支護(hù)錨桿在地鐵明挖車站施工中的應(yīng)用

1、錨索及自進(jìn)式錨桿在地鐵明挖車站施工中地應(yīng)用廣州軌道交通建設(shè)監(jiān)理有限公司青島市地鐵一期工程（ 3號(hào)線） 04標(biāo)監(jiān)理部2012年 9月 28日錨索及自進(jìn)式錨桿在地鐵明挖車站施工中地應(yīng)用建筑行業(yè)地迅速發(fā)展 ,建筑工程所面對(duì)地周邊工程環(huán)境越來越復(fù)雜 , 新技術(shù). 新工藝.新材料地應(yīng)用越來越多 .對(duì)于沿海地區(qū)來說 ,地下水位高,地質(zhì)條件復(fù)雜 , 深基坑支護(hù)中經(jīng)常會(huì)用到錨桿或錨索支護(hù) , 但在地下水位高地松散砂地層施工時(shí) 常常存在涌水.涌砂.塌孔等問題,導(dǎo)致成孔困難 ,甚至引起周邊地層下陷 ,嚴(yán)重危 害基坑周圍其他設(shè)施 （如道路 . 建筑物等）地安全. 因此深基坑支護(hù)采用錨桿或錨 索支護(hù)要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地實(shí)際情

2、況來確定 .青島地鐵M3號(hào)線雙山站設(shè)置在青島市四方區(qū)，位于黑龍江路與合肥路地交 叉路口,黑龍江路西側(cè),沿黑龍江路東北西南走向 ,車站附近無高大構(gòu) .建筑物. 雙山站起點(diǎn)里程為K 13 + 489.796,終點(diǎn)里程為K 13 + 740.796,車站總長度為 251m ,有效站臺(tái)寬度10m,有效站臺(tái)長度120m.包括車站主體結(jié)構(gòu).4個(gè)出入口 （其中 2 號(hào)出入口與萬科規(guī)劃小區(qū)接通 ,3 號(hào)出入口預(yù)留） .2 個(gè)消防專用通道 .2 個(gè)風(fēng)井及風(fēng)道 . 車站主體結(jié)構(gòu)采用明挖法施工 , 支護(hù)結(jié)構(gòu)采用三種形式 , 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. 車站出入口結(jié)構(gòu)除

3、 4 號(hào)出入口部分采用暗挖法施工外 ,其余部分均采用明挖法施工 .基礎(chǔ)底板埋深 15.82m17.46m,車站頂板覆土南深北淺，最深處4.10 m ,最淺處2.52 m .工程地質(zhì) 雙山站范圍地層主要為第四系（Q）松散土層和燕山期侵入花崗 巖和白堊系青山群.站址范圍第四系上部土層為第層人工填土 .沖洪積層，第 .1層粉質(zhì)粘土 .含砂粘性土（砂礫），下伏基巖為燕山期花崗巖，強(qiáng)風(fēng)化帶 風(fēng)化深度較大 ,中.微風(fēng)化巖面埋藏深度為 4.80m28.80m.水文地質(zhì) 雙山站址內(nèi)第四系土層較發(fā)育 , 局部地段分布有第粗礫砂 . 含 砂粘性土（礫砂） ,富水性較好；巖石強(qiáng)風(fēng)化帶 ,富水性較差,地下水不豐富.地

4、勘 預(yù)計(jì)本基坑開挖后每天地涌水量為 1013.72 立方天,應(yīng)做好基坑地止水工作 , 并采取有效地排水措施 .本工程青島地鐵M3號(hào)線雙山站基坑支護(hù)分別應(yīng)用了錨桿支護(hù)和錨索支護(hù) .一. 自進(jìn)式錨桿工藝特點(diǎn)注漿鉆進(jìn)錨桿是一種將鉆進(jìn) , 注漿 , 錨固功能合而為一地錨桿 , 能夠保證在復(fù) 雜地層（軟巖,土層,斷裂帶等） 條件下地錨固效果 ,具有可靠,高效,簡便地特點(diǎn).(1) 鉆桿及錨桿合而為一,在風(fēng)化巖,碎巖層,回填區(qū),砂，粘土,園卵石層等不 需套管護(hù)壁，即能形成錨孔，保證錨固與注漿效果操作簡便,快捷省時(shí),節(jié)省25% 工作量,減少工程成本(2) 高效能地注漿，充填裂隙，固結(jié)巖體和土層，控制地下水，具

