发布时间：2021-05-23所属分类：工程师职称论文浏览：1次
摘 要： 摘要：城市化建设脚步进一步加快，建筑行业对我国经济发展有着巨大的推动作用。工程质量以及施工安全问题成为社会大众所关注的问题，水利工程施工中的安全问题发生频率呈现出逐渐上升的趋势，这对社会稳定和谐发展带来了不利影响。为了进一步提升水利工程整
摘要：城市化建设脚步进一步加快，建筑行业对我国经济发展有着巨大的推动作用。工程质量以及施工安全问题成为社会大众所关注的问题，水利工程施工中的安全问题发生频率呈现出逐渐上升的趋势，这对社会稳定和谐发展带来了不利影响。为了进一步提升水利工程整体质量，使其产生更好的效益，因此将预应力锚索地连墙技术运用其中。本次对预应力锚索地连墙的应用原理及结构方式进行了简单介绍，并对深冷支护模型以及预应力锚索地连墙位移进行了全面分析，最后提出了预应力锚索技术的应用要点。
关键词：预应力锚索地连墙;基坑支护;水利工程
1 预应力锚索地连墙技术运用原理及结构
1.1 运用原理
预应力锚索地连墙技术在运用前需要对水利工程基坑进行加固，需要选择基坑中相对稳定的土层固定锚。预应力钢绞线在基坑边坡发挥着重要作用，可以在基坑边坡构建出需要的抗滑阻力，进而提升水利工程基坑整体摩擦力，使基坑结构面始终保持压紧状态。预应力锚索在使用时会产生一定预应力，进而对基坑土体起到加固作用，提升基坑整体质量[1] 。
1.2 结构方式
锚索主要分为三部分，即：锚头、锚固段以及自由端。通常情况下会在较为稳定的土层内设置锚固段，进而增加预应力锚索地连墙技术的稳定性，而锚索的作用是对锚固力进行延伸，并对锚固力进行传递[2] 。
2 水利工程基坑支护结构模型构建
2.1 工程概述
在水利工程基坑施工进程中，由于基坑地连墙两边水位存在较大差异，这就很容导致水利工程施工质量难以得到保证，降低工程施工开展效率，并且还会导致水利工程整体稳定性遭到破坏，进而影响水利工程效益和安全性。要想彻底解决这些问题，就要在预应力锚索地连墙技术运用前对水利工程施工具体数据进行详细分析，数据的详细分析主要涉及到以下内容：第一，在水利工程施工进程中，尤其在第一施工阶段时，在地连墙混凝土强度达到预设标准的 90%左右时，为了进一步提升水利工程质量，并确保工程顺利进行，就要在地基墙前地面挖掘至墙体顶部下方 1.5 米左右的位置，技术人员要在高程-1 米的位置放入第一层锚索;第二，在第二施工阶段时，地基墙前地面挖掘至墙体顶部下方-4.6 米左右的位置，技术人员要在高程-4.3 米左右放置第二层锚索;第三，在第三施工阶段时，地基墙前地面挖掘至墙体顶部下方-7 米左右时，技术人员要在高程-6.8 米左右位置放置第三层锚索;第四，在第四施工阶段，也就是最后阶段时，当基坑土方至高程 -7.2 米左右时，技术人员要在高程-6.7 米左右防止第四层锚索[3] 。
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2.2 预应力锚索地连墙位移的基本概述
2.2.1 横河向位移分析
对于水利工程施工作业来说，大众更加关注的是工程整体质量以及工程开展效率，因此提升施工质量以及效率成为了水利工程施工重点，对预应力锚索地连墙位移的研究也要提起重视，尤其是要加强横河向位移的分析。这主要是由于水利供货才能基坑在挖掘过程中，挖掘工作开展会破坏土层结构，如果挖掘工作开展不规范，还会导致维护结构出现严重变形，进而对基坑稳定性造成严重影响，对横河向位移的分析不仅可以有效避免连墙出现严重变形问题，还可以大大提升水利供货才能地基连墙的稳定性，进而实现提升水利工程整体质量的目的，为后期施工工作的开展奠定良好基础。通常情况下，水利工程施工作业开展进程中，在完成第一层图的挖掘后，此时的横河向位移的数值处于最小值且为负值，随着挖掘工作的进一步开展，预应力锚索地连墙的横河向位移数值也在进一步增加，但断面的横河向位移却随着高程的降低而降低。
