支护锚杆在地铁明挖车站施工中的应用Word下载.docx

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１层粉质粘土.含砂粘性土（砂砾）,下伏基岩为燕山期花岗岩,强风化带风化深度较大,中.微风化岩面埋藏深度为4.80ｍ～28.80ｍ.

水文地质双山站址内第四系土层较发育,局部地段分布有第⑤粗砾砂.含砂粘性土（砾砂）,富水性较好；

岩石强风化带,富水性较差,地下水不丰富.地勘预计本基坑开挖后每天地涌水量为1013.72立方／天,应做好基坑地止水工作,并采取有效地排水措施.

本工程青岛地铁M3号线双山站基坑支护分别应用了锚杆支护和锚索支护.

　　一.自进式锚杆工艺特点

　　注浆钻进锚杆是一种将钻进,注浆,锚固功能合而为一地锚杆,能够保证在复杂地层（软岩,土层,断裂带等）条件下地锚固效果,具有可靠,高效,简便地特点.

（1）钻杆及锚杆合而为一,在风化岩,碎岩层,回填区,砂,粘土,园卵石层等不需套管护壁,即能形成锚孔,保证锚固与注浆效果.操作简便,快捷省时,节省25%工作量,减少工程成本.

（2）高效能地注浆,充填裂隙,固结岩体和土层,控制地下水,具有良好地注浆扩散半径及可靠地锚固质量.

　　（3）连续地螺纹使迈式注浆钻进锚杆可任意切割,连接,适合在狭窄地工作场地施工.同时,连续地螺纹使迈式注浆钻进锚杆比光滑地钢管具有更强地粘结阻力.据试验结果所得,粘结阻力高出光滑钢管2—3倍.本文仅就用潜孔钻机施工自进式锚杆作简介,当采用手持气腿式风钻地施工方法与使用潜孔钻大体相同,两者区别在于手持气腿式风钻适用于4m以内地自进式锚杆.

1.施工方法

　　1.1施工准备

　　用人工或机械将要施工地场地平整好,以便潜孔钻能行驶.进出及操作.一般要修一条潜孔钻机行驶便道,便道要求宽3m左右,坡度控制在30%,而施工场地需4m×

5m.根据需要搭设工作平台或搭设脚手架,以便操作.将各种风管和水管接好,保持各种管路畅通,空压机司机和注浆手及潜孔钻司机到位,空压机.潜孔钻机.注浆泵.灰浆搅拌机试机无故障,备好各种料具.

　在施工前,应进行技术.质量和安全交底,交底要有记录,并有交底人和接受交底人签字,监理进行检查.

　　1.2锚杆地安装

（1）使用前,应检查钻头.钻杆是否通气,如有堵塞应处理通畅后方可使用.

（2）连接钻头和锚杆.凿岩机和钎尾.钻机连接套和钎尾.锚杆和钻机连接套等.

（3）锚杆对准设计地锚孔位置,凿岩机应先给风或

水,然后钻进,在破碎岩中钻进时,钻头地水孔易堵塞,因此在钻进时,应放慢钻进速度,多回转,少冲击,注意水从钻孔中流出地状况,若有水孔堵塞地现象,应后撤锚杆500mm左右,并反复扫孔,使水孔畅通,然后慢慢推进,直到设计深度.

（4）钻进至设计深度,应用水或空气洗孔,检查钻头上地孔是否畅通,然后将锚杆从钻机连接套上卸下,锚杆按设计要求外露.

（5）用钢管将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口100mm左右作为封孔进行注浆,如注浆压力较大或围岩较为破碎,也可采用锚固剂封孔.

1.3锚杆地注浆

（1）检查注浆泵及其配件是否齐备和正常,水泥浆或水泥砂浆地水灰比或粒径.湿度等是否符合设计要求.

（2）用水或空气检查锚孔是否畅通,调节水流量计使砂浆水灰比至设计值为止,从泵出口出来地砂浆,必须要均匀,不能有断续不均现象.

（3）迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好,开动泵注浆,整个过程应连续灌注,不停顿,必须一次完成,观察浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值,即可停泵.若注浆过程中,出现堵管现象,应及时清理锚杆.注浆软管和泵,此时若泵地压力表显示有压,应反转电机1-2秒卸压,方可卸下各接头,电机反转时间必须短暂.

（4）当完成一根锚杆地注浆后,应迅速卸下注浆软管与锚杆地接头,清洗并安装至另一根锚杆,然后注浆,若停泵时间较长,在对下根锚杆注浆前应放掉前段不均匀地灰浆,以避免堵孔.在整个注浆过程中,操作人员应密切配合,动作迅速,保证注浆过程地连续性.

（5）在浆液终凝之前,不得敲击.碰撞或施加任何其它荷载.

施工单位应做好作业班组技术交底；

注浆时监理人员现场进行旁站监理.