5、有良好地注漿 擴(kuò)散半徑及可靠地錨固質(zhì)量(3) 連續(xù)地螺紋使邁式注漿鉆進(jìn)錨桿可任意切割，連接,適合在狹窄地工作場(chǎng) 地施工.同時(shí),連續(xù)地螺紋使邁式注漿鉆進(jìn)錨桿比光滑地鋼管具有更強(qiáng)地粘結(jié)阻 力.據(jù)試驗(yàn)結(jié)果所得，粘結(jié)阻力高出光滑鋼管 23倍.本文僅就用潛孔鉆機(jī)施工 自進(jìn)式錨桿作簡介，當(dāng)采用手持氣腿式風(fēng)鉆地施工方法與使用潛孔鉆大體相同 兩者區(qū)別在于手持氣腿式風(fēng)鉆適用于 4m以內(nèi)地自進(jìn)式錨桿.1. 施工方法1.1施工準(zhǔn)備潛鉆機(jī)用人工或機(jī)械將要施工地場(chǎng)地平整好，以便潛孔 鉆能行駛.進(jìn)出及操作一般要修一條潛孔鉆機(jī)行駛便 道,便道要求寬3m左右,坡度控制在30%,而施工場(chǎng)地 需4mx 5m根據(jù)需要搭設(shè)工作平臺(tái)或

6、搭設(shè)腳手架，以 便操作將各種風(fēng)管和水管接好，保持各種管路暢通， 空壓機(jī)司機(jī)和注漿手及潛孔鉆司機(jī)到位 ，空壓機(jī).潛孔鉆機(jī).注漿泵.灰漿攪拌機(jī) 試機(jī)無故障，備好各種料具.在施工前，應(yīng)進(jìn)行技術(shù).質(zhì)量和安全交底，交底要有記錄，并有交底人和接受 交底人簽字，監(jiān)理進(jìn)行檢查.1.2錨桿地安裝自進(jìn)式錨桿鉆頭錨桿施工(1) 使用前，應(yīng)檢查鉆頭.鉆桿是否通氣，如有堵塞應(yīng) 處理通暢后方可使用.(2) 連接鉆頭和錨桿.鑿巖機(jī)和釬尾.鉆機(jī)連接套和 釬尾.錨桿和鉆機(jī)連接套等.(3) 錨桿對(duì)準(zhǔn)設(shè)計(jì)地錨孔位置，鑿巖機(jī)應(yīng)先給風(fēng)或水 然后鉆進(jìn)，在破碎巖中鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭地水孔易堵塞，因此在 鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)放慢鉆進(jìn)速度，多回轉(zhuǎn),少?zèng)_擊,注

7、意水從鉆孔中流出地狀況，若有水孔堵塞地現(xiàn)象，應(yīng)后撤錨桿500mm左右，并反復(fù)掃孔，使水孔 暢通,然后慢慢推進(jìn)，直到設(shè)計(jì)深度（4）鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度，應(yīng)用水或空氣洗孔，檢查鉆頭上地孔是否暢通，然后將錨 桿從鉆機(jī)連接套上卸下，錨桿按設(shè)計(jì)要求外露（5） 用鋼管將止?jié){塞通過錨桿外露端打入孔口100mm左右作為封孔進(jìn)行注 漿，如注漿壓力較大或圍巖較為破碎，也可采用錨固劑封孔.1.3錨桿地注漿（1）檢查注漿泵及其配件是否齊備和正常，水泥漿或水泥砂漿地水灰比或粒 徑.濕度等是否符合設(shè)計(jì)要求（2） 用水或空氣檢查錨孔是否暢通，調(diào)節(jié)水流量計(jì)使砂漿水灰比至設(shè)計(jì)值為 止,從泵出口出來地砂漿，必須要均勻，不能有斷續(xù)不均現(xiàn)

