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可回收式预应力锚索在深基坑工程中的应用

01/03

毕 业 论 文

云南财税管理学院

土木工程

可回收式预应力锚索在

深基坑工程中的应用

李勤坤

蒋德渝

2013 2 10

西北工业大学网络教育学院

毕业论文任务书

一、 题目:

可回收式预应力锚索在深基坑工程中的应用

二、 指导思想和目的要求:

随着我国城市建设的不断发展,深基坑工程不断增多,预应力锚索的应用越来越多。但是作为一种临时性支护措施,锚索却永久埋藏于地下无法取出,这样不仅导致了极大的浪费,而且长期占用大量的地下空间,形成地下垃圾,给周围地下空间的开发利用造成了极大的不利。而可回收式预应力锚索技术可以很好的解决这个问题,它不仅可以将锚索回收后重复利用以降低造价,更重要的是可以解决临时支护造成的地下建筑垃圾问题,这对于地下空间的长期开发利用具有非常广阔而深远的意义。

三、 主要技术指标:

可回收式预应力锚索,锚索回收,施工

四、 进度与要求:

12月16日 参加动员会,与指导教师见面

12月16日-12月22日 论文调研,确定题目,填写任务书

12月22日-2月20日 论文写作修改

3月15日-3月26日 论文答辩

五、 主要参考书及参考资料:

[1] Litle john, GS .,Long-term performance of high capacity rock anchors at

Dovonpon[J].GroundE ngineering,19 79,v01.12(7):25033

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[12] 中国岩土锚固工程协会.岩土锚固技术的新进展[M].人民交通出版社.2000

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(5)

学习中心:云南财税管理学院班 级: 专 业: 土木工程 学 生: 李勤坤 指导教师: 蒋德渝

摘 要

随着我国城市建设的不断发展,深基坑工程不断增多,预应力锚索的应用越来越多。但是作为一种临时性支护措施,锚索却永久埋藏于地下无法取出,这样不仅导致了极大的浪费,而且长期占用大量的地下空间,形成地下垃圾,给周围地下空间的开发利用造成了极大的不利。而可回收式预应力锚索技术可以很好的解决这个问题,它不仅可以将锚索回收后重复利用以降低造价,更重要的是可以解决临时支护造成的地下建筑垃圾问题,这对于地下空间的长期开发利用具有非常广阔而深远的意义。

本文首先介绍可回收式预应力锚索的背景,然后对预应力锚索的加固机理、力学传递机理及回收施工方案进行介绍,结合某基坑工程实例,得出可回收式预应力锚索的可实施性,以期对以后该类锚索的应用及研究提供有益的参考。

关键词:可回收式预应力锚索,锚索回收,施工

目 录

摘 要............................................................................................................................ I 目 录......................................................................................................................... I I

第一章 绪论 ................................................................................................................. 1

1.1预应力锚固技术应用背景 . .............................................................................. 1

1.2可回收式锚索研究的意义 . .............................................................................. 2

1.3可回收式锚索国内外研究现状 . ...................................................................... 3

第二章 预应力锚索锚固理论及作用机理分析 ....................................................... 5

2.1 预应力锚固的基本概念 . ................................................................................. 5

2.1.1 预应力锚固的基本特征 . ....................................................................... 5

2.1.2 预应力锚固的应用领域 . ....................................................................... 6

2.1.3 预应力锚固的分类 . ............................................................................... 7

2.2 预应力锚固的基本原理 . ................................................................................. 7

2.2.1 悬吊作用原理 . ....................................................................................... 8

2.2.2 组合梁作用原理 . ................................................................................... 8

2.2.3 紧固作用原理 . ....................................................................................... 9

2.2.4 连续压缩拱原理 . ................................................................................. 10

2.3 预应力锚固单元的设计 . ............................................................................... 10

2.3.1 设计要求 . ............................................................................................. 11

2.3.2 设计的主要内容 . ................................................................................. 11

2.3.3 收集相关资料 . ..................................................................................... 11

2.3.4 掌握相关技术参数 . ............................................................................. 12

2.3.5 预应力锚固设计流程 . ......................................................................... 13

2.3.6 群锚的相互作用 . ................................................................................. 14

2.3.7 影响锚固力的因素 . ............................................................................. 16

