市轨道交通车站附属围护结构锚索及锚杆施工方案研究

中铁建大桥工程局集团第二工程有限公司 广东 深圳 518000

前言

随着城市交通堵塞问题的加剧,地铁建设逐渐引起了人们的关注。地铁站点出入口施工与地铁的交通功能密切相关。锚索工艺、锚杆工艺均为基坑施工中的常用技术手段,这两种施工工艺在基坑加固方面具有一定优势。地铁站点出入口工程对基坑加固效果的要求较高。因此,分析市轨道交通站点附属结构出入口的锚索、锚杆施工方案具有一定必要性。

一、锚索、锚杆工艺的作用

(一)锚索施工。锚索施工的作用为:分别将外端及锚固端固定于坡面、滑动面稳定岩体中,利用穿过滑动面的预应力钢绞线与滑动面之间的关系,形成抗滑阻力,为结构面施压,进而形成较强的加固作用[1]。与混凝土支护相比,锚索支护的优势在于:这种支护技术具有良好的经济性特征,其支护效果更加可靠,且占用空间少。

(二)锚杆施工。锚杆作为常用的主体加固受力构件,其加固作用的形成原理为:由自由段部分将锚杆头部的拉力传导至锚固体,即向锚杆施加预应力,并借助锚固段部分增加锚固体与土层间的摩擦力,将来自自由段的拉力传导至土体中,最终达到良好的加固效果。

二、市轨道交通车站附属出入口支护结构锚索及锚杆施工方案分析

文章以某市轨道交通(地铁)工程某站点附属结构A出入口为例,针对其锚索及锚杆施工方案进行分析和研究:

(一)工程概况。某市X号线地铁李朗站为双层车站,呈南北方向。站点A出口位于车站东北侧。出入口标准段宽度及基坑长度分别为30m、86m,基坑深度约为17.8m。该附属结构出入口选用明挖法进行施工,由于基坑内岩面较高,需通过合理的锚索、锚杆施工,保障基坑加固效果。

(二)锚索施工方案。该站点A出入口工程中的锚索总长为3357.44m。锚索施工工艺流程为:于基坑工程现场进行测量放样,参照测量结果,进行锚杆机就位对中,校正偏差后,钻进成孔。将事先制作好的锚索安装于成孔内,对照基坑工程设计方案评估锚索长度、质量等是否合理。检查无误后,实施清孔操作。向孔内注浆,并安装锚定板,经检测确定锚索强度及抗拔力均符合要求后,进行张拉锁定,最后回收锚索。

在地铁站点出入口基坑工程施工中,锚索施工方案中的要点主要包含:第一,钻孔施工。钻孔施工质量与锚索施工质量密切相关[2]。在钻孔施工中,应注意严格按照设计要求,保障钻孔倾角、孔深及孔径等参数的精确性。此外,为避免出现塌孔问题,在运用回转钻进法进行钻孔施工时,可借助泥浆循环确保孔洞的完整性(具备良好清孔作用)。如发现孔内渗水量较多,可利用套管替代钻杆进行钻孔施工,并于成孔后最短时间内进行注浆施工;如钻孔期间遇含砂层地段,可通过增加泥浆比重的形式,减少塌孔问题的形成风险。第二,锚索制作与组装。锚索制作质量直接影响锚索施工工艺的加固效果。在制作锚索时,应注意采用砂轮锯切割,并使用下料托架(如图1所示),以保障钢绞线下料施工的安全性。采用钢绞线制作的可回收钢索如图2所示。组装钢索时,应注意评估钢绞线质量,剔除有质量问题的钢绞线段,确保采用平直、质量良好的钢绞线进行组装。

图1 钢绞线下料托架

图2 可回收钢索

(三)锚杆施工方案。在基坑工程中,锚杆施工工艺流程为:按照锚杆工艺要求开展各项准备工作,制作锚杆;于基坑工程现场测量锚杆孔,并进行放样;锚杆钻机就位后,合理确定锚杆角度,开展钻孔施工。钻孔期间,注意做好清孔处理,以保障锚杆孔质量。成孔后,检查是否符合工程设计要求。搅拌砂浆,并开展注浆施工。向锚杆孔内插入锚杆,最后进行质量验收。验收合格即可完成施工。

在地铁站点出入口基坑锚杆施工中,应注意如下问题:第一,锚杆制作问题。锚杆选材及制作质量,均会影响锚杆工艺的加固效果。为确保锚杆施工工艺价值的充分发挥,制作锚杆前,需注意检查制作材料是否存在锈蚀等质量问题。制作期间,注意确保锚杆处于平直、光滑状态。第二,定位及钻孔问题。地铁出入口基坑工程对锚杆孔定位精确度的要求较高。为满足上述要求,需严格参照工程设计图纸进行测量放样,并依据锚杆类型进行合理定位。例如,如为普通砂浆锚杆,可按照2×2m间距布设锚杆孔洞(呈梅花形);如为锁脚锚杆,则沿下斜25°方位进行布设。

(四)锚索及锚杆施工质量检验。在地铁站点出入口锚索及锚杆施工中,质量检验环节是识别安全隐患、发现质量问题的关键所在。锚索及锚杆质量评估工作的重点为:检测锚索、锚杆钻孔状况,钻孔的倾斜角度及孔位允许偏差参数分别为3°、50mm。一旦超出上述标准,需进行返工。

而在验收环节中,可利用基本试验及验收试验这两种方法,综合评估锚杆及锚索施工质量。其中,基本试验的作用为:校核锚杆、锚索工艺参数符合设计要求,保障地铁站点基坑锚固工程的安全性及有效性;为锚索锚固力对基坑地层影响程度的评估提供支持。而验收试验则可确保锚杆、锚索质量及加固效果的可靠性。

综上所述,加强市轨道交通附属结构出入口的锚索施工及锚杆施工具有一定必要性。为了保障锚索施工及锚杆施工质量,可结合市轨道交通附属结构出入口工程的要求,合理设计锚固、锚索施工方案。此外,在施工期间,还应加强施工管理及质量控制,以确保地铁站点出入口锚索、锚固施工能够顺利通过验收。