浅议预应力锚板墙支护技术

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浅议预应力锚板墙支护技术

文湘君

(湖南长丰汽车制造股份有限公司湖南永州425101)

【摘要]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圈分类号：Tu7

文献标识码：^

文章编号；1671～7597(2∞8)072们16一01

一、摄逑

预应力锚板墙的支护原理是利用沿途介质的自承能力，借助锚杆与周围土体的摩擦力和粘聚力，将外部不稳定土体和深部稳定土体联在一起，形成一个稳定的组合体。锚杆端部互相连接的喷射混凝土面板，由于紧密嵌固于土体中，它不仅能很好的调节锚杆相互之间的应力分布。而且可以很好的起到防水作用。喷锚网由于采用水平压力灌浆新技术，大大加强了地面的承载能力。

=、麓工组织设计

预应力锚板墙施工是项非常系统的工程，施工组织设计的主要内容包括：

1．工程概况主要描述工程的工程地质状况、位置的基本情况；2．施工部署包括工程管理目标和工程部署；

3．施工组织计划主要人员组织及劳动力计划和施工准备以及机械设备计划；

4．预应力锚板墙施工方案选择；5．施工进度计划；

6．施工工程质量保证措施；7．施工安全保证措施。兰、麓工工艺

预应力锚扳墙旌工流程为(如下图3一l所示)；制锚；开挖基坑；确定孔位；钻孔就位；调整角度；钻孔；清孔；安装锚索；一次注浆；二次补浆；施工锚索腰粱；张拉；锚头锁定；割除锚头多余钢铰线；修坡编网筋：喷射混凝土；开挖下层土。

图3—1施工流程图

(一)制锚

拉杆用钢材需有台格证，并经复验合格后使用。锚杆作抗拔试验肯定是随机抽取的。常见的抽查方法是将锚杆的弯头割掉，按照焊接规范要求将锚杆径向接长，满足液压机卡头长度要求即可。焊缝的强度比锚杆的抗拉拔力要高得多，不必担心被拉断。拉杆支架用环行钢撑，取2m一个。锚杆自由段用塑料布或塑料套管裹制，锚杆长度由锚具端头起算，成型长度按设计长度制作，误差±100衄。

(二)开挖

喷锚网支护的特点是边开挖边支护。为保证基坑边壁在开挖工程中土体应力场和应变场不产生过大变化，因此，对土方开挖有严格要求，挖土必须分层分段开挖。

1．土方开挖前用污水泵将钢板桩围蔽内积水抽干，土方开挖用挖掘机进行，人工配合；

2．开挖时，管理人员应在现场指挥并经常检查，测量，监控土的

静空尺寸，土底标高，要达到设计要求；

3．在快挖至设计标高上20_30厘米时，用人工开挖、操平．开挖时要4．标高达到计设要求土方开挖完成后进行检查验收；5．回填土的宽度以规划设计道路外边线1．0为填土边线：

6．由于回填土的坡体高度大，且回填土的范围大。如此在回填的范围内需进行压实处理；

7．边坡现按放坡处理，放坡坡度按30度进行：

8．回填土到位后布点进行勘察。以检验处理效果。提出勘察报告，再进行边坡设计．

(三)钻孔

钻孔前应先清除松土覆盖层，而后再精确测定锚杆的位置，并设立牢固的角度支架。钻孔的设备应适应地质情况，钴杆的直径要符合设计孔径

螺旋钻孔干作业法：适用于粘土、粉质粘土、密实性和稳定性好的砂土等土层。钻孔与插入钢拉杆合为一道工序。即钻孔时将钢拉杆插入空心的螺旋钻杆内，随着钻孔的深入，钢拉杆与螺旋钻杆一同到达设计规定深然后，边灌浆边退出钻杆，而钢拉杆则锚固在钻孔内。

潜钻成孔法：利用风动冲击式潜孔冲击器成孔，该设备长约lm，直径78一135衄，由压缩空气驱动，内部装有配气阀、气缸和活塞等机构。工作时，利用活塞的往复运动作定向冲击，使潜孔冲击器挤压土层而向前钻进。

