可拆卸錨索在地鐵施工中的應用實例

邢學峰

（中鐵三局集團第四工程有限公司，北京 102300）

1 工程概況

北關站與規劃R1線換乘為地下雙層島式車站，主體結構為雙層雙柱三跨框架結構，采用明挖順作法施工，車站標準段基坑寬24.45m，深約19.2～20.2m，基坑采用圍護樁+錨索的支護體系。

車站南北端頭為盾構始發井，根據設計圖紙計算，南北端頭第三、四、五道錨索共有33根進入盾構區間范圍內，換乘節點及標準段共有70根進入R1線圍護及附屬結構內。設計錨索位置對盾構始發及后續附屬結構和R1線機械施工圍護施工影響極大。

2 處理方案及施工控制要點

影響后續施工的普通錨索采用可拆卸錨索，隨車站結構施工進度逐步拆除。

2.1 可拆卸錨索施工方案

經過與設計人員的溝通，可拆卸錨索的長度不變，在錨固段均勻布置3個承載體，鋼絞線繞過承載體彎曲成U形，灌漿完成后按照設計值進行張拉鎖定，承擔其支護作用，待主體結構混凝土強度滿足設計要求后，施工至每道錨索標高時，逐道拆除錨索。

2.2 可拆卸錨索施工

可拆卸錨索施工順序為：施工準備、鉆機就位、鉆孔、錨索制作安放、注漿、腰梁安裝、張拉、拆除。

可拆卸錨索為壓力分散型錨索，施工現場采用克萊姆鉆機套管護壁鉆孔。該鉆機特點是施工時受地質變化影響較小，成孔速度快，一般土層成孔時間為2 h（鉆孔30 m深），不足之處是施工時需水量大，需做好排水工作。

可拆卸錨索施工與普通錨索基本相同，以下主要對可拆卸錨索的制作安放、張拉、拆除的施工過程及控制要點進行介紹。

2.2.1 可拆卸錨索的制作安放

錨索選用無黏結鋼絞線，材料進場報驗及試驗合格后，方可加工使用。鋼絞線應按可拆卸錨索結構參數和承載體位置嚴格按照設計尺寸下料（預留張拉所需長度1.5 m），并做好固定于不同承載體上的鋼絞線的標記，以利于彎線機和打包機將鋼絞線固定在承載體上（圖1）。在錨固段全長每隔2.0 m設置一個隔離架，避免鋼絞線相互纏繞，并用火燒絲將其綁扎牢固。切斷后的鋼絞線應塑料外皮無損傷，并應調直，每對錨索標記清楚，在拆除前標記不能被破壞。承載體根據錨固段長度均分布置。隔離架及外露長度部分要采取保護措施，避免在施工中遭到破壞而導致后續施工中鋼絞線不能拆除。由于每個斷面錨索參數不同，錨索放入鉆孔之前，需認真核對錨索編號及設計長度，確認無誤后，再將二次注漿管與錨索人工綁在一起連同一次注漿管一同放入鉆孔中，用鋼尺測量出外露鋼絞線長度，計算孔內注漿管及錨索長度。一次注漿管底口距孔底30～50 cm，二次注漿管底口封堵嚴實，孔眼用膠帶封死。錨索放入角度與鉆孔角度保持一致，放送時，用力要均勻，不能左右搖擺。