2.2.2 竖向位移分析
上文我们提到，在横河向位移进程中，预应力锚索地连墙的横河向位移数值随着施工作业的进一步开展而不断增加，而断面的横河向位移却随着高程的降低而降低。所以为进一步提升水利工程基坑地连墙稳定性，对预应力锚索地连墙的竖向位移进行分析同样重要。对竖向位移进行分析可以有效控制地连墙底部回弹情况，并为水利工程项目后期建设奠定良好基础。通过对以往水利工程施工情况进行分析，当基坑地连墙竖向位移数值为正数时，说明地连墙底部出现了回弹。当底部出现回弹时且第一层土挖掘完毕，一般情况下B2 断面竖向位置会伴随土层开挖工作的开展而不断加大，并且位移数值都为正值，这就说明在土层挖掘工作开展进程中，地连墙底部的一部分出现了回弹情况，并且这种情况在第二层和第三层挖掘过程中，位移数值都为正值，表明前三次挖掘过程中基坑地连墙底部始终处于回弹状态，直到进行到第四次开挖，位移数值逐渐呈现出减少趋势，并且与之前几次开挖相比回弹情况明显减少，并且呈现出一定下沉。在此过程中，因为地连墙纵向呈现出较大刚度，导致基坑同一断面在不同高程的竖向位移呈现为一致的情况。
3 水利工程基坑支护中预应力锚索地连墙的应用要点
3.1 做好施工准备工作
在应用预应力锚索地连墙技术前，要先对水利工程基坑的具体情况进行详细了解，例如：对基坑所在位置、工程周围管道、电缆、周围建筑物情况进行详细分析，此外，还要对基坑所在位置的地质情况、水文条件、地势特征等自然情况进行整体分析，将这些信息进行整合分析制定成勘察报告，结合施工现场的具体情况制定预应力锚索地连墙技术应用策略[4] 。
3.2 预应力锚索的施工要点
在基坑支护施工过程中，为了做好锚索加固工作，就要运用钻孔设备。先用钻孔设备对预设的位置进行穿孔，然后再设置锚索，这样就可以为注浆工作的顺利进行奠定良好基础，并且可以有效提升锚索结构稳定性。
3.2.1 预应力锚索工艺流程
准备好准空设备、借助钻孔设备在预定位置打孔、将打孔周围进行清理、调整锚索的体制。
3.2.2 锚索成孔
钻机设备要提前做好设定，在使用钻机进行钻孔时，可以采取正常循环钻进方式，但是最好要结合基坑具体情况采取不同钻孔方案。例如：如果基坑土层中含有碎石，可以借助套管护臂技术进行挖孔;对于黏性较高的土层，可以借助泥浆护壁技术来挖孔，泥浆护壁技术的运用需要重点关注泥浆比重问题，可以结合实验情况对比重进行合理配比，将钻孔倾斜角保持在二十五度至三十五度之间，这样可以有效避免锚索出现碰撞和交叉问题。
3.2.3 清孔
在钻孔开展过程中，最重要的就是进行钻孔的清理。由于钻孔完毕后无法立刻停止工作，需要进行一到两分钟的稳钻工作，进而避免孔底尖灭，进而无法达到预设孔径，所以要对孔壁进行清理。在钻孔工作进行到一定深度后，就无法再往更深的层次进行，为进一步提升钻孔稳定性，确保孔底尖面与预设标准相接近，就需要进行清孔工作。如果钻孔的孔壁出现杂物或是杂质，就会影响钻孔稳定性，因此要及时清理这些杂质，提升钻孔施工的清洁性。对钻孔内部残留的碎石粉、沉渣等杂物进行清理可以有效提升泥沙浆与孔壁的结合度，可以通过高压水冲洗的方式，提升岩体锚固的完整性，当樽空内出现承压水流时，可以减少水量和水压，然后再进行下一步锚筋和注浆工作。
3.2.4 锚索体制作
