可拆卸錨索施工材料選型及施工控制要點(diǎn)

【摘要】某地鐵車站采用樁和錨索的支護(hù)體系，錨索進(jìn)入到車站附屬結(jié)構(gòu)、盾構(gòu)區(qū)間圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，必然影響盾構(gòu)推進(jìn)及后續(xù)的圍護(hù)樁施工。基坑圍護(hù)局部采用可拆卸錨索，既保證基坑支護(hù)體系的穩(wěn)定，又較好解決錨索施工對(duì)后續(xù)施工的影響。本文針對(duì)可拆卸錨索施工材料選型及施工控制要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)與分析，以便為類似工程提供可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】地鐵車站；盾構(gòu)施工；可拆卸錨索，借鑒

1工程概況

某地鐵車站的基坑深約18.2～21.3m，寬約25.53m，地鐵基坑支護(hù)采用錨索與圍護(hù)樁聯(lián)合的支護(hù)體系。根據(jù)設(shè)計(jì)東西端頭錨索共有43根進(jìn)入盾構(gòu)區(qū)間范圍內(nèi)，車站東西端頭為盾構(gòu)始發(fā)井，標(biāo)準(zhǔn)段共有60根伸入到圍護(hù)體系區(qū)域。錨索設(shè)計(jì)的位置對(duì)盾構(gòu)結(jié)構(gòu)施工和圍護(hù)施工影響極大。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)研討，其具體方案為：在錨固段設(shè)置承載體，保持可拆卸錨索長(zhǎng)度不變，鋼絞線繞過(guò)承載體的彎曲，待主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后，灌漿完成后進(jìn)行張拉鎖定到設(shè)計(jì)目標(biāo)值，施工到每道錨索標(biāo)高時(shí)候后，再逐道拆除先期設(shè)置的錨索。

2錨索材料的選擇和施工要求

2.1 錨索基本參數(shù)

選擇的錨索基本參數(shù)參見(jiàn)如表1所示。

表1 選擇錨索的具體參數(shù)表

錨索的長(zhǎng)度20m16m

造孔的直徑Φ160mm

錨索鎖定的控制荷載100KN

主筋的選擇鋼鉸線 Φ15.5mm， 1760MPa

抗拔力標(biāo)準(zhǔn)>180KN>150KN

2.2 錨索施工具體要求

造孔孔位誤差：水平向小于100 mm、垂直向小于50m；錨索鉆孔直徑160mm，造孔深度大于錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1.0m。鉆孔軸線的夾角誤差不應(yīng)大于0.9%，水平夾角的誤差不應(yīng)大于150。應(yīng)該立即安裝錨索主筋，以便避免縮徑塌或者孔事故發(fā)生。注漿材料為水泥砂漿或者純水泥漿。采用孔底注漿法注漿，在注入水泥漿液溢出孔口后終止注漿；漿液水灰比為0.50，使用普通硅酸鹽水泥，水泥漿的強(qiáng)度應(yīng)大于M20。注漿的間隔時(shí)間應(yīng)大于24小時(shí)，二次注漿在一次注漿完成24小時(shí)，漿液配比和第一次注漿配比相同，應(yīng)在漿液溢出孔口后終止；水泥漿應(yīng)隨拌隨用，一次拌料在初凝前灌注完成，保證攪拌均勻。預(yù)在錨固體強(qiáng)度達(dá)到百分之七十五以上才可以進(jìn)行應(yīng)力張拉，一般可控制在錨索注漿施工完成10天后進(jìn)行張拉。

3施工流程及施工控制要點(diǎn)

錨索施工程序：施工準(zhǔn)備→放樣→鉆機(jī)就位→鉆孔→錨索的制作和安裝→對(duì)錨索進(jìn)行注漿→錨索的鎖定→拆卸錨索，隨車站主體結(jié)構(gòu)施工陸續(xù)完成，可以對(duì)錨索進(jìn)行逐步地拆除。

