基坑支護工程可回收錨索技術及應用
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摘要：在當前工程施工過程中，錨索作為一種常見的工程技術方法，常被用于基坑支護，但是在完成施工后所存在的錨索，很容易影響地下空間，特別是針對相關隧道而言，錨索更是較為嚴重的一種地下障礙物。因此，就應該積極的應用可回收錨索，這樣能夠很好的解決錨索應用問題，并取得理想的經濟收益。本文就先了解常用的集中可回收錨索類型，然后說明可回收錨索和普通錨索的比較，最后了解在工程中的具體應用，為相關研究人員提供參考。
引言
錨索在當前是一種成熟的工程技術方法，那么在以往工程項目中常常會將錨索和排樁進行結合，但是因為在這其中所用到的錨索長度較長，會直接影響周圍的環境，對于后續的地下空間開發有著非常嚴重的影響。所以，在當前一些工程施工中，就改變以往錨索支護，而利用混凝土來支撐，合理設計支護方法，盡量減少對地下空間的影響。在這一環境下，很多學者和研究人員都在對錨索的可回收性加以研究，提供相應解決措施，以此來解決錨索自身的問題。
1常見可回收錨索類型
當前市場中已經出現很多的可回收錨索，主要分為三中國類型，那么就針對這三種類型來加以分析：
1.1U型
這種工藝時將鋼絞線通過加工的方法來變成U型，然后裝入到相應的承載體中，利用捆扎的方法，來讓其形成錨索。在應用過程中是將一根鋼絞線通過繞過端部的方法，來讓其形成回路。在對其拆除過程中，就需要外部一定的機械強度來抽出鋼絞線。
1.2LC型
這種方法是將導管、承壓板等等進行連接，并配備調壓保險、保護外罩等等。將LC錨索在孔內合理分布，每一根在工作過程中都是獨立進行。在回收過程中是先將錨頭拆除，然后利用工具來對其外部進行敲打，通過這樣的方法來將鋼絞線拔出。
1.3JCE型
這種方法是由外錨頭、鋼絞線、承載體等等所組成。在應用過程中是通過拔出中心鋼絞線的方法，以此來散開整個鋼絞線，通過這樣的方法來及時的拔出其它的鋼絞線。除了以上三種常見的可回收錨索類型外，還有著兩種類型：第一，旋鈕式可回收錨索。這種方法是通過對螺絲旋轉的方法，來推出錐杯，讓錨索的固定失效，然后將鋼絞線抽出。在抽出鋼絞線時，是先利用專用機具來對其錨索的張拉端進行處理，通過這樣的方法來選擇鋼絞線，讓鋼絞線能夠和夾片脫離，進而來抽出其中的鋼絞線。第二，熱熔式可回收錨索。這種方法是通過夾片的方法來鎖住鋼絞線，然后在拆除過程中，是先對熱熔錨進行通電，熔化其中的材料，以此來消除夾片對于鋼絞線的影響，進而來進行回收。
2與普通錨索作用的比較
傳統的錨索在受力上，是利用機械作業或者是膠結的方法來將錨索中的應力擦混輸到周圍巖土上。而可回收錨索則針對回收來進行處理，通過包裹套管的方法，或者是利用無黏結鋼絞線的方法，以此來傳輸應力[1]。相比于傳統的預應力錨索而言，錨索自身的長度要長，可回收錨索中的水泥砂漿性質會有所不同，而且在可回收上也并不依靠水泥砂漿來對其進行黏結。我國一些地區針對可回收錨索應用的時間非常長，在應用工程中也有著不同的工藝原理。可回收技術在當前最為成熟的是日本的錨索形式。日本的錨索是由鋼絞線、套管等等所組成，因為其長度不受到影響，而且還能夠有套管的保護，所以就不會接觸漿液。通過對鋼絞線的作用，以此來將摩擦力等傳遞給漿體，再通過壓應力的方法，來將其傳遞給注漿體，通過這樣的方法將漿體傳遞給其它的巖土體中。U型鋼絞線錨索是利用錨頭、自由段等等所組成，在應用過程中，是通過利用無黏結鋼絞線穿過錨固端頭的方法，來進行處理，在這其中一根鋼絞線會當作為兩根來使用。其中所存在的回轉承壓裝置一般情況下都是特制而成，能夠很好的固定鋼絞線，以此來讓其作為承載體所使用，通過這樣的方法就能夠將在這其中所產生的應力傳遞給周圍的巖石中，這種方法在我國當前的建筑施工中已經有一定的應用。因為在當前并沒有相關規定針對可回收錨索設計加以支持[2]。因此，在設計可回收錨索過程中，通常情況下都是按照錨索自身的擋土結構來對錨索的軸拉力設計值進行計算，然后再根據可回收工藝所提供的抗拉設計明確錨索的具體型號。
3施工工藝的比較