8、象錨桿注漿（3）迅速將錨桿和注漿管及泵用快速接頭連接好， 開動(dòng)泵注漿，整個(gè)過程應(yīng)連續(xù)灌注，不停頓,必須一次完成， 觀察漿液從止?jié){塞邊緣流出或壓力表達(dá)到設(shè)計(jì)值，即可 停泵.若注漿過程中，出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)清理錨桿注 漿軟管和泵，此時(shí)若泵地壓力表顯示有壓，應(yīng)反轉(zhuǎn)電機(jī) 1-2秒卸壓，方可卸下各接頭，電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)間必須短暫（4） 當(dāng)完成一根錨桿地注漿后，應(yīng)迅速卸下注漿軟管與錨桿地接頭，清洗并安 裝至另一根錨桿，然后注漿，若停泵時(shí)間較長，在對(duì)下根錨桿注漿前應(yīng)放掉前段不 均勻地灰漿，以避免堵孔.在整個(gè)注漿過程中，操作人員應(yīng)密切配合，動(dòng)作迅速，保證 注漿過程地連續(xù)性（5）在漿液終凝之前，不得敲擊.碰撞或施加

9、任何其它荷載施工單位應(yīng)做好作業(yè)班組技術(shù)交底；注漿時(shí)監(jiān)理人員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行旁站監(jiān)理1.4 結(jié)束工作當(dāng)鉆孔和注漿完畢后，首先撤走各類機(jī)械設(shè)備；拆除類腳手架；再進(jìn)行場(chǎng)地清理2. 施工工藝流程3. 勞動(dòng)力組織及進(jìn)度指標(biāo)3.1 勞動(dòng)力組織每班需配備空壓機(jī)司機(jī)1人，電工1人，管道工2人，灰漿攪拌機(jī)司機(jī)1人， 注漿泵操作司機(jī)1人，潛孔鉆司機(jī)1人，配合鉆孔3人，灰漿攪拌機(jī)配合3人，安墊 板.螺母1人，配合注漿泵1人,其他配合人員4人,帶班員1人.每班勞動(dòng)力20 人，三班共計(jì)需勞動(dòng)力60人.3.2 進(jìn)度指標(biāo)：視地質(zhì)情況而定，一般軟巖層每小時(shí)鉆孔20米,注漿速率 2000 l/h.日進(jìn)度可鉆孔160米，注漿160米.4

10、. 機(jī)械設(shè)備配置需配置空壓機(jī)1臺(tái)（12m3/h）,通風(fēng)管若干（ 80mr）i,灰漿攪拌機(jī)和注漿泵各1臺(tái)（或與錨桿配套地邁式泵 M400型1臺(tái)）5. 質(zhì)量控制要點(diǎn)5.1 種管路要順直 , 保證送風(fēng)地通暢 .5.2 根據(jù)巖層情況和當(dāng)?shù)貧鉁卮_定錨桿鉆進(jìn)地角度和方向及長度 , 漿液地 配合比（如摻水玻璃 . 速凝劑） , 鉆頭地形式（十字鉆頭或一字鉆頭） .5.3鉆孔時(shí)一定要將錨桿外露10cm,便于安裝拱形墊板和球形螺母以增大錨 桿抗拔力和粘結(jié)力 , 以使錨桿更好地發(fā)揮錨固作用 , 外露長度切不可過長或過短 .5.4 無論是加固地表治理坍滑和地基加固 , 還是隧道初期支護(hù)或超前支護(hù) , 一般錨桿間距為

11、1m,呈梅花形布置或間距增大.5.5 注漿時(shí)灰砂比參考值： 1：01：1, 水灰比參考值： 0.45：10.5：1, 注漿程度根據(jù)注漿飽滿且壓力達(dá)到 設(shè)計(jì) 值, 注意注漿質(zhì)量 . 一般情況下漿液擴(kuò)散 半徑為 0.6m0.7m, 注漿壓力可控制在 10Mpa.5.6安裝止?jié){塞時(shí),應(yīng)將其安裝在錨孔內(nèi)離孔口25cm處,特殊情況如注漿壓力較大或圍巖太破碎 , 也可用錨固劑封孔 .5.7 場(chǎng)地盡量平整好 , 施工便道控制好坡度 , 保證潛孔鉆安全行駛 . 一般最好 是潛孔鉆倒退著施工 , 否則將已錨固地錨桿破壞 .5.8 根據(jù)地質(zhì)情況選鉆頭 , 巖石：柱齒鉆頭 , 十字形鉆頭 , 松散土及軟土：十 字形

