可回收錨索在基坑支護(hù)工程中的技術(shù)研究

薄向國

（濟(jì)南一建集團(tuán)有限公司，濟(jì)南250100）

1 引言

在很多房地產(chǎn)項(xiàng)目施工建設(shè)中，排樁+錨索支護(hù)是基坑支護(hù)最為常見的形式之一，但是錨索本身長度較長，使其經(jīng)常存在“越界”的問題。侵入臨近地塊的錨索會給后期城市地下空間的開發(fā)產(chǎn)生巨大影響，甚至可能引發(fā)相應(yīng)的安全問題。雖然部分大規(guī)模建筑在基坑施工中可以采用混凝土內(nèi)支撐的方式，通過設(shè)置環(huán)狀支撐或者臨時立柱的方式可以盡量減少對周邊地下空間的影響，但這樣會帶來成本的增加[1]。而可回收錨索的應(yīng)用能夠?qū)σ陨蠁栴}進(jìn)行解決，并且保證基坑支護(hù)工程的效果。

2 可回收錨索概述

可回收錨索的作用機(jī)理存在一定的特殊性，對比而言，普通預(yù)應(yīng)力錨索是借助膠結(jié)錨固或機(jī)械錨固的方式，將錨索承受的拉應(yīng)力轉(zhuǎn)移到土體或巖層，可回收錨索則不同，其主要是通過在錨索上設(shè)置無黏結(jié)鋼絞線或套管包裹的方式，借助設(shè)置在末端的承載體對拉應(yīng)力進(jìn)行傳遞，并且其自由端的長度較長，不依賴水泥漿的黏結(jié)力[2]。

在工程應(yīng)用中，常見的可回收錨索類型有以下幾種：

1）JCE 錨索，這種類型的錨索是預(yù)應(yīng)力錨索的一種特殊形式，由鋼絞線、承載體、外錨頭以及固定臺座等組成，在自由端范圍內(nèi)，設(shè)置有相應(yīng)的套管，錨索本身與水泥漿液沒有直接接觸，鋼絞線會將承受的應(yīng)力經(jīng)由承載體傳輸給注漿體，錨固段漿體將承受的力轉(zhuǎn)化為剪應(yīng)力，傳輸?shù)綆r土體中。

2）U 形鋼絞線錨索，其基本原理是借助無黏結(jié)鋼絞線穿過錨固端頭的回轉(zhuǎn)承壓裝置后，回繞到錨頭，將1 根鋼絞線當(dāng)作2根使用，借助特制的回轉(zhuǎn)承壓裝置，能夠?qū)摻g線鎖緊，配合擴(kuò)大頭工藝使鋼絞線承受的所有拉應(yīng)力都能夠傳遞給巖土層。

3）LC 直列式錨索，由承壓板、連接導(dǎo)管、無極調(diào)壓保險結(jié)構(gòu)等組成，可以在孔內(nèi)對LC 錨索進(jìn)行平行分布，每一根錨索都能獨(dú)立工作，在工程施工完成需要對錨索進(jìn)行回收時，需要將外錨頭拆除，對鋼絞線外端部進(jìn)行錘擊，使設(shè)置在內(nèi)錨具系統(tǒng)中的撞針拆分結(jié)構(gòu)能夠拆解開夾緊機(jī)構(gòu)，將鋼絞線拔出。

4）旋鈕式錨索，其作用機(jī)理是借助螺絲旋轉(zhuǎn)的方式從錐杯中將錨索錨固端夾片頂出，使錨索錨固段失效，將鋼絞線抽出。在需要回收錨索時，借助專用設(shè)備在錨索張拉端進(jìn)行超張拉，轉(zhuǎn)動單根鋼絞線，繼而帶動夾片和壓緊螺桿共同旋轉(zhuǎn)，推動無黏結(jié)鋼絞線與夾片脫離，以此完成錨索回收操作。

3 可回收錨索在基坑支護(hù)工程中的技術(shù)應(yīng)用

3.1 工程概況

以某大型地產(chǎn)公司在濟(jì)南北部開發(fā)的某商務(wù)地塊項(xiàng)目基坑工程施工為例，該地塊地下3 層，建筑用途為車庫及設(shè)備用房?；娱_挖深度約15m，長度約為252m，寬度為85m（西）、132m（東）,基坑?xùn)|西南三面接近既有高層住宅，采用了放坡與普通錨索施工，基坑北側(cè)因規(guī)劃有地鐵、管廊等地下建筑物，采用可回收錨桿施工。

