[北京]地铁站锚索施工方案

2.1工程简介与周边环境某车站主体位于规划路（某二号路）与规划六圈南路形成的十字路口，沿规划某二号路南北侧向布置，跨规划的六圈南路南北向布置。十字路口西北角为已建成棉花城小区，其它部位均为规划用地，现状多为某大队的平房。车站围护结构采用钻孔灌注桩+预应力锚索的支护体系，钻孔灌注桩桩径Φ1000mm，间距1600mm，地铁站明挖按开挖深度的不同,共设置3道锚索,共计1110根锚索。第一道锚固于冠梁内，每孔4根12.7mm钢绞线，其中锚固段长16m，自由段长7m；第二道锚固于冠梁底以下6.55m，每孔7根15.2mm钢绞线，其中锚固段长度18m，自由段长度5m；第三道锚固于底板以上3.7m，每孔5根15.2mm钢绞线，其中锚固段长度12m，自由段长度5m。锚索水平间距1.6m。车站锚杆施工横断面如图2-1所示，锚杆施工数据见表2-1。一道锚索预应力为40kN,轴力为67.1kN;第二道锚索预应力为120kN,轴力为224.1kN;第三道锚索预应力为240kN,轴力为521.5kN;第四道锚索预应力为50kN,轴力为99.5kN。具体详见图2。图2-1锚索施工横断面图预应力锚杆施工数据表表2-1位置钻孔深度钻孔角度孔径轴力锚固段长度自由段长度钢绞线水平间距第一道冠梁上22m20200mm224KN/m16m7m4根12.7mm1.6m第二道冠梁下6.15m22m20200mm653KN/m18m5m7根15.2mm1.6m1第三道底板上3.7m16m20200mm385KN/m11m5m5根15.2mm1.6m2.2场地地质情况1、工程地质情况：车站场区范围上覆人工堆积层及第四纪全新世冲洪积层。地层依次为粉土填土层、杂填土层、粉土层、粉细砂层、砂砾卵石，砂砾卵石层大部分粒径在30cm左右，大的甚至达到65cm，大于20mm颗粒约占总质量的85%，亚圆形，中粗砂填充。2、水文地质情况：车站范围内量测到一层地下水，为潜水，未发现上层滞水。潜水水位标高16.28～17.82m，含水层为卵石层，补给来源主要为大气降水和侧向径流补给，以侧向径流和向下越流方式排泄。车站底板未进入该地下水。三、施工总体部署3.1施工进度计划3.2施工组织安排1、资源配置（1）人员配备根据施工作业需要及工期要求，车站工区配置3台锚索钻机，考虑分为4个专业工班，分别为钻孔作业班；锚具、钢围懔加工及安装班；下锚索注浆作业班；钢绞线张拉班，预应力锚索施工标准人员配置及分工情况见表3-2。施工人员配置计划表表3-2班组人数备注钻孔作业班45负责钻孔施工2钢围懔加工及安装班53负责锚具、钢围懔加工及安装，以及日常的杂务工作下锚索注浆班15负责下锚索注浆张拉班10负责钢绞线预应力张拉(2)机械设备准备根据主要机具需用计划，及时组织机械设备进场、安装、调试，保证使用。主要机械设备、试验仪器配置见表3-3；主要检测、质检试验仪器配置见表3-4。施工机械设备表表3-3锚索施工机械设备一览表序号设备名称设备型号单位数量用途1锚索钻机台3桩成孔施工2桁吊台1钢绞线吊装3交流电焊机台12钢筋焊接5气焊台10钢筋焊接6手动冲击钻台4主要检测、质检、试验设备配置计划表表3-4锚索施工使用检测、试验设备一览表序号设备名称规格型号产地质检证书编号数量1全站仪尼康日本1套2水准仪拓普康J2日本1套3试模150×150×150mm中国3组4砼振动台JZT-85A中国135坍落度筒100×200×300mm中国26砼标养箱HBY-35型中国1四、施工方案4.1预应力锚索构造预应力锚索采用拉力集中型粘结式预应力锚索体系,锚索由锚固段、自由段和紧固头三部分构成,紧固头由腰梁、钢垫板和锚具组成。锚索长度包括锚固段、自由段、张拉段三部分(见图4-1)。图4-1锚索结构及装配示意图4.2施工准备1、锚索施工作用机理预应力粘结式预应力锚索具有结构简单、施工方便的特点。在深基坑开挖支撑防护体系中应用广泛。锚固段内锚索荷载依靠锚固段预应力钢绞线与浆体相接触界面上的粘结应力,由锚固段渐进式的往下支撑体系一方面由于预应力作用,使钻孔桩与锚固段间的土体结构呈2、锚索施工方案⑴预应力锚索施工方法成孔采用英格索兰套管跟进钻机钻进，注浆采用注浆泵孔底压浆4方式注浆。冠梁施工完成后进行第一道锚杆施工。第一道锚杆采用4台钻机钻进，在锚杆施工同时进行中间土方开挖工作。