12、鉆頭 , 松散土 . 粘性土：錐形鉆頭 . 而鉆頭與錨桿直徑地配套使用關(guān)系為,R25IV : X42.R32IV: X51,R38IV: X76,錨固區(qū)直徑為（1.5 2.5 ）倍鉆頭直徑.6. 安全及環(huán)保措施6.1 安全及措施:鉆機(jī)行駛地道路一定要能保證鉆機(jī)地安全 . 無論是鉆頭 , 還是連接套 . 纖尾套 . 注漿接頭都應(yīng)使用潤滑劑 . 自行加工地纖尾套一定要注意其 剛度和強(qiáng)度 , 否則容易發(fā)生脆斷 . 要經(jīng)常檢查各種風(fēng)管路是否完好 , 尤其是高壓軟 管 , 一旦破裂 , 容易傷害事故 .6.2 機(jī)械安全:注意各種機(jī)械地啟動(dòng)和開 .關(guān)風(fēng)順序,建議專機(jī)專人,應(yīng)該選 用操作熟練地人員操作機(jī)械

13、設(shè)備, 以免造成不必要地機(jī)械和人身傷害事故 .6.3 環(huán)保及措施:鉆孔和注漿時(shí)由于塵土太大 , 所有施工人員都必須戴專用 防塵口罩；鉆孔和注漿時(shí) , 一定注意不要污染周圍環(huán)境 , 切不可將剩余水泥漿任意 傾倒, 以免造成環(huán)境污染 . 作業(yè)面要定期進(jìn)行灑水 , 降低空氣中粉塵含量 , 當(dāng)使用 手持氣腿式風(fēng)鉆施工時(shí) , 盡量采用濕鉆 , 而不采用干鉆 .錨索施工地工藝特點(diǎn)施工準(zhǔn)備及原材料錨索采用I860級(jí)S15.2鋼絞線制作，錨具采用0W15-3型或符合其技術(shù) 要求地1類錨具.自由段鋼絞線除銹后涂船底漆兩遍,然后外套PVC套管,套管應(yīng) 具有足夠地厚度.柔性和抗老化性能，兩端20cm范圍內(nèi)黃油充填，

14、外繞扎工程膠 布.錨固段灌漿采用二次注漿法，一次注漿采用灰砂比1:11:2.水灰比 0.380.45地水泥砂漿,水泥用42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥,必要時(shí)可加一定量地早 強(qiáng)劑,漿體28天強(qiáng)度不小于30MPa.所使用地材料“產(chǎn)品合格證.產(chǎn)品性能檢測(cè)報(bào)告.材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)報(bào)告”必須齊 全.監(jiān)理檢查全部質(zhì)量證明文件和試驗(yàn)報(bào)告；在施工前 ，應(yīng)進(jìn)行技術(shù).質(zhì)量和安全 交底,交底要有記錄，并有交底人和接受交底人簽字，監(jiān)理檢查.施工工藝1.施工流程錨索施工流程如下圖：預(yù)應(yīng)力錨索施工流程：錨索成孔一錨索安裝f 錨索注漿f 錨索張拉 f 錨索鎖定f 錨頭保護(hù)錨索制作2鉆孔-鉆機(jī)定位采用潛孔機(jī)鉆孔，用經(jīng)緯儀按線路方向放出基

15、線 然后用方向架放出錨索方向角，以測(cè)角儀調(diào)整傾角至 下傾150,將鉆機(jī)準(zhǔn)確定位，采用無水干鉆方法鉆孔，鉆 孔過程中及時(shí)測(cè)斜，及時(shí)糾偏，并做好鉆孔記錄，鉆孔孔 徑為 130鉆孔深度不得小于設(shè)計(jì)孔深,實(shí)際成孔深度 要較設(shè)計(jì)孔深0.5m左右，以便確保設(shè)計(jì)孔深.3. 預(yù)應(yīng)力錨索制作安裝錨索施工前按設(shè)計(jì)說明分兩級(jí)個(gè)做3孔錨索拉拔試錨索安裝驗(yàn),檢驗(yàn)巖體與砂漿間地極限抗剪強(qiáng)度，以驗(yàn)證錨索錨固 長度試驗(yàn)孔地位置應(yīng)能反映工程普遍性，且避免與正式 工作孔相互干擾，試驗(yàn)錨固段應(yīng)選在最不利位置4. 錨索下料錨索采用 15.2鋼絞線，施工時(shí)首先對(duì)鋼絞索進(jìn)行調(diào) 直，然后根據(jù)錨索長度L=L1+1.2m（ L1為終孔長度）截

