浅谈淤泥质土工况下锚索施工的质量控制

宋慧荣　张波

摘要：淤泥质土的地下水位较高且压力较大，淤泥质土边坡在土方开挖时容易产生流动，不能自稳，很难形成理想的坡面。采用锚索支护施工，虽然具有灵活、经济等优点，但是需要在质量控制方面下大功夫。本文通过对淤泥质土工况下锚索施工各个环节的剖析，简要阐述了该工艺质量控制的要点。

关键词：锚索；淤泥质土；喷浆；张拉

1.引言

锚索通过外端锚定于坡面，另一端锚固在滑动面以内的稳定土体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线，直接在滑面上产生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使结构面处于压紧状态，以提高边坡土体的整体性。淤泥质土强度指标低，锚固力小，稳定安全系数到底取多大不易把握尺度，支护结构会因为在淤泥中没有足够的嵌固力和摩擦力而失效。因此在对淤泥质土进行边坡锚索支护时一定要事先进行场地勘察、方案论证和现场试验，并对每一个环节做好质量控制。

2.锚索施工质量控制要点

2.1施工准备

锚索施工一般按从上到下、从一端向另一端依次进行的原则施工，尽量避免锚孔间串浆，影响施工效果。杜绝上下操作产生安全问题，同时减少各锚孔施工之间的相互干扰，并在成孔后及时进行锚孔固结灌浆，以保证成孔和锚索施工整体质量。

在预应力锚索施工前，先选择2-3根具有代表性的锚索进行相应的生产性试验，以验证预应力锚索提供的锚固力和设计选定的参数，确定、优化施工工艺，试验程序及张拉步骤严格按施工图和试锚方案进行，并由专人记录所有的试验数据。

2.2成孔

锚索施工前，工人按照从上而下分层修坡，开挖一级，防护一级。开挖至锚索格梁边坡时，每层开挖高度为锚索上下横梁间距大小，严格控制标高，以防超挖，直至开挖至下级平台，然后再开挖格梁基础并施作锚索。

根据实际坡面，先按设计布置要求，将锚孔位置准确测放在坡面上，并用短钢筋做好孔位标记。孔位偏差不得超过100mm。对每个孔位准确编号标识，作为锚索制作编号的依据。

根据坡面准确测放的锚索孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位±1.0度，方位允许误差±2.0。

锚孔钻进采用干钻，以确保锚固工程施工不至于恶化边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能，避免塌孔。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行孔道固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。

2.3锚索体制作及安装

预应力锚索体由格梁、自由段、锚固段和安全段四部分组成。钢绞线沿锚索体轴线方向每2m设置一道架线环，保证锚索体保护层厚度不小于2cm。锚索体采用人工安装，安装前，认真核对锚孔编号，确认无误后缓缓将锚索体放入孔内，用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度，计算孔内锚索长度，确保锚固长度。

钢绞线下料长度为设计长度、锚索格梁厚度、张拉千斤顶长度、锚具厚度、张拉操作预留量之和。截取钢绞线用切割机，严禁使用电气焊，截好的钢绞线平顺地置于工作平台上，每孔压力分散型锚索分为3组，每组2根，端部分别用红、黑和白三种颜色的油漆标记。锚索组装完成后对锚索对应锚孔进行编号，分类存放在专用场地，并加以防潮、防雨等防锈蚀保护。

每孔锚索的锚固段长度10m，二级边坡采用三个单元锚索组成，三级边坡采用二个单元锚索，每个单元由两根无粘结钢绞线对称地内锚于钢质承载体上组成，注浆管与锚索一起编入索体，从承载板中间穿过，二次注浆管布置在锚索体外。索体采用人工下锚，缓慢从孔口送入，避免锚索体扭曲，锚索入孔时用力要均匀一致，不得轉动锚索体，并随时检查隔离架及绑扎丝，发现有移动、损坏、脱落等要及时处理，必要时要更换重新编制，并确保将锚索体推送至预定深度后排气管和注浆管畅通。

