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 趙業(yè)保，葉  軍，薛永彬

 （中國建筑第八工程局有限公司海外事業(yè)部，上海  200135）

[摘要]韓國海云臺LCT綜合體項目深基坑支護工程，具有基坑開挖深、開挖體量大、斷面分散、場地狹小、地下水位高和環(huán)境保護嚴格的特點，為保證深基坑支護的整體安全性與可靠性，工程采用地下連續(xù)墻與可拆除式錨索作為主要的支護體系。從試驗施工、經(jīng)濟性分析、現(xiàn)場施工狀況等角度對2類錨索進行了分析比較，闡述了錨索選型的要點，明確了本工程施工用錨索的類別，為錨索的合理選型積累了經(jīng)驗。

[關(guān)鍵詞]深基坑；支護；錨索；選型

[中圖分類號]TU753 [文章編號]1002-8498(2016)11-0098-04

1工程概況

 海云臺LCT綜合體項目是中資企業(yè)進入韓國市場以來承建的最大項目，項目靠近海岸與交通主道，地處繁華商業(yè)區(qū)、高層住宅區(qū)和著名旅游區(qū)，集豪華酒店、酒店公寓、綜合商場、游樂場和住宅于一體，總建筑面積約86萬m2，由3棟塔樓及裙樓組成，其中地下5層，裙樓7層，主塔樓101層，高411. 6m．總開挖面積44 848m2，開挖深度達19.3~29. 2m。基坑開挖過程中，需嚴格控制施工對周邊環(huán)境的影響。

 對工程場地進行鉆孔勘探，得到土層分布情況（見表1），其中鉆孔水位達地下- 1.35~

- 12. 90m，主要存在于崩積層及風(fēng)化土層，地下水位較高。

 基于實際工程條件，選用止水帷幕、地下連續(xù)墻及可拆式錨索作為主要支護體系，在應(yīng)對上述要求的同時，確保土方開挖及結(jié)構(gòu)施工具有足夠的作業(yè)空間。本項目錨索支護工程包含錨索4 881根，累計成孔深度104 161m，使用水泥超過3 934t，錨索支護工程是本項目施工過程中的一個關(guān)鍵分項工程，錨索施工位置平面布置及施工區(qū)域如圖1所示。

2錨索類型及選型思路

 以錨索施工區(qū)段A-A為例，自上而下，在第1層及第2層位置處設(shè)計采用擴張型可拆除式錨索，在第3~11層采用一般型可拆除式錨索。其錨索施工斷面如圖2所示。

 設(shè)計指定IDEA-GR錨索作為施工用錨索，IDEA-GR是一種可拆式壓力型錨索，含擴張型和一般型2種形式，該類錨索拆除作業(yè)簡易快速，防腐蝕性好，通過擴張楔塊的脹大，極大地增大承載體的承載面面積，適用于土質(zhì)條件較差、土體摩擦力較低的情況。

 根據(jù)韓國施工規(guī)范的要求，錨索工程施工應(yīng)選用設(shè)計指定錨索或者同等條件及以上材料的錨索。經(jīng)調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，韓國市場中SW-RCD型錨索廣泛運用于工程現(xiàn)場，且工程成本較低，該錨索是一種可拆式拉力分散型錨索，拆除作業(yè)操作簡單，防腐蝕性好，適用于土質(zhì)較差、摩擦力較小的情況，如不穩(wěn)定的黏土層等。

 由于本工程體量較大，在滿足設(shè)計要求的條件下，合理優(yōu)化錨索選型，選擇較廉價的產(chǎn)品替代設(shè)計指定產(chǎn)品能夠有效節(jié)約工程成本。在錨索施工前期，按照設(shè)計要求在B-B區(qū)域分別選用IDEA-GR型錨索和SW-RCD型錨索進行試驗施工，為整個工程的錨索選型提供決策依據(jù)。

3錨索的試驗施工

 通過試驗驗證不同錨索產(chǎn)品在現(xiàn)有工程地質(zhì)條件下是否滿足設(shè)計要求，同時進一步掌握不同產(chǎn)品錨索的力學(xué)性能及施工狀況，以便施工選用更加經(jīng)濟的錨索（見圖3）。

 在B-B區(qū)域第1層進行錨索試驗施工，隨機選取6孔，其中IDEA-GR及SW-RCD各3孔。按照“定孔編號→鉆孔→錨索安放→注漿→養(yǎng)護”的施工流程依次完成6孔錨索施工，做好試驗準備。試驗施工6孔錨索參數(shù)如表2所示，錨索設(shè)計張拉力為220kN，設(shè)計荷載為180kN。

