一、預力地錨在做什麼
預力地錨是把鋼絞線斜向鑽出擋土壁、打進壁體後方的地層, 在深處灌漿握裹住,再從外面把鋼絞線拉緊、鎖定。 拉緊的力量透過錨頭壓在壁體上,把擋土壁往回撐。
地錨的支撐力不是從基地內部來的,是從基地外面借來的。 這個特性帶來一個工程以外的前置條件—— 錨體如果穿越鄰地,施工前就必須取得鄰地同意書。 這件事不是施工細節,是能不能動工的問題, 我們自己的施工步驟圖說第一格就寫在裡面。
所以評估地錨的第一個問題往往不是技術問題,而是: 錨體會不會越界?越界的話,同意書拿得到嗎? 這個答案決定了後面所有事。
二、施工順序
流程是:鋼絞線加工組裝 → 放樣鑽孔(穿壁下斜)→ 線束置入、一次灌漿養護 → 雙橫擋架設 → 錨件安裝 → 施拉預力、鎖定 → 地下結構完成後解錨拆除。 下面是八個步驟,取自我們自己的施工步驟圖說。
圖說來源:豐有工程有限公司《施工步驟示意圖》FY-AN-01 預力地錨 (點擊看完整圖說)。
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圖說中標註的錨長、傾角、橫擋規格與土層為繪圖示意,實際依各案場設計圖與地質鑽探報告為準。
三、自由段與錨碇段:地錨的核心原理
一支地錨的鋼絞線,從錨頭算進去分成兩段, 而且兩段要做完全相反的事:
| 區段 | 位置 | 要做的事 | 怎麼達成 |
|---|---|---|---|
| 自由段 | 錨頭到錨碇段之間 | 不可以跟灌漿體握裹 | 鋼絞線外套 PE 套管隔離 |
| 錨碇段 | 最深處,位在設計指定的地層 | 必須牢牢握裹住 | 裝導頭與隔件撐開鋼絞線,讓漿體包滿每一股 |
為什麼自由段不能握裹?因為如果整支都黏住了, 拉力在靠近壁體的淺層就被吃掉了—— 而淺層的土正是開挖會擾動、會變位的那一層。 套 PE 套管就是為了把力氣一路送到深處那段穩定地層去。
這也是為什麼加工階段那道檢驗停留點要看「套管包覆完好」: 套管破了、灌漿滲進去黏住自由段,這支錨的受力行為就跟設計不一樣了, 而且灌完漿之後從外面完全看不出來。
四、鑽孔:穿壁、下斜、取土樣
地錨的鑽孔跟垂直樁不同,它是穿過擋土壁、向擋土側往下斜鑽出去的。 鑽機桅桿要先對準設計的錨軸傾角,套管隨鑽跟進護孔,一路鑽到設計深度。
鑽進中要取土樣核對
這一步容易被當成形式,但它其實是地錨最關鍵的驗證: 錨碇段有沒有真的落在設計指定的地層裡。
設計會指定錨碇段要坐在某個有足夠握裹力的地層。 地層的實際深度和鑽探報告有出入是常有的事—— 鑽進中取土樣核對,就是在確認「我現在鑽到的,是不是設計說的那一層」。 沒核對就灌漿,等施拉的時候才發現拉不上去, 那支錨已經灌死在裡面了。
五、灌漿與養護:達強度才可以拉
線束置入到設計深度後,以雙筒攪拌機拌漿、自孔底一次灌漿(整支), 灌完養護。必要時錨碇段另外加壓灌漿。
這是地錨最不能通融的一道關卡。 漿體強度不足就施拉,錨碇段握不住,拉力一上去就是整支被拔出來—— 而且往往不是當場拔出,是拉得上去、鎖定了, 過幾天預力慢慢掉,等到開挖到深處才顯現。
六、雙橫擋與錨件:力量要傳得出去
拉力再大,傳不到壁體上也沒有用。錨頭這一段做的就是「傳力」:
- 雙橫擋——上下兩支 H 型鋼橫擋架在壁體上,外露鋼絞線從兩支之間穿出
- 背填混凝土——橫擋與樁翼之間的間隙必須以混凝土背填密實
- 台座——設在橫擋外翼面
- 承壓鈑——置於台座斜面,鈑面要垂直錨軸
- 錨具——鋼絞線穿過後套上
兩個容易出事的地方
背填不密實。橫擋跟樁之間如果有空隙, 施拉的時候壓力集中在幾個接觸點上, 輕則壁體局部變形,重則橫擋位移、預力跑掉。 所以順序是背填密實之後才可以施拉,沒有例外。
