摘要：由于預應力錨桿（索）支護技術的經(jīng)濟、實用、可靠，在深基坑工程中得到了廣泛的使用。筆者根據(jù)多年的施工經(jīng)驗，對預應力錨桿（索）支護技術進行了簡單的闡述，并對其在深基坑工程中的施工要點進行了分析，僅供參考。
一、前言
隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市用地越來越緊張，新建的建筑項目往20層~30層的高層建筑趨勢發(fā)展，同時考慮人防的需要，深基坑工程也越來越多。深基坑工程的大量出現(xiàn)也使得深基坑的設計計算思路和施工得到了不斷的完善。深基坑如果為不良地質(zhì)條件時，則支護的穩(wěn)定性直接影響著工程自身和周圍環(huán)境的安全，關系著工程的成敗，所以對深基坑的支護顯得十分重要。
在深基坑工程中，根據(jù)深基坑的工程與水文地質(zhì)條件、開挖深度、設計等級和施工設備等方面的特殊條件，支護措施可采用地下連續(xù)墻、水泥土墻、放坡、土釘墻、噴錨網(wǎng)、格構梁或者幾種組合聯(lián)合使用的支護方案，保證坑壁的安全可靠。在錨桿上施加預應力，主動、獨立支護技術的預應力錨桿支護技術既可充分發(fā)揮巖土自身的穩(wěn)定性，節(jié)約了項目的成本，而且施工相對安全快速，因此該支護技術具備較好的社會效益和經(jīng)濟效益。
預應力錨桿支護技術原理：預應力錨桿支護技術是一種用錨固的方法來增加巖土穩(wěn)定性或結構穩(wěn)定性的一種支護措施，它的主要構成部件有錨頭、預應力筋和錨固體。預應力錨桿支護技術的作用機理是利用錨桿的回彈力（即預應力）來增大巖土體和坑壁的抗剪強度，通過預加應力抵消巖土體和支護結構變形，繼而達到維持巖土體或支擋結構穩(wěn)定性的最終目的。
在深基坑支護中，預應力錨桿支護可以聯(lián)合其他支護措施（如地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁等）使用，利用剛性支撐和柔性支擋相結合的結構來保證深基坑工程坑壁結構的穩(wěn)定性，錨桿支護通過受拉桿體、錨固體來發(fā)揮巖層的自承能力穩(wěn)定巖體。
預應力錨桿支護技術的特點：預應力錨桿支護技術是利用張拉力來提高支護抗力，與非預應力錨桿有著不同的力學性質(zhì)，存在著以下特點：
?、侔惭b錨桿支護后使巖土體處在三軸應力的狀態(tài)，及時提供支護的抗力。
②施工工序較非預應力錨桿、土釘墻的復雜，但總體上比較安全、經(jīng)濟便捷。
?、凼┕ぶ械膹埨ば虮仨殭z測錨桿的承載力質(zhì)量，檢測合格的才能使用。
④控制結構變形的能力較強，支護效果好。
?、菔┘右欢芏鹊念A應力錨桿后能在地層中形成一片壓縮區(qū)，確保巖土體的穩(wěn)定。
二、工程實例
擬建的某大廈拆舊建新的住宅樓共4棟，各主樓高均為33層，長約350m，寬約100m，各主樓及主樓之間均設2層地下室并向外延8m左右，屬于框剪結構，基礎型式待定，以設計室外地面標高（黃海高程）約為74.0m，自然地面標高73.5，基礎埋深為-9.8m，基坑挖深按9.3m進行支護設計?；又苓吔詾槔吓f建筑物，沒有設置地下室，基坑開挖邊線距領近建筑物最小距離為5米，不具備放坡施工條件，只能進行垂直支護。
場地鉆探深度范圍內(nèi)揭露的地層依次為雜填土及第四系上更新統(tǒng)河流沖積形成的粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、中砂、圓礫，下伏地層為第三系湖相沉積的漸新統(tǒng)南湖組泥巖等組成。支護樁為鉆(沖)孔樁，沿基坑周圍設置，樁頂標高設置在場地地面以下一定深度范圍內(nèi)，排樁通過樁頂環(huán)鎖口梁結成整體圍護結構。
1、主要設計參數(shù)
該深基坑共設置兩道預應力錨索，排距為3米，錨孔距為2米，孔深為25米（其中錨固段為20米，自由段為5米），單孔抗拔力為250KN，錨梁為200×300，錨梁強度為C30，錨固體強度為C25。