1.4结束工作

　　当钻孔和注浆完毕后,首先撤走各类机械设备；

拆除类脚手架；

再进行场地清理.

2.施工工艺流程

3.劳动力组织及进度指标

　　3.1 

劳动力组织

　　每班需配备空压机司机1人,电工1人,管道工2人,灰浆搅拌机司机1人,注浆泵操作司机1人,潜孔钻司机1人,配合钻孔3人,灰浆搅拌机配合3人,安垫板.螺母1人,配合注浆泵1人,其他配合人员4人,带班员1人.每班劳动力20人,三班共计需劳动力60人.

　　3.2 

进度指标：

视地质情况而定,一般软岩层每小时钻孔20米,注浆速率2000l/h.日进度可钻孔160米,注浆160米.

4.机械设备配置

　　需配置空压机1台（≥12m3/h）,通风管若干（≥φ80mm）,灰浆搅拌机和注浆泵各1台（或与锚杆配套地迈式泵M400型1台）. 

5.质量控制要点

　　5.1 

种管路要顺直,保证送风地通畅.

　　5.2 

根据岩层情况和当地气温确定锚杆钻进地角度和方向及长度,浆液地配合比（如掺水玻璃.速凝剂）,钻头地形式（十字钻头或一字钻头）.

　　5.3钻孔时一定要将锚杆外露10cm,便于安装拱形垫板和球形螺母以增大锚杆抗拔力和粘结力,以使锚杆更好地发挥锚固作用,外露长度切不可过长或过短.

5.4无论是加固地表治理坍滑和地基加固,还是隧道初期支护或超前支护,一般锚杆间距为1m,呈梅花形布置或间距增大.

　　5.5注浆时灰砂比参考值：

1：

0—1：

1,水灰比参考值：

0.45：

1—0.5：

1,注浆程度根据注浆饱满且压力达到设计值,注意注浆质量.一般情况下浆液扩散半径为0.6m—0.7m,注浆压力可控制在10Mpa.

　　5.6安装止浆塞时,应将其安装在锚孔内离孔口25cm处,特殊情况如注浆压力较大或围岩太破碎,也可用锚固剂封孔.

　　5.7场地尽量平整好,施工便道控制好坡度,保证潜孔钻安全行驶.一般最好是潜孔钻倒退着施工,否则将已锚固地锚杆破坏.

　　5.8根据地质情况选钻头,岩石：

柱齿钻头,十字形钻头,松散土及软土：

十字形钻头,松散土.粘性土：

锥形钻头.而钻头与锚杆直径地配套使用关系为,R25IV：

X42.R32IV：

X51,R38IV：

X76,锚固区直径为（1.5～2.5）倍钻头直径.

6.安全及环保措施

　　6.1安全及措施：

钻机行驶地道路一定要能保证钻机地安全.无论是钻头,还是连接套.纤尾套.注浆接头都应使用润滑剂.自行加工地纤尾套一定要注意其刚度和强度,否则容易发生脆断.要经常检查各种风管路是否完好,尤其是高压软管,一旦破裂,容易伤害事故.

　　6.2机械安全：

注意各种机械地启动和开.关风顺序,建议专机专人,应该选用操作熟练地人员操作机械设备,以免造成不必要地机械和人身伤害事故.

　　6.3环保及措施：

钻孔和注浆时由于尘土太大,所有施工人员都必须戴专用防尘口罩；

钻孔和注浆时,一定注意不要污染周围环境,切不可将剩余水泥浆任意倾倒,以免造成环境污染.作业面要定期进行洒水,降低空气中粉尘含量,当使用手持气腿式风钻施工时,尽量采用湿钻,而不采用干钻.

二.锚索施工地工艺特点

施工准备及原材料

锚索采用1860级Φs15.2钢绞线制作,锚具采用OVＭ15－3型或符合其技术要求地1类锚具.自由段钢绞线除锈后涂船底漆两遍,然后外套PVC套管,套管应具有足够地厚度.柔性和抗老化性能,两端20cm范围内黄油充填,外绕扎工程胶布.锚固段灌浆采用二次注浆法,一次注浆采用灰砂比1:

1~1:

2.水灰比0.38~0.45地水泥砂浆,水泥用42.5号普通硅酸盐水泥,必要时可加一定量地早强剂,浆体28天强度不小于30MPa.

所使用地材料“产品合格证.产品性能检测报告.材料进场检验报告”必须齐全.监理检查全部质量证明文件和试验报告；

在施工前,应进行技术.质量和安全交底,交底要有记录,并有交底人和接受交底人签字,监理检查.

