预应力锚索无腰梁护壁桩锚固工法 本发明涉及岩土加固技术中用护壁桩加预应力锚索稳固岩土体的工法。
在软弱岩土施工中，如边坡加固，深基坑开挖时，常常在加固土体中打出成排的锚孔，放进锚索(一般为4束钢绞线)并通过灌浆将锚索锚入土体中，同时在土体边缘做砼护壁桩，将锚索在桩上紧固并施加预应力后锁定。通常两相邻桩之间有一个锚孔，对土质较好的，桩间距可适当加大，桩间可有两个锚孔。目前的护壁桩加预应力锚索均采用在预应力锚索锁紧部位用钢梁或砼梁做为锚索的受力体来拉固护壁桩。即如附图1，在护壁桩3、8、10的桩身上安装钢梁或砼梁做为腰梁6，单向锚具安放在腰梁上，然后对锚索1施加预应力，经过腰梁6将锚固力传递给护壁桩，以抵抗岩土的侧压力，从而使护壁桩稳固而达到加固土体的目的。
该工法的缺点是需要制作安装腰梁{用型钢或支模浇注砼或预制砼梁)，费料费工、劳动强度大，增加了施工成本。此外，每孔锚索都需要一个锚具张拉。
本发明的目的是要取消腰梁、节省材料、工期和人力物力，降低支护成本，而且使工法更简便，同时可减少锚具用量。
本工法是先在锚孔高度的桩身上安设钢垫板(因工程中多采用砼桩，是圆柱体，因此钢垫板是弧形的，其作用是在张拉锚索时防止桩身砼受集中荷载而破碎，对于钢管桩则可以不要钢垫板)。然后将桩的一侧(如右侧)的锚索紧贴钢垫板绕过桩身后在桩的另一侧(左侧)用双向锚固装置反向锚固，将桩左侧锚孔的锚索直接用双向锚固装置正向锚固后进行张拉，达到设计要求的锁定吨位后即行锁定。由于桩的直径比锚固装置的尺寸大得多，为使张拉时千斤顶不致碰到护壁桩，在双向锚固装置和千斤顶之间加装一个传递张拉力的限位套，其长度应使张拉过程中千斤顶不会压触到护壁桩。
所说绕过桩身后反向锚固的锚索，可以是直接从锚孔出来的锚索(定义为直接反向锚固锚索，以下同)，也可以是相邻桩正向锚固的锚索在张拉锁定后地余下部分锚索(不切断，定义为“间接反向锚固锚索”，以下同)。如果各桩作为反向锚固的锚索都是“直接反向锚固锚索”，则是一桩二锚即相邻桩之间有两个锚孔的情况；如果各桩(边桩除外)作为反向锚固的锚索都是“间接反向锚固锚索”，则是一桩一锚即相邻桩之间只有一个锚孔的情况。
在实施张拉时，双向锚固装置处于自由状态(没有承压板)，随着张拉力的提高，锚固装置逐渐被推向土体一侧，直至锁定。不难看出，反向锚固的锚索实际上起旧工法中腰梁的作用，即腰梁被它取代。
所说的双向锚固装置，可以是采用一种既有中间对称布置的正向锚孔也有两侧对称布置的反向锚孔的长方形(或圆形)的、能同时双向张拉的双向锚具，也可以是联接器加挤压锚或联接器加单孔锚具。
由于本工法不需要型钢(如槽钢)或砼制作和安装上吨重的腰梁，只用一个小钢垫板(和腰梁的作用不同)，因而大大节省了材料和制作安装时间，减轻了笨重的体力劳动，简化了施工工序，提高了施工效率。
目前我国护壁桩加锚索支护工法，一般都是将腰梁造价分摊到每延米锚索的造价上，其腰梁造价约占锚索造价的20％，即本工法可比现有工法降低成本20％。另外由于采用了双向锚固装置，不仅巧妙地利用一部分余下锚索取代了腰梁，而且在一桩二锚的情况下还可以少用一半锚具。
下面结合附图和实施例进一步说明本工法。
图1是旧工法示意图；
图2是新工法示意图；
图3是新工法张拉示意图；
图4是双向锚具的锚环示意图；
图5是联接器加单孔锚具(或挤压锚)锚固示意图。
各图中标识符号：1-锚孔锚索；1′-直接反向锚固锚索；1″-间接反向锚固锚索；2-桩顶连梁；3、8、10-护壁板；4-锚具垫板；5-斜垫板；6-腰梁；7-腰梁垫板；9-锚板；11-钢垫板；12-双向锚具；13-反向锚夹片；14-正向锚夹片；15-限位套；16-反向锚固锚索1′或1″；17-千斤顶；18-工具锚板；19-工具锚夹片；20-锚孔；21-联接器；22-单孔锚具(或挤压锚)；23-边槽；A1、A2、A3、A4-正向锚孔；B1、B2、B3、B4-反向锚孔。
实施例1：一个深基坑开挖后，用砼护壁桩3、8、10支挡坑壁，桩顶有砼连梁2，桩间壁上钻孔放进4束钢绞线组成的锚索1，灌浆后将其锚入土体中(图2)。在锚孔20高度的每个桩身上安设一块紧贴桩身的弧形钢垫板11。锁紧锚索时从最右边的桩10开始(左边也可)，先将该桩右侧锚孔20中的锚索紧贴钢垫板11从桩的前方绕过后在左侧用双向锚具12的反向锚孔B1、B2、B3、B4(图4)及反向锚夹片13分别将4束钢绞线反向锚固即是所说“直接反向锚固锚索”1′，再将桩10左侧锚孔的锚索从双向锚具12的正向锚孔A1、A2、A3、A4穿出后加上正向锚夹片14、限位套15、千斤顶17、工具锚板18及锚夹片19(图3)作为主动张拉锚索与锚索1′同时进行双向张拉，达到设计锁定吨位后即行锁定。主动张拉锚索锁定后的余下部分1”再绕过桩8后在桩8左侧用双向锚具反向锚固即是所说的“间接反向锚固锚索”，同时又将桩8左侧锚孔的锚索用双向锚具正向锚固后同时双向张拉，达到设计锁定值后锁定。如此反复进行，逐次将所有的桩加预应力锚索锚固。
实施例2：实施例1是一桩一锚的情况。本实施例是一桩二锚的情况。与前例不同的是所有被反向锚固的锚索都是“直接反向锚固锚索”1′、将主动张拉锚索的多余部分即“间接反向锚固锚索”1”切掉即可，不再被相邻桩的锚具反向锚固。
实施例3：将前两例中的双向锚具12用联接器21加挤压锚(或单孔锚具)22取代。将反向锚固锚索16用挤压锚(或单孔锚具)22反向锚固在联接器21的边槽23内，正向锚固锚索1在联接器的锚孔中正向锚固后，同上述实施例一样实施双向张拉后锁定。