可拆卸錨索施工材料選型及施工控制要點

【摘要】某地鐵車站采用樁和錨索的支護體系，錨索進入到車站附屬結構、盾構區間圍護結構中，必然影響盾構推進及后續的圍護樁施工。基坑圍護局部采用可拆卸錨索，既保證基坑支護體系的穩定，又較好解決錨索施工對后續施工的影響。本文針對可拆卸錨索施工材料選型及施工控制要點進行了總結與分析，以便為類似工程提供可以借鑒的經驗。

【關鍵詞】地鐵車站；盾構施工；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，地鐵基坑支護采用錨索與圍護樁聯合的支護體系。根據設計東西端頭錨索共有43根進入盾構區間范圍內，車站東西端頭為盾構始發井，標準段共有60根伸入到圍護體系區域。錨索設計的位置對盾構結構施工和圍護施工影響極大。經過設計研討，其具體方案為：在錨固段設置承載體，保持可拆卸錨索長度不變，鋼絞線繞過承載體的彎曲，待主體結構混凝土強度滿足設計要求后，灌漿完成后進行張拉鎖定到設計目標值，施工到每道錨索標高時候后，再逐道拆除先期設置的錨索。

2錨索材料的選擇和施工要求

2.1 錨索基本參數

選擇的錨索基本參數參見如表1所示。

表1 選擇錨索的具體參數表

錨索的長度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

抗拔力標準>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計長度1.0m。鉆孔軸線的夾角誤差不應大于0.9%，水平夾角的誤差不應大于150。應該立即安裝錨索主筋，以便避免縮徑塌或者孔事故發生。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，水泥漿的強度應大于M20。注漿的間隔時間應大于24小時，二次注漿在一次注漿完成24小時，漿液配比和第一次注漿配比相同，應在漿液溢出孔口后終止；水泥漿應隨拌隨用，一次拌料在初凝前灌注完成，保證攪拌均勻。預在錨固體強度達到百分之七十五以上才可以進行應力張拉，一般可控制在錨索注漿施工完成10天后進行張拉。

3施工流程及施工控制要點

錨索施工程序：施工準備→放樣→鉆機就位→鉆孔→錨索的制作和安裝→對錨索進行注漿→錨索的鎖定→拆卸錨索，隨車站主體結構施工陸續完成，可以對錨索進行逐步地拆除。

3.1 鉆孔

利用YX-10鉆機的鉆孔，用160mm三翼鉆頭鉆進至終孔標高，鉆孔時候使用泥漿護壁；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°；造孔完成隨即應該即時準確布置錨索的主筋，之前要保證造孔的深度至少大于錨索長度1.0 m。

3.2可拆卸錨索的制作安放

在錨固段全長設置隔離架，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。鋼絞線切斷后應保證鋼絞線的塑料外皮無損傷，錨索標記應該清楚，并應把錨索調整為直長，拆除前標記不能被破壞。

鋼絞線應按承載體位置可和拆卸錨索結構參數嚴格按照設計的尺寸，利于彎線機和打包機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記。避免在施工中遭到破壞而導致后續施工中鋼絞線拆除困難，外露長度部分及隔離架要采取保護措施。錨索放入鉆孔之前，由于每斷面錨索參數不完全相同，需認真核對錨索設計長度及其編號及，核對后再將錨索與二次注漿管人工綁在一起，同時連同一次注漿管同時放入鉆孔中，計算孔內注漿管及錨索長度，用鋼尺測量出外露鋼絞線長度。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實。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，造成事故的發生。

3.3 可拆卸錨索張拉

張拉機具采用高壓油泵、游標卡尺和12 噸的千斤頂等，使用前高壓油泵和千斤頂所用的工具均需要送往相關計量檢測單位檢測或者重新標定。先張拉自由段長度最長的可拆卸錨索，后張拉最短自由段長度可拆卸的錨索，以避免張拉錨索每對錨索長度差異造成應力集中或者事故發生。使用前張拉機具應進行質量的檢測和標定，通過標定后進而控制分級加載的張拉應力。在腰梁、臺座安裝完成，并且應保證在腰梁的加工安裝完成后進行，在腰梁與圍護樁間用噴射混凝土充填，充填混凝土養護7天后方可進行張拉。確保臺座承壓面的平整，并保證錨固體強度達到設計強度后，預應力錨索的張拉鎖定在錨固段漿體強度大于18 MPa，并和錨索軸線方向垂直，才能進行錨索張拉鎖定，按設計預應力值鎖定錨頭。張拉過程中，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。按照設計值分別對每根進行分級加載張拉，錨索張拉位移觀測時間與荷載的分級應遵守表2規定，再同時張拉整束錨索，并應做好原始記錄。張拉前先用設計預應力值0.2倍進行預拉1-2次；以設計鎖定荷載的0.2 倍為初始讀數，記錄每次加載后預應力筋的伸長值。之后再進行錨索張拉0.25、0.65、1.0 倍設計鎖定荷載分級加載，

在每個可拆卸錨索斷面加設了軸力計，對該處軸力進行持續監測，以便可以檢驗可拆卸錨索的施工質量，監測實際施工過程中可拆卸錨索受力狀態。大量監測實時數據顯示：車站基坑始終處于穩定的安全狀態，車站基坑監測各項數據指標均正常，在基坑圍護結構施工中用可拆卸錨索起到了正常支護的作用，有效地解決巖土工程問題。

表2 錨桿張拉荷載分級和位移觀測時間

荷載分級位移觀測時間（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

拆除可拆卸錨索時應該使用千斤頂配合卸錨器進行張拉，等到夾片突出錨索的時候，利用小錘輕輕敲掉其上的夾片，并保證緩慢地進行卸載。先對錨索主筋的使用千斤頂對其進行張拉，使錨具和錨索主筋經張拉后被拉出12mm左右，而后對單根錨索進行張拉，同時測定千斤頂油缸長度，保證拉出一個油缸長度之后，保證緩慢地卸掉千斤頂的拉力，然后進行安裝新的夾片繼續進行張拉，直至表讀數不大于2.5 Mpa，之后按照同樣的方式繼續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；向右轉動錨索主筋，讓錨索內承載頭和主筋分離；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，同時要保證拉出鋼絞線集中堆放。錨索拆除過程中，對鄰近錨索的樁頂位移進行監測、錨索軸力計，監測數據穩定正常、基坑處于穩定的安全狀態。

4 結語

本工程采用可拆卸式預應力錨索技術在圍護形式中，可拆卸錨索不僅保證了地鐵車站的基坑支護體系穩定，把對后續施工造成干擾降低到最小，在地鐵車站施工中成功地應用。在深基坑中效果尤為明顯，可拆卸式錨索技術不僅可以節省工期并且能夠保證深基坑施工的順利進行。

【參考文獻】

[1] 中冶集團建筑研究總院巖土錨桿（索）技術規程[M].北京：中國計劃出版社，2005.

[2]胡文晗，王飛，藍橙. 可拆卸式預應力錨索在深基坑圍護結構中的應用[J].建筑施工.33（03），171-172.

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