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[摘要]结合工程案例，介绍基坑预应力锚板墙的施工技术，阐述该技术的施工组织设计，并对预应力锚板墙支护技术施工工艺进行探讨。
[关键词]预应力锚板墙 支护技术
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0810049－01
一、工程概况
某基坑南侧距主干道辽宁路人行道仅2.9m，西侧距路4.0m，这2条道路车辆多，动荷载较大。东侧距路2.7m，北侧距路3.0m，路边均有自来水管道和煤气管道。基坑支护不仅要绝对保证基坑安全，而且不能因位移导致马路裂缝，开挖后基坑位移值越小越好。
二、支护方案选择
本基坑业主在招标时的典型支护方案有3种:桩－锚，土钉墙及预应力锚板支护。
第1方案桩一锚支护:经计算需用钻孔灌注桩及桩顶连梁和1道预应力锚杆，桩入坑底最小2.5m，大部分位于中风化岩中。桩间土用水泥搅拌桩或钢筋网喷射混凝土围挡。由于桩钻孔入岩难度大，仅灌注桩施工期就需2月，支护造价约需300万元。
第2方案土钉墙支护:与土方开挖交叉进行，不占单独工期，经计算亦可保证基坑不失稳。据经验估计，支护后的基坑位移值仍不小于40mm，势必导致周围道路的开裂，用土钉墙支护太冒险。
第3方案预应力锚板支护:支护后的基坑位移值近似于桩一锚支护，而其施工工艺又类同于土钉墙支护方案。该技术已在此前的4个基坑约6000m2的支护工程中成功应用，用于本基坑还需解决多项难题，但仍然是可行的，造价约100万元支护与土方开挖同步进行，不单独占用工期。该方案最后中标采用，具体如下:
基坑无支护开挖2.0m，挖除第1层填土至粉质粘土层，砂浆砌筑l000mm高毛石挡土墙至地坪，再继续往上砌1800mm高的24砖墙作临时围墙。自粉质粘土层开始沿基坑边线施工1圈粉喷水泥搅拌桩，搅拌桩相互交接l00mm形成隔水围幕。
粉喷围幕形成后分层垂直开挖，并在粉喷桩表面挂杯单层双向钢筋网喷射80mm厚C20细石混凝土。分层施工预应力锚杆。C25锚板为预制混凝土成品件，楔角25度。
三、提高岩土层分层自立性技术措施
预应力锚板支护要充分利用土层的分层自立性，实现基坑无支护开挖.本基坑中的第3层含碎石砾砂层内凝聚力为0，且为承压含水层，无法保证无支护挖深2.0m；第2层粉质粘土局部夹粉细砂，且含有上层滞水，分层开挖时也容易出现片帮、坍塌，危害上部既成支护结构。在施工中采取如下技术措施：
（一）自第2层粉质粘土层开始超前施工1圈粉喷水泥搅拌桩围幕，粉喷桩间交接lOO mm。由于工期紧，为了尽快提高粉喷围幕桩体强度，粉喷桩施工时掺加了适量早强剂。本基坑粉喷桩在粉质粘土层段桩身强度及交接质量良好，在成桩10d后开挖，单排粉喷桩围幕即起到挡土挡水作用，分层开挖很安全。
（二）粉喷桩进入第3层含碎石砾砂层，由于局部碎石直径大，桩下部偏位，出现许多吊脚桩、断桩及因偏斜不能交接的桩，从而有漏水、流砂、片帮等现象。采取分段开挖，迅速喷射1层掺加速凝剂的混凝土，然后挂钢筋网喷射第2次混凝土，待混凝土具有一定强度后才进行锚杆施工，解决了流砂、片帮等现象。