圖1 可拆卸錨索加工

2.2.2 可拆卸錨索張拉

張拉機具采用YCW1000千斤頂、高壓油泵、游標卡尺等。

在張拉鎖定時，可拆卸錨索每對錨索長度有差異，不能同時張拉。先張拉最長自由段長度的錨索，后張拉最短自由段長度錨索，最后同時張拉全部錨索。

張拉機具使用前應進行配套標定，通過標定后的線性方程計算出每一階段的油壓表讀數，進而控制分級加載的張拉應力。腰梁及臺座安裝完成，確保臺座的承壓面平整，并與錨索軸線方向垂直，且錨固體強度達到設計要求后，才能進行錨索張拉鎖定。張拉過程中，錨具各組件按次序依次安裝，將鋼絞線平行的逐根穿入，注意鋼絞線不得交叉和穿亂，先安裝夾片，用套管適當用力將夾片敲入錨索孔，注意夾片間縫隙要均勻，其端頭要在同一平面上，否則要將之取下重新安裝；再安裝限位板，限位板凹槽要與錨索孔對中，不得錯開；最后安裝千斤頂及工具錨，千斤頂應與孔道中線一致。仔細檢查錨具、夾片、千斤頂、油路無誤后，可開始按照設計值分別對每根進行分級加載張拉，再同時張拉整束錨索，錨索張拉荷載的分級和位移觀測時間應遵守表1的規定，并應做好原始記錄。

表1 錨桿張拉荷載分級和位移觀測時間

為了掌握可拆卸錨索在實際施工過程中的受力狀態，并檢驗可拆卸錨索的施工質量，因此在每個可拆卸錨索斷面加設了軸力計，對該處軸力進行持續監測。數據表明，基坑始終處于安全穩定狀態，基坑開挖至基底后，基坑監測的各項數據均處于可控狀態，證明可拆卸錨索在基坑圍護結構施工中起到了正常的支護作用。

2.2.3 可拆卸錨索拆除

端頭底板施工完成且混凝土強度達到要求后，首先拆除影響盾構鋼環安裝的錨索；待端墻施工完成后，拆除鋼環內錨索；換乘節點及標準段結構施工后，依次拆除影響后續附屬結構及R1線機械施工圍護樁的錨索。

拆除錨索時，使用卸錨器配合千斤頂進行張拉，緩慢加載，夾片突出錨索后，用小錘輕輕敲掉夾片，緩慢卸載（圖2）。測定千斤頂油缸長度，而后對單根錨索進行張拉，拉出將近一個油缸長度后，卸掉千斤頂拉力，重新安裝夾片繼續張拉，直至表讀數小于2.5 MPa后（統計拉出長度，以此確定孔內錨索長度），繼續張拉下根錨索。所有錨索均確定張拉至表讀數小于2.5 MPa后，可依據每道錨索高度使用25～100 t吊車將鋼絞線完全拉出。

圖2 卸錨器及夾片拆除

采用特定裝置使定滑輪固定在腰梁上（圖3），將單根錨索穿過定滑輪使用錨具將其固定在吊鉤上，信號工指揮吊車拉鋼絞線，及時測量拉出長度，剩下最后2 m時，指揮吊車慢慢起吊將鋼絞線完全拉出，防止拉出過快，鋼絞線彈出傷人。吊拉過程中，所有人均應遠離施工范圍。依次拉出所有鋼絞線，拉出鋼絞線應集中堆放，及時處理。

圖3 定滑輪固定裝置及吊拉錨索

2.3 錨索拆除結果及分析

北關站可拆卸錨索隨結構施工已全部拆除，拆除過程較為順利，拆除效果理想。錨索拆除過程中，對鄰近可拆錨索周邊的普通錨索軸力計、樁頂位移進行監測，監測數據穩定無異常，基坑始終處于安全狀態。

3 工程現場應用及經驗成果

可拆卸錨索既保證了基坑支護體系的穩定，又能有效避免對后續施工造成干擾，在北關站施工中得以成功應用。重要的是施工過程中可拆卸錨索加工人員的水平參差不齊，如果加工質量差（損壞鋼絞線外包層）極易造成鋼絞線難以拆除或拆除過程中鋼絞線在土體中斷裂，給后續施工造成極大困難。因此，采用可拆卸錨索應謹慎，除非遇到沒有辦法解決的困難，否則應盡量避免采用可拆卸錨索。

[1]中冶集團建筑研究總院巖土錨桿（索）技術規程[M].北京：中國計劃出版社，2005.

[2]預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規程（JGJ 85-2010）[S].