地下連續(xù)墻施工錨索切除技術(shù)的研究講訴

1、地鐵車站地連墻施工錨索切除的技術(shù)研究（李懂懂）中鐵四局集團有限公司摘要：本人通過收集有關(guān)資料，編制方案和在施工中總結(jié)的一些技術(shù)參數(shù)來確定地連墻切割錨索技術(shù)的可行性。關(guān)鍵詞：錨索；切割技術(shù)；金剛石索繩；基礎(chǔ)工程；拆除一、 概述 在城市地鐵、基礎(chǔ)房建施工中因臨邊的建筑物作業(yè)面及其狹小，經(jīng)常會遇到原有建筑所留下來的錨索構(gòu)件，所以我們就要采取相應(yīng)措施去拔除切割這些影響后期施工所帶來的隱患做一探討及研究。本文通過中鐵四局施工的鄭州地鐵5號線，鄭汴路站及康寧路站通過試驗段地下連續(xù)墻施工，驗證采用金剛石繩鋸水下切割錨索方案的可行性，并根據(jù)現(xiàn)場施工記錄，分析金剛石繩鋸水下切割錨索的工效及切割效果，通過該技術(shù)在

2、工程實踐中的應(yīng)用，體現(xiàn)了該技術(shù)高效、安全、節(jié)能、環(huán)保的特點及優(yōu)勢。為鄭汴路站和康寧路站圍護結(jié)構(gòu)方案確定提供實踐依據(jù)。二、 工程概況鄭州地鐵5號線06標主要包括3個明挖車站、2個盾構(gòu)區(qū)間、1個明挖區(qū)間和一個商業(yè)開發(fā)區(qū),分別為康寧路站、鄭汴路站、中興路站（與鄭汴路站T字換乘）及商業(yè)開發(fā)區(qū)、金水東路站鄭州東站盾構(gòu)區(qū)間、鄭州東站康寧路站盾構(gòu)區(qū)間、康寧路站鄭汴路站明挖區(qū)間。1、鄭汴路站鄭汴路站位于心怡路上，呈南北方向布設(shè)，車站總長540.4米，標準段寬23.1米，開挖深度約17.5米，實驗段位于心怡路東側(cè)車道上，東側(cè)為易元國際高層建筑；西側(cè)有一處110KV架空高壓線，與地連墻水平距離約8米，架空線最底部

3、與地面相距18米。本次試驗段地下連續(xù)墻位置位于CK17+759CK17+765，幅寬6m，墻的厚度為1000mm，成槽深度為原地面以下33米，鋼筋籠長度為28米。根據(jù)前期錨索調(diào)查資料，試驗段范圍內(nèi)，易元國際大廈基坑圍護錨索伸入地下連續(xù)墻施工范圍內(nèi)，錨索規(guī)格為15.2mm，每束錨索均由4根鋼絞線組成。錨索上下共計兩排，豎向間距4m，第一排位于地面以下7.4m，第二排位于地面以下11.5m；水平間距1.5m，6m槽段范圍內(nèi)存在錨索數(shù)量為68束。試驗段試驗段位置示意圖錨索與車站基坑相對位置關(guān)系鄭汴路站基坑海馬公園B6地塊與鄭汴路站基坑位置關(guān)系圖易元國際鄭汴路站基坑 易元國際商務(wù)樓與鄭汴路站基坑位置關(guān)

4、系圖正巖鉑茲鄭汴路站基坑正巖鉑茲中心與鄭汴路站基坑位置關(guān)系圖三、 主要研究對象根據(jù)原民用建筑的新建工程中采用打入錨索的方式來進行地下邊坡支護的方式來進行支護，而后完工就形成了永久錨索，在我們之后的建筑中就會遇到這些支護錨索，因此我們需要去拆除這些原有的錨索。四、 錨索處理方案由于車站兩側(cè)高層建筑的遺留錨索侵占到車站基坑，對車站圍護結(jié)構(gòu)施工造成很大影響。為了能更好的解決這一問題，在鄭州軌道公司各級領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)下，經(jīng)設(shè)計單位、監(jiān)理單位、類似工程施工科研單位、施工單位的共同努力，克服了重重困難，于2015年2月16日成功完成實驗段。下面將1000mm厚地連墻金剛石繩鋸切割錨索試驗段記錄及總結(jié)。1、 設(shè)

