【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?;訃o(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后續(xù)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(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)計的位置對盾構(gòu)結(jié)構(gòu)施工和圍護(hù)施工影響極大。經(jīng)過設(shè)計研討,其具體方案為:在錨固段設(shè)置承載體,保持可拆卸錨索長度不變,鋼絞線繞過承載體的彎曲,待主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計要求后,灌漿完成后進(jìn)行張拉鎖定到設(shè)計目標(biāo)值,施工到每道錨索標(biāo)高時候后,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)參見如表1所示。
表1 選擇錨索的具體參數(shù)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(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)計長度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。注漿的間隔時間應(yīng)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(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度1.0 m。
3.2可拆卸錨索的制作安放
在錨固段全長設(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損傷,錨索標(biāo)記應(yīng)該清楚,并應(yīng)把錨索調(diào)整為直長,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)真核對錨索設(shè)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(nèi)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(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)計量檢測單位檢測或者重新標(biāo)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(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)量的檢測和標(biāo)定,通過標(biāo)定后進(jìn)而控制分級加載的張拉應(yīng)力。在腰梁、臺座安裝完成,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。確保臺座承壓面的平整,并保證錨固體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(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)計預(yù)應(yīng)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(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)計值分別對每根進(jìn)行分級加載張拉,錨索張拉位移觀測時間與荷載的分級應(yīng)遵守表2規(guī)定,再同時張拉整束錨索,并應(yīng)做好原始記錄。張拉前先用設(shè)計預(yù)應(yīng)力值0.2倍進(jìn)行預(yù)拉1-2次;以設(shè)計鎖定荷載的0.2 倍為初始讀數(shù),記錄每次加載后預(yù)應(yīng)力筋的伸長值。之后再進(jìn)行錨索張拉0.25、0.65、1.0 倍設(shè)計鎖定荷載分級加載,
在每個可拆卸錨索斷面加設(shè)了軸力計,對該處軸力進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測,以便可以檢驗(yàn)可拆卸錨索的施工質(zhì)量,監(jiān)測實(shí)際施工過程中可拆卸錨索受力狀態(tài)。大量監(jiān)測實(shí)時數(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(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。先對錨索主筋的使用千斤頂對其進(jìn)行張拉,使錨具和錨索主筋經(jīng)張拉后被拉出12mm左右,而后對單根錨索進(jìn)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?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(jìn)行監(jiān)測、錨索軸力計,監(jiān)測數(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
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)】
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