2.4锚固注浆

锚索注浆采用普通硅酸盐水泥，注浆采用水泥砂浆，施工配合比经试验比选后确定。水泥砂浆强度不低于40MPa，配合比为1：1（重量比），水灰比为0.4～0.5。为增加水泥浆的和易性与早期强度，在水泥浆中掺入适量减水剂和早强剂。为防止水泥砂浆凝固收缩时锚固体与孔壁锚固力的损失，掺入适量膨胀剂。水泥砂浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆、水泥砂浆在初凝前用完，以保证注浆达到“早强、高强和高时效”的效果。

对于淤泥质土边坡一般采用一次注浆即可，即锚固段和自由张拉段同步注水泥砂浆，采用孔底返浆法，注浆压力为0.5～0.8MPa，当孔口出现溢浆且持续时间不低于5min后（或排气管停止排气），方可停止注浆，砂浆必须饱满密实，注浆完毕后待砂浆凝固收缩后，空口进行补浆。

锚索注浆的实际耗浆量要大于理论用量，如果孔内水泥浆注满一段时间后液面下降，要及时补充注浆，直至注满为止。注浆结束后，将设备清洗干净，同时准确、完整、清晰地做好注浆记录。

2.5挂网喷射混凝土

待孔内水泥浆初凝后即可进行挂网施工，钢筋网规格分别为Φ6@200×200，外配Φ16横向加强筋。网点用绑丝扎牢或焊接，筋体与双向斜拉筋和下层面网接触部位均应焊接牢固。钢筋网在每边的搭接长度不小于一个网格边长。

面板喷射混凝土强度等级确定为C20，砼最大骨料不大于1.5cm，喷层厚度由各部位设计，一般不小于80mm，误差±10mm。由于本工程中的淤泥质边坡土体含水率较大，喷射混凝土中应加入速凝剂。喷射距离不大于1.0m，由下而上部喷射，先喷填钢筋后方，然后再喷填钢筋前方。

2.6锚索张拉

张拉前先安装锚索托台，一般用C型钢制作。要求托台下的坡面平整，保证锚索轴线与托台垂直。锚索张拉及锁定分级进行，严格按设计要求和操作规程执行。在设计张拉完成后，适时进行一次补偿张拉，然后加以锁定。补偿张拉后，从锚具量起，留出长3cm钢绞线，切除多余部分。然后进行封锚。

张拉施工前必须对张拉机具和仪器仪表进行标定。锚具安装与锚垫板和千斤顶密贴对中，千斤顶、锚孔及锚索体要同轴，不得弯压或偏折锚头，确保承载均匀同轴，并采用25×25×2cm钢垫板予以加强。在锚索张拉前，取10%～20%的设计张拉荷载，对锚索张拉1～2次，使其各部位接触紧密，使钢绞线完全平直，以使钢绞线受力均匀。

预应力锚索的张拉分5次施加，一次取设计值的0.3、0.5、0.75、1.0和1.1倍进行逐级张拉，每级荷载施加后，稳定观测时间不小于10 min。张拉荷载严禁一次加至锁定荷载。锚索稳定后48小时内，若发生明显的应力松弛，必须进行补偿张拉。张拉采用“双控法”进行质量控制，即以控制油表读数为准，用伸长量进行校核。

张拉完工后进行抽样检查，合格标准以应力控制为准，允许偏差控制±6%，并不小于规定值的3%。当验收试验与完工抽样检查合并进行时，试验数量为锚索总数的5%。当完工抽样检查的锚索中有一束不合格时，加倍扩检，扩检不合格必须按监理工程师要求进行处理。

3.结语

锚索制作与成孔简单易行，且灵活机动，便于根据现场监测的变形数据和特殊情况及时变更设计。锚索施工不需单独占用场地，从而有效的利用了施工场地，并且施工总工期短，可以随开挖随支护，与基坑开挖平行施工，基本不占用施工工期。但是在淤泥质土的工程条件下，任何支护形式的施工难度都非常大，都需要层层把关，严格按照本文中阐述的施工工艺做好质量控制，保证工程安全。

参考文献

[1]熊智彪.建筑基坑支护建筑.[M].中国建筑工业出版社.2008.04

[2]赵同新.深基坑支护工程的设计与实践.[M].地震出版社.2010.07

[3]沈保汉.桩基与深基坑支护技术进展.[M].中国建筑工业出版社.2009.09