5、備選用 為了保證施工效率，同時根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)地連墻導(dǎo)墻施工便于安裝、移動等功能的需要，選擇以電力驅(qū)動的液壓驅(qū)動型金剛石繩鋸機，采用金剛石繩鋸切割工藝，其特點是安全、高效的切割拆除錨索。根據(jù)金剛石繩鋸切割的技術(shù)要求，采用連續(xù)墻開挖槽內(nèi)護壁泥漿作為冷卻液，輔助機具包括錨索切割整體支架及鋒利型特制的金剛石繩。 切割裝置包括：3-錨索夾緊液壓系統(tǒng)及泵站、6-設(shè)于地下槽內(nèi)的金剛石繩導(dǎo)向固定輪、7-金剛石繩、8-金剛石繩鋸機固定底座、9-用于金剛石繩鋸機驅(qū)動的主動輪、10-用于金剛石繩鋸機遙控操作的遙控器、11-金剛石繩鋸機動力泵站，切割設(shè)備平面及剖面圖如圖1、2所示。圖1 切割設(shè)備平面圖 圖2切割設(shè)備剖面

6、圖地下連續(xù)墻試驗段成槽施工采用SG60型液壓抓斗成槽機，鋼筋籠吊裝主吊采用260T履帶吊車，副吊采用150T履帶吊車。金剛石繩鋸切割采用北京發(fā)研公司自發(fā)研制的金剛石繩鋸切割機。主要分為兩大部分，金剛石繩鋸切割機主機（含控制盤）、夾持具（含液壓泵）。夾持具找到并夾緊錨索后，主機提供切割動力帶動金剛石繩鋸對錨索切割。 金剛石繩鋸切割機主機 金剛石繩鋸切割機控制盤 夾持具液壓泵 夾持具1、 施工流程五、施工重點1、錨索區(qū)域固定 因為錨索在地連墻槽內(nèi)泥漿里，所以我們要如何固定錨索是我們研究的對象，首先我們應(yīng)制作導(dǎo)墻如下圖所示：導(dǎo)墻施工：2015年1月20日至2月6日而后我們應(yīng)用成槽機進行成槽如下圖所示

7、 械成槽開挖： 2月14日7時18分至12時15分2、設(shè)備的安裝與固定安設(shè)金剛石繩鋸機固定底座，金剛石繩鋸機安裝必須固定牢固，周正水平，保證繩鋸機的主動輪、導(dǎo)向輪、金剛石繩三點處在一條鉛垂面上。如下圖所示：底座固定由于錨索材質(zhì)的特殊性及地下施工空間的限制，不能出現(xiàn)卡繩、短繩事故，因此我們選用金剛石繩索的級配要優(yōu)選。金剛石索繩需要采用進口高強度、高柔韌性的鋼絲繩索，金剛石選用比一般的切割鋼筋混凝土采用金剛石繩索采用的胎體、金剛石等級、制作配方更高，既要滿足工藝參數(shù)的實施要求，又要滿足切割裝置的級配制造的要求。金剛石在金剛石繩胎體中的濃度相對較低，選用粗顆粒高品質(zhì)金剛石單晶體作為主要切削材料，金剛