2.4 普通锚和可回收锚锚固段受力机理 . ........................................................... 17

第三章 可回收式预应力锚索施工 ......................................................................... 20

3.1 概述 . ............................................................................................................... 20

3.1.1 工程概况 . ............................................................................................. 20

3.1.2岩土分层及其特性 . .............................................................................. 20

3.2 可回收式预应力锚索施工 . ........................................................................... 22

3.2.1 施工准备 . ............................................................................................. 22

3.2.2 锚索施工技术参数 . ............................................................................. 23

3.2.3 施工工艺流程 . ..................................................................................... 24

3.2.3可回收锚索的试验、质量控制 . .......................................................... 27

3.3施工部署、劳动力、设备配置计划 . ............................................................ 28

3.3.1施工部署 . .............................................................................................. 28

3.3.2施工组织管理 . ...................................................................................... 28

3.2.3 劳动力配置计划 . ................................................................................. 30

3.2.4 施工设备配置计划 . ............................................................................. 30

3.4安全生产文明施工 . ........................................................................................ 31

3.4.1 安全生产 . ............................................................................................. 31

3.4.2 文明施工 . ............................................................................................. 31

第四章 结 论 ......................................................................................................... 33

参考文献 ..................................................................................................................... 34

致 谢.......................................................................................................................... 35

第一章 绪论

1.1预应力锚固技术应用背景

预应力锚固技术是预应力混凝土技术在岩土工程领域的延伸和发展,是现代岩土工程的一个重要分支。预应力锚固技术是将一系列可承受拉力的构件(锚索、锚杆) 按照设计,布置于岩土体中,将稳定地层与被加固物紧密结合并立即向被加固体主动施加压应力,形成一种新的结构复合体,达到限制被加固物发生有害变形和位移的目的。岩土锚固技术充分地发挥岩土体自身的稳定能力,是一种对原岩扰动小、施工速度快、安全可靠、又是经济有效的加固技术,在水利水电、铁路交通、城市建设、地下工程、国防建设、采矿工程等行业中得到广泛的应用,并获得巨大的成功,取得良好的经济效益和社会效益。

岩土锚固技术的应用要追溯到一个世纪以前,早在1890年英国北威尔士露天页岩矿就首次应用锚杆加固边坡[1]。1911年,美国Aberschlesin 的Friedens 煤矿首先用岩石锚杆支护矿山巷道顶板。1918年美国西利西安矿的开采首次采用了锚索支护。在此后的时间里,印度的坦沙坝、南非的斯登不拉斯坝和英国的亚格尔坝也同样采用了预应力锚杆加固技术,并取得了极大的成功。20世纪50年代以后,随着预应力技术的进步,锚固加固理论、规范的逐步完善及防腐手段的进步,预应力锚固技术的发展越来越快。目前世界上的各类锚杆己达600多种,每年使用的锚杆达2.5亿根。锚杆不仅种类繁多,而且越来越先进,在国际上对单根预应力锚杆施加的锚固力已达16.6MN(澳大利亚) ,单根锚索长度达114m [2]。

我国预应力锚固技术应用始于20世纪60年代。1964年安徽省梅山水库的坝基岩体的加固中,首次成功使用了预应力锚索[2]。70年代开始在深基坑支挡工程中应用了土层锚杆,先后有北京国际信托大厦、王府井宾馆、京城大厦、上海太平洋饭店、上海展览中心、沈阳中山大厦等基坑工程采用了土层锚杆维护。举世瞩目的三峡水利枢纽工程,在长1607m 、高170m 的船闸边坡处于风化程度不等的闪云斜长花岗岩中,采用4000余根长25.61m 设计承载能力为3000kN 的预应力锚索和近100000根8.14m 的高强锚杆作系统加固和局部加固。它对阻止不

稳定块体的塌滑、抑制塑性区的扩展,提高边坡的整体稳定性发挥了重要作用[1]。

预应力锚固技术的广泛应用与其自身的特点无不相关,预应力锚固技术相对于其他岩土工程技术具有如下一些特征[2]:

(1)预应力锚固通过主动建立的后张预应力场,来降低、消除天然力场对工程地质体或构筑物所造成的危害,达到加固改造被加固物的目的。

(2)预应力锚固具有很强的灵活性和可塑性。预应力锚索安放数量、安放位置、深度、方向及施加的预应力的大小,均可按现场需求进行设计调整。锚固力范围可以小到几十千牛,也可以大到数万兆牛,这么大的主动施加范围,其他加固措施是难以实现的。

(3)预应力锚固能在尽可能少的扰动被锚固体的状况下,达到加固、增稳的目的。

(4)预应力锚固具有良好的交互界面,能与其他工程技术方法组合形成新的性能独特的加固体系。如预应力锚索与排桩结合,形成拉锚支护体系,广泛应用于基坑工程中;预应力锚索与锚喷技术结合形成喷锚网支护体系;预应力锚索与框架网格梁结合形成边坡格构加固技术,被有效应用与边坡支挡工程中。

1.2可回收式锚索研究的意义

城市基坑工程中的边坡支护大多为临时性支护,待主体结构施做完毕后,这些临时性支护结构不再发挥作用,而这些支护结构却永久埋藏在地下无法取出,这样就导致了极大的浪费。预应力锚索一般都是由钢筋或钢绞线组成,长一般约20~30m,有些工程可选40~50m。以50×50m 的基坑为例,当锚索长度为25m 时,若按水平间距2.5m 并打设3道锚索计算,则所浪费的钢材量将达约23.5吨。仅仅在广东、北京地区一年就有数千吨的钢绞线留在地下。以广州为例,据1999年4月8日中国建设报报道,截至1999年,广州地区地下遗留的锚杆多达(20~30)×104m ,仅广州江湾新城一项工程就在地下留下了1 000t钢材[3]。

不仅如此.临时支护无法取出还占用了大量的地下空间,形成地下垃圾,造成地下环境污染,给相邻地块的开发造成很大的影响。随着我国城市建设的不断发展,大量的高层建筑不断涌现,深基坑工程不断增多,锚索应用非常普遍,随之而来造成地下垃圾对周围环境的影响越来越大。如上以一个普通的基坑为例,基坑开挖50m ×50m ,当锚索长度为25m 时,所占用的地下空间达7500m 2,

甚至比基坑开挖面积还大。

土地市场化的发展,人们对地下空间的产权意识也日益增强,锚索(杆)施工时超越红线建设的现象将逐渐被限制。早在20世纪90年代中期,我国就出现了由于红线问题而不能使用锚索进行工程加固的先例,而这类问题在今后的工程建设中将会更加突出。在国外及香港地区更是禁止锚索对红线外地下空间的侵犯,欧美等国家和地区早已在法律上明确规定土地使用者(建设者) 对地块的使用范围。包括地上高度范围、地下深度范围、平面上长度、宽度范围等,也即平面上,地块的使用不得超越红线范围。由于普通锚杆会长期占据大量地下空间,故在国外部分国家和地区使用己受到限制。

因此研究可回收锚索,不仅可以回收钢材,降低造价,更重要的是可以解决临时支护造成的地下建筑垃圾的问题,这对于地下空间的长期开发具有非常广阔而深远的意义。

1.3可回收式锚索国内外研究现状

锚索的回收一般是将有碍于后续工程开发的锚索体进行回收,而作为粘结材料的水泥注浆体以及一些塑料配件和其他一些易于被开挖机械破坏的附件仍会留在地层中。目前国内外已经出现了多种可回收式锚索的类型,例如从施工工艺上可分为机械式回收、力学式回收和化学式回收三种,机械式回收是用联结器将锚索体与异形预应力钢筋等联结起来,在回收时,施加与紧固方向相反的力旋转,使锚索体与联结器脱开后将其取出;力学式回收是用有外套管的钢绞线作为锚索体,在回收时,对钢绞线施加张拉力,将其从锚索体内逐根抽出;化学式回收是先在张拉杆体自由段下部安装发热装置或安装爆破装置,在回收时,使用点火装置分别对其点火,从杆体的粘结段将其切断并拔出。

目前国外应用较为广泛的可回收式锚索型式主要有德国的DYWIDAG 回收式锚索、英国人Anthony D .Barley 等研制开发的SBMA(single bore multiple anchors) 回收式锚索[3]、日本KTB 协会开发的KTB 荷载分散型回收式锚索以及本工程采用的日本国土防灾株式会社开发的JCE(Japan Conservation Engineers)回收式锚索等。

