地鐵預(yù)應(yīng)力錨索施工工法

中鐵五局城市軌道交通工程分公司 預(yù)應(yīng)力錨索支護 2011年11月7日 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 一 前言 隨著城市地鐵 隧道及建筑深基坑等工程的日益增多 和巖土錨固技術(shù)的不斷發(fā)展 預(yù)應(yīng)力錨索在 明挖支撐體圍護結(jié)構(gòu)及在軟巖 土體邊坡加固等工程中得到廣泛應(yīng)用 XX主線敞口段圍護工程 采用混凝土圍護樁加預(yù)應(yīng)力錨索為基坑圍護結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定了邊坡土方 保證了基坑兩側(cè)重要管線及建筑物的結(jié)構(gòu)安全 實現(xiàn)基坑不放坡垂直開挖 通過施工經(jīng)總結(jié)形成本工法 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 二 工法特點 1 對于回填土 碎石土 含水量較大 空隙度大的地質(zhì) 采用跟管鉆進 能有效的預(yù)防塌孔 保證水泥漿與孔壁巖體的粘結(jié)強度 2 該體系能主動提供抗滑力 有效的控制巖體的位移 在錨索的錨固范圍內(nèi)產(chǎn)生亞應(yīng)力帶 從而從根本上改善巖體的力學(xué)性能 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 三 適用范圍 本工法適用于城市建設(shè) 公路 鐵路 水利 等相關(guān)領(lǐng)域的深基坑邊坡圍護及土 石滑坡防止工程 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 四 工藝原理 錨索工藝原理是 穿過邊坡滑動面的預(yù)應(yīng)力錨索 外端固定于混凝土樁體上 另一端錨固在穩(wěn)定整體巖體中 錨索的預(yù)應(yīng)力使不穩(wěn)定土體處于較高圍壓狀態(tài) 巖體強度和變形比在單軸壓力及低圍壓條件下好的多 結(jié)構(gòu)面處于壓緊狀態(tài) 顯著提高了結(jié)構(gòu)的整體性 錨索的錨固力直接改變了滑動面上的應(yīng)力狀態(tài)和滑動穩(wěn)定條件 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 五 施工流程及施工要點 1 工藝流程 錨索制作 鉆孔 錨索 注漿 鉆孔 錨索 注漿 再次注漿 反力支座安裝 張拉 封錨 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 五 施工流程及施工要點 2 施工要點 1 施工準(zhǔn)備將預(yù)應(yīng)力的造孔設(shè)備 注漿設(shè)備 張拉設(shè)備調(diào)至工作面附近 待工作面完成后 馬上運至工作面 所有施工材料均應(yīng)由出廠證明 合格證 鋼絞線應(yīng)檢測合格 做好施工場地的排水工作 材料 機械的防雨 防水工作 施工用水 電等接到位 2 鉆孔鉆孔是預(yù)應(yīng)力錨索施工中控制工期的關(guān)鍵工序 為提高鉆孔效率和保證鉆孔質(zhì)量 應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件選擇相應(yīng)的施工工藝及鉆機 鉆進時按錨索設(shè)計長度將鉆機所需鉆桿擺放整齊 鉆桿用完孔深也恰好到位 開孔時應(yīng)嚴(yán)格控制鉆具的傾角及方位角 當(dāng)鉆近20 30cm后應(yīng)校核角度 在鉆進中及時測量孔斜及時糾偏 方位角偏差不得大于3 終孔孔深應(yīng)大于設(shè)計孔深40cm 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 五 施工流程及施工要點 套管護壁法 套管護壁法 如遇破碎帶易垮地層時 易造成鉆進時漏風(fēng)或基本不返風(fēng) 不排渣 鉆進效率低 應(yīng)采取套管護壁法 每進尺1 2m即下入護壁套管 鉆進過程中應(yīng)對每個孔的地層變化 鉆進狀態(tài)地下水及一些特殊情況做好現(xiàn)場記錄 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 五 施工流程及施工要點 如遇回填土層 土夾石層 易造成塌孔掉塊 應(yīng)采用偏心鉆具隨鉆跟管鉆進法施工 選擇偏心跟管的規(guī)格是根據(jù)所需通孔直徑所決定的 主要考慮到套管靴的內(nèi)徑能否通過 施工中主要采用150mm套管靴 配130mm偏心鉆頭 偏心鉆 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 五 施工流程及施工要點 對于在砂卵石 破碎巖層等難以成孔的地層鉆進 上述方法效果均不明顯 采用新型鉆機 全液壓雙動力頭鉆機成孔 該鉆機為履帶底盤裝載 全液壓驅(qū)動 雙動力頭式鉆機 主機裝有前后動力頭 根管鉆進時后動力頭接內(nèi)鉆具鉆進 前動力頭驅(qū)動套管回轉(zhuǎn)進行跟管護壁 遇堅硬巖石時鉆桿和套管同時擊打 