承壓鈑沒有垂直錨軸。地錨是斜的,承壓鈑必須跟著傾角擺正。 歪掉的話鋼絞線在錨具處會被折彎,受力不均, 那個位置就成了整支錨最弱的一點。
七、施拉:伸長量是唯一的現場證據
施拉用千斤頂配壓力表,分級加載到設計預力, 每一級都要記錄伸長量。達設計值後鎖定、截斷餘料,錨頭作防蝕保護。
為什麼一定要記伸長量?因為壓力表只告訴你拉了多大力, 伸長量才告訴你這支錨是不是照設計在受力。
- 伸長量明顯偏大——自由段可能比設計長,或錨碇段正在滑動
- 伸長量明顯偏小——自由段某處被漿體黏住了,力沒傳到錨碇段
這兩種狀況單看壓力表都是正常的。錨體埋在土裡看不見, 伸長量是唯一能在當下判斷它對不對的數字。
三種試驗要分清楚
| 試驗 | 對象 | 目的 |
|---|---|---|
| 驗收試驗 | 全數工作錨 | 確認每一支的預力值與伸長量都在容許範圍 |
| 性能試驗 | 試驗錨 | 依規定辦理,驗證設計假設 |
| 確認試驗 | 依規定抽測 | 依規定辦理 |
另外會設監測錨,加裝荷重計定期量測錨力。 預力會隨時間變化——鎖定那天的數字不等於三個月後的數字, 監測錨就是在盯這件事。
八、解錨與回收
地下結構達到承載能力之後,逐支解錨: 退楔解除預力 → 抽出鋼絞線回收 → 拆除錨頭、台座與雙橫擋。
解錨順序依設計,不是想拆哪支就拆哪支。 預力是整體平衡的一部分,順序錯了會造成局部應力集中。
文章開頭那份鄰地同意書,在這裡會再被翻出來一次: 越界錨的解錨與拆除,要依當初鄰地同意的條件辦理。 同意書裡通常會寫明事後要不要抽出、要不要恢復。 所以那份文件不是動工前的一張紙,是跟著這個工程從頭到尾的約定。
九、報價需要哪些資料,以及影響單價的因素
要準備的資料
- 擋土支撐平面圖、剖面圖(含地錨配置、錨長與傾角)
- 地下結構平面圖、剖面圖
- 地質鑽探報告
- 基地與鄰地的界址關係——錨體會不會越界
- 預定工期
手上資料不齊也沒關係,先把有的傳過來,我們會告訴你還缺什麼。
影響單價的因素
- 錨長、傾角與支數
- 設計預力值——決定鋼絞線股數與錨具規格
- 地層條件——錨碇段地層深度與鑽孔難易
- 是否需要加壓灌漿
- 試驗與監測要求——性能試驗、確認試驗、監測錨數量
- 是否含解錨與鋼絞線回收
- 越界與鄰地協調——同意書取得與事後條件
報價時我們會一併說明是哪些因素造成的價差,不會只丟一個數字給你。
十、常見問題
地錨會穿到隔壁的土地,這樣可以嗎?
可以,但施工前必須先取得鄰地同意書。 這是動工的前提條件,不是施工細節。 同意書裡通常也會約定事後解錨、鋼絞線抽出與恢復的條件, 所以它會一路跟到工程結束。評估階段就要先確認錨體會不會越界、同意書拿不拿得到。
自由段為什麼要套 PE 套管?
為了讓自由段不與灌漿體握裹。整支都黏住的話, 拉力會在靠近壁體的淺層就被吃掉,而淺層正是開挖時會擾動變位的地層。 套管把力氣一路送到深處的錨碇段,那裡才是設計要它握住的地方。 套管破損、漿體滲入黏住自由段,這支錨的受力行為就跟設計不同, 而且灌完漿從外面看不出來。
施拉時為什麼一定要記錄伸長量?
因為壓力表只顯示拉了多大力,伸長量才顯示這支錨是不是照設計在受力。 伸長量偏大,代表自由段比設計長或錨碇段在滑動;偏小,代表自由段某處被黏住、 力沒傳到錨碇段。這兩種狀況單看壓力表都是正常的。
地錨的鋼絞線拆得回來嗎?
可以。地下結構達承載能力後逐支解錨,退楔解除預力、抽出鋼絞線回收, 再拆除錨頭、台座與雙橫擋。解錨順序依設計,不能任意調換; 越界錨則依當初鄰地同意的條件辦理。