(四)注浆

注浆的主要作用是：形成锚固段，具有锚固作用：防止钢拉杆锈蚀；充填土层中的孔隙和裂缝。一般为底部注浆。

1．一般采用边注浆边拔管的注浆方法；

2．采用425普通硅酸盐水泥配制水泥浆，水灰比控制在0．4-0．45，注浆压力控制在0．4—0．6Mpa，直到孔口溢出浆。此时就把钻管全部拨出，注浆管不拔；

3．接着用水泥袋湿粘土加钢板封口，并严密堵实，以O．4_o．6Mpa稳压注浆5分钟，才拔出注浆管：

4．注浆量耍大于其理论计算量的1．2倍。灌浆方法可采用一次灌浆法和二次灌浆法。

一次灌浆法：只用一根灌浆管，利用泥浆泵进行灌浆。灌浆管端距孔底20cm左右，待浆液流出孔口时，用水泥袋纸等塞入孔口，并湿秸土封堵孔口，严密捣实，再以2—4Mpa的压力进行补灌，再稳压敷分钟后完成；

二次灌浆法：用两根灌浆管进行灌浆。第一次灌浆用灌浆管的管端距离锚杆末端50cm左右，管底出口处用黑胶布等封堵，以免沉放时土进入管口。第～次灌入的水泥砂浆，其压力为0．3-o．5邯a，流量为100L／min，第一次灌浆量根据孔径和锚固段的长度而定。第一次灌浆后将灌浆管拔出，可以重复使用。

(五)预应力施加

1．张拉前首先处理好腰粱表面锚索孔口使其平整，避免张拉应力集中，加垫2∞×200×8的钢板，用60烈的拉力进行预拉；

2．张拉时，锚固体的强度应达到以试块试压强度；

3．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，再在锚头上安插锁片，才张拉到锁定荷载：

4．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

(下转第107页)

要求。

保证连续作业：

度，Oll麓蠢VALLEJL科学

渊

F

废用

表2相关系数矩阵

B叻s

B0m

l_0000．97l0．739O．854

CODc‘0．97l1．000O．838O．919O．22l

表6

五油类

0．739

2006年南宁市内河水质的主成分得分及排序

Fl一o．08I．974．430．16一2．10一1．76一1．860．08一O．38一O．46

挥发酚

0．854

NH：一NO．185

0．221

总磷0．260O．30l

O．490

断面编号

123456

断面名称R

0．7l2．32—2．07—0．63—1-02—0．90-o．950．74O．541．26

排序(重一轻)

4261089375

C伽屺r石油樊

0．8381．000

O．807

0．919

朝阳溪二坑亭子冲

水塘江八尺江马巢河

0．172．082．40一O．08—1．7771．49—1．580．29—0．09O．08

O．舯7

1．000

0．500O，029I．0000．94l

挥发酚

Nm—N总磷

o．1570．9411．000

O．1850．260

O，500O．490

O．029

0．157

0．301

表3变量解析

特征值及贡献率

成分

123456

特征值

3．8681．755O．239O．1190．0120．006

贲献率

6446829，2523．9891．9850．2010．105

累积贡献率

64．46893．72097．70999．69499．895100．00

789lO

可利江

凤凰江

心圩江

竹排冲

从表6可看出，2006年南宁市各内河的水质污染程度排序为：亭子冲>二坑>凤凰江>朝阳溪>竹排冲>水塘江>心圩江>马巢河>可利江>八尺江。从各内河水质的主成分得分F，来看，亭子冲和二坑的第一主成分得分相对较高，说明这两个内河的水质因子B0lDs、coDcr、石油类、挥发酚

表4因子载荷矩阵

载荷

因子

B0阢c0Dcr

1O．90l0．9500．9320．8690．4820．546

成分

2

∞3∞

_0．2760．045_0．4250．867O．809

污染相对严重，回归其水质监测数据作分析，证实主成分分析的结果较真实地反映了实际情况：从第二主成分的得分看。二坑的最高，说明其N}b—N或总磷超标严重，从水质监铡数据来看，而二坑的总磷浓度达到了31．87mg／L，总磷污染最为严重。

