预应力锚索孔涌水堵漏技术在深基坑工程中的应用

李 雄，段颖钢，孟福磊，冯国政

（中建二局第二建筑工程有限公司，广东 深圳 518000）

1 工程概况

番禺永隆项目位于广州市番禺区番禺广场东面番禺大道北与亚运大道交汇处，用地面积为250 055m2，建筑面积为236 409.0m2，设地下室4 层，场地标高为7.50～8.40m，开挖深度约18.65mm。基坑存在5 种支护形式，Q～A、A～D段采用“咬合桩+内支撑”支护体系，D～H、N～P 段采用“搅拌桩+灌注桩+锚索”支护体系，H～J、L～N 段采用“搅拌桩+灌注桩+内支撑”支护体系，J～K 段采用“双管旋喷桩+内支撑”支护体系，基坑J～L 段采用“灌注桩+双管旋喷桩+锚索”支护体系。基坑4 个角撑均为钢筋混凝土内支撑，上、中、下共计3 道，预应力锚索4 道，共计962 根。锚索自由端长度第一道均为10.0m，第二道均为8.0m，第三、第四道均为6.0m（图1、图2）。

图1 项目航拍图

图2 基坑支护图

2 施工关键技术

预应力锚索孔涌水堵漏施工技术是在原有锚索上增加1 根A20mmPVC 的补浆管，在腰梁混凝土浇筑前将补浆管外甩，二次注浆后利用水不漏、发泡胶对锚索孔进行堵漏，在预应力锚索张拉完成后，通过补浆管高压注双液浆以实现锚索孔渗水堵漏的效果。

3 施工工艺

3.1 工艺流程

工艺流程为：钻机成孔→制作预留灌浆管锚索及安装→锚索灌浆及水不漏堵孔→发泡胶填孔及张拉→外露钢绞线处理→预埋补浆管补浆，具体流程如图3 所示。

图3 工艺流程图

3.2 工艺原理

3.2.1 钻机成孔

钻机成孔如图4 所示，按施工图纸设计位置进行测量放线，钻机就位后，先调整钻杆至设计的倾斜角度，采用设备自配角度仪进行角度控制，并空机运转3～5min；为了保证钻孔的直线形及钻进过程中不塌孔，防止松散砂层在高压水的扰动下产生管涌事故，软土（淤泥及砂层）范围内应该设置护壁套管钻进。成孔后经监理单位验收合格方可进行下一道工序。

图4 钻机成孔

3.2.2 制作锚索及安装

按结构设计图纸制作预应力锚索（图5），将增加的A20mmPVC 补浆管用铁丝绑扎于对中支架外侧的钢绞线上（图6），补浆管长度控制在伸入锚索孔1 500～2 000mm，下口同锚索灌浆管密封，并进行补浆管打孔。补浆管制作完成后需做好标记，以与灌浆管区分。

图5 制作锚索

图6 绑扎补浆管

经检验合格后的锚索方可下入孔内，采用人工与机械卷扬相结合的方法平稳快速地安装锚索。下锚过程注意保护锚索附件，保证在将锚束体推至预定深度后，排气管和注浆管畅通、阻塞器完好。如若排气管和注浆管不通时应拔出锚索体处理畅通后重新安放。

3.2.3 锚索注浆、水不漏堵孔

锚索安装后，进行注浆施工。注浆采用42.5R普硅纯水泥浆，浆液应搅拌均匀，随搅随用，并应在初凝前用完。第一次注浆水灰比0.45～0.6，注浆压力0.5～1.5MPa；第二次注浆水灰比为0.5～0.65，注浆压力为2.0～5.0MPa，二次注浆宜在一次注浆初凝后至终凝前进行。

注浆后应急时对锚索洞口进行封堵，封堵材料选用速凝堵漏型水不漏。施工时先从注浆管直接向孔内正常注浆，直至浆液溢出孔口，然后采用速凝型水不漏封口，按1∶0.2 的粉水质量比揉捏成团后填充孔洞直至完全封堵。此时由于洞口封堵，大部分锚索孔涌水会从预埋补浆管中流出，在现场施工达到张拉条件前，补浆管充当导流管，对涌水进行导流集中处理排出基坑。

