市軌道交通車站附屬圍護結構錨索及錨桿施工方案研究

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前言

隨著城市交通堵塞問題的加劇,地鐵建設逐漸引起了人們的關注。地鐵站點出入口施工與地鐵的交通功能密切相關。錨索工藝、錨桿工藝均為基坑施工中的常用技術手段,這兩種施工工藝在基坑加固方面具有一定優勢。地鐵站點出入口工程對基坑加固效果的要求較高。因此,分析市軌道交通站點附屬結構出入口的錨索、錨桿施工方案具有一定必要性。

一、錨索、錨桿工藝的作用

(一)錨索施工。錨索施工的作用為:分別將外端及錨固端固定于坡面、滑動面穩定巖體中,利用穿過滑動面的預應力鋼絞線與滑動面之間的關系,形成抗滑阻力,為結構面施壓,進而形成較強的加固作用[1]。與混凝土支護相比,錨索支護的優勢在于:這種支護技術具有良好的經濟性特征,其支護效果更加可靠,且占用空間少。

(二)錨桿施工。錨桿作為常用的主體加固受力構件,其加固作用的形成原理為:由自由段部分將錨桿頭部的拉力傳導至錨固體,即向錨桿施加預應力,并借助錨固段部分增加錨固體與土層間的摩擦力,將來自自由段的拉力傳導至土體中,最終達到良好的加固效果。

二、市軌道交通車站附屬出入口支護結構錨索及錨桿施工方案分析

文章以某市軌道交通(地鐵)工程某站點附屬結構A出入口為例,針對其錨索及錨桿施工方案進行分析和研究:

(一)工程概況。某市X號線地鐵李朗站為雙層車站,呈南北方向。站點A出口位于車站東北側。出入口標準段寬度及基坑長度分別為30m、86m,基坑深度約為17.8m。該附屬結構出入口選用明挖法進行施工,由于基坑內巖面較高,需通過合理的錨索、錨桿施工,保障基坑加固效果。

(二)錨索施工方案。該站點A出入口工程中的錨索總長為3357.44m。錨索施工工藝流程為:于基坑工程現場進行測量放樣,參照測量結果,進行錨桿機就位對中,校正偏差后,鉆進成孔。將事先制作好的錨索安裝于成孔內,對照基坑工程設計方案評估錨索長度、質量等是否合理。檢查無誤后,實施清孔操作。向孔內注漿,并安裝錨定板,經檢測確定錨索強度及抗拔力均符合要求后,進行張拉鎖定,最后回收錨索。

在地鐵站點出入口基坑工程施工中,錨索施工方案中的要點主要包含:第一,鉆孔施工。鉆孔施工質量與錨索施工質量密切相關[2]。在鉆孔施工中,應注意嚴格按照設計要求,保障鉆孔傾角、孔深及孔徑等參數的精確性。此外,為避免出現塌孔問題,在運用回轉鉆進法進行鉆孔施工時,可借助泥漿循環確保孔洞的完整性(具備良好清孔作用)。如發現孔內滲水量較多,可利用套管替代鉆桿進行鉆孔施工,并于成孔后最短時間內進行注漿施工;如鉆孔期間遇含砂層地段,可通過增加泥漿比重的形式,減少塌孔問題的形成風險。第二,錨索制作與組裝。錨索制作質量直接影響錨索施工工藝的加固效果。在制作錨索時,應注意采用砂輪鋸切割,并使用下料托架(如圖1所示),以保障鋼絞線下料施工的安全性。采用鋼絞線制作的可回收鋼索如圖2所示。組裝鋼索時,應注意評估鋼絞線質量,剔除有質量問題的鋼絞線段,確保采用平直、質量良好的鋼絞線進行組裝。

圖1 鋼絞線下料托架

圖2 可回收鋼索

(三)錨桿施工方案。在基坑工程中,錨桿施工工藝流程為:按照錨桿工藝要求開展各項準備工作,制作錨桿;于基坑工程現場測量錨桿孔,并進行放樣;錨桿鉆機就位后,合理確定錨桿角度,開展鉆孔施工。鉆孔期間,注意做好清孔處理,以保障錨桿孔質量。成孔后,檢查是否符合工程設計要求。攪拌砂漿,并開展注漿施工。向錨桿孔內插入錨桿,最后進行質量驗收。驗收合格即可完成施工。

在地鐵站點出入口基坑錨桿施工中,應注意如下問題:第一,錨桿制作問題。錨桿選材及制作質量,均會影響錨桿工藝的加固效果。為確保錨桿施工工藝價值的充分發揮,制作錨桿前,需注意檢查制作材料是否存在銹蝕等質量問題。制作期間,注意確保錨桿處于平直、光滑狀態。第二,定位及鉆孔問題。地鐵出入口基坑工程對錨桿孔定位精確度的要求較高。為滿足上述要求,需嚴格參照工程設計圖紙進行測量放樣,并依據錨桿類型進行合理定位。例如,如為普通砂漿錨桿,可按照2×2m間距布設錨桿孔洞(呈梅花形);如為鎖腳錨桿,則沿下斜25°方位進行布設。

(四)錨索及錨桿施工質量檢驗。在地鐵站點出入口錨索及錨桿施工中,質量檢驗環節是識別安全隱患、發現質量問題的關鍵所在。錨索及錨桿質量評估工作的重點為:檢測錨索、錨桿鉆孔狀況,鉆孔的傾斜角度及孔位允許偏差參數分別為3°、50mm。一旦超出上述標準,需進行返工。

而在驗收環節中,可利用基本試驗及驗收試驗這兩種方法,綜合評估錨桿及錨索施工質量。其中,基本試驗的作用為:校核錨桿、錨索工藝參數符合設計要求,保障地鐵站點基坑錨固工程的安全性及有效性;為錨索錨固力對基坑地層影響程度的評估提供支持。而驗收試驗則可確保錨桿、錨索質量及加固效果的可靠性。

綜上所述,加強市軌道交通附屬結構出入口的錨索施工及錨桿施工具有一定必要性。為了保障錨索施工及錨桿施工質量,可結合市軌道交通附屬結構出入口工程的要求,合理設計錨固、錨索施工方案。此外,在施工期間,還應加強施工管理及質量控制,以確保地鐵站點出入口錨索、錨固施工能夠順利通過驗收。