3.1 鉆孔

利用YX-10鉆機(jī)的鉆孔，用160mm三翼鉆頭鉆進(jìn)至終孔標(biāo)高，鉆孔時(shí)候使用泥漿護(hù)壁；垂直方向孔口位置的誤差不得大于100mm；鉆孔水平夾角誤差不大于15°錨索水平夾角誤差不大于±1°；造孔完成隨即應(yīng)該即時(shí)準(zhǔn)確布置錨索的主筋，之前要保證造孔的深度至少大于錨索長(zhǎng)度1.0 m。

3.2可拆卸錨索的制作安放

在錨固段全長(zhǎng)設(shè)置隔離架，并且保證間隔距離為2.1 m，并用火燒絲將其綁扎牢固，避免鋼絞線相互纏繞。鋼絞線切斷后應(yīng)保證鋼絞線的塑料外皮無(wú)損傷，錨索標(biāo)記應(yīng)該清楚，并應(yīng)把錨索調(diào)整為直長(zhǎng)，拆除前標(biāo)記不能被破壞。

鋼絞線應(yīng)按承載體位置可和拆卸錨索結(jié)構(gòu)參數(shù)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的尺寸，利于彎線機(jī)和打包機(jī)將鋼絞線固定在承載體上，做好固定于不同承載體上的鋼絞線的標(biāo)記。避免在施工中遭到破壞而導(dǎo)致后續(xù)施工中鋼絞線拆除困難，外露長(zhǎng)度部分及隔離架要采取保護(hù)措施。錨索放入鉆孔之前，由于每斷面錨索參數(shù)不完全相同，需認(rèn)真核對(duì)錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度及其編號(hào)及，核對(duì)后再將錨索與二次注漿管人工綁在一起，同時(shí)連同一次注漿管同時(shí)放入鉆孔中，計(jì)算孔內(nèi)注漿管及錨索長(zhǎng)度，用鋼尺測(cè)量出外露鋼絞線長(zhǎng)度。一次注漿管底口距孔底35-55 cm，孔眼用膠帶封死，二次注漿管底口封堵嚴(yán)實(shí)。鉆孔角度與錨索放入角度保持一致，用力要保證均勻送方，避免左右搖擺，造成事故的發(fā)生。

3.3 可拆卸錨索張拉

張拉機(jī)具采用高壓油泵、游標(biāo)卡尺和12 噸的千斤頂?shù)龋褂们案邏河捅煤颓Ы镯斔玫墓ぞ呔枰屯嚓P(guān)計(jì)量檢測(cè)單位檢測(cè)或者重新標(biāo)定。先張拉自由段長(zhǎng)度最長(zhǎng)的可拆卸錨索，后張拉最短自由段長(zhǎng)度可拆卸的錨索，以避免張拉錨索每對(duì)錨索長(zhǎng)度差異造成應(yīng)力集中或者事故發(fā)生。使用前張拉機(jī)具應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量的檢測(cè)和標(biāo)定，通過(guò)標(biāo)定后進(jìn)而控制分級(jí)加載的張拉應(yīng)力。在腰梁、臺(tái)座安裝完成，并且應(yīng)保證在腰梁的加工安裝完成后進(jìn)行，在腰梁與圍護(hù)樁間用噴射混凝土充填，充填混凝土養(yǎng)護(hù)7天后方可進(jìn)行張拉。確保臺(tái)座承壓面的平整，并保證錨固體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，預(yù)應(yīng)力錨索的張拉鎖定在錨固段漿體強(qiáng)度大于18 MPa，并和錨索軸線方向垂直，才能進(jìn)行錨索張拉鎖定，按設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力值鎖定錨頭。張拉過(guò)程中，錨具各組件按次序依次安裝，將鋼絞線逐根穿入，先安裝夾片，用套管適當(dāng)用力將夾片敲入錨索孔，安裝限位板，限位板凹槽要與錨索孔對(duì)中；注意鋼絞線不得交叉和穿亂，夾片間縫隙保證均勻，保證其端頭并且在同一水平面上，否則要進(jìn)行重新安裝；最后安裝錨索和千斤頂，一定保證孔道中線和千斤頂保持一致。按照設(shè)計(jì)值分別對(duì)每根進(jìn)行分級(jí)加載張拉，錨索張拉位移觀測(cè)時(shí)間與荷載的分級(jí)應(yīng)遵守表2規(guī)定，再同時(shí)張拉整束錨索，并應(yīng)做好原始記錄。張拉前先用設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力值0.2倍進(jìn)行預(yù)拉1-2次；以設(shè)計(jì)鎖定荷載的0.2 倍為初始讀數(shù)，記錄每次加載后預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值。之后再進(jìn)行錨索張拉0.25、0.65、1.0 倍設(shè)計(jì)鎖定荷載分級(jí)加載，