8、石繩胎體選用高等硬度的胎體。我們選用的金剛石繩索如下圖所示：金剛石索繩而且地下索深度處于地下15m處，切割時金剛石繩索長達35m，因此需要所選驅(qū)動設(shè)備提供足夠的動力才能才能滿足切割要求。為了保證施工效率，同時根據(jù)導(dǎo)墻施工便于安裝、搬遷等功能，所以我們所選擇的為北京發(fā)研自主研發(fā)的錨索切割機具主機驅(qū)動為電力驅(qū)動，錨索夾具采用液壓驅(qū)動的如下圖所示：金剛石錨索切割主機錨索切割機夾具的液壓系統(tǒng)3、錨索夾具支架錨索夾具支架分為：支架底部部分、支架上部部分、支架固定部分；其中支架底部部分包括：錨索夾緊定位導(dǎo)向件、錨索夾緊鉗口、錨索夾緊液壓系統(tǒng)及泵站；支架固定部分包括；金剛石繩劇基底坐固定件、用于支架與地面固

9、定連接的連接件。支架底部部分為整體裝配，用于導(dǎo)入錨索并夾住錨索，支架上部部分為高度可調(diào)，可根據(jù)地下錨索位置調(diào)節(jié)支架高度，支架上部部分與支架底部部分采用承插方式進行連接，支架固定部分用于將整個支架與地面固定連接，支架上部部分與支架固定部分采用螺栓機械連接，支架固定部分與地面采用預(yù)埋螺栓連接。錨索夾具支架組裝時先組裝支架底部部分，同時穿入金剛石繩索，在連接支架上部部分，支架上部部分根據(jù)錨索所處的地下位置進行高度調(diào)節(jié)，在支架底部部分和上部部分拼接完成后，采用起重機吊如地下連續(xù)墻開挖槽內(nèi)，同時利用錨索夾緊定位導(dǎo)向件將錨索導(dǎo)入錨索夾緊鉗口下方，在地下連續(xù)墻開挖導(dǎo)墻頂部固定切割支架固定部分，連接錨索夾緊液

10、壓系統(tǒng)及泵站啟動鉗口沿導(dǎo)軌下移夾緊錨索。如下圖所示：錨索切割機支架安裝當我們用成槽機挖至第一層錨索時我們就應(yīng)該用金剛石繩鋸切割機去切除錨索如下圖所示：錨索切割機下槽 錨索切割機水下切割 錨切割機下槽圖片 錨索切割機切割錨索圖片第二層錨索處理（4束），2月14日21時25分至15日1時10分。 4、錨索切割的一些技術(shù)參數(shù)的控制切割過程包括預(yù)切切割和正常切割，在所述正常切割過程中，當遇到異常情況時，還包括異常切割。切割效率和切割質(zhì)量的另一關(guān)鍵因素取決于切割參數(shù)的合理選擇，對壓力、線速度兩種參數(shù)的合理匹配控制是施工過程中的重要環(huán)節(jié)，根據(jù)三種切割狀態(tài)，在每種切割情況下均適當調(diào)整切割參數(shù)值。 金剛石繩索

11、預(yù)切壓力為8-10MPa，預(yù)切速度為5-6m/s;正常切割壓力為18-22MPa，正常切割速度為18-20m/s，金剛石索繩的質(zhì)量標準應(yīng)該滿足切割過程中最大張拉強度的要求。5、切割施工預(yù)切切割：預(yù)切精度控制直接決定著整個切割的施工質(zhì)量，預(yù)切應(yīng)輕壓、慢速的操作方式，待繩索無任何抖動后停止切割，停機進行檢測，符合實際要求方可繼續(xù)切割。 正常切割：正常切割時，一切參數(shù)保持正常，以確保切割時金剛石繩在槽內(nèi)的垂直回轉(zhuǎn)切割。異常切割：在正常切割過程中，遇到異常情況，如遇到卡繩情況時，應(yīng)采取輕壓、慢轉(zhuǎn)進行研磨切割，直到恢復(fù)正常情況方可繼續(xù)切割。否則應(yīng)立即停機，分析情況，采取特殊方案處理，異常情況解決后，則繼

