锚索支护技术在深基坑工程中的应用

邹 双

（中国建筑第二工程局有限公司核电建设分公司，深圳 518000）

深基坑工程中支护技术的应用直接关系到基坑的整体施工质量和使用效果。预应力锚索支护技术在深基坑工程中的应用可以提高深基坑工程的稳定性和安全性。该项技术具有支护材料轻、支护效果明显以及施工成本可控等诸多优势，可以在保证基坑工程安全性、稳定性的同时节约成本和缩短工期，提高建筑企业的经济效益和安全效益[1]。

1 锚索支护技术概述

1.1 锚索支护技术的发展

锚索技术起源于西方发达国家，起初主要应用于采矿业，是一项巷道支护技术。当围岩条件稳定性、强度不足时，为提高支护强度和效果，采用锚索进行加强支护。具体应用中，主要在巷道交叉点、断层带、破碎带和等重要节点采用该项技术进行加强处理，保证开采工作顺利进行[2]。我国从20世纪60年代引进锚索支护技术，目前在各个行业得到了广泛应用，尤其是在岩巷加固、边坡治理以及建筑深基坑护壁等工程施工中应用效果比较明显。

1.2 锚索支护技术的应用优势

基坑工程施工环境复杂、施工内容多、系统性较强，主要包含基坑支护体系设计、施工以及土方开挖等多项工作内容。采用合理的深基坑支护技术可以简化工作流程，保证基坑工程施工的安全性和稳定性。锚索支护技术具有支护材料体积小、重量轻、材料运输方便以及施工效率高等诸多优势。目前，我国深基坑支护技术采用机械化施工，有效降低了施工人员的劳动强度和工作量。锚索支护技术在深基坑工程中应用优势明显，锚索的长度较长，能够深入到更坚固稳定的岩层内部，施加满足深基坑需求的预应力，是一种主动支护方式[3]。它可以结合多种类型的加固措施提高深基坑支护的施工效果，具有较高的安全性和可靠性。

2 建筑工程基本情况

拟建场地位于深圳市光明新区公明北环大道与富利路交汇处东南部，总占地面积约5×104m2。项目西临富利路，北临公明北环大道，南侧和东侧为空地。

拟建光明新区人民医院新院建设项目总建筑面积约33.5万m2，拟建3层地下室，±0.0高程为7.6 m，现状地面高程为4.0～8.0 m，基坑底绝对高程为-7.9 m， 基坑开挖深度为11.9～15.9 m。基坑四角采用“咬合桩+内支撑”支护形式，东侧、北侧和南侧中部整体采用“咬合桩+锚索”支护形式。工程开挖基坑平面图，如图1所示。

在工程项目开展之前，通过勘察现场的地理地质条件、地下水文条件等可知，该工程所处的地下水类型是潜水，地下水水位受到季节变化、降雨量的影响较大。在基坑开挖之前，深入调研和勘探整体的地质情况，准确记录了包括淤泥质黏土层、含泥中沙层等土质情况，结合不同土层的厚度、稳定性、内聚力等要素，合理计算预应力锚索在深基坑支护施工时所需的技术控制参数[4]。

该工程项目的基坑开挖施工采用土方边开挖边进行锚索及腰梁施工的方法。外侧咬合桩施工完成后，基坑形成止水帷幕，再进行冠梁及支撑梁施工，然后分层进行土方开挖，严格控制每层土的开挖深度，严禁超挖，保证基坑工程的安全性和稳定性。锚索采用专用锚杆机成孔，锚索成孔直径不小于150 mm，锚孔定位偏差不应大于20 mm，锚孔偏斜度不应大于2%，钻孔深度超过设计长度不应小于500 mm，锚索水泥浆保护层厚度不小于30 mm。锚索设置于素桩上，施工前先引孔[5]。

锚索成孔过程中，遇填土层、砂层等易塌孔地层时，可采用双套管跟进，保证成孔质量。灌浆前应清孔，使用高压空气或高压水将孔内岩粉及水体全部清除出孔外。需要注意，注浆管应与锚索同时放入孔内，注浆管端头到孔底距离为100 mm。