第一道锚杆施工完成后继续开挖土体至第二道锚杆下50cm，进行第二道锚杆施工。⑵锚索施工流程预应力锚索施工由锚孔、束体、注浆、腰梁及张拉五个基本组成构件,在锚索支护体系中有机组合成为一体。施工顺序为施钻锚固孔、制作束体并将其放入锚固孔、固定束体下端、进行注浆、安装腰梁及钢锚垫板、张拉及锁定,使束体产生预应力与腰梁、钻孔桩连接成整体。锚杆施工工艺流程见图4-2。土方开挖至设计标高定孔位机械成孔下入拉杆一次注浆二次劈裂注浆养护上锚具及腰梁张拉锁定继续土方开挖复测孔位及钻孔角度配制水泥浆拉杆制作检验拉杆质量54-2锚杆施工流程图4.3施工技术要点锚索钻孔主要内容有:施工放线、设备就位、钻进、检测、注浆、扫孔和终孔验收等。2、锚索束体制作与安装锚索束制作：钢绞线采用7φ15.24mm和4φ12.7mm高强度低松弛无粘结预应力钢绞线。安装前，要确保每根钢绞线顺直，不扭不叉，排列均匀，除锈、除油污，对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。在锚固段范围内对每孔三束以上的锚索每隔1.0m设一个架线环或中支架,保证锚索体保护层厚度不小于20mm。自由段钢绞线外包塑料波纹管。3、注浆锚固锚索安设完毕后,对锚孔及钢绞线验收合格后进行注浆,注浆材料水灰比为0.5的纯水泥浆,强度≥15MPa。用P.O42.5普通硅酸盐水泥搅拌而成，必要时添加适量速凝剂，膨胀剂等添加剂，用BW-150型注浆泵进行注浆，七天后锚杆可张拉锁定。4、腰梁安装(1)钢腰梁由2-25B工字钢并排焊接而成。腰梁断面如图4-3所示。(5)由于围护桩外皮不能完全位于同一平面，工字钢角度支撑应6根据实际测量的长度、角度等逐个加工，以保证支撑与围护桩紧密接触，支撑长度大于300mm时应焊接翼板，以保证支撑刚度。图4-3腰梁断面图5、锚杆张拉、锁定(1)张拉锁定是预应力锚固的关键工序,主要包括张拉设备配套标定、设备组装、张拉和锁定荷载等内容。张拉设备采用预应力穿心式液压YDCW1000-200型千斤顶和用于事故处理配备的小吨位前卡式YCQ20型千斤顶,锚具采用主YLM15-2、YLM15-3、YLM15-5系列锚具,提供动力来源YBZ2-50高压油泵。(9)锚杆张拉、锁定施工经验收合格，应保持时间大于48小时后方可切除外露的钢绞线，切口位置距外锚具的距离不应小于100mm。(10)锚杆成孔、注浆及张拉、锁定作业时应由专人作好“锚杆施工的记录”和“锚杆张拉施工记录”。6、外部保护封孔注浆后，从锚具量起留50mm钢绞线，其余的部分截去，在其外部包覆厚度不小于50mm的水泥砂浆保护层。7为保质保量地按期完成施工任务，工地必须成立QC小时，自始至终每个阶段坚持采用科学的工作方法，制定一系列对策和实施办法，及时改善锚索体结构，积极改进施工工艺，采用先进的网络技术组织施工，尽量做到均衡生产，使钻孔、注浆、张拉、封锚等工序互不延误，交叉进行，并按统一表格做好施工记录。4.4施工质量控制措施1、质量标准表4-1锚杆质量检验标准项目序号检查项目充许偏差或允许值检查方法主控项目1锚杆长度±30mm用钢尺量2锚杆锁定力设计要求现场实测一般项目1锚杆位置±100mm用钢尺量2钻孔倾斜度±1°测钻机倾角3注浆量大于理论量检查计量数据2、质量保证措施：⑴成孔前由专业测量人员放线。⑵利用钻机进尺长度控制成孔深度，按照测量放线的位置开孔保证锚杆位置，钻进过程中注意量测锚杆倾角控制成孔倾斜度。⑷浆体在灌注前做试验确定水灰比，浆体严格按照配合比，保证浆体强度。⑸预应力筋锁定48小时后，若发现预应力损失大于锚杆拉力设计值的10%时，应进行补偿张拉。灌浆材料达到设计强度时，方可切除外露的预应力筋，切口位置距外锚具不应小于100mm。4.5安全施工保证措施1、安全员、电焊工、电工及司机等特殊工种须持证上岗，杜绝8无证操作。2、现场电缆线架空布置，各种电器设备控制须设漏电保护装置。8、成孔时如遇地下管线，不得继续成孔，将位置调整后再成孔。9、机械操作注意事项1）钻机安放平稳、牢固，各部分位置正确。2）钻机使用前，熟悉掌握其构造及操作要求，做到定人、定机、定岗位安全操作。3）经常检查各部分螺丝有无松动，防护罩是否完好，声响及发热是否正常，一旦发现问题及时处理。4）检查减变速箱、磨擦离合器，操作控制手把性能是否稳定可靠。5）钻机运转时，必须有专人管理，严禁在无人看管下运转，停机时必须切断电源。