上文我们提到了锚索主要分为锚头、锚固段以及自由端这三个部分，而锚索是由锚具、定位架、钢绞线锚板所组成。在下料过程中，要结合施工具体情况对钢绞线进行切割，钢绞线切割需要借助砂轮切割机。为什么要选择砂轮切割机而不选择其他切割设备呢?这主要是因为钢绞线头部较为松散，当处于高温环境时，钢绞线的强度很容易受到影响。在锚索体作业时，要确保钢绞线距离保持在合理的间距。在绑扎钢绞线时，要使线始终保持顺直状态，不能出现相互交错或是歪曲情况。锚索制作完毕后还需要在清孔工作结束后进行锚索安装。在安装前需要仔细对锚孔编号进行确认，确保编号与施工图纸一致后再开展安装工作。锚索安装需要借助人工将其放置在钻孔内，并用钢尺对孔外部的钢绞线长度进行测量。注浆工作和锚索放置工作要同时进行，注浆管的管头要与孔底保持 100 毫米的距离，锚杆体放置孔内的深度不能小于所设计长度的 95%。在放置过程中要时刻留意排气管是否能够正常排气，并且要及时调整注浆管与锚索之间的间隔。此外，锚索制作时要对其两端位置进行密封处理，以提升锚索整体的密封性，这样才可以在安装过程中避免水泥浆液的渗入。
3.2.5 锚索安装
锚索安装前需要对锚索质量进行反复检验，当完成锚索安装工作后，要切记不能敲击锚索，并且不能在上面放置或是悬挂重物。
3.2.6 注浆
进一步提升水利工程基坑支护的稳定性，需要在锚固段进行二次注浆，并且第一次注浆与二次注浆工作不得小于 7 天，在注浆工作完毕后需要进行自然养护，在浆体没有僵硬之前不能承受重力。
3.2.7 预应力锚索张拉与锁定
水利工程基坑支护中预应力锚索地连墙的应用过程中，对锚固体混凝土强度有着较高要求，其强度在 15MPa则为最佳值，对锚索进行张拉可以达到最佳效果。锚索张拉要分级进行，张拉顺序也有严格要求，并且要考虑锚索的相互作用力。
3.2.8 封锚
预应力锚索技术的运用对基坑的支护就是因为锚索可以进行分散受力，而外锚头在其中发挥着重要作用，如果外锚头失效，就无法产生良好的整体作用，所以要给予外锚头维修和保养的重视。
3.2.9 预应力锚索检测
预应力锚索检测就是为了查看锚索张拉力能否满足施工设计中对于锚索设计内力值的要求，查看是否符合施工规范。一般会结合锚孔具体位置，设置具有一定承载能力或是具有较强稳定性、可以固定的手脚架进行检查。
3.2.10 钻进
钻进工作开展要将“稳”贯穿于整个过程。在钻进工作开展前要对基坑支护施工要求进行全面了解，钻进开展进程中要做好循环清孔工作，如果基坑属于容易坍塌类型的土层，那么需要进一步加快钻孔速度，并结合基坑周围地质情况在恰当的时间开展入套护壁安装工作。如果钻孔遇到很容易出现坍塌或是收缩性较差的孔，就要及时停止钻进工作，并立即开展固壁注浆工作。钻进完毕后，施工相关人员要对施工现场进行详细检查，当检查通过之后才可以开展下一步施工。除此之外，在施工完毕后，还要对孔径情况和深度情况进行检查，负责施工监察人员要对钻进工作操作顺序进行详细检查。钻具的选择要结合锚孔深度进行调整，需要查看钻具退钻是否顺利，并且在高压施工状态时，是否会有严重的飞尘现象。除了要对钻孔空位进行仔细检查之外，还要检查锚孔倾斜角和具体位置[5] 。
4 结语
总的来说，市场经济的快速发展推动了城市化建设脚步，因此，市政工程的建设总规模和数量都在不断提升。水利工程与我们日常生活息息相关，是保障我们正常生产生活的重要市政工程。正因如此，水利工程的质量和施工安全成为社会大众所重点关注的问题。而水利工程施工场地具有一定特殊性，工程所在的地理位置、地质情况和水文情况等等都会对施工质量和施工安全造成一定影响，为进一步提升水利工程施工效益，确保水利工程顺利进行，水利工程基坑支护中应用预应力锚索地连墙技术非常有必要。本次对水利工程基坑支护结构模型构建和技术应用要点进行分析，是为了提升水利工程施工科学性和合理性，并为后期工作顺利进行奠定良好基础。 ——论文作者：孙洪秀
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