（三）排水泄水相结合。第2层粉质粘土中的滞水及第3层碎石砾砂中的承压水不仅加大了侧压力，而且在分层开挖时很容易造成局部坍塌，造成新喷射的混凝土脱落。采用局部插泄水管引水，水管深入粉喷围幕后，泄水管加工成筛管状外包丝网或管内填碎石，以防流砂外泄。锚杆自由段部分通过捣填碎石也形成良好的泄水孔。外泄的水通过在坑底周边的排水沟和集水井明排于坑外。通过排泄水相结合的措施大大降低地下水位和水压力，增加支护安全度，并使分层开挖得以顺利进行。
四、锚杆施工技术难点
（一）土层锚杆施工本基坑第1层锚杆大部分位于土层中，干钻法成孔因土层中含水钻孔壁形成很厚的泥皮，影响锚杆锚固力。我们采用了螺旋水循环钻进，孔底遇强风化岩石后加装合金混合钻具，钻进及清孔效果良好。
（二）岩土混层锚杆施工第2层锚杆顶部7.0m，第3层锚杆顶部2.0m为粘土层，其余为强、中风化岩。若用合金钻进效率极低，选用潜孔锤钻进，因粘土层段糊钻头及不排渣而无法使用。采取了双机双工艺法轻松地解决了钻孔问题，即前机用合金钻进粘土及易钻进的软岩，后一台用潜孔锤钻进下部硬岩部分，并用人工注水风动清洗钻孔，保证了钻孔清渣干净。
（三）锚杆开孔坍塌处理第4层及第3层部分锚杆开孔位于含碎石砾砂中，用潜孔锤风动开孔时很容易坍塌，塌孔后钻具无法对准孔位，钻进无法进行。遇到这种情况时，先挂网喷射混凝土，在开孔锚杆处灌注纯水泥浆并加速凝剂，可有效加固孔口部碎石砾砂并起密封作用，防止风压泄漏，保证锚杆孔的继续钻进。预应力技术是本支护工程的关键，支护后的基坑位移值主要取决于锚杆的预应力值。
（四）预应力施加。张拉前首先处理好腰梁表面锚索孔口使其平整，避免张拉应力集中，加垫200×200×8的钢板，用60KN的拉力进行预拉；张拉时，锚固体的强度应达到以试块试压强度；考虑到设计要求张拉荷载要达到设计拉力，而锁定荷载为设计拉力的85%，因此张拉时的锚头处不放锁片，张拉荷载达设计拉力后卸荷到0，再在锚头上安插锁片，才张拉到锁定荷载；张拉过程中，按照设计要求张拉荷载分级及观测时间进行，每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移不应少于3次。
当张拉等级达到设计拉力时，保持10分钟(砂土)至15分钟(粘性土，在观测时间内测读锚头位移)3次，每次测读位移值不大于1mm才算变位趋于稳定，否则继续观察其变位趋于稳定方可；考虑到相邻锚杆的水平间距仅1m时，锚杆张拉对邻近锚杆有影响；开挖下层土方时间与上层喷射混凝土强度、注浆强度、地质条件、边壁位移量有关，一般上层混凝土面层喷射24-36小时后方可进行下层开挖。
五、结语
用锚杆及喷射混凝土面层代替传统的钢支撑和桩（混凝土桩、钢板桩），能够节约大量的钢材、混凝土等建材，和开挖量且能改善施工条件；其次锚杆的预加应力可以通过抗拔实验获得，设计有足够的安全度，控制边坡的位移。在施工过程中，采取边坡稳定性安全监测措施，主要包括边坡水平位移观测及支护结构挠度监测；沉降监测；以及锚杆应力监测；柱粱预应力监测等。进行全过程的检测。并及时反馈信息，随时掌握边坡的位移趋势与发展。
参考文献：
[1]程良奎.岩土锚固的现状与发展.土木工程学报，2001, 34(3).
[2]赵长海主编.预应力锚固技术.北京:中国水利水电出版社，2001.
[3]程良奎，范景伦，韩军，许建平.《岩土锚固》.北京：中国建筑工业出版社2003.