我国众多科研机构和施工单位也对锚索的回收进行了大量的研究与开发工作,并取得了良好的经济和社会效益。这些成果包括[5]:原冶金部建筑研究总院

主持研制的“U ”形回收式锚杆;重庆大学资源与环境科学学院研究设计的适用于地下采矿工程、可根据巷道围岩压力大小选用单、双锚头结构型式的可回收锚杆;陕西华煤岩土工程技术有限公司研制生产的金属可回收锚杆;四川省华蓥山广能集团绿水洞煤矿的“双锚头”可回收锚杆:北京市第三城市建设工程公司的握线式可回收锚杆;20世纪90年代初,我国矿务部门也相继开发了几种用于采矿巷道临时性支护的可回收锚杆,根据锚固端的结构形式不同,可分为麻花式可回收锚杆、偏楔式可回收锚杆及胀壳式可回收锚杆。

这些工作直接节省支护材料及费用,推动了回收式锚杆(索) 在我国的研发和应用,创造了较好的经济、社会、安全效益。但是这些回收式锚杆都具有一定的适用条件,且不同程度地存在一些缺点,如施工工艺繁杂、工人劳动强度大、回收所需的设备复杂笨重、回收率较低、造价较高、回收不完全等。这些缺点也制约了这些回收式锚杆的推广使用。

第二章 预应力锚索锚固理论及作用机理分析

2.1 预应力锚固的基本概念

2.1.1 预应力锚固的基本特征

预应力锚固有如下基本特征:

(1)预应力锚固通过主动建立的后张预应力场,来降低、抑制、消除天然力场对工程地质体或构筑物所造成的危害,达到加固改造被加固体的目的。

(2)预应力锚索具有很强的主动调控性,能充分调用工程地质体或构筑物自身潜在的稳定性并改善其内部应力状态。预应力锚固可主动调整后张预应力力场与天然力的叠加范围和叠加程度,进而充分调用工程地质体的潜在自稳能力,改变其内部应力分布性状和大小,限制有害变形的发生,提高工程结构的稳定与安全。

(3)预应力锚固具有很强的灵活性和可塑性。预应力锚索安放数量、安放位置、深度和方向,施加预应力的大小,均可依据现场需求,加以适当调整,可塑性强。对加固目标施加的力的范围,可以小到几百、几十千牛,也可以大到几兆牛、几十兆牛,甚至达到数千、数万兆牛,这么大的主动施加的力的范围,其他加固措施是难以实现的。

(4)预应力锚固将结构与地层紧密地联结在一起,形成共同工作的体系。这是一项将工程地质体视作工程材料,而加以改造利用的工程技术。

(5)预应力锚固能够在尽可能少地扰动被锚固体的状态下,达到加固、增稳的目的,所以预应力锚固是一种高效、经济的加固技术。

(6)预应力锚固具有良好的交互界面,能与其他工程技术友好链接,形成新的、性能独特的加固体系。 [6]

