预应力锚索以及基坑支护预应力锚索施工方法技术领域
本发明属于锚索技术领域，具体涉及一种预应力锚索以及基坑支护预应力
锚索施工方法。
背景技术
锚索支护以其锚固半径大、锚固力强、加固范围广等特点在基坑开挖工程
的边坡支护过程中起着重要作用。锚索支护是通过在围岩中安装锚索形成锚固
体来加固围岩，提高围岩承载能力。通常锚索的施工需要进行远距离及超远距
离支护打设较深的钻孔来安装锚索，但是在一些松散破碎围岩、极软岩层、高
应力破碎围岩及大埋深煤巷中进行锚索钻孔施工时，由于围岩松散、破碎、应
力大等原因，容易出现钻眼停机后塌孔的现象，致使锚索无法安装。针对此种
情况，目前较常用的是锚注支护技术，钻孔、锚固、注浆等工序分开进行。但
是现有锚索容易在基坑边坡和周围建筑物出现较大的位移和沉降。
发明内容
为解决现有预应力锚索存在的易出现较大的位移和沉降的问题，本发明提
出一种预应力锚索，该预应力锚索柔性大，有良好的抗震性和延性，可以深层
加固，同时控制岩土变形，调整岩土受力状态有利岩体稳定性，不易出现较大
的位移和沉降的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种预应力锚索，包括锚固段、自由段与锚尾部，所述自由段将锚固段与
锚尾部连接起来，所述自由段内埋设有第一钢绞线，所述第一钢绞线涂有防锈
漆并用塑料波纹管将所述第一钢绞线包裹，所述锚固段内埋设有第二钢绞线、
对中支架与隔离支架，所述对中支架位于所述锚固段内部两侧，所述隔离支架
位于所述对中支架之间，所述对中支架与所述隔离支架均用于将所述第二钢绞
线撑开，所述第二钢绞线的前端套设导向帽，距离所述导向帽后面450-550mm
处设置有注浆管，所述注浆管的前端开设两对注浆孔。
进一步，所述锚尾部用于连接腰梁，所述锚尾部包括张拉段、锚具与钢垫
板，所述钢垫板贴合于所述腰梁表面，所述张拉段依次穿过所述腰梁以及所述
钢垫板，然后与所述锚具连接。
本发明的另一个目的是提供一种基坑支护预应力锚索施工方法，包括以下
步骤：
1)边坡修整：边坡开挖必须按设计要求分层分级开挖，严格做到开挖一
级支护一级，上一级未支护完，不得开挖下一级；在开挖过程中要根据钻机特
点确定土方开挖深度和开挖工作面，一般挖土至预应力锚索标高以下500mm，
留出的工作面宽度不小于7m；
2)造孔：造孔的坐标、孔深、孔径均不得小于设计值，钻孔的倾角、方
位角应符合设计要求；
3)预应力锚索制作与安装：采用如权利要求1或2所述的预应力锚索，预
应力锚索在钻孔验收合格后立即进行安装，安装时采用人工通过架体送入孔中
完成，注浆管随锚索绑在一起同时放入孔内，放置时要求操作人员均匀用力并
按设计的倾角和方位角平顺推进，严禁抖动、扭转和串动防止中途散束和卡阻，
在锚索推进预定深度后，检查注浆管是否畅通；
4)灌浆：向步骤3)已经安装在孔中的预应力锚索进行灌浆，分为常压注
浆和高压注浆两个步骤，注浆体强度不低于25Mpa；
5)当步骤4)的预应力锚索中的水泥浆达到预定强度后对所述预应力锚索
进行张拉以及封锚。
进一步，所述灌浆步骤具体为：预应力锚索放入孔后半小时内应进行一次
常压注浆，从孔底向上直至孔口溢浆为止，待浆面下降至一定位置后进行补浆，
以保证注浆饱满；在一次常压注浆强度达到5.0Mpa后进行二次高压注浆，且二
次注浆浆液冒出孔口方可停止注浆，注浆压力控制在2.5—5.0Mpa，并在施工中
严格记录水泥用量。
进一步，所述步骤4)注浆完成后，自然养护不少于7天，在浆体硬化前，
不能承受外力或有外力引起的锚杆移动。
进一步，所述步骤2)造孔允许误差值如下：应按设计要求测定孔位，孔位
坐标误差不得100mm；终孔孔深宜大于设计孔深400mm，有效孔深的超深不得
大于200mm；机械式锚固段的超径不得大于孔径的3％，最大不得大于5mm；
孔斜误差不得大于3％，孔径不得小于设计孔径的10mm。
本发明的有益效果：
1、锚固段位于稳定岩土体内起到提供锚固力的作用，自由段是连接锚固段
的部分，不但起到传递锚固力的作用，而且对锚索锁定提供必要的延伸量。锚
尾部是把拉力施加在腰梁或冠梁上，使他们形成一个稳定的复合体，并对拉力
进行锁定，提高周边岩土体的整体性和内在抗力，增加其强度，增大周围岩土
体的稳定性。
2、该预应力锚索支护结构经监测数据分析，基坑边坡和周围建筑物未出现
较大的位移和沉降，保证了基坑的安全稳定，消除了施工中最大的安全隐患，
满足了规范和设计要求，缩短了工期，为工程顺利进行提供了保障，并具有显
著的经济效益，也为单位创造了良好的社会效益。证明该施工方法可行，具有
推广应用价值。
3、预应力锚索自由段涂防锈漆两道并用塑料波纹管包裹，两端用胶带密封
防止时水泥浆液渗入自由段的塑料波纹管内，保证其在加工和安装过程中不致
损坏，具有抗水性和化学稳定性，且与水泥砂浆和防腐剂接触无不良反应，套
管与孔壁间应灌满水泥砂浆或水泥净浆。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施
例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述