3.1拉拔試驗設(shè)備（見表3）

3.2試驗加載

 拉拔試驗采用循環(huán)荷載分級加載，在加載過程中，初始荷載取60kN，以使承載體、錨索及千斤頂緊固，根據(jù)設(shè)計張拉力的大小，荷載均增，采用3個循環(huán)加載，錨索拉拔試驗循環(huán)加載數(shù)據(jù)如表4所示。

3.3試驗結(jié)果

 對6孔錨索進行拉拔試驗分級循環(huán)加載，通過千分表讀取并記錄各階段錨索伸長量，得到試驗錨索彈性位移曲線如圖4所示，試驗結(jié)果如表5所示。從圖4中可以看出，試驗荷載從60kN開始，截至220kN為止，彈性位移在理論最大彈性變化量曲線與理論最小彈性變化量曲線范圍波動，無較大跳躍，且處于摩擦力損失曲線之內(nèi)。針對試驗錨索的拉拔試驗結(jié)果，得到分析與結(jié)論如下。

 1)在拉拔試驗過程中，試驗加載至分級荷載值時，持續(xù)加載10min，測得各階段(110，170，220kN)持續(xù)加載前后的錨索位移變化值（△=X10-X1），該數(shù)值應(yīng)滿足規(guī)范要求△≤1mm。從拉拔試驗結(jié)果統(tǒng)計表中可看出，試驗錨索的10min蠕變量均遠小于1mm，滿足規(guī)范對蠕變值的要求。

 2) IDEA-GR型與SW-RCD型錨索在試驗荷載220kN作用下，彈性伸長量曲線無較大跳躍，且最大彈性伸長量在理論最大伸長量與理論最小伸長量范圍內(nèi)，說明試驗錨索在拉拔試驗過程中仍未達到實際最大荷載，錨索的容許張拉力在220kN以上，大于設(shè)計軸力與設(shè)計張拉力的值。

 3)經(jīng)試驗施工確認SW-RCD型錨索是與設(shè)計指定的IDEA-GR型錨索同等性能的產(chǎn)品，在本工程地質(zhì)條件下可用于替代IDEA-CR型錨索。

4  錨索價格對比

 結(jié)合韓國市場錨索施工的實際情況，分別采用上述兩種錨索作為錨索支護工程的主要材料時，造價差異較大，對比如表6所示。從表6分析數(shù)據(jù)中可以看出，IDEA-GR型錨索相對于SW-RCD型錨索成本較高，以本項目為例，在滿足設(shè)計要求的前提下，若全部選用SW-RCD型錨索將為本項目節(jié)約工程成本> 273萬元。從節(jié)約工程造價的角度，工程擬選用SW-RCD型錨索作為施工錨索。

5  錨索施工狀況

 在錨索施工初期，在進行1層區(qū)域錨索施工時，分別采用IDEA-GR型錨索與SW-RCD型錨索試驗施工。在對某區(qū)域的22孔IDEA-GR型錨索進行張拉作業(yè)時，出現(xiàn)鋼絞線被拉出，無法滿足設(shè)計要求而需整改重新施工的情況。針對該問題可能產(chǎn)生原因進行分析：①漿體強度未達到設(shè)計張拉的要求；②鋼絞線質(zhì)量不合格；③錨索組裝過程中出現(xiàn)偏差，鋼絞線與錨頭處的緊固楔塊未能有效聯(lián)動。

 結(jié)合錨索進場資料及工程施工資料發(fā)現(xiàn)，本批次漿體在養(yǎng)護(> 3d)后均已達到張拉試驗所規(guī)定的21MPa強度要求，同時鋼絞線未出現(xiàn)斷裂等不合格情況，漿體強度及鋼絞線質(zhì)量均滿足要求，初步判斷造成鋼絞線被拉出的原因是該批次錨索組裝質(zhì)量不合格。

6  結(jié)語

 1) SW-RCD型錨索與設(shè)計指定的IDEA-GR型錨索具備同等力學(xué)性能，在本工程地質(zhì)條件下可用于替代IDEA-GR型錨索；該錨索相對于IDEA-GR型錨索工程成本較低，以本項目為例，在滿足設(shè)計要求的前提下，若全部選用SW-RCD型錨索將節(jié)約成本> 273萬元。

 2)從經(jīng)濟上和施工表現(xiàn)上，本工程施工選用SW-RCD型錨索作為施工錨索；從改良錨索構(gòu)造的角度，建議加強擴張錨頭結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，同時加強錨索錨頭的質(zhì)量檢驗。

 3) SW-RCD型錨索制作工藝相對成熟，產(chǎn)品質(zhì)量容易保障，現(xiàn)有的施工狀況說明其相對于IDEA-GR型錨索能夠更好地杜絕缺陷。