可回收錨索在施工過程中，是先對其進行鉆孔，然后注漿，將錨索插入到其中，再次進行注漿，最后進行回收。對于可回收錨索的整個流程相比于傳統的錨索而言，其主要就是增加回收這一環節。在回收過程中，是先接觸鋼絞線的中心位置，確保鋼絞線在張拉過程中并不直接參與到預應力張拉中，利用千斤頂來將其拔出后，然后就會讓鋼絞線出現縫隙，并散開，這樣就能夠很好的拔出剩余所存在的鋼絞線。而利用U型錨索，則是能夠將U型錨索一端釋放，等待消除預應力后，在將鋼絞線及時的拔出。
4安全風險的比較
對于可回收錨索而言，與傳統的錨索所使用的范圍相同。在錨索拉應力滿足相關要求的基礎上，基坑就可以按照以往傳統的流程來進行施工。在鉆孔、注漿等等環節下，可回收錨索與傳統的錨索都存在著漏水、漏漿等問題[3]。此外，可回收錨索因為會使用套管來對其鋼絞線進行保護，所以如果在注漿過程中沒有合理處理，那么就會導致漿液進入到套管中，和專業昂就無法在后續及時的回收錨索，需要拔出在重新進行施工。在回收錨索過程中，其拔出的順序需要按照具體施工內容來進行分析，并且還需要能夠明確拔出后是否結構會滿足變形要求，整個基坑工程最大的問題就在于回收的時候拉應力不能夠滿足要求，是否能夠為其提供可靠的剛性，在施工過程中需要讓施工人員能夠嚴格考慮，并與設計人員積極溝通[4]。
5在工程中的應用
5.1工程地址與水文條件
在當前城市不斷發展中，針對某一城市的地鐵工程而言，為了能夠避免占用公園用地，就將其結構頂板設計為2m深，長度設計為640m，寬度為118m，單層混凝土結構，層高為8m。基坑所在地層的地質情況有粉質粘土層、粉細層等等。
5.2圍欄結構與設計
通過對基坑支護了解能夠發現，在設計圍護結構上，因為基平面大，基坑的寬度也與之存在著較大的區別。再加上基坑的兩層與市政道路相鄰，所以在設計圍護結構構成中，就必須要利用多種方法來共同組合。針對于道路相鄰的部分，應該利用咬合樁和可回收錨索相結合的方法來進行施工。在選擇支護結構更優惠曾在，應該根據基坑的深度來加以分析。如果工程的規模較大，再加上基坑中存在著較多的砂層。因此，就應該采取地下連接墻的方法來設計擋土結構。從經濟成本投入的角度上來分析，在設計圍護結構構成中，最好應該能夠選擇止水效果好，而且經濟收益高的鉆孔灌注樁。在樁徑上應該能夠選擇1000mm的樁徑，這是因為1000mm的樁徑能夠減少混凝土的施工次數，還能夠更好的保證施工質量。因為兩側存在主干道，所以通過對支撐結構的應用，就能夠避免障礙物對于地下空間的影響。因此，就可以選擇可回收錨索。當前JCE錨索和傳統的錨索在受力程度上有著很大的不同。JCE錨索時依靠2m提供錨的拉力，其余的都為儲備。因此，在計算工程中，就應該能夠合理修整錨索的程度，需要能夠合理的分析傳統錨索的長度。根據基坑設計相關規定能夠了解，錨索的長度不應該超過18m，所以在開挖基坑上就應該使用雙排攪拌樁來對其管道加以保護。還應該能夠對其進行防銹處理，以此來更好的發揮可回收錨索的作用[5]。
6可回收錨索的具體應用流程
6.1鉆機就位
在施工過程中，要能夠根據具體的施工要求，來在基坑開挖至錨索500m以下的時候，就停止開挖，然后對其作業面加以平整，并將鉆機放在相應位置，在鉆機的下方應該墊上枕木，以此來更好的提高平整度。對其鉆桿的角度加以分析，將誤差控制在合理發哪位內，保證安裝鉆機的穩定，在施工過程中不能夠出現位移現象。
6.2鉆孔清孔
對于鉆孔設備是利用相應型號的設備，其鉆孔的具體位置、深度等等都要能夠滿足設計要求，。在一些地區如果是含砂量較大，那么就需要利用鋼套管來進行處理，通過這樣的方法來避免出現塌孔問題。在五殺層地段利用套管來施工3m左右，這樣能夠起到定位作用。在鉆孔過程中，利用回轉鉆進的方法，在鉆孔過程中需要利用泥漿循環鉆孔，對其進行有效循環，不斷的清除在鉆孔中所流出的泥漿。如果是遇到含砂層那么就應該能夠不斷的增加泥漿比重，以此來避免出現塌孔問題。其錨索鉆孔的直徑為20cm，錨索的方向誤差要能夠控制在合理范圍內，鉆孔底部的偏斜尺寸也必須要能夠小于錨索3%的長度，其鉆孔深度不能夠小于設計長度。在完成鉆孔后，要通過泥漿處理的方法來對孔內進行清理。如果在這其中發生塌孔問題，導致錨索不能夠順利進行，那么就應該及時的拔出錨索，再次對其進行鉆進和清孔，或者是如果孔內的滲水量較大的時候，那么就應該及時的拔去鉆桿，改為利用套管來對其進行鉆孔。在完成鉆孔后，應該及時的對其進行注漿。