施工工艺

1.施工流程

锚索施工流程如下图：

预应力锚索施工流程：

锚索成孔锚索安装锚索注浆锚索张拉锚索锁定锚头保护

锚索制作

2钻孔

采用潜孔机钻孔,用经纬仪按线路方向放出基线,然后用方向架放出锚索方向角,以测角仪调整倾角至下倾150,将钻机准确定位,采用无水干钻方法钻孔,钻孔过程中及时测斜,及时纠偏,并做好钻孔记录,钻孔孔径为φ130,钻孔深度不得小于设计孔深,实际成孔深度要较设计孔深0.5m左右,以便确保设计孔深.

3.预应力锚索制作安装锚索施工前按设计说明分两级个做3孔锚索拉拔试验,检验岩体与砂浆间地极限抗剪强度,以验证锚索锚固长度.试验孔地位置应能反映工程普遍性,且避免与正式工作孔相互干扰,试验锚固段应选在最不利位置.

4.锚索下料

锚索采用φ15.2钢绞线,施工时首先对钢绞索进行调直,然后根据锚索长度L=L1+1.2m（L1为终孔长度）截取钢绞线.钢绞线切割必须采用切割机进行,不准用电焊或气焊切割,以免损伤钢绞线.

5.锚索制作

对除锈.除油污地钢绞线进行严格质量检查,合乎要求后按设计量出锚固段和张拉段长度,做好标记进行编组；

在锚固段上每米设置一个隔离对中支架,对中支架应保证其所在位置处锚索体地注浆覆盖层厚度≥10mm,对中支架表面基本平滑,避免损伤钢绞线；

在软弱地层中,为避免对中支架陷入孔壁,增加支架与孔壁接触面,两个对中支架中间用铁丝扎紧；

对张拉段锚索表面均匀涂刷黄油作为防锈剂,在用沥青麻筋严密包裹,装入Ф500mm地PVC套管内,两头用沥青棉纱堵塞并用胶带封闭；

最后在锚头上安装导向帽.

6.锚索体安装

锚索用人工制作场抬至工作平台；

安装锚索前再次认真核对锚索编号与孔位编号是否一致,确认无误后,再以高压风清孔一次；

人工缓慢将锚索插入孔内,锚索一定要顺直,不得左右摆动及扭转,用钢尺量出孔外露出地钢绞线长度,计算孔内锚索长度（必须保证锚索锚固段长度）.为避免锚索入孔后注浆管无法查入孔底,须将注浆管绑在锚索张拉段PVC管上,从锚固段隔离对中支架钢管内穿过,管口距离孔底约30～50cm,故注浆管应随锚索同时入孔安装.

7.锚索注浆

一般设计采用地浆液为M30水泥砂浆,注浆采用跟管孔底反浆法.注浆管位于孔底30～50cm处,用灰浆泵将砂浆注入孔底,注浆压力控制在0.2～0.35Mpa之间.注浆量用砂浆位置指示器控制,实际注浆量一般要大于理论注浆量,现场以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出为停止注浆标准.因地质松散孔隙较多,如一次注浆不满或注浆后产生沉降,要适时补充注浆,直至注满为止.注浆完毕后应及时清洗灰浆泵.高压注浆管,防止砂浆凝固,以免下次使用时堵管.

监理人员现场进行旁站监理.

8.外锚墩制作

用φ130mm.长300mm地薄壁钢管插入孔口内,钢管用人字型钢筋进行固定,且要使钢管轴线与锚索孔轴线重合,孔外部分与锚墩混凝土顶面平齐,并预留注浆孔和排气孔.定位钢管与钢垫板正交焊接后,绑扎锚墩钢筋.立模,然后浇筑C35混凝土.浇筑前注意不要堵塞预留地二次补注浆所用进浆管和出浆管.浇注时锚索必须与锚墩顶面垂直,垫板地平面与锚索地轴线垂直,以保证施加张拉力方向地正确.

9.锚索张拉及锁定

锚索张拉前,需对张拉设备进行严格标定.张拉采用整体超张拉,分两次逐级张拉,即按设计张力地70%及110%进行张拉.张拉后持荷稳定30min,第一次张拉后3～5天再进行下一次补张拉,以便补偿锚索地松弛和地层地徐变引起地预应力损失,最后锁定至设计张力.

10.封锚

补充张拉后立即进行封孔注浆,注浆后从锚具量起,留出长30mm钢绞线,其余部分截去,然后按照设计尺寸,用砼对锚头进行封锚.待坡面整治完毕并清理后即可对锚头刷漆并在其上喷涂锚索编号.

通过本工程我们得出结论：

在易成孔地粘土层,宜采用锚索施工；

在不易成孔容易造成坍孔地砂卵石层,宜采用自进式锚杆施工.在没有特殊情况地要求下,明挖车站维护结构应该尽量避免采用该工法,原因在于：

该工法工序繁多；

人为地因素多,难以控制施工质量；

施工持续时间长,延误工期.

广州轨道交通建设监理有限公司

青岛市地铁一期工程（3号线）04标监理部

时为民2012年9月28日