可回收预应力锚索在深基坑支护结构中的应用

可回收预应力锚索在深基坑支护结构中的应用

季江江孟骏翔陈小兰

江苏南通六建建设集团有限公司 226500

【摘要】深基坑支护结构采用预应力锚索，在土壤中留下大量障碍物，对后续施工留下很大施工难度，并造成环境污染和资源浪费，可回收预应力锚索的施工技术，将钢绞线回收再利用，减少资源浪费，减少施工成本，回收所需的施工环境限制小，施工操作简便，是一项值得推广应用的技术措施。

【关键词】塑料锚固件可回收锚索

1.前言

为了提高土地资源的利用率，建筑物在向高空发展的同时，也在不断地向地下延伸，地下建筑物的深度愈来愈深，深基坑支护结构技术难度愈来愈大，深基坑支护结构采用的预应力锚杆技术，其锚杆伸入周边环境范围也愈来愈广，遗留在土中的预应力锚杆对后续的施工单位造成很大的施工难度，同时也造成资源浪费，影响环境造成土壤污染，有些地方性文件规定，深基坑支护技术措施不得超越用地红线。如何保证土地的利用效率、保证基坑安全、保证施工进度，不影响周边环境？这就给建设单位、设计单位、施工单位提出新的思考，为此我们在苏州某项目针对17.25m深基坑采用预应力管桩+土钉+可回收预应力锚索+止水帷幕复合支护结构，在保证基坑安全稳定前题下，有效地进行了的锚索的回收，回收的锚索可再利用，减少了施工成本，减少遗留障碍物对土壤环境的影响，是一项具有社会效益和经济效益的技术措施。

2.工程概况

苏州某项目地上四栋，有16层、18层、19层、37层，最高达178m，地下三层，长191m，宽148m，开挖深度15.4m、17.25m，局部深坑达22.25m，土质从标高0.24m～-3.26m为粘土，从-3.26m～9.76m为粉质粘土，从-9.76m～-14.76m为粉质粘土夹粉土，从-14.76m～-17.76m为粉质粘土，根据土质情况，采用PHC800(130) C型管桩，插入Ф850三轴深搅桩内，上部从-3.3m至-11.2m布设四钢管土钉，下部从-9.2m至14.7m布设三道可回收预应力锚索，锚索水平间距1200mm，为防止群锚效应，上下层间的锚索水平间距按1200、2400间隔布设，长度按19m、21m错开布置,倾角按15°、

25°间隔布设且与上层平行。锚索数成偶数，由一根钢绞线绕过锚固件形成两根锚索。

3.预应力旋喷锚桩的组成

预应力旋喷锚桩由塑料锚固件、可回收锚索、锚具、水泥浆组成。

塑料锚固件由端头、标准节组成，塑料锚固件一端头为半圆球形，半圆球上有钢绞线凹槽，便于锚索定位和回收时滑动，长度600mm，另一端平直与标准节相连，便于锚固件接长，锚固件长度按设计要求确定，标准节长度500mm，塑料锚固件四侧边为弧形凹槽，用于布置锚索，每节两端有一塑料圆盘，塑料圆盘上对应凹槽的部位留设四个圆孔，用于固定钢绞线，锚固件中间有一圆形空腔，空腔四侧每侧开设二个矩形孔，便于水泥浆流出形成锚桩。

图1 塑料锚固件

可回收锚索，是在钢绞线外侧包祼一层橡胶皮，橡胶皮与钢绞线之间有一层黄油，回收时便于钢绞线的滑动。

图2 可回收锚索图3 可回收锚索的安装

4.可回收锚索施工

首先将可回收锚索穿入塑料锚固件，每二根锚索由一根钢绞线穿过塑料圆盘上的圆孔，绕过端部球体，再经过塑料圆盘上的圆孔穿出来，每根锚桩有四根锚索，由两根钢绞线穿过塑料锚固件形成，锚索固定在凹槽，穿钢绞线时，尽量不要损坏钢绞线外侧橡胶包皮，以免影响钢绞线的滑动。

锚索送入锚桩孔前，检查锚索安装情况，对在安装锚索时损坏的钢绞线外包皮，要用橡胶皮进

行重新保护绑扎，以防水泥浆进入，影响钢绞线滑动。

图4 破损锚索的保护绑扎图5 锚固件送入孔内钻孔成型锚固件检查合格后，将锚固件送入孔内，通过钻杆边钻进边搅拌注浆，钻进同时将钢绞线及锚固件带入设计深度。

图6 高压旋喷注浆图7 高压旋喷桩封堵

5.高压旋喷桩施工

Ф500旋喷搅拌注浆压力控制25Mpa，扩大头部位注浆压力为28MPa，以保证扩大头直径达到700mm，旋喷桩扩大头部位旋喷搅拌的进退次数比桩身增加二次。

孔口溢出浆液时，停止注浆，进行孔口封堵，防止孔内水、砂、土流失。

在锚索施工结束养护10d后进行张拉，采用高压油泵和100吨穿心千斤顶进行张拉锁定。正式张拉前先用20%锁定荷载预张拉一次，再以50%、100%的锁定荷载分级张拉，然后超张拉至110%锁定荷载，在超张拉荷载下保持5分钟，观测锚头无位移现象后再按锁定荷载锁定。

图8 预应力锚索张拉、锁定

6.预应力锚索回收

预应力锚索的回收时间，根据现场和基坑的稳定情况，确定回收时间，回收区域。若场地空旷，有机械操作空间时，用挖土机可拉拔出钢绞线，若空间狭小或高空作业，用千斤顶顶出钢绞线。回收时，拆除张拉端的锚具，用60T千斤顶夹住钢绞线，先将钢绞线拉动，然后用30T穿心千斤顶，夹住已松动的钢绞线，穿心千斤顶通过二个伸缩油泵的工作，自动连续将钢绞线从旋喷锚桩中抽出，完成成锚索的回收。

图9 穿心千斤顶图10 回收钢绞线

7.预应力锚索的回收条件

1、基坑处于安全稳定的状态。

2、替代旋喷锚桩的换撑结构已完成，且达到强度。

3、具有锚索回收的操作空间，穿心千斤顶最小操作空间不能小于700×700×700mm。

8.应用体会

可回收预应力锚索与传统预应力锚索对比，受力原理相同，施工方法简单，能回收大量的钢绞线，节约资源、减少成本，环境污染变小。利用60T、30T的穿心千斤顶和较小的操作空间就能完成钢绞线的回收，机械成本低，且操作方便，是一项值得推广应用的技术措施。