锚索锚头承压板应安装平整、牢固，承压板面应与锚孔轴线垂直。整个支护体系的主要组成部分为支护桩、锚索和腰梁，设计标准如图2所示（图中省略的数据单位为mm）[6]。

3 深基坑支护工程中预应力锚索的施工技术控制

众所周知，建筑工程施工环境复杂、持续时间长，涉及不同部门、不同专业、不同工种之间的交叉工作比较多。其中，深基坑支护是建筑工程中最关键的施工内容之一。锚索的施工技术水平直接决定着深基坑支护的整体工作质量，也影响着锚索的承重水平，在基坑工程的安全性和可靠性方面发挥着重要作用。在深基坑工程中采用锚索支护技术，相关人员要严格按照施工要求操作。要结合施工现场的地理地质条件、水文条件，采用合理的锚索施工技术，以充分发挥锚索支护技术应有的作用。深基坑施工具有一定的复杂性、系统性和综合性。技术人员要综合考虑各类影响因素，从准备阶段、施工阶段和养护阶段提高基坑工程的施工质量和施工效率[7]。锚索施工技术的控制主要包含以下几个方面。

3.1 提高钻孔精确度，避免误差

在该工程的深基坑施工中，采用的是向下倾斜钻孔的方式。在完成钻孔工作后，孔底会积攒废渣。受到废渣的影响，孔的深度会与预计值出现一定的偏差。为降低这种误差，需要在钻孔时延长钻孔长度，具体的延长数值可以根据废渣量计算，通常情况下钻孔的延长范围在50～100 mm。钻孔时，锚索的入口角度和倾斜程度会直接影响钻孔质量。一般情况下，锚索的入口误差要控制在2.5°以内，偏斜的程度要小于钻孔的长度的1/30。有些情况下，钻孔过程中可能都出现特殊的地质环境，在类似特殊条件下可以适当调整偏斜程度。在完成钻孔工作后，孔的清洗也是重要的工作内容。工程中使用压力水的方式冲洗孔中的残留物质，清洗程度可以通过流出的水的清澈程度 进行判断。

3.2 加强锚索制作和安装技术的控制

锚索支护技术在深基坑中的应用要严格按照施工流程进行，不同工序之间要保持衔接性才能提高深基坑支护工程的系统性，以保证工程质量。在钻孔、冲孔工作完成后，需要进行锚索的制作和安装。在制作锚索之前，要将钢绞线整齐、有序排列，避免出现钢绞线交叉和扭曲，影响锚索的施工效果。排列完成后，严格按照施工设计方案进行下料。钢绞线整体的长度误差要控制在50 mm以内。锚索体的自由段长度要预留足够的长度，以便为后续的施工留下充足的空间。在锚索支护中，在锚固段范围间隔150 mm处要安置隔离支架，保证钢绞线之间保持一定的距离，以便在压浆时能更好地充填空隙。

3.3 完善注浆施工步骤，保证注浆质量

该工程中采用二次注浆方式。利用注浆泵将水泥质浆液在特定的压强下注入孔中。二次注浆的施工方式需要确定不同注浆工序的水泥浆的水灰比和注浆泵的压强。通常情况下，二次注浆的水灰比要稍高于一次注浆使用到的水泥浆。经过现场测验，当一次注浆的锚固强度达到5 MPa时进行二次注浆。二次注浆的压强要远远高于一次注浆时的压强，具体的数值可以根据施工现场的实际情况进行计算。施工人员要准确记录每次注浆的具体情况，并实时检测强度，保证实际施工质量和设计方案的要求相符合。此外，要控制张拉与锁定质量，提高深基坑工程的安全性和稳定性。当锁口梁和二次注浆锚固体合格时候进行张拉，当达到设计值的20%左右时可以实施预张拉。为降低张拉操作对预应力造成的损耗，可以采用跳 张法[8]。

4 结语

深基坑工程包含坑支护体系设计、施工、土方开挖等多项工作内容，而不同工作内容之间要保持较好的衔接性。针对不同的地理地质条件、水文条件和具体的施工需求，要严格控制好锚索支护技术的应用要点、重点、难点内容，才能保证基坑施工的整体质量。