可實現(xiàn)快速成孔 全液壓雙動力頭鉆機 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 五 施工流程及施工要點 3 錨索制作錨索制作工藝流程 下料 編束 安裝支撐環(huán) 安裝注漿管 驗收 穿束 在預(yù)先平整好的下料場地上 場地要求寬4m 長度滿足錨索下料長度 按下料長度進行下料 每根絞線長度誤差控制在10cm左右 下料長度計算 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 五 施工流程及施工要點 4 錨索安裝向錨索孔安索前 要核對錨索編號是否與孔號一致 確認無誤后即可將錨索用人工抬至工作面 用人工將錨索平順穿入錨孔 水平運輸時 各支點間距不小于2m 且轉(zhuǎn)彎半徑不宜太小 安裝錨索前 先進行鉆孔深度 鉆孔傾角 錨索長度的檢驗 然后安裝經(jīng)檢驗制作合格的錨索 錨索安裝時應(yīng)按設(shè)計傾角和方位平順推進 嚴(yán)禁抖動 扭轉(zhuǎn) 防止中途散束 當(dāng)外露部分滿足工作長度時即到位 停止穿索 錨索安裝工作結(jié)束后即可進行灌漿工作 不得在安裝好的錨索端部隨意敲擊鋼絞線或懸掛重物 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 五 施工流程及施工要點 5 注漿向錨索孔安索前 要核對錨索編號是否與孔號一致 確認無誤后 即可將錨索用人工抬至工作面 用人工將錨索平順穿入錨孔 水平運輸時 各支點間距不小于2m 且轉(zhuǎn)彎半徑不宜太小 安裝錨索前 先進行鉆孔深度 鉆孔傾角 錨索長度的檢驗 然后安裝經(jīng)檢驗制作合格的錨索 錨索安裝時應(yīng)按設(shè)計傾角和方位平順推進 嚴(yán)禁抖動 扭轉(zhuǎn) 防止中途散束 當(dāng)外露部分滿足工作長度時即到位 停止穿索 錨索安裝工作結(jié)束后即可進行灌漿工作 不得在安裝好的錨索端部隨意敲擊鋼絞線或懸掛重物 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 五 施工流程及施工要點 6 張拉錨索張拉應(yīng)分級進行 一般應(yīng)采用先進行單根預(yù)應(yīng)力鋼絞線預(yù)緊 使錨索各股預(yù)應(yīng)力鋼絞線的應(yīng)力均勻后 再進行整索張拉 預(yù)緊應(yīng)力宜為0 2 com 0 3 com 分級加載和整索張拉程序為 0 0 2 com 持荷2 5min 0 25 com 持荷2 5min 0 5com 持荷2 5min 0 75 com 持荷2 5min 1 0 com 持荷2 5min 1 03 1 06 com 持荷10min 鎖定 規(guī)范規(guī)定 巖錨超張拉系數(shù)為1 05 1 10 混凝土結(jié)構(gòu)錨索超張拉系數(shù)為1 03 1 06 錨索張拉每級加載后應(yīng)同步量測其伸長值 鎖定后應(yīng)量測預(yù)應(yīng)力鋼絞線的滑移量 每級張拉的穩(wěn)定時間必須保證 應(yīng)采用以張拉力控制為主 伸長值校核的雙控操作方法 混凝土結(jié)構(gòu)錨索張拉實測伸長值超出理論計算伸長值6 時 應(yīng)停機檢查 待查明原因并采取相應(yīng)措施后 方可恢復(fù)張拉 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 五 施工流程及施工要點 錨索的張拉 張拉結(jié)束后 將錨板外的鋼絞線處理好 不能松散 以備再進行張拉 為防止外錨頭的長期暴露 每次結(jié)束后應(yīng)作相應(yīng)的防護 預(yù)應(yīng)力張拉完成后 用手提砂輪機切除多余鋼絞線 外留長度30mm 錨索的張拉 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 六 安全措施 1 施工前進行安全技術(shù)交底 施工過程中要明確分工 統(tǒng)一指揮 2 各種機具設(shè)備應(yīng)處于完好狀態(tài) 3 上崗前要做好安全培訓(xùn)工作 施工人員進入現(xiàn)場要戴好安全帽 操作人員遵守有關(guān)安全操作規(guī)程 4 高空作業(yè)要設(shè)置必要的防護措施 作業(yè)人員必須佩戴安全帶 5 切割鋼絞線使用的砂輪切割機要設(shè)置安全護罩 以防斷片傷人 6 注漿管路應(yīng)暢通 不得有堵塞現(xiàn)象 避免漿液突然噴出傷人 注漿管路不使用時要及時注壓清水沖洗干凈 7 張拉機具各部件應(yīng)牢靠 特別是高壓油管的聯(lián)接點 以避免突然斷裂脫口噴出傷人 在張拉過程中 千斤頂前不得站人 以防錨索斷裂造成事故 8 夜間施工應(yīng)有足夠的照明 預(yù)應(yīng)力錨索支護施工 七 質(zhì)量控制 1 腳手架的搭社必須穩(wěn)定 對緊固體的緊固必須有人復(fù)核 2 鉆機在腳手架上必須固定牢固 避免因鉆機固定不牢而孔位出現(xiàn)偏差 3 錨索孔徑允許誤差 2mm 傾角允許誤差3 4 錨孔要清洗干凈 空中不得留有巖粉和水 5 錨索的編制要確保每一根鋼絞線始終均勻排列 平直 不扭不叉 銹 油污要除凈