6.3錨索安裝
在安裝錨索構成中，應該先明確位置，了解鉆孔是否滿足要求，明確錨索的各個位置安裝位置是否正確，捆扎的是否穩定等等，通過檢查滿足要求后，再進行安裝。在安裝過程中還需要了解錨索送入到控制是否順暢，如果在這其中發現不順暢，那么就需要及時的去除錨索，并對其重新鉆孔。在安裝錨索過程中，應該避免彎曲，應該將注漿管和錨桿共同的放入到其中，管端距離孔底應該在10cm左右，桿體放入的角度和鉆孔的傾角位置相同，而且在插入到控制的深度要能夠大于錨索的長度95%以上。在完成安裝后桿體應該能夠始終位于鉆孔的中心。在下錨的時候，注漿管和錨頭應該做好標記，在處理過程中，必須要讓錨索和注漿管共同進入到其中，要避免注漿管發生脫落問題。在完成下錨后，應該再次對注漿管和錨頭進行檢查，如果發現注漿管與錨頭的位置不正確，那么就應該重新拔出，再次進行下錨。
6.4再次清孔
在完成下錨后，就應該利用清水來進行清孔，以此來清除在孔中所存在的泥漿，直至孔中能夠流出清水位置。
6.5錨索注漿
這是在錨索施工中非常重要的技術，其注漿的具體質量就直接決定錨索的作用。在完成清孔，應該通過底部注漿的方法，先準備好水泥砂漿，然后在對其進行注漿。利用龜孫艷水泥，其水灰比為0.5，強度要能夠大于30Mp。在處理水泥砂漿過程中，必須要能夠連續進行，一邊對其進行灌漿，一邊要能夠及時的拔出灌漿管。在拔管過程中，必須要確保灌漿管一直能夠在其中，直到孔內流出水泥砂漿位置。等待第一次灌漿完成后，再進行到第二次灌漿，第二次灌漿就是使用純水泥漿來完成，需要穩壓兩分鐘，必須要能夠在初凝前完成灌漿，避免各類雜物進行到其中。在孔口溢出漿液后，就可以停止灌漿。在漿液硬化后，如果發現不能夠充滿整個錨固體，那么就應該及時的進行補漿，在注漿體的設計上，強度要能夠超過20MPa。在完成灌漿后，應該及時的對灌漿設備進行清洗。
6.6張拉和固定
針對錨索的承壓面應該保持平整，并且和錨索的軸線方向垂直，其錨索張拉作業應該在錨固體達到80%后再進行。在張拉前應該能夠先標定張拉設備，其錨索在正式開始進行張拉前，應該能夠先取一定值，對其錨索進行預張拉，保證各部分都能夠很好的接觸，確保錨桿完全平直。在張拉錨索上，其拉力應該進行合理調整，并對其進行鎖定作業。在鎖定錨索后，如果發現存在預應力損失，那么就應該及時的進行補償，各環節的錨索固定值都應該能夠達到要求。
6.7錨索回收
錨索的施工內容較為簡單，先是將鋼絞線利用千斤頂來定出，然后再利用千斤頂來對周圍的鋼絞線進行處理，讓其能夠脫離原來的位置，這樣就完成回收。一般情況下，在使用千斤頂過程中，利用20噸的千斤頂就能夠很好的進行施工，而且在回收和預加應力上應該使用同一規格的千斤頂，這樣能夠很好的減少成本支出。
7結論
總而言之，在當前地下空間越來越緊張的基礎上，可回收錨索的應用就能夠減少地下障礙物的出現，為城市的發展提供幫助。通過比較可回收錨索和傳統錨索就能夠了解到，可回收錨索有著很好的應用價值，能夠應用于多種建筑的基坑支護上。那么在具體應用過程中，就應該根據實際情況來選擇相應的可回收錨索類型，保證可回收錨索的合理運用，更好的提升可回收錨索的應用效果，提高工程的施工質量，而且對這種技術的應用，還能夠減少成本支出，為相關企業獲得更多經濟收益。
參考文獻
[1]白冰.可回收錨索在深基坑支護工程中的應用[J].綠色環保建材,2019(02):197-198.
[2]楊紹紅.可回收預應力錨索在基坑支護中的施工技術研究[J].中華建設,2018(12):128-129.
[3]倪政東.可回收式錨索在福州市區基坑支護工程的應用[J].福建建設科技,2017(02):14-16.
[4]楊紹紅.可回收預應力錨索在基坑支護中的施工技術研究[J].中華建設,2018(12):128-129.
[5]黃平.基坑支護錨索在復雜條件下的施工處理[J].山西建筑,2008(16):143-144.
作者：何文捷 單位：福建港昇建設發展有限公司