1.1預應力錨桿參數(shù)的選取：在該深基坑支護中，根據(jù)地層巖土特征：重度、凝聚力、內(nèi)磨擦角、地下水位等巖土力學數(shù)據(jù)來計算和確定錨桿的材料、桿直徑、錨固段長度等，從而選取科學合理的預應力錨桿參數(shù)。因該基坑為超深基坑，對變形要求高，預應力要求較大，宜采用3×7ø5鋼絞線。
1.2預應力錨索開孔直徑130
1.3灌漿材料采用水灰比0.4~0.5的純水泥漿
1.4錨孔的傾斜角度15°
2、施工流程如下所示：
修整工作面→孔口標高定位、校正→鉆孔→錨索制作安裝→清孔→灌漿→錨梁（頭）安裝→張拉鎖定→養(yǎng)護
3、預應力錨索的主要施工要點：
3.1鉆孔：錨桿支護打孔時可能會導致巖土體的水土流失，因此鉆孔可采取壓水鉆進成孔法，鉆孔時一次完成鉆進、出渣、固壁、清孔等一系列工序，這樣可以有效防止塌孔。主要應注意以下幾點：
?、俦ＷC鉆孔時能不斷供水沖洗（水壓宜在0.15MPa~0.3MPa之間），注意保持孔口的水位。
?、谠趯嶋H鉆孔施工中孔的深度應超過設計的0.5m左右，從而保證注漿時底部無沉渣。
?、蹫榱朔乐广@孔過程中出現(xiàn)塌孔或管涌事故，在砂層內(nèi)設置巖芯鋼管材質(zhì)的護壁套管來封閉流沙。
?、茔@孔完成后應用有壓力的水沖刷留在鉆孔中的土屑，直至清水流出。同時應注意及時驗收成孔，以進行下一步工序。
⑤應提前備齊必要的事故打撈工具，一旦孔內(nèi)發(fā)生事故，可以盡快處理。
3.2錨索制作安裝：錨索由3根7φ5高強鋼絞線組成，每間隔1.5～2.0m設一對中支架以固定鋼絞線、注漿管，自由段用塑料管密封保護。二次注漿管開孔處應用膠帶保護好以防止一次漿灌入造成二次注漿失敗。把制作好的錨索安放至設計孔深。錨索實際長度應比設計長度長出孔口不小于1.2米，以供張拉鎖定之用。
3.3注漿：
?、侔铦{：為了改善純水泥漿和純水泥砂漿收縮量較大的缺點，一次灌漿材料可采用水灰比為0.4~0.45的水泥砂漿摻入10%的膨脹劑。二次灌漿材料則采用水灰比為0.45~0.5的純水泥漿。為了防止注漿管被堵塞，保證注漿順利的進行，砂子應選擇過篩的細砂。
?、谝淮喂酀{：用壓力為0.3～0.5MPa的壓力進行加壓灌漿，孔口溢漿時停止。
?、鄱喂酀{：一次灌漿后錨固體的強度達到5MPa左右后進行二次灌漿，灌漿時用2.5～5.0MPa的壓力，從而對一次灌注的漿液進行擠壓，迫使體積膨脹，增大錨桿與土層之間的摩擦，達到預應力錨桿支護的要求。
3.4張拉鎖定
在錨固體、錨梁達到設計強度后時才允許進行張拉作業(yè)，在張拉前應對張拉設備千斤頂、高壓油泵送有檢測資質(zhì)的單位進行標定?？卓诔袎簤|座必須牢靠，承壓面應與孔的軸線垂直，先期施加1/10左右的錨拉力，使得各個部件接觸緊密和桿體處于平直狀態(tài)，然后依據(jù)設計抗拔力按其25%、50%、75%、100%、110%分級進行張拉，張拉鎖定時應按設計要求張拉至設計值，持續(xù)15分鐘后卸荷至鎖定荷載進行鎖定，并作好錨頭位移值與張拉力關系記錄。如果出現(xiàn)明顯的預應力損失應進行補償張拉。
3.5變形觀測：在該深基坑整個支護施工過程中，沿基坑周邊每隔25米設置沉降、位移觀測點，以信息化指導、監(jiān)督安全施工。通過觀測點，發(fā)現(xiàn)該深基坑沉降、位移值都在設計容許警戒值范圍內(nèi)，確保了該深基坑的安全穩(wěn)定。
4、實例效果評價：
該深基坑在設計方案比選過程中，因為周圍環(huán)境條件的制約，開始擬采用連續(xù)墻方案以策保守安全，投資造價約3000萬，但通過此次施工方法，工程造價約2300萬，節(jié)約資金700萬，而同時工期縮短了60天，達到安全、經(jīng)濟的目的。
結束語
在深基坑工程中應用預應力錨桿支護方案有其適用范圍，對地質(zhì)條件和周邊環(huán)境有所要求，但是預應力錨索支護技術的施工方便、工期較短、成本較低和易于動態(tài)管理，能較好的利用巖土體自身的穩(wěn)定性，從而保證邊坡的安全。
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