浅析排桩护岸土锚对孔的控制

魏茂坤

摘 要：近年来，江苏水运建设步伐迅猛，由于拆迁等前期工作困难，涌现一大批新型护岸结构型式。排桩护岸大量用于特别困难段，大都设置土锚抵消桩顶水平位移。在排桩护岸岸侧只要有3.5米施工平台均可采用土锚岸侧施工，由于作业人员操作锚杆钻机入土点随意，钢绞线在入土点形成折角，造成预应力损失，桩顶水平位移偏大，影响结构稳定性及护岸耐久性。

关键词：水运工程；排桩护岸；土锚施工；轴线控制

中图分类号：U656.3 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）32-0077-02

前言

在申张线金港段航道整治工程航道工程中，土锚应用在排桩护岸较为普遍。本文中涉及相关数据来自该工程施工图设计文件及相关工程检测资料；土锚施工方法来自该工程中标单位专项施工方案。在观摩土锚原位试验中发现预应力损失现象；在施工管理过程中带着这一发现仔细排查工艺流程，发现土锚预应力损失产生的环节及原因并重点加强土锚施工对孔环节控制。

1 土锚的施工方法

（1）原理：土锚施工属分散压缩型无粘结锚固技术，是利用高强度无粘结钢绞线穿过滑動面或不稳定区深入土体深层，利用对锚索体施加张拉应力，使得锚锭板带动锚固体发生位移趋势，锚固体与周围土体产生抗拔摩阻力反作用于锚索上，通过锚索将其水平拉力传递给排桩，起挡土支护作用。

土锚原位试验：试验最大荷载为350kN/根，土锚采用等荷载张拉，锚索轴向拉力设计值为300kN/根。土锚张拉采用分级加载，记录油表压力值和钢绞线伸长量进行双控制。土锚原位试验主要验证在试验最大荷载作用下土锚端部不发生位移；另外，在张拉各级加载稳压阶段，常会产生钢绞线预应力损失。

（2）工艺流程：场地平整→钻机就位→钻孔→锚索体制作→锚索体安放→锚固体灌浆→锚索张拉、锚具锁定→封锚。

（3）锚杆施工主要设备

2 土锚施工存在的问题

土锚岸侧施工，考虑地下水位影响，施工平台一般设置在地下水位以上，因锚杆钻机就位后，作业人员只调节入钻杆与水平夹角a，并没有校正钢绞线起点至入土点段与水平夹角b和钻杆与水平夹角a的一致性，钢绞线在入土点形成折角C，与钢绞线起点A、终点B组成三角形。

在土锚张拉过程中，钢绞线由折线切割土体变为直线不可能瞬间完成，在原位试验中得到证明确实稳压状态持续下，预应力预应力确实出现损失。

示意图如图1。

排桩护岸设置斜度为20°的分散压缩型土锚，土锚间距3.6m，总长20m，采用4束钢绞线分2个单元，每个单元长5.5m，钢绞线采用无粘结型，1×7标准型-12.7-1860-（GB/T5224-2003），张拉荷载为300kN。1×7标准型-12.7-1860-GB/T5224-2003钢绞线弹性模量Es=195Gpa，钢绞线的截面积As=98.7mm2，按照△P=Es*As*△L/L1。根据角a和b差值进行计算预应力损失情况。

从以上图表（见表2）可以看出，（a-b）差值越大，带来预应力损失也越大，在差值大于8°，预应力损失将达到10%，因此严格控制b角度在实践中非常必要。

3 解决措施

对于土锚岸侧施工，保证钢绞线轴线成一条直线状可以有很多方法，通过对现场施工工艺分析，确定出现问题的环节，制定有效控制方案规避预应力损失。现介绍两种比较好用方法。

方法一：通过张拉孔高程，综合考虑施工平台宽度、锚杆钻机最小施工高度及地下水位等因素，按照倾斜角度计算施工平台高程及锚杆钻机距离排桩护岸的宽度，再平行排桩护岸，在岸侧设置与锚杆钻机履带宽度一致两条硬化带，钻机移机只要履带在硬化带上，调整角度即可进行锚杆施工。从安全管理及地下水影响角度考虑，建议预留足够的锚杆钻机施工作业面前提下，尽可能硬化带设置靠近排桩护岸，能有效提高施工平台高程。

方法二：利用平行线原理，制作反向简易对孔器，调整好角度，沿着锚杆钻机导向架移动，如果反向简易对孔器无法穿过张拉预留孔，可通过在垂直排桩护岸方向反复移动锚杆钻机，直至能穿过张拉预留孔道即可进行锚杆施工。从安全管理、质量控制及地下水影响角度考虑，建议预留足够的锚杆钻机施工作业面前提下，锚杆钻机施工时靠近排桩护岸，不仅能有效提高施工平台高程，而且减小反向简易对孔器PVC管的长度，避免因PVC管过长而产生挠度，影响对孔效果。

反向简易对孔器制作：制作长方体盒子，要求能沿锚杆钻机导向架移动；在沿着导向架方向盒子两端开孔，要求盒子两端开孔中心连线与钻杆轴线一致；开孔直径需略小于张拉预留孔直径；最后将轻质PVC管穿进盒子，这样就制成简易对孔器了。

两种方法对比（如表3）。

上述两种方法均可行，在申张线金港段航道整治工程中，结合现场实际情况，采用的是方法二，效果、进度均能满足要求。

4 结束语

对于土锚岸侧施工，在工程管理中有几点体会：（1）工程技术人负责人首先需要清楚哪些工艺环节会对工程质量有影响、注意事项等，编制详细的作业指导书；（2）施工前进行施工技术交底，告知工人注意事项、该怎么操作，提高操作工人质量意识；（3）施工中加强检查现场工人操作是否规范，是否严格按照作业指导书操作，及时纠正错误操作，确保工程质量；（4）建议设计院在原位试验通过的基础上，根据土质力学指标特性，提倡适度超张拉。

参考文献：

[1]CECS22：2005.岩土锚杆（索）技术规程[S].

[2]GB/T5224-2003.预力混凝土用钢绞线[S].

[3]徐涛，廖全涛.岩土锚杆（索）预应力损失及其影响因素[Z].endprint