中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付
出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明预应力锚索的结构示意图；
图2为图1位移基坑内部的剖视图。
附图标示：1、锚固段，2、自由段，3、锚尾部，4、第一钢绞线，5、第二
钢绞线，6、对中支架，7、隔离支架，8、导向帽，9、注浆管，10、腰梁，11、
锚具，12、钢垫板，13、混凝土封锚。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清
楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是
全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造
性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1，一种预应力锚索，包括锚固段1、自由段2与锚尾部3，自由段
2将锚固段1与锚尾部3连接起来。自由段2内埋设有第一钢绞线4，第一钢绞
线4涂有防锈漆并用塑料波纹管将第一钢绞线4包裹。锚固段1内埋设有第二
钢绞线5、对中支架6与隔离支架7。对中支架6位于锚固段1内部两侧，隔离
支架7位于对中支架6之间。对中支架6与隔离支架7均用于将第二钢绞线5
撑开，第二钢绞线5的前端套设导向帽8。距离导向帽8后面500mm处设置有
注浆管9，注浆管9的前端开设两对注浆孔。锚尾部3用于连接腰梁10。锚尾
部3包括张拉段(图中未示出)、锚具11与钢垫板12，钢垫板12贴合于腰梁
10表面，张拉段依次穿过腰梁10以及钢垫板12，然后与锚具11连接。
实施例2
参见图1与图2，一种基坑支护预应力锚索施工方法，包括以下步骤：
1)边坡修整：边坡开挖必须按设计要求分层分级开挖，严格做到开挖一
级支护一级，上一级未支护完，不得开挖下一级；在开挖过程中要根据钻机特
点确定土方开挖深度和开挖工作面，一般挖土至预应力锚索标高以下500mm，
留出的工作面宽度不小于7m。
2)造孔：造孔的坐标、孔深、孔径均不得小于设计值，钻孔的倾角、方
位角应符合设计要求；造孔允许误差值如下：应按设计要求测定孔位，孔位坐
标误差不得100mm；终孔孔深宜大于设计孔深400mm，有效孔深的超深不得大
于200mm；机械式锚固段的超径不得大于孔径的3％，最大不得大于5mm；孔
斜误差不得大于3％，孔径不得小于设计孔径的10mm。
3)预应力锚索制作与安装：采用实施例1的预应力锚索，预应力锚索在钻
孔验收合格后立即进行安装，安装时采用人工通过架体送入孔中完成，注浆管
随锚索绑在一起同时放入孔内，放置时要求操作人员均匀用力并按设计的倾角
和方位角平顺推进，严禁抖动、扭转和串动防止中途散束和卡阻，在锚索推进
预定深度后，检查注浆管是否畅通；
4)灌浆：向步骤3)已经安装在孔中的预应力锚索进行灌浆，分为常压注
浆和高压注浆两个步骤，注浆体强度不低于25Mpa；预应力锚索放入孔后半小
时内应进行一次常压注浆，从孔底向上直至孔口溢浆为止，待浆面下降至一定
位置后进行补浆，以保证注浆饱满；在一次常压注浆强度达到5.0Mpa后进行二
次高压注浆，且二次注浆浆液冒出孔口方可停止注浆，注浆压力控制在2.5—
5.0Mpa，并在施工中严格记录水泥用量。注浆完成后，自然养护不少于7天，
在浆体硬化前，不能承受外力或有外力引起的锚杆移动。
5)当步骤4)的预应力锚索中的水泥浆达到预定强度后对所述预应力锚索
进行张拉以及封锚，一般采用混凝土封住预应力锚索的尾部，称为混凝土封锚
13。
实施例3
应用实施例1
阜阳碧水云天安置房工程(二期)位于阜阳市颍州区贯清路南侧、庙东路
西侧，总建筑面积为139336m2，由3座商住楼、3座住宅楼和1座商业楼组成。
该工程是由阜阳市益民安置房开发有限责任公司投资开发，安徽同济建设集团
有限责任公司施工。工程中采用预应力锚索施工方法，基坑边坡和周围建筑物
未出现较大的位移和沉降，保证了基坑的安全稳定，消除了施工中最大的安全
隐患，满足了规范和设计要求，缩短了工期，为工程顺利进行提供了保障，并
具有显著的经济效益，也为单位创造了良好的社会效益。
应用实施例2
南翔万商(岳阳)商贸物流城(一期)电子商务中心工程位于岳阳市经济
开发区连接线2.5公里处，地下2层，地上24层，结构形式为框架结构。工程
建设单位是南翔万商(岳阳)物流产业有限公司，设计单位为安徽南巽建筑规
划设计院有限公司，由湖南已太项目管理有限公司监理，安徽同济建设集团有
限责任公司施工。工程中采用预应力锚索施工方法，基坑边坡和周围建筑物未
出现较大的位移和沉降，保证了基坑的安全稳定，消除了施工中最大的安全隐
患，满足了规范和设计要求，缩短了工期，为工程顺利进行提供了保障，并具
有显著的经济效益，也为单位创造了良好的社会效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发
明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发
明的保护范围之内。