在每個(gè)可拆卸錨索斷面加設(shè)了軸力計(jì)，對(duì)該處軸力進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，以便可以檢驗(yàn)可拆卸錨索的施工質(zhì)量，監(jiān)測(cè)實(shí)際施工過(guò)程中可拆卸錨索受力狀態(tài)。大量監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示：車站基坑始終處于穩(wěn)定的安全狀態(tài)，車站基坑監(jiān)測(cè)各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)均正常，在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工中用可拆卸錨索起到了正常支護(hù)的作用，有效地解決巖土工程問(wèn)題。

表2 錨桿張拉荷載分級(jí)和位移觀測(cè)時(shí)間

荷載分級(jí)位移觀測(cè)時(shí)間（min）加載速率（KN/min）

巖層、砂土層粘土層

0.10-0.20 Nt23不大于100

0.60 Nt66

0.85 Nt66

1.00 Nt612不大于50

1.05-1.10 Nt1218

3.4 可拆卸錨索拆除

拆除可拆卸錨索時(shí)應(yīng)該使用千斤頂配合卸錨器進(jìn)行張拉，等到夾片突出錨索的時(shí)候，利用小錘輕輕敲掉其上的夾片，并保證緩慢地進(jìn)行卸載。先對(duì)錨索主筋的使用千斤頂對(duì)其進(jìn)行張拉，使錨具和錨索主筋經(jīng)張拉后被拉出12mm左右，而后對(duì)單根錨索進(jìn)行張拉，同時(shí)測(cè)定千斤頂油缸長(zhǎng)度，保證拉出一個(gè)油缸長(zhǎng)度之后，保證緩慢地卸掉千斤頂?shù)睦Γ缓筮M(jìn)行安裝新的夾片繼續(xù)進(jìn)行張拉，直至表讀數(shù)不大于2.5 Mpa，之后按照同樣的方式繼續(xù)張拉下根可拆卸的錨索。隨后把錨具上夾片卸除，拆除主筋上的錨具；向右轉(zhuǎn)動(dòng)錨索主筋，讓錨索內(nèi)承載頭和主筋分離；拔出可拆卸錨索的主筋，完成錨索的拆除。所有可拆卸錨索都可根據(jù)可拆卸錨索的具體高度用吊車將鋼絞線拉出。采用定滑輪固定在腰梁上，將單根錨索穿過(guò)定滑輪使用錨具將其固定在吊鉤上，一周拉出所有的鋼絞線，同時(shí)要保證拉出鋼絞線集中堆放。錨索拆除過(guò)程中，對(duì)鄰近錨索的樁頂位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)、錨索軸力計(jì)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定正常、基坑處于穩(wěn)定的安全狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

本工程采用可拆卸式預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在圍護(hù)形式中，可拆卸錨索不僅保證了地鐵車站的基坑支護(hù)體系穩(wěn)定，把對(duì)后續(xù)施工造成干擾降低到最小，在地鐵車站施工中成功地應(yīng)用。在深基坑中效果尤為明顯，可拆卸式錨索技術(shù)不僅可以節(jié)省工期并且能夠保證深基坑施工的順利進(jìn)行。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 中冶集團(tuán)建筑研究總院巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2005.

[2]胡文晗，王飛，藍(lán)橙. 可拆卸式預(yù)應(yīng)力錨索在深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J].建筑施工.33（03），171-172.

[3] 預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程（JGJ 85-2010）[S].