预应力土层锚杆在深基坑支护施工中的应用
摘要：随着科学技术的不断进步和创新，建筑工程中的深基坑的支护施工技术也逐渐的增多，其中由于预应力土层锚杆技术在地基加固工程中具有一定的高效性，而且运用成本比较高，因此在工程深基坑建设的时候，运用得十分的广泛。本文通过预应力土层锚杆技术的工作原理进行简要的介绍，讨论了当前在工程施工当中的应用，以供相关人士参考。 关键词：预应力土层锚杆；深基坑支护 目前，由于社会的不断发展，人们的生活水平也在逐步的提高。对城市空间也在进行不断的建设，而且为了增大人们的活动范围。人们也开始对地下空间进行一定的改造，当前，在进行高层建筑施工的时候，我们通常都会对地下空间进行一定程度的设定，因此这就需要人们对建筑基础进行深度的挖掘，以保障建工程的地下空间可以进行正常的使用。但是，在进行地基工程施工的时候，由于是进行的深基坑挖掘，这就需要稳定性比较强的支护结构。而且我们除了对支护结构的稳定性进行严格的要求以外，我们还要对施工周围环境的影响和地下的污染以及工程的成本进行考虑，因此预应力锚杆不断是周围的环境影响较小，而且还有着较强的稳定性，并且对成本的要求不高，因此受到广大人民群众的青睐。 一、预应力土层锚杆技术的工作机理 所谓的预应力土层锚杆技术，就是指通过土层锚杆施工设备，将基坑工程的挡土设施和地基的土层进行一定的链接，然后再通过锚固灌浆技术向锚固段的设备灌入水泥砂浆，使得土层锚杆达到一定的施工强度，使其可以支持挡土结构和地基土层的相互作用力，从而起到一定的支护作用，让建筑基坑工程可以顺利的进行。 二、预应力锚杆的作用 预应力锚杆主要采用钢绞线作为锚杆的预应力筋，而且这种材料有着较好的收缩力和较强的强度，给深基坑工程的支护有着极强的稳定性，使得深基坑工程可以正常的进行，因此预应力锚杆的作用主要是由两个方面进行表现的`，一方面就是在对其施加预应力是可以很好的实现荷载的平衡，这主要是因为在进行预应力作用的时候，主要是通过锚杆两端的作用力，而达到的一种相对平衡的现象，而且荷载的平衡条件是要根据预应力的大小、锚杆的形态变化等方面进行分析要求的，而且我们也可以通过对这些数据进行分析和计算，来确认支护结构是否处于一个稳定的阶段；另一方面则是预应力锚杆可以使得土层地基和锚杆设备一体化，从而起到一定的加固作用，这主要因为在通过施加预应力时，对土层的自由段处进行施压，从而是的原有的土压力发生一定的变化，从而阻碍了土层的滑落，市防雷土层中存在的压力，对土体的变形进行了有效的控制，起到了一定的加固作用。使得地基的稳定性得以增强。 三、基坑支护结构的设计要求 1支护结构的设计 （1）基坑支护结构应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周边环境的水平和竖向变形的影响。 （2）基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算，计算内容包括：根据基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性计算；基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力计算；当有锚杆或支撑时，应对其进行承载力计算和稳定性验算。 （3）当场地内有地下水时，应对地下水控制进行计算，如对其抗渗透稳定性验算、基坑底突涌稳定性验算、以支护结构设计要求进行地下水控制计算等。 2预应力锚杆的设计 （1）设计计算。锚杆预应力值的确定对于锚杆的应用起决定性作用，它不仅要考虑安全与经济性，而且对变形的控制尤为重要。