12、續(xù)進行正常切割。重新每次正常切割前，進行偏移測量一次，當超出允許值時，應(yīng)立即進行糾偏。當施工中測得切割軸線的偏移尺寸超出允許范圍時，實施糾偏。糾偏前把情況分析清楚，確定需要糾偏的方向，調(diào)整切割設(shè)備底座、導(dǎo)向輪，實施糾偏。 切割施工6、結(jié)語由于本次地下連續(xù)墻施工為試驗段施工，且為車站第一幅地下連續(xù)墻施工，施工過程中不可避免的存在一些問題，但發(fā)現(xiàn)問題后現(xiàn)場管理人員和技術(shù)人員及時解決并提出改進措施，現(xiàn)場施工順利進行。錨索切割時間可控：根據(jù)本次試驗施工記錄，對本次試驗數(shù)據(jù)，尤其是金剛石繩鋸切割機對錨索的夾持和切割時間進行分析。第一層4束錨索總的切割時間（含設(shè)備組裝、就位、切割、移機等）為5小時42分鐘

13、，平均每束錨索切割時間為1小時25分鐘；第二層4束錨索總的切割時間為3小時45分鐘，平均每束錨索切割時間為56分鐘；根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析，第一次錨索切割占用時間較長是因為設(shè)備第一次組裝，占用2小時15分鐘。而第二層錨索切割時設(shè)備已組裝完成，直接吊放入槽中即可，節(jié)約了設(shè)備組裝的時間。兩層錨索切割移機的時間都在3040分鐘之間，主要是錨索定位和夾持的時間，錨索切割占用時間都很短，在35分鐘。比較兩次錨索切割時間，可發(fā)現(xiàn)，后續(xù)錨索切割時，由于設(shè)備基本都組裝完成，可節(jié)約設(shè)備組裝時間，且隨著操作工人操作的熟練程度提高，錨索定位和夾持的時間也相應(yīng)的可以縮短。錨索的切割時間可控制在每束40分鐘。安全質(zhì)量有保證:

14、在厚度1m地下連續(xù)墻內(nèi)采用金剛石繩鋸機切割錨索，環(huán)保，無噪聲污染，且切割過程中對槽壁土層擾動小，不會造成槽壁塌方，成槽施工安全質(zhì)量有保證，且切割后剩余錨索端頭不會影響鋼筋籠安裝；總體工期受控：根據(jù)現(xiàn)場試驗過程，金剛石繩鋸切割錨索滿足施工生產(chǎn)需要，施工過程中只需根據(jù)施工進度配備相當數(shù)量的金剛石繩鋸切割機，完全能夠滿足施工進度需要和工期要求。金剛石繩鋸處理錨索優(yōu)勢明顯：試驗段兩層錨索埋深分別為7.8m、11.7m，位于粉土地層中，屬于易塌孔地層。金剛石繩鋸特有的夾具將錨索夾住后再進行切割，避免了錨索晃動擾動地層帶來的塌孔。改進措施：金剛石繩鋸切割錨索的時間很短，關(guān)鍵是準備工作及錨索定位，下一步將結(jié)

15、合本次試驗重點在以下幾個方面進行改進優(yōu)化。、錨索夾持具、軌道、從動輪等設(shè)備可組合連接在一起，形成固定模塊，錨索切割時不用再安裝，節(jié)省錨索切割的準備時間，可提高錨索切割工效；、可在槽段上方架設(shè)小型龍門吊作為金剛石繩鋸切割機移動的吊裝設(shè)備，可節(jié)約繩鋸切割機平移的時間；、在設(shè)備下部結(jié)構(gòu)底部加設(shè)機械臂，在錨索定位上節(jié)約時間。、整個施工過程中耗時最長的時間為第二層錨索以下成槽時間，耗時20小時17分，主要原因兩方面：一是15日凌晨3:05成槽機油管爆裂，沒有備用油管，至上午9:17正常出渣；二是受場地影響，泥漿是采用泥漿車從南側(cè)場地拉運過來，工藝不及時，并且地質(zhì)情況差，細砂層厚，滲水嚴重，這也是混凝土6.1方的主要原因。下