鋼絞線。第二，熱熔式可回收錨索。這種方法是通過夾片的方法來鎖住鋼絞線，然后在拆除過程中，是先對熱熔錨進(jìn)行通電，熔化其中的材料，以此來消除夾片對于鋼絞線的影響，進(jìn)而來進(jìn)行回收。
2與普通錨索作用的比較
傳統(tǒng)的錨索在受力上，是利用機(jī)械作業(yè)或者是膠結(jié)的方法來將錨索中的應(yīng)力擦混輸?shù)街車鷰r土上。而可回收錨索則針對回收來進(jìn)行處理，通過包裹套管的方法，或者是利用無黏結(jié)鋼絞線的方法，以此來傳輸應(yīng)力[1]。相比于傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力錨索而言，錨索自身的長度要長，可回收錨索中的水泥砂漿性質(zhì)會(huì)有所不同，而且在可回收上也并不依靠水泥砂漿來對其進(jìn)行黏結(jié)。我國一些地區(qū)針對可回收錨索應(yīng)用的時(shí)間非常長，在應(yīng)用工程中也有著不同的工藝原理?？苫厥占夹g(shù)在當(dāng)前最為成熟的是日本的錨索形式。日本的錨索是由鋼絞線、套管等等所組成，因?yàn)槠溟L度不受到影響，而且還能夠有套管的保護(hù)，所以就不會(huì)接觸漿液。通過對鋼絞線的作用，以此來將摩擦力等傳遞給漿體，再通過壓應(yīng)力的方法，來將其傳遞給注漿體，通過這樣的方法將漿體傳遞給其它的巖土體中。U型鋼絞線錨索是利用錨頭、自由段等等所組成，在應(yīng)用過程中，是通過利用無黏結(jié)鋼絞線穿過錨固端頭的方法，來進(jìn)行處理，在這其中一根鋼絞線會(huì)當(dāng)作為兩根來使用。其中所存在的回轉(zhuǎn)承壓裝置一般情況下都是特制而成，能夠很好的固定鋼絞線，以此來讓其作為承載體所使用，通過這樣的方法就能夠?qū)⒃谶@其中所產(chǎn)生的應(yīng)力傳遞給周圍的巖石中，這種方法在我國當(dāng)前的建筑施工中已經(jīng)有一定的應(yīng)用。因?yàn)樵诋?dāng)前并沒有相關(guān)規(guī)定針對可回收錨索設(shè)計(jì)加以支持[2]。因此，在設(shè)計(jì)可回收錨索過程中，通常情況下都是按照錨索自身的擋土結(jié)構(gòu)來對錨索的軸拉力設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算，然后再根據(jù)可回收工藝所提供的抗拉設(shè)計(jì)明確錨索的具體型號。
3施工工藝的比較
可回收錨索在施工過程中，是先對其進(jìn)行鉆孔，然后注漿，將錨索插入到其中，再次進(jìn)行注漿，最后進(jìn)行回收。對于可回收錨索的整個(gè)流程相比于傳統(tǒng)的錨索而言，其主要就是增加回收這一環(huán)節(jié)。在回收過程中，是先接觸鋼絞線的中心位置，確保鋼絞線在張拉過程中并不直接參與到預(yù)應(yīng)力張拉中，利用千斤頂來將其拔出后，然后就會(huì)讓鋼絞線出現(xiàn)縫隙，并散開，這樣就能夠很好的拔出剩余所存在的鋼絞線。而利用U型錨索，則是能夠?qū)型錨索一端釋放，等待消除預(yù)應(yīng)力后，在將鋼絞線及時(shí)的拔出。
4安全風(fēng)險(xiǎn)的比較
對于可回收錨索而言，與傳統(tǒng)的錨索所使用的范圍相同。在錨索拉應(yīng)力滿足相關(guān)要求的基礎(chǔ)上，基坑就可以按照以往傳統(tǒng)的流程來進(jìn)行施工。在鉆孔、注漿等等環(huán)節(jié)下，可回收錨索與傳統(tǒng)的錨索都存在著漏水、漏漿等問題[3]。此外，可回收錨索因?yàn)闀?huì)使用套管來對其鋼絞線進(jìn)行保護(hù)，所以如果在注漿過程中沒有合理處理，那么就會(huì)導(dǎo)致漿液進(jìn)入到套管中，和專業(yè)昂就無法在后續(xù)及時(shí)的回收錨索，需要拔出在重新進(jìn)行施工。在回收錨索過程中，其拔出的順序需要按照具體施工內(nèi)容來進(jìn)行分析，并且還需要能夠明確拔出后是否結(jié)構(gòu)會(huì)滿足變形要求，整個(gè)基坑工程最大的問題就在于回收的時(shí)候拉應(yīng)力不能夠滿足要求，是否能夠?yàn)槠涮峁┛煽康膭傂裕谑┕み^程中需要讓施工人員能夠嚴(yán)格考慮，并與設(shè)計(jì)人員積極溝通[4]。
5在工程中的應(yīng)用
5.1工程地址與水文條件
在當(dāng)前城市不斷發(fā)展中，針對某一城市的地鐵工程而言，為了能夠避免占用公園用地，就將其結(jié)構(gòu)頂板設(shè)計(jì)為2m深，長度設(shè)計(jì)為640m，寬度為118m，單層混凝土結(jié)構(gòu)，層高為8m?；铀诘貙拥牡刭|(zhì)情況有粉質(zhì)粘土層、粉細(xì)層等等。