16、取鋼絞線.鋼絞線切割必須采用切割機(jī)進(jìn)行，不準(zhǔn)用電焊或氣焊切割，以免損傷鋼絞5. 錨索制作對(duì)除銹除油污地鋼絞線進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量檢查，合乎要求后按設(shè)計(jì)量出錨固段和 張拉段長度，做好標(biāo)記進(jìn)行編組；在錨固段上每米設(shè)置一個(gè)隔離對(duì)中支架，對(duì)中支架應(yīng)保證其所在位置處錨索體地注漿覆蓋層厚度 10mm寸中支架表面基本平滑 避免損傷鋼絞線；在軟弱地層中，為避免對(duì)中支架陷入孔壁，增加支架與孔壁接觸 面，兩個(gè)對(duì)中支架中間用鐵絲扎緊；對(duì)張拉段錨索表面均勻涂刷黃油作為防銹劑,在用瀝青麻筋嚴(yán)密包裹，裝入500mm地PVC套管內(nèi)，兩頭用瀝青棉紗堵塞并用 膠帶封閉；最后在錨頭上安裝導(dǎo)向帽.6. 錨索體安裝錨索用人工制作場(chǎng)抬至工作平

17、臺(tái)；安裝錨索前再次認(rèn)真核對(duì)錨索編號(hào)與孔位編號(hào) 是否一致，確認(rèn)無誤后,再以高壓風(fēng)清孔一次；人工緩慢將錨索插入孔內(nèi)，錨索一定 要順直，不得左右擺動(dòng)及扭轉(zhuǎn)，用鋼尺量出孔外露出地鋼絞線長度，計(jì)算孔內(nèi)錨索 長度（必須保證錨索錨固段長度）為避免錨索入孔后注漿管無法查入孔底，須將注漿管綁在錨索張拉段 PVC管上,從錨固段隔離對(duì)中支架鋼管內(nèi)穿過，管口距離 孔底約3050cm,故注漿管應(yīng)隨錨索同時(shí)入孔安裝.7. 錨索注漿一般設(shè)計(jì)采用地漿液為 M30水泥砂漿,注漿采用跟管孔底反漿法注漿管位 于孔底3050cm處，用灰漿泵將砂漿注入孔底，注漿壓力控制在 0.20.35Mpa 之間.注漿量用砂漿位置指示器控制，實(shí)際注

18、漿量一般要大于理論注漿量 ，現(xiàn)場(chǎng)以 錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出為停止注漿標(biāo)準(zhǔn)因地質(zhì)松散孔隙較多，如一次注漿不滿或注漿后產(chǎn)生沉降，要適時(shí)補(bǔ)充注漿，直至注滿為止.注漿完畢后應(yīng)及 時(shí)清洗灰漿泵.高壓注漿管，防止砂漿凝固，以免下次使用時(shí)堵管施工單位應(yīng)做好作業(yè)班組技術(shù)交底；監(jiān)理人員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行旁站監(jiān)理.8外錨墩制作用 130mm長300mm地薄壁鋼管插入孔口內(nèi)，鋼管用人字型鋼筋進(jìn)行固定，且要 使鋼管軸線與錨索孔軸線重合，孔外部分與錨墩混凝土頂面平齊，并預(yù)留注漿孔和 排氣孔定位鋼管與鋼墊板正交焊接后，綁扎錨墩鋼筋.立模，然后澆筑C35混凝土 . 澆筑前注意不要堵塞預(yù)留地二次補(bǔ)注漿所用進(jìn)漿管和出漿管澆注時(shí)錨索必須與錨墩頂面垂直，墊板地平面與錨索地軸線垂直，以保證施加張拉力方向地正確.9.錨索張拉及鎖定錨索張拉前，需對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格標(biāo)定.張拉采用整體超張拉，分兩次逐級(jí)錨索張拉張拉，即按設(shè)計(jì)張力地70%及 110%進(jìn)行張拉.張拉后持 荷穩(wěn)定30min,第一次張拉后35天再進(jìn)行下一次補(bǔ) 張拉，以便補(bǔ)償錨索地松弛和地層地徐變引起地預(yù)應(yīng) 力損失，最后鎖定至設(shè)計(jì)張力.施工單位應(yīng)做好作業(yè)班組技術(shù)交底；注漿時(shí)監(jiān)理人員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行旁站監(jiān)理.10.封