四、结论

本文借助世界优秀的统计分析软件——sPss软件，使用主成分分析法对2006年南宁市各内河的水质进行了综合评价，结果表明，评价结果吻合实际情况。这说明主成分分析法确实是一种比较有效的评价方法，它能在最大限度地保留原有数据信息的基础上，对高维变量系统进行最佳的综合与简化。更集中更典型地反映了研究对象特征，避免了传统水质分析方法(污染指数法、模糊综合评价法等)的主观随意性，不光如此，成分分析法较其它水质分析方法如污染指数法和模糊综合评价法具有独特的优势，因为其它分析方法的分析结果表示出来的仅仅是评价等级，而从评价等级的角度来看，南宁市各内河2006年各水质指标的年平均值几乎都为V类水质，这样一来就很难反映出哪条内河污染得比较严重，而主成分分析法通过主成分得分排序就可以显而易见地展示出这个结果。具有独特的优越性。

参考文献：

[1]邱东．多指标评价方法的系统分析[蝴．北京：中国统计出版社，

1991：17—31．

石油类挥发酚闭，．N总磷

从表2南宁市各内河2006年的水质监测数据相关性分析结果来看，因子

B慨和c0D盯具有较强的相关联系，相关系数达到O．971，另外c0瞻和石油类、

挥发酚也有着较紧密的联系，相关系数分别达到0．838和O．919：表4中BoD5、co瞻、石油类、挥发酚在第一主成分中有较高载荷，说明第一主成分基本反映了这些因子的信息；第二主成分主要反映的是NHrN和总磷的信息。

(四)确定主成分个数

由表3可得，当主成分个数取2时，其累积方差贡献率为93．72％≥85％，说明了这两个主成分反映了原始变量提供的93．72％的信息，所以确定主成分个数为2。

(五)确定主成分F．(．-1、…、p)的表达式

将表4中因子载荷矩阵中的前两列数据粘贴到数据编辑窗口(为变量Bl、B2)，然后利用“Transf0Ⅷ一coⅡIputevariable”。在“c伽puteV”iable”对话框中输入“A-_B-／sqR(3．868)，即可得到特征向量Al。同理，可得到特征向量A2。将得到的特征向量与标准化后的数据相乘，然后就可以得出主成分表达式：

五=o．458及l+0．483召2+o．474及3+0．“2盟4+o．245积5+0．278盛‘，2=-0．226腰t一0．208厦2+0．034及3—0．321盟．+0．654露，+o．61l盟‘

(六)确定综台评价函数

另外，主成分分析

法借助于先进的sPss软件作分析，使得计算和分析过程更为简便而准确，

[2]刘德林等．主成分分析在河流水质综合评价中的应用[J]．水土保持研究．2006。13(3)：124一126．

，=击E+—鲁B=o．688‘+o．312E

，

，

^十^^十^

(七)评价结果

将2006年南宁市城市各内河的水质进行主成分评价，结果如表6所示。

作者简介：

李嫒嫒，女，南宁人．硕士，主要从事水污染控制理论与方法研究。

(上接第116页)

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1衄才算变位趋于稳定，否则继续观察其变位趋于稳定方可：

5．考虑到相郐锚杆的水平间距仅】m时，锚杆张拉对邻近锚杆有影

响；

参考文献：

作业空间小，可为各种地形及场地使用，同时，它不独占工期，而随基坑开挖同步、流水进行。因此可保证设计有足够的安全度，控制边坡的位移。

6．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z4—36小时后方可进行下层开挖。

四、蟾语

预应力锚板墙支护技术具有经济、快捷、安全性高的优点，它可提供开阔的施工空间，提高挖土和结构施工的效率和质量。锚杆施工机械及设备

【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]余志成，施文华．‘深基坑支护设计与施工》．北京：中国建筑工业出版杜1997．

[4]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．