[4]张雁.岩土锚固技术在深基坑支护工程中应用的几个问题:中国岩土锚固工程协会，岩土锚固新技术.北京:人民交通出版社，1998.
[关键词]预应力锚板墙 支护技术
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0810049－01
一、工程概况
某基坑南侧距主干道辽宁路人行道仅2.9m，西侧距路4.0m，这2条道路车辆多，动荷载较大。东侧距路2.7m，北侧距路3.0m，路边均有自来水管道和煤气管道。基坑支护不仅要绝对保证基坑安全，而且不能因位移导致马路裂缝，开挖后基坑位移值越小越好。
二、支护方案选择
本基坑业主在招标时的典型支护方案有3种:桩－锚，土钉墙及预应力锚板支护。
第1方案桩一锚支护:经计算需用钻孔灌注桩及桩顶连梁和1道预应力锚杆，桩入坑底最小2.5m，大部分位于中风化岩中。桩间土用水泥搅拌桩或钢筋网喷射混凝土围挡。由于桩钻孔入岩难度大，仅灌注桩施工期就需2月，支护造价约需300万元。
第2方案土钉墙支护:与土方开挖交叉进行，不占单独工期，经计算亦可保证基坑不失稳。据经验估计，支护后的基坑位移值仍不小于40mm，势必导致周围道路的开裂，用土钉墙支护太冒险。
第3方案预应力锚板支护:支护后的基坑位移值近似于桩一锚支护，而其施工工艺又类同于土钉墙支护方案。该技术已在此前的4个基坑约6000m2的支护工程中成功应用，用于本基坑还需解决多项难题，但仍然是可行的，造价约100万元支护与土方开挖同步进行，不单独占用工期。该方案最后中标采用，具体如下:
基坑无支护开挖2.0m，挖除第1层填土至粉质粘土层，砂浆砌筑l000mm高毛石挡土墙至地坪，再继续往上砌1800mm高的24砖墙作临时围墙。自粉质粘土层开始沿基坑边线施工1圈粉喷水泥搅拌桩，搅拌桩相互交接l00mm形成隔水围幕。
粉喷围幕形成后分层垂直开挖，并在粉喷桩表面挂杯单层双向钢筋网喷射80mm厚C20细石混凝土。分层施工预应力锚杆。C25锚板为预制混凝土成品件，楔角25度。
三、提高岩土层分层自立性技术措施
预应力锚板支护要充分利用土层的分层自立性，实现基坑无支护开挖.本基坑中的第3层含碎石砾砂层内凝聚力为0，且为承压含水层，无法保证无支护挖深2.0m；第2层粉质粘土局部夹粉细砂，且含有上层滞水，分层开挖时也容易出现片帮、坍塌，危害上部既成支护结构。在施工中采取如下技术措施：
（一）自第2层粉质粘土层开始超前施工1圈粉喷水泥搅拌桩围幕，粉喷桩间交接lOO mm。由于工期紧，为了尽快提高粉喷围幕桩体强度，粉喷桩施工时掺加了适量早强剂。本基坑粉喷桩在粉质粘土层段桩身强度及交接质量良好，在成桩10d后开挖，单排粉喷桩围幕即起到挡土挡水作用，分层开挖很安全。
（二）粉喷桩进入第3层含碎石砾砂层，由于局部碎石直径大，桩下部偏位，出现许多吊脚桩、断桩及因偏斜不能交接的桩，从而有漏水、流砂、片帮等现象。采取分段开挖，迅速喷射1层掺加速凝剂的混凝土，然后挂钢筋网喷射第2次混凝土，待混凝土具有一定强度后才进行锚杆施工，解决了流砂、片帮等现象。