因此，预应力锚杆在设计计算时，锚杆预应力值应满足基坑支挡结构的稳定力；在支护体系中，锚杆预应力值应由支挡结构各部位所承受的土压力（采用土钉支护时，土压力用抗拔力代替）乘以安全系数计算而来；预应力锚杆参数（锚杆长度、自由段长度、预应力筋个数、倾斜角等）应由预应力值和所勘察的土性参数结合而确定；当基坑稳定性满足各锚杆参数计算后，再对整体进行稳定计算，如满足要求，则进行下一步工作。 （2）试验资料。由于深基坑支护时，开挖后与勘察资料不尽相同，为此，在施工前应先进行现场试验，以获得完整的试验资料，如通过分级加载下锚头的位移值，了解预应力锚杆的受力变化特性；通过抗拔实验，得出锚杆的极限承载力，使其荷载比β≤0.55，以最大限度发挥预应力锚杆的锚固作用；通过试验了解预应力设计值与极限承载力的关系，从而了解支护结构的安全可靠性。 四、施工工艺 1钻孔 （1）在钻进过程中应合理掌握钻进参数和钻进速度，防止出现埋钻、卡钻等各种孔内事故；对土层锚杆的自由段钻进速度可稍快，对锚固段则应稍慢一点。 （2）采用干作业法钻孔时，要注意钻进速度，避免“别钻”；钻孔完毕后，为减少孔内虚土，应先将孔内土充分倒出，再拔钻杆。 （3）采用湿作业法成孔时，要注意钻进时要不断供水冲洗，始终保持孔口水位，并根据地质条件控制钻进速度，一般以300 mm/min～400 mm/min为宜，每节钻杆钻进后在接钻杆前，一定要用水反复冲洗孔底沉渣，直至溢出清水为止，然后拔出钻杆。 2预应力筋的制作与安装 （1）预应力筋应平直、顺直、除油除锈，并做防腐处理；对钢筋拉杆，先涂一层环氧防腐漆冷底子油，待干燥后，在涂一层环氧玻璃钢，待其固化后，再缠绕两层聚乙烯塑料薄膜；对自由段的钢绞线，要套聚丙烯防护套。 （2）钢绞线如涂有油脂，在固定段要仔细加以清理，以免影响与锚固体的黏结；除锈后要尽快放入钻孔并灌浆，以免再生锈。 3灌浆 （1）一次灌浆法 一次灌浆宜选用灰砂比1∶1～1∶2，水灰比0.38～0.45的水泥砂浆；灌浆时，将灌浆管推入拉杆孔内，在拉杆孔端注入锚浆，并以0.4 MPa左右的灌注压力开始灌浆；在灌浆的过程中，应逐步将灌浆管向外拔出，但灌浆口应始终处于浆面以下；待孔口溢出浆液时，可停止注浆，拔出灌浆管 （2）二次灌浆法 二次灌浆时，应先灌注锚固段，待所灌注的水泥浆具备一定强度后，对其进行张拉，然后再灌注非锚固段；灌浆时，对靠近地表面的土层锚杆，避免引起地表面膨胀隆起，其灌浆压力控制在0.22 MPa左右；对垂直孔或倾斜度大的孔，可采用人工填塞捣实法进行灌浆。 五、施工注意事项 不过，我们在进行工程施工的时候，有可能会出现一些问题，而这些问题对整个深基坑建筑施工工程有着一定的影响，因此我们在进行施工的时候要注意以下几点： 第一、在进行预应力锚杆设备安装的时候，要将设备的张拉部位和设备连接部位进行一定的固定，防止在进行安装的时候，这些部位发生脱落，影响工程的进度，而且还要对灌浆管道进行一定的检测，一定要保证管道的畅通。 第二、各种电气设施都要进行接地处理，保证工程施工项目的安全用电，以免在施工过程中出现意外事故。 第三、对于施工工程中的泥浆水要进行严格的处理，否则不但对工程进度有着一定的影响，而且还对施工环境带来不便。 第四、在进行预应力锚杆施工中，还要对锚杆的一些特定部位，如锚头部分，进行一定的防腐处理，以保证锚杆的正常使用，而且对不同功能的锚杆进行不同程度的防腐处理，以保障工程的顺利竣工。 参考文献 [1] 蒋曙光. 预应力土层锚杆在深基坑支护中的几个问题[J]发明与创新2006（05） [2] 林丽辉. 浅谈预应力土层锚杆在深基坑支护中存在的问题[J]. 装备制造. 2009（05）
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