3.2 技術(shù)應(yīng)用

考慮基坑工程的規(guī)模較大，基坑北側(cè)臨已有市政道路較近，市政管線眾多，因此，在對基坑支護(hù)工程進(jìn)行規(guī)劃時，需要針對不同的情況做出多樣化的選擇，維護(hù)結(jié)構(gòu)可以采用錨樁以及放坡等多種形式的相互組合，在靠近市政道路位置，可以采用鉆孔咬合樁配合可回收錨索的復(fù)合支護(hù)形式，在垂直方向設(shè)置4～6 道錨索，水平方向依照咬合樁布置的特征，設(shè)置好錨索[3]。在對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行對比和選擇的過程中，因?yàn)榛由疃容^大，地質(zhì)條件復(fù)雜，可供選擇的擋土結(jié)構(gòu)有3 種不同的類型，分別是800mm 鉆孔咬合樁、600mm 鉆孔咬合樁以及厚400mm 的地下連續(xù)墻，這3 種形式都具備良好的止水效果。在對經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等指標(biāo)進(jìn)行全面對比的情況下，最終選擇800mm 鉆孔咬合樁，相比較600mm 鉆孔咬合樁，能夠有效減少樁體的數(shù)量以及接頭咬合的次數(shù)，對比地下連續(xù)墻，有更好的止水效果，而且規(guī)?；┕た梢越档统杀就度?。為了不影響規(guī)劃地鐵、管廊等地下建筑物的施工，選擇采用可回收錨桿施工。

在實(shí)際應(yīng)用中，采用的可回收錨索技術(shù)為JCE 錨索，這種工藝技術(shù)在當(dāng)?shù)夭簧俟こ讨卸嫉玫搅藨?yīng)用，地質(zhì)條件相近，有可供參考的成功經(jīng)驗(yàn)。對比普通的預(yù)應(yīng)力錨索，JCE 錨索的受力傳遞方式存在一定的差異，主要是依靠設(shè)置在錨索端部1～2m位置的錨固端為錨索提供抗拔力，剩余長度混凝土注漿體與土層之間的摩擦力多數(shù)情況下都是作為安全儲備而存在，基于此，進(jìn)行抗拔力的換算時，如果依照普通預(yù)應(yīng)力錨索的數(shù)據(jù)計(jì)算自由段長度和錨固端長度，必須對其進(jìn)行修正，確保錨固段的長度不能超過18m。JCE 可回收錨索能夠提供的極限抗拔力可以分為2 個組成部分：（1）錨固端注漿體提供的摩擦力；（2）錨固段注漿體摩擦力與注漿體抗壓承載力比值的最小值[4]。

在基坑工程中，部分區(qū)域?qū)τ谧冃慰刂朴蟹浅?yán)格的要求，而考慮基坑邊緣距離市政次高壓燃?xì)夤艿赖淖钚【嚯x僅為10m，為了保障管道運(yùn)行安全，需要在基坑開挖前利用雙排攪拌樁，做好燃?xì)夤艿赖母綦x保護(hù)工作，同時也需要采取有效措施對錨索所處的土層進(jìn)行改良，減少錨索位移。另外，結(jié)合工程整體的施工方案分析，從基坑開挖到土方回填，需要15～18 個月，為了保證錨索的使用效果，需要做好相應(yīng)的防腐防銹處理，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉前，還應(yīng)在套管內(nèi)注入相應(yīng)的添加液完成對所有鋼絞線的包裹。

3.3 經(jīng)濟(jì)性對比

對比普通錨索，可回收錨索的施工成本較高，主要體現(xiàn)在錨頭等機(jī)具的設(shè)備成本以及回收過程中的工時費(fèi)用，因?yàn)闊o法對錨頭進(jìn)行有效回收，因此，存在一次性成本偏高的問題，錨索回收環(huán)節(jié)產(chǎn)生的費(fèi)用一般在30～50 元/m。在單個基坑工程中，可回收錨索相比普通錨索的成本要高出至少50%，但是，回收后的錨索可以重復(fù)利用1～2 次，因此，在實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用的情況下，會產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益，也可以為城市地下空間的未來開發(fā)節(jié)約錨索處置費(fèi)用[5]。

4 結(jié)語

總而言之，可回收錨索技術(shù)的應(yīng)用能夠有效減少錨索殘留對地下空間的污染，推動城市的可持續(xù)發(fā)展。對可回收錨索進(jìn)行利用時，技術(shù)人員應(yīng)充分考慮基坑支護(hù)工程的具體情況，選擇恰當(dāng)?shù)墓に嚰夹g(shù)，保證施工的整體效果。