富水砂層深基坑拉力分散型錨桿（索）支護施工工法

1、富水砂層深基坑拉力分散型錨桿（索）支護施工工法         10-06-17 14:48:00     作者：林道榮    編輯：studa20摘要：針對海南東環(huán)鐵路美蘭機場隧道基坑支護結(jié)構(gòu)的特點，通過對拉力分散型錨桿試驗、設(shè)計、施工及檢測技術(shù)進行深入的研究，并在工程應(yīng)用、技術(shù)總結(jié)的基礎(chǔ)上，編制本施工工法。 關(guān)鍵詞：封層；乳化瀝青；操作要點；注意事項 海南東環(huán)鐵路美蘭機場隧道總長4 600 m，采用明挖順作法施工。為加快施工進度，研

2、究采用預(yù)應(yīng)力錨索與鋼支撐聯(lián)合運用的混合支撐體系。圍護結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁+樁間旋噴止水帷幕的型式，支撐系統(tǒng)采用2排錨索+1排鋼支撐的型式。錨索結(jié)構(gòu)采用單孔復(fù)合錨體系，即拉力分散型錨索，并采用2次高壓劈裂注漿。 1工法特點 (1)錨索設(shè)計采用1樁1錨，并根據(jù)提供拉力值的不同采用23個錨固段。 (2)同一排相鄰錨索傾角分別為10°和15°向下交錯布置，以避免群錨效應(yīng)。 (3)用土錨代替鋼橫撐作為側(cè)壁支撐，不但可以大量節(jié)省鋼材，而且能改善施工條件，提供開闊的施工空間，提高挖土和結(jié)構(gòu)施工的效率和質(zhì)量。 (4)錨桿施工機械及設(shè)備所需的作業(yè)空間小，可為各種地形及場地所選用。 (5)拉力分

3、散型錨桿黏結(jié)力分布均勻，蠕變變形量小，應(yīng)力峰值可降低23以上，地層強度利用率高。 (6)拉力分散型錨桿抗拔力與錨固長度成比例增長；同等錨固長度?？拱瘟商岣?0。 (7)工程造價節(jié)約25以上。 2適用范圍 (1)土層錨桿拉錨式支護結(jié)構(gòu)適用于地質(zhì)條件較好、有錨固力的地層，且具備設(shè)置錨索的地下空間條件。 (2)需要為土方開挖和主體結(jié)構(gòu)施工提供寬闊的空間和良好的條件、以縮短施工工期情況。 (3)合理利用土體強度傳遞與承受支護樁結(jié)構(gòu)的拉力，盡可能減少內(nèi)支撐用量。 (4)單束錨固力要求較大，錨固段周邊巖土層穩(wěn)定、完整。 3工藝原理 土層錨桿是指由錨頭、錨筋和錨固體組成，其外端通過后臺(腰梁及圍檁或擋土樁

4、身等)和錨頭與擋土結(jié)構(gòu)連接，另一端錨固在穩(wěn)定土體中，形成以圍護基坑邊坡穩(wěn)定的受拉構(gòu)件。土層錨桿的傳力過程如下： (1)擋土結(jié)構(gòu)將作用其上的、由土壓力等側(cè)壓力所形成的推力傳遞給后臺(腰梁及圍檁或擋土樁身等)。 (2)經(jīng)臺座將此推力傳遞給錨頭。 (3)再經(jīng)錨頭的錨具將此推力傳遞給錨桿自由段中的錨筋，使錨筋受拉。 (4)錨筋拉力借助于錨筋與錨固體(水泥結(jié)石體)之間的握裹力傳遞給錨固體。 (5)最后經(jīng)錨固體的摩阻力將錨桿拉力傳遞給錨固土層。 拉力集中型錨桿和拉力分散型錨桿黏結(jié)力沿錨固段長度的分布見圖1。 4施工工藝流程及操作要點 4.1施工工藝流程 土層錨桿施工的工藝流程見圖2。 4.2操作要點 4.