根据口子形状将堵漏料捏成略小于口子尺寸的料团，放置几分钟（以手捏有硬感为宜）后塞进漏水口，并用木棒挤压、轻砸使其向四周挤实，即可瞬间止漏；然后在口子外面及周围约10cm 处上一层刮抹料。若局部仍有渗水，再用料抹一遍，直到不漏。上料时，要稍用劲，并来回多几次使其密实，同时注意搭接。待涂层硬化后马上进行保温养护以防粉化，养护方式可为：喷水、盖湿物、涂养护液等第一次养护应小心以免破坏涂层，共养护2～3 天，潮湿处可自然养护。

3.2.4 腰梁施工、发泡胶填孔及张拉

现场腰梁施工时沿锚索方向预埋A100mmPVC 套管，支设模板时将此套管进行固定于侧模。同时将预埋补浆管在腰梁上部纵向钢筋内侧伸出，上翻至腰梁上部，预留300mm 的外露长度。浇筑腰梁混凝土时，需注意不要将补浆管掩埋，待腰梁浇筑施工完成，初凝后，用发泡胶对预埋∅100mmPVC 套管进行封堵。

发泡胶属湿固化泡沫，使用时应喷在潮湿的表面，湿度越大，固化越快。未固化的泡沫可用清洗剂清理，而固化后的泡沫应用机械的方法（沙磨或切割）除去。喷枪使用完后，立即用专用清洗剂清洗。替换料罐时，先把新罐摇匀（至少摇晃20 次），卸下空罐，迅速把新的料罐换上，防止喷枪连接口固化。喷枪的流量控制阀和扳机可控制泡沫流量的大小，喷射停止时即按顺时针方向关闭流量，喷射时注意行进速度，通常喷射量至所需填充体积的2/3 即可。发泡胶填孔后，锚索孔涌水现象已经得到基本解决，绝大部分涌水都会从预埋补浆管中流出，根据孔内水压的大小部分孔洞可能会有少量渗水现象（图7）。待腰梁达到张拉强度后，安装锚具及千斤顶，连接液压系统，仔细检查各系统的运行情况，确保无误后开始进行张拉。

图7 发泡胶填孔效果图

3.2.5 预埋补浆管补浆

张拉结束后，立即对上翻于腰梁上部的补浆管进行补浆处理。如图8～图10 所示，补浆时采取双液浆补浆，水泥浆与水玻璃配合比为1∶1.6，双液浆比重不小于1.68，严格控制补浆用双液浆的配合比，补浆压力为2～2.5MPa。补浆前应对调配好的双液浆进行针对性试验，验证双液浆的凝结效果和凝结速率是否满足要求后再进行补浆管补浆施工。特别注意双液浆为特殊处理的超早凝水泥浆，施工时应严格控制注浆时间，确保在凝结前全部注入。

图8 预埋补浆管

图9 双液浆补浆

图10 补浆管补浆大样

4 效果分析

相比于聚氨酯发泡袋堵漏施工技术，预应力锚索孔涌水堵漏施工技术通过水不漏与发泡胶堵孔，节省了堵漏施工的材料成本。采用灌浆料注浆机即可完成补浆工作，无需特制高压注浆装置，减少设备仪器投入。同时，补浆可以增强锚固体自由段的黏结锚固力，提高锚索受力效果。整体操作简单方便，降低人工成本的同时堵漏效果明显，有效解决了锚索注浆后腰梁混凝土浇筑前、锚索张拉前后锚索孔的涌水问题，保障了第二道、第三道、第四道锚索与相应腰梁的施工质量，有利于后续工序衔接，节省了工期，取得了较好的收益。堵漏前后对比如图11、图12 所示。

图11 堵漏前情形

图12 堵漏后效果

5 结语

预应力锚索孔涌水堵漏施工技术在广州番禺永隆项目的研究与应用，有效解决了深基坑工程“灌注桩+锚索”支护体系中锚索孔渗漏涌水现象，降低了施工成本，提高了工程质量，为后续地下结构施工提供了有利条件，取得了良好效益，可在同类项目中推广应用。