（三）排水泄水相结合。第2层粉质粘土中的滞水及第3层碎石砾砂中的承压水不仅加大了侧压力，而且在分层开挖时很容易造成局部坍塌，造成新喷射的混凝土脱落。采用局部插泄水管引水，水管深入粉喷围幕后，泄水管加工成筛管状外包丝网或管内填碎石，以防流砂外泄。锚杆自由段部分通过捣填碎石也形成良好的泄水孔。外泄的水通过在坑底周边的排水沟和集水井明排于坑外。通过排泄水相结合的措施大大降低地下水位和水压力，增加支护安全度，并使分层开挖得以顺利进行。
四、锚杆施工技术难点
（一）土层锚杆施工本基坑第1层锚杆大部分位于土层中，干钻法成孔因土层中含水钻孔壁形成很厚的泥皮，影响锚杆锚固力。我们采用了螺旋水循环钻进，孔底遇强风化岩石后加装合金混合钻具，钻进及清孔效果良好。
（二）岩土混层锚杆施工第2层锚杆顶部7.0m，第3层锚杆顶部2.0m为粘土层，其余为强、中风化岩。若用合金钻进效率极低，选用潜孔锤钻进，因粘土层段糊钻头及不排渣而无法使用。采取了双机双工艺法轻松地解决了钻孔问题，即前机用合金钻进粘土及易钻进的软岩，后一台用潜孔锤钻进下部硬岩部分，并用人工注水风动清洗钻孔，保证了钻孔清渣干净。
（三）锚杆开孔坍塌处理第4层及第3层部分锚杆开孔位于含碎石砾砂中，用潜孔锤风动开孔时很容易坍塌，塌孔后钻具无法对准孔位，钻进无法进行。遇到这种情况时，先挂网喷射混凝土，在开孔锚杆处灌注纯水泥浆并加速凝剂，可有效加固孔口部碎石砾砂并起密封作用，防止风压泄漏，保证锚杆孔的继续钻进。预应力技术是本支护工程的关键，支护后的基坑位移值主要取决于锚杆的预应力值。
（四）预应力施加。张拉前首先处理好腰梁表面锚索孔口使其平整，避免张拉应力集中，加垫200×200×8的钢板，用60KN的拉力进行预拉；张拉时，锚固体的强度应达到以试块试压强度；考虑到设计要求张拉荷载要达到设计拉力，而锁定荷载为设计拉力的85%，因此张拉时的锚头处不放锁片，张拉荷载达设计拉力后卸荷到0，再在锚头上安插锁片，才张拉到锁定荷载；张拉过程中，按照设计要求张拉荷载分级及观测时间进行，每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移不应少于3次。
当张拉等级达到设计拉力时，保持10分钟(砂土)至15分钟(粘性土，在观测时间内测读锚头位移)3次，每次测读位移值不大于1mm才算变位趋于稳定，否则继续观察其变位趋于稳定方可；考虑到相邻锚杆的水平间距仅1m时，锚杆张拉对邻近锚杆有影响；开挖下层土方时间与上层喷射混凝土强度、注浆强度、地质条件、边壁位移量有关，一般上层混凝土面层喷射24-36小时后方可进行下层开挖。
五、结语
用锚杆及喷射混凝土面层代替传统的钢支撑和桩（混凝土桩、钢板桩），能够节约大量的钢材、混凝土等建材，和开挖量且能改善施工条件；其次锚杆的预加应力可以通过抗拔实验获得，设计有足够的安全度，控制边坡的位移。在施工过程中，采取边坡稳定性安全监测措施，主要包括边坡水平位移观测及支护结构挠度监测；沉降监测；以及锚杆应力监测；柱粱预应力监测等。进行全过程的检测。并及时反馈信息，随时掌握边坡的位移趋势与发展。
参考文献：
[1]程良奎.岩土锚固的现状与发展.土木工程学报，2001, 34(3).
[2]赵长海主编.预应力锚固技术.北京:中国水利水电出版社，2001.
[3]程良奎，范景伦，韩军，许建平.《岩土锚固》.北京：中国建筑工业出版社2003.
[4]张雁.岩土锚固技术在深基坑支护工程中应用的几个问题:中国岩土锚固工程协会，岩土锚固新技术.北京:人民交通出版社，1998.