5、2.1樁體開孔 錨索孔穿過鉆孔灌注樁時與鋼筋籠鋼筋有沖突，要對鋼筋籠主筋位置進行調(diào)整和加強，開孔位置與調(diào)整過的鋼筋籠對應(yīng)。 4.2.2土層鉆孔 采用濕作業(yè)法即壓水鉆進、全程套管跟進成孔工藝，鉆出的土石用水沖刷出孔，工藝要領(lǐng)如下： (1)鉆孔前，根據(jù)設(shè)計要求和土層條件，定出孔位，做出標(biāo)記。 (2)作業(yè)面場地要平坦、堅實、有排水溝，場地寬度>4 m。 (3)鉆機就位后，應(yīng)保持平穩(wěn)，導(dǎo)桿或立軸與鈷桿傾角一致，并在同一軸線上，鉆進方向與護壁樁面垂直，遇有個別灌注樁高低參差不齊時，注意調(diào)整錨孔位置，防止相互交錯。 (4)錨桿鉆機鉆頭對準(zhǔn)錨位點時，上下、左右角度要反復(fù)調(diào)整，三0者兼顧，使其符合質(zhì)量標(biāo)

6、準(zhǔn)要求。 (5)為防止涌水涌砂現(xiàn)象，孔口采用止水裝置。水壓力控制在0.15MPa0.30MPa，注水應(yīng)保持連續(xù)；鉆進速度300mmmin400 mmmin為宜。 (6)每次接鉆桿時要上潤滑油，先人工認扣，然后用機械上緊；不直接用機械認扣，以免將扣咬壞。 (7)每節(jié)鉆桿鉆進后在進行接鉆前，反復(fù)提插內(nèi)鉆桿，并用水沖洗，徹底清孔，至出水清徹后，接下一節(jié)鉆桿。 (8)遇有粗砂、砂卵石，在鉆桿鉆至最后一節(jié)時，將內(nèi)鉆桿往下多插一些，以防粗砂、卵石將套管堵塞。 (9)在鉆進過程中，合理掌握鉆進參數(shù)，合理掌握鉆進速度，防止埋鉆、卡鉆等各種孔內(nèi)事故。一旦發(fā)生孔內(nèi)事故，應(yīng)爭取一切時間盡快處理，并備齊必要的事故打撈

7、工具。 (10)鉆至規(guī)定深度后，徹底清孔，用清水把孔底沉渣沖洗干凈。直至孔口清水返出。 (11)鉆機、鉆具用完后，及時清洗保養(yǎng)。 鉆孔涌水、涌砂的處理措施：孔口接長套管；鉆孔時采用泥漿護壁，利用泥漿壓力平衡地下水壓力；采用套管超前和鉆頭跟進的辦法；對于壓力特別大的孔口，采用插入小管(小管出水口標(biāo)高高于錨索孔出水口30 cm)，周邊堵塞的辦法，讓孔口只流少量的水不涌砂，適當(dāng)降低水位。 4.2.3錨桿桿體的組裝與蛋放 (1)制作錨桿的鋼絞線使用前，先進行拉伸破壞試驗，檢驗是否滿足設(shè)計強度要求。 (2)鋼絞線鋼絲要求平直、順直、除油除銹。插錨索前須對錨固段進行除油脂處理，而自由段必須包裹塑料套管以與

8、漿體隔離，達到“自由”的目的。 (3)錨索的制作應(yīng)按設(shè)計尺寸下料，斷好的鋼絞線長度要基本一致，每根鋼絞線的下料長度誤差不大于50 mm。 (4)按設(shè)計要求制作錨桿，鋼絞線平直排列，為使錨桿處于鉆孔中心，鋼絞線沿桿體軸線方向每隔1.0 m-1.5 m設(shè)置一個隔離架(定位器)，注漿管和排氣管與桿體綁扎牢固。 (5)錨索體先制成單元錨索，再由2個或2個以上單元錨索組成復(fù)合型錨索。綁好的鋼絞線束端部用粗鉛絲綁牢，避免參差不齊或散架。 (6)桿體自由段套裝塑料管，錨索自由段長度不同，施工中要區(qū)分開，各單元錨索的外漏端用不同顏色的油漆做好標(biāo)記，在錨索張拉前標(biāo)記不得損壞，以免弄混；錨索自由端套管注意加以保護，破損后水泥漿進入套管影響自由段長度影響拉力分配，與錨固段連接處用鉛絲綁扎，避免自由段管內(nèi)進漿。 (7)安放錨桿桿體時，防止桿體扭曲、壓彎，注漿管隨錨索一同放人鉆孔。桿體放入角度與鉆孔傾角保持一致，安好后使桿體始終處于鉆孔中心。 (8)錨桿插入孔內(nèi)的深度不應(yīng)小于錨索長度的98，鋼絞線的外留量視使用的千斤頂而定，一般從護壁樁表面算起的外留量為1.0m左右。 (9)若發(fā)現(xiàn)孔壁坍