5.2圍欄結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)
通過對基坑支護(hù)了解能夠發(fā)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)上，因?yàn)榛矫娲螅拥膶挾纫才c之存在著較大的區(qū)別。再加上基坑的兩層與市政道路相鄰，所以在設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)成中，就必須要利用多種方法來共同組合。針對于道路相鄰的部分，應(yīng)該利用咬合樁和可回收錨索相結(jié)合的方法來進(jìn)行施工。在選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)更優(yōu)惠曾在，應(yīng)該根據(jù)基坑的深度來加以分析。如果工程的規(guī)模較大，再加上基坑中存在著較多的砂層。因此，就應(yīng)該采取地下連接墻的方法來設(shè)計(jì)擋土結(jié)構(gòu)。從經(jīng)濟(jì)成本投入的角度上來分析，在設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)成中，最好應(yīng)該能夠選擇止水效果好，而且經(jīng)濟(jì)收益高的鉆孔灌注樁。在樁徑上應(yīng)該能夠選擇1000mm的樁徑，這是因?yàn)?000mm的樁徑能夠減少混凝土的施工次數(shù)，還能夠更好的保證施工質(zhì)量。因?yàn)閮蓚?cè)存在主干道，所以通過對支撐結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，就能夠避免障礙物對于地下空間的影響。因此，就可以選擇可回收錨索。當(dāng)前JCE錨索和傳統(tǒng)的錨索在受力程度上有著很大的不同。JCE錨索時(shí)依靠2m提供錨的拉力，其余的都為儲備。因此，在計(jì)算工程中，就應(yīng)該能夠合理修整錨索的程度，需要能夠合理的分析傳統(tǒng)錨索的長度。根據(jù)基坑設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)定能夠了解，錨索的長度不應(yīng)該超過18m，所以在開挖基坑上就應(yīng)該使用雙排攪拌樁來對其管道加以保護(hù)。還應(yīng)該能夠?qū)ζ溥M(jìn)行防銹處理，以此來更好的發(fā)揮可回收錨索的作用[5]。
6可回收錨索的具體應(yīng)用流程
6.1鉆機(jī)就位
在施工過程中，要能夠根據(jù)具體的施工要求，來在基坑開挖至錨索500m以下的時(shí)候，就停止開挖，然后對其作業(yè)面加以平整，并將鉆機(jī)放在相應(yīng)位置，在鉆機(jī)的下方應(yīng)該墊上枕木，以此來更好的提高平整度。對其鉆桿的角度加以分析，將誤差控制在合理發(fā)哪位內(nèi)，保證安裝鉆機(jī)的穩(wěn)定，在施工過程中不能夠出現(xiàn)位移現(xiàn)象。
6.2鉆孔清孔
對于鉆孔設(shè)備是利用相應(yīng)型號的設(shè)備，其鉆孔的具體位置、深度等等都要能夠滿足設(shè)計(jì)要求，。在一些地區(qū)如果是含砂量較大，那么就需要利用鋼套管來進(jìn)行處理，通過這樣的方法來避免出現(xiàn)塌孔問題。在五殺層地段利用套管來施工3m左右，這樣能夠起到定位作用。在鉆孔過程中，利用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的方法，在鉆孔過程中需要利用泥漿循環(huán)鉆孔，對其進(jìn)行有效循環(huán)，不斷的清除在鉆孔中所流出的泥漿。如果是遇到含砂層那么就應(yīng)該能夠不斷的增加泥漿比重，以此來避免出現(xiàn)塌孔問題。其錨索鉆孔的直徑為20cm，錨索的方向誤差要能夠控制在合理范圍內(nèi)，鉆孔底部的偏斜尺寸也必須要能夠小于錨索3%的長度，其鉆孔深度不能夠小于設(shè)計(jì)長度。在完成鉆孔后，要通過泥漿處理的方法來對孔內(nèi)進(jìn)行清理。如果在這其中發(fā)生塌孔問題，導(dǎo)致錨索不能夠順利進(jìn)行，那么就應(yīng)該及時(shí)的拔出錨索，再次對其進(jìn)行鉆進(jìn)和清孔，或者是如果孔內(nèi)的滲水量較大的時(shí)候，那么就應(yīng)該及時(shí)的拔去鉆桿，改為利用套管來對其進(jìn)行鉆孔。在完成鉆孔后，應(yīng)該及時(shí)的對其進(jìn)行注漿。
6.3錨索安裝
