摘要:本文結(jié)合青島地鐵03號線雙山車站基坑支護施工,闡述自進式錨桿在深基坑圍護施工中的技術應用及在復雜地質(zhì)條件下相比錨索的優(yōu)點。
前言:自進式錨桿在復雜地質(zhì)條件下取代錨索,克服了錨索諸如塌孔、無法插進、注漿不飽滿等難題。錨桿施加預應力后能將結(jié)構物和土體緊緊錨固在一起,提高圍巖的承載能力,保證圍巖的整體穩(wěn)定。
1概況
雙山站位于青島市四方區(qū)黑龍江路與合肥路的交叉路口黑龍江路西側(cè),沿黑龍江路東北-西南走向。雙山站起點里程為K13+489.796,終點里程為K13+740.796,車站總長度為251m。車站主體采用明挖法施工,支護結(jié)構采用3種形式,分別為:鉆孔灌注樁+鋼管內(nèi)支撐體系,鉆孔灌注樁+錨索體系,吊腳樁。雙山站大里程端端頭處及K13+686.396~K13+740.796右線在錨索體系施工時出現(xiàn)以下問題:
(1)由于地質(zhì)條件復雜,巖石裂隙發(fā)育,在鉆孔過程中,地層中漏風現(xiàn)象嚴重,造成孔內(nèi)鉆孔巖粉無法吹出孔外,經(jīng)常造成卡鉆,而一旦卡鉆,一是無法進尺,二是耽誤時間耽誤工期,三是處理不當,會造成錨索孔報廢。
?。?)成孔后孔內(nèi)易塌孔,且相臨孔洞易串孔,導致錨索置入困難。
(3)施工地段土層、巖層分界明顯,錨索穿至分界點時導向帽無法按原孔洞方向前進導致錨索無法全部置入。
?。?)地質(zhì)條件差,巖石裂隙多,地下水豐富,錨索注漿不飽滿。
針對以上情況,最后決定采用自進式錨桿代替錨索對邊坡進行支護。
2自進式錨桿應用
2.1自進式錨桿簡介
自進式錨桿是一種新型錨桿,其將鉆孔、錨桿安裝、注漿、錨固合而為一,具有施工速度快、錨固力大、防腐性能好、重量輕、操作簡單、能及時提供錨固力和適用于難成孔地層等特點。
自進式錨桿由鉆頭、錨桿、連接器、鋼墊板、錨具等組成。鉆頭由耐磨合金鋼鑄造而成,并預留漿液出孔;錨桿由高抗拉強度合金鋼無縫鋼管制造而成,表面為螺紋面以保證砂漿與錨桿的黏結(jié),桿長4m,施工時用專門的連接器將桿體連接至設計長度;連接器、錨具均由合金鋼鑄造而成,墊板和錨具用于錨桿端部固定及施加預應力。
2.2自進式錨桿施工
自進式錨桿的施工程序:先安裝錨桿,然后注漿施加預應力。
2.2.1錨桿的鉆孔及安裝
(1)用人工或機械將施工場地平整好,以便潛孔鉆機能行駛、進出及操作。
(2)將風管和水管接好,保持管路暢通,檢查鉆頭和鉆桿、鉆機和釬尾、鉆機連接套和釬尾以及錨桿和鉆機連接套等的連接是否牢固。
(3)錨桿鉆頭對準測量標識好的孔位,量角器測設好設計鉆桿角度,開動鉆機。在鉆進時宜放慢鉆進速度,多回轉(zhuǎn),少沖擊。鉆進過程中注意時刻把握方向,防止前進鉆頭遭遇石塊偏離方向。同時,注意鉆孔孔口排氣的狀況,若發(fā)現(xiàn)鉆孔排氣異常,說明鉆頭的注漿孔已堵塞,此時將錨桿后撤500mm左右,并反復掃孔,使排氣孔暢通,然后慢慢進尺,直到鉆進達到設計深度停止鉆進。
(4)鉆到設計長度后,檢查鉆頭上的孔是否暢通,然后將錨桿從鉆機連接套上卸下,使錨桿外露1米左右,切除多余錨桿。
2.2.2錨桿注漿
(1)錨桿注漿采用高壓泵注漿,注漿壓力為2.5-5MPa,使用專門加工的注漿接頭與錨桿連接牢固。漿液采用純水泥漿,水泥為42.5普通硅酸鹽水泥,水灰比為0.45~0.5。
(2)先將清水通過高壓泵壓入錨桿中檢查錨桿孔是否暢通,若沒問題啟動灰漿攪拌機,人力將水泥按配合比配制好,進行加水攪拌使水泥漿的水灰比至設計值。攪拌均勻后,輸入壓漿泵,壓漿時要保持壓漿高壓管順直,從泵口出來的水泥漿均勻,沒有斷續(xù)不均現(xiàn)象出現(xiàn)。
(3)按設計要求的注漿壓力進行注漿,當觀察到從錨桿邊緣流出漿液的稠度與注入漿液的稠度一樣時,即可停泵,結(jié)束注漿。
(4)注漿結(jié)束后及時清理注漿管內(nèi)殘留水泥漿,以防堵管。
2.2.3錨桿預應力張拉
當錨固體漿液強度達到設計強度的90%后,即可進行錨桿張拉。
?。?)錨桿張拉前對張拉設備進行標定,錨頭臺座承壓面平整,并與錨桿軸線方向垂直。
(2)預應力正式張拉前,應取20%的設計張拉荷載,對錨桿進行預張拉,使其各部位接觸緊密。
?。?)預應力張拉時,為避免相鄰錨桿張拉的應力損失,張拉采用“跳張法”。預應力張拉應分級加載,前一載荷載穩(wěn)定后記錄伸長值并施加下一級荷載,直到設計荷載的105%-110%,恒載10min,若無變化再按規(guī)定進行鎖定。
3采用錨桿與原錨索效果對比
通過施工分析比較,自進式錨桿具有鉆、錨、注一體化功能,對于不易成孔地層或破碎巖體中,可采用自進式錨桿施工。錨索則易出現(xiàn)塌孔、無法插進等難題無法達到設計要求。
自進式錨桿前帶穿透力強的鉆頭,在一般潛孔鉆機的作用下,可以輕易穿透各類巖石。
自進式注漿錨桿支護速度快節(jié)省時間、節(jié)約成本。比錨索可更快、更及時地產(chǎn)生支護作用。
自進式錨桿采用高壓泵注漿,錨桿體無需拔出,其中空可作為注漿通道,從里至外進行注漿,注漿飽滿,能更大地發(fā)揮自身的作用。
結(jié)語
自進式錨桿工藝的應用,成功的解決了青島地鐵雙山車站破碎巖體中不易成孔的技術難點,保障了基坑支護的安全性,保證了地鐵施工進度。由于工程質(zhì)量和進度得到了保障,從而減少了返工和趕工的次數(shù)和費用,節(jié)約了工程投資。也正因為如此自進式錨桿可有效地替換預應力錨索和一般鋼筋,是一種可靠的錨固新技術,具有廣泛的應用前景。
評論 (0)