深基坑支护施工除了要求必须满足自身结构的安全、保证地下室施工安全顺利进行、确保周边环境与建筑物、道路管线的安全外，同时还必须实现施工对周边的环境影响最少，降低地下污染、降低造价的目的。而预应力锚杆技术，其不仅可决定支护结构的稳定性，而且还能有效控制基坑变形，在深基坑支护中起着相当重要的作用。预应力锚杆施工较复杂，施工技术要求高，施工过程中影响施工质量的因素较多，因此必须严格按规范要求进行施工，否则造成的后果非常严重，现通过具体工程实例进行禅述。

 

 

　　某工程地处闹市，周围环境对围护结构施工的约束较多，除东向围护结构退入规划路边线2.5m外，其余围护结构紧贴规划路边线，施工场地狭窄。东侧和南侧的为交通主干道，路下铺设的市政管线多，南侧有地铁站及其管线距基坑边约32m～36m，同时南侧有一个2m宽的箱涵对基坑的位移限制很严；西侧分别为两栋有两层地下室(距规划路边线约12m，地下室深度约11.2m)的高层及5层框架无地下室的中学(距规划路边约19m)；西北角为某居民小区(距规划路边线较远)；北侧由西至东分别为二层地下室的操场(长度为78.8m，深度约7.1m)及二层地下室的高层建筑物(距规划路边线约20m，长度为162.4m，深度约为11.2m)。

 

　　该工程基坑面积大，长、宽分别有260m及160m；基坑开挖深度较深，一般开挖深度约23.5m，出土方量大，施工周期长。根据相关规定，该基坑属于一级基坑支护等级。

 

 

　　(1)根据地质钻孔揭露，下伏基岩为白垩系上统大朗山组三元里段(K2dl)细砂岩及砾岩，各地层情况分别如下。

 

　　人工堆积→冲积层→坡积层→残积层→岩层(细砂岩)

 

　　(2)各钻孔静止地下水位埋深0.8m～4.6m，标高8.4m～4.3m。

 

　　3施工方案采用的施工工艺及施工措施

 

　　预应力锚杆施工工艺流程：定位→锚杆钻机就位→钻进成孔→清孔→安放锚杆及止浆塞→注浆→养护→安装腰梁、台座→安装锚头(及测力计)、张拉锁定。主要施工阶段的具体要求如下。

 

　　(1)钻孔：应根据土层条件选择合适的钻孔设备及钻头，在钻进过程中，应精心操作，合理掌握钻进参数，合理掌握钻进速度，防止埋钻、卡钻等各种孔内事故。一旦发生孔内事故，应争取一切时间尽快处理，并备齐必要的事故打捞工具。

 

　　(2)清孔：钻孔完毕后，必须用清水把孔底沉渣冲洗干净，直至溢出清水为止。

 

　　(3)锚杆组装及安放：按设计要求制作锚杆，应在锚杆杆件上安设定中架或隔离架；杆体自由段应用塑料布或塑料管包扎，与锚固体连接处用铅丝绑扎；安放锚杆杆体时，应防止杆体扭曲、压弯，管端距孔底为50mm～100mm；若发现孔壁坍塌，应重新钻孔、清孔，直至能顺利送入锚杆为止。

 

　　(4)注浆：浆液水灰比采用0.4～0.45的水泥净浆，水泥宜使用普通的硅酸盐水泥。第一次注浆的注浆压力应维持在0.4MPa～0.6MPa之间，注浆施工时注浆管要距孔底保持50mm～100mm距离，注浆应直至孔口溢出浆液为止。第二次注浆的注浆压力应维持在2.0MPa～3.0MPa之间，在灌浆全过程中逐渐提高压力，使浆液向土体逐渐扩散。

 

　　(5)张拉与锁定：本工程采用超张拉法，张拉程序为0→105σcon。①张拉前锚固体强度应大于15MPa，并不小于预定强度的75％。②张拉锁定系统应事先经过标定，并将油压表的读数换算成张拉压力进行控制，在锁定过程中，采用锚杆预定承载力进行校核。③锚杆正式张拉前先取10%预定轴向力进行预张拉，使各部位紧密接触，张拉时按预定荷载的10%～20%逐级加荷(前三级可取大值，后面可取小值)，每级荷载的观测时间在5min以上，并待变形稳定后方可进行下一级荷载的张拉，达到预定荷载并稳定10min以上才能锁定。④锚杆张拉时应由专人操纵机械、记录和观测数据，并随时画出锚杆荷载——变形曲线图，作为判断锚杆质量的依据。

 

 

　　第一道锚杆总共安放了20个锚头应力计，施工结束后，经过一个多月的监测，各个锚头应力计的应力均出现不同程度的下降，应力损失最大的约只剩初始应力的30%，基坑围护结构略向基坑内偏移。

 

 

　　经现场了解及查看施工记录，主要存在以下问题：(1)清孔过程中，为加快施工速度，灌水后直接用高压空气将水从孔中吹，高压空气对孔壁的土层扰动较大，且孔内仍有较多泥浆残留，部分泥浆粘在孔壁上。(2)注浆过程中，水灰比控制不严，部分锚孔注浆时压力异常；第一、第二次注浆间隔时间过长，导致堵管，从而没法完成第二次注浆。(3)张拉过程中，监管不严，部分锚杆最后一级荷载不能恒定，或持荷完成后，锚索的伸长量有突变，出现上述情况后没有采取措施继续进行锁定，从荷载——变形曲线图看，部分锚杆最后一级张拉的线形明显不呈线性变化。

 

 

　　(1)各施工工序必须严格按照施工规程和已批准的施工方案进行施工，施工过程发现的问题必须进行处理，不能弄虚作假。

 

　　(2)因锚杆施工是在地下眼睛看不见的地方，而地下土层的变体可能会较大，因此，清孔时应尽量采用对土体扰动较小的方法，以免造成塌孔或渣土不能清理干净。

 

　　(3)锚杆正式施工前应尽可能在基坑内不同点做试验锚，以确定工艺性能和各施工的参数，同时摸清场地情况。

 

　　通过以上所述，该工程的预应力锚杆施工管理不严，施工过程中，清孔、注浆及张拉锁定这三道工序均出现严重的问题，且从过往的工程情况看，上述三道工序的质量的确难以监控，因此，上述三道工序我们必须重点进行监控，尤其是张拉锁定工序，因为该工序是否合格，将最终决定锚杆的施工是否合格。