在安裝錨索構(gòu)成中，應(yīng)該先明確位置，了解鉆孔是否滿足要求，明確錨索的各個(gè)位置安裝位置是否正確，捆扎的是否穩(wěn)定等等，通過檢查滿足要求后，再進(jìn)行安裝。在安裝過程中還需要了解錨索送入到控制是否順暢，如果在這其中發(fā)現(xiàn)不順暢，那么就需要及時(shí)的去除錨索，并對其重新鉆孔。在安裝錨索過程中，應(yīng)該避免彎曲，應(yīng)該將注漿管和錨桿共同的放入到其中，管端距離孔底應(yīng)該在10cm左右，桿體放入的角度和鉆孔的傾角位置相同，而且在插入到控制的深度要能夠大于錨索的長度95%以上。在完成安裝后桿體應(yīng)該能夠始終位于鉆孔的中心。在下錨的時(shí)候，注漿管和錨頭應(yīng)該做好標(biāo)記，在處理過程中，必須要讓錨索和注漿管共同進(jìn)入到其中，要避免注漿管發(fā)生脫落問題。在完成下錨后，應(yīng)該再次對注漿管和錨頭進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)注漿管與錨頭的位置不正確，那么就應(yīng)該重新拔出，再次進(jìn)行下錨。
6.4再次清孔
在完成下錨后，就應(yīng)該利用清水來進(jìn)行清孔，以此來清除在孔中所存在的泥漿，直至孔中能夠流出清水位置。
6.5錨索注漿
這是在錨索施工中非常重要的技術(shù)，其注漿的具體質(zhì)量就直接決定錨索的作用。在完成清孔，應(yīng)該通過底部注漿的方法，先準(zhǔn)備好水泥砂漿，然后在對其進(jìn)行注漿。利用龜孫艷水泥，其水灰比為0.5，強(qiáng)度要能夠大于30Mp。在處理水泥砂漿過程中，必須要能夠連續(xù)進(jìn)行，一邊對其進(jìn)行灌漿，一邊要能夠及時(shí)的拔出灌漿管。在拔管過程中，必須要確保灌漿管一直能夠在其中，直到孔內(nèi)流出水泥砂漿位置。等待第一次灌漿完成后，再進(jìn)行到第二次灌漿，第二次灌漿就是使用純水泥漿來完成，需要穩(wěn)壓兩分鐘，必須要能夠在初凝前完成灌漿，避免各類雜物進(jìn)行到其中。在孔口溢出漿液后，就可以停止灌漿。在漿液硬化后，如果發(fā)現(xiàn)不能夠充滿整個(gè)錨固體，那么就應(yīng)該及時(shí)的進(jìn)行補(bǔ)漿，在注漿體的設(shè)計(jì)上，強(qiáng)度要能夠超過20MPa。在完成灌漿后，應(yīng)該及時(shí)的對灌漿設(shè)備進(jìn)行清洗。
6.6張拉和固定
針對錨索的承壓面應(yīng)該保持平整，并且和錨索的軸線方向垂直，其錨索張拉作業(yè)應(yīng)該在錨固體達(dá)到80%后再進(jìn)行。在張拉前應(yīng)該能夠先標(biāo)定張拉設(shè)備，其錨索在正式開始進(jìn)行張拉前，應(yīng)該能夠先取一定值，對其錨索進(jìn)行預(yù)張拉，保證各部分都能夠很好的接觸，確保錨桿完全平直。在張拉錨索上，其拉力應(yīng)該進(jìn)行合理調(diào)整，并對其進(jìn)行鎖定作業(yè)。在鎖定錨索后，如果發(fā)現(xiàn)存在預(yù)應(yīng)力損失，那么就應(yīng)該及時(shí)的進(jìn)行補(bǔ)償，各環(huán)節(jié)的錨索固定值都應(yīng)該能夠達(dá)到要求。
6.7錨索回收
錨索的施工內(nèi)容較為簡單，先是將鋼絞線利用千斤頂來定出，然后再利用千斤頂來對周圍的鋼絞線進(jìn)行處理，讓其能夠脫離原來的位置，這樣就完成回收。一般情況下，在使用千斤頂過程中，利用20噸的千斤頂就能夠很好的進(jìn)行施工，而且在回收和預(yù)加應(yīng)力上應(yīng)該使用同一規(guī)格的千斤頂，這樣能夠很好的減少成本支出。
7結(jié)論
總而言之，在當(dāng)前地下空間越來越緊張的基礎(chǔ)上，可回收錨索的應(yīng)用就能夠減少地下障礙物的出現(xiàn)，為城市的發(fā)展提供幫助。通過比較可回收錨索和傳統(tǒng)錨索就能夠了解到，可回收錨索有著很好的應(yīng)用價(jià)值，能夠應(yīng)用于多種建筑的基坑支護(hù)上。那么在具體應(yīng)用過程中，就應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來選擇相應(yīng)的可回收錨索類型，保證可回收錨索的合理運(yùn)用，更好的提升可回收錨索的應(yīng)用效果，提高工程的施工質(zhì)量，而且對這種技術(shù)的應(yīng)用，還能夠減少成本支出，為相關(guān)企業(yè)獲得更多經(jīng)濟(jì)收益。
參考文獻(xiàn)
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作者：何文捷 單位：福建港昇建設(shè)發(fā)展有限公司