2.1.2 预应力锚固的应用领域

预应力锚固是一种高效、经济的加固技术,具有广泛的应用领域。目前应用此种技术的工程几乎涵盖建筑领域的各个行业。

(1)深基础和地下结构工程

预应力锚固应用于深基础和地下结构工程主要是表现在:深基坑支挡、地下室抗浮、地下停车场、地下铁道或地下商场、街道的支护等方面。

(2)边坡稳定工程

预应力锚固应用于边坡稳定工程主要表现在:边坡加固、斜坡挖土、挡墙锚固、滑坡治理等方面。

(3)结构抗倾覆工程

预应力锚固应用于结构抗倾覆工程中主要表现在:防止高塔倾倒、防止高架桥倾倒、防止坝体倾倒、防止挡土墙倾覆等方面。

(4)加压装置中的应用

预应力锚固在加压装置中的应用主要表现在:桩的静载试验、加速沉箱下沉装置等方面。

(5)地下洞室工程

预应力锚固在地下洞室中的应用主要表现在:防止洞室坍塌、控制围岩变形等方面。

(6)道桥基础加固工程

预应力锚固道桥基础加固中的应用主要表现在:防止桥墩基础滑动、悬臂桥锚固、吊桥桥墩锚固、大跨度拱形结构稳定等方面。

(7)溢洪道、消力池的抗浮与防护

预应力锚固在溢洪道、消力池的抗浮与防护中的应用主要表现在:水工结构物消力池的抗浮锚固、对溢洪道冲击区的防护等方面。

(8)结构物补强和加固

预应力锚固在结构物补强和加固中的应用主要表现在对已产生的裂缝、变形或滑移的结构物进行加固处理。

(9)闸墩预应力工程

预应力锚固在闸墩预应力工程中的应用主要是为抵抗闸门推力。

2.1.3 预应力锚固的分类

预应力锚固可按加固对象、工作年限、锚孔形态等进行大致分类,其结果见表2.1.

表2.1 预应力锚固主要类型

2.2 预应力锚固的基本原理

预应力锚固技术在工程上已经得到了较为普遍的应用,许多工程技术人员也一直在不断地探索和修正对锚固机理的认识,然而,由于岩土工程的复杂性和锚固单元埋设的隐蔽性,使得这方面的研究远远落后于工程实践。随着计算机技术的普遍应用,研究人员已不限于对锚固工程实践的总结,还借助于计算机强大的

计算模拟功能,深入进行锚固工作单元与土体的相互作用机理、影响因素、失稳破坏模式及长期加固效果的研究,这或许将推动锚固机理理论研究深入发展。

锚固作用机理是指导预应力锚固设计与计算的基础。目前,在这方面已经提出多种理论,但工程界得到普遍认同的也就4种:悬吊作用原理、组合梁作用原理、挤压紧固作用原理和连续压缩拱作用原理[7]。

2.2.1 悬吊作用原理

悬吊作用原理由路易斯·帕内科等人于1952年提出,该项原理认为:软弱、松动、不稳定的岩土体,利用锚索(杆)悬吊于稳定的岩土体中,因而可防止其离层滑落,增强软弱岩层的稳定性。如图2.1所示,在层状岩层中,锚杆将下部不稳定的岩层悬吊在上部稳定的岩层中。非预应力锚索(杆)所受的拉力来自被悬吊的岩层重量,而预应力锚索(杆)除了受到岩层重力作用外,还有预应力,主动推举被悬吊的岩层。

坚硬围岩

松软围岩

图2.1 悬吊作用原理示意图

2.2.2 组合梁作用原理

这种原理是把薄层状岩体看成是一种梁(简支梁或者悬臂梁),早没有锚固前,这些梁只是简单地叠加在一起,由于层间抗剪力不足,在荷载作用下,单个梁均产生各自的弯曲变形,上下缘分别处于受压和受拉状态(如图2.2所示)。用锚索(杆)锚固后,相当于用螺栓将它们紧固成组合梁的形式,各层板便相互挤压,层间摩阻力大为增加,内应力和挠度大为减少,于是增加了组合梁的抗弯强度(如图2.3所示)。当把锚索(杆)打入岩土一定深度,相当于将简单叠合的数层梁变为组合梁,从而提高了岩土体的承载力。锚索(杆)提供的锚固力越

大,各岩土层面的摩阻力就越大,组合梁整体化程度越高,其强度也越大。

+

+

+--

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图2.2 叠合梁作用示意图

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+

图2.3 组合梁作用示意图

2.2.3 紧固作用原理

在块状围岩中,锚索(杆)可将巷道周围的危面彼此挤紧,不但使岩块不掉落,而且能形成可以承受荷载的整体结构(如图2.4所示)。紧固作用主要决定于预应力锚索(杆)的施加力的大小。

锚索(杆)

2.4 紧固作用原理

美国Lang 曾用装满砾石的桶来做紧固试验,验证预应力锚固技术对松散岩

体的紧固作用[9]。该试验是在一个普通的金属桶内填满粒度达10mm 的砾石,料桶在填石前就设置有许多螺栓,砾石由振动捣实至一定程度,然后在砾石表面用螺帽施加应力。将料桶倒转向下时,不但砾石留在桶内,而且由于预应力产生的侧向压力作用,还能使砾石从中间向桶壁传递较大荷载。

为了解锚索(杆)对破碎岩土体的支护作用,澳大利亚雪山地下工程公司、我国冶金建筑研究总院等单位分别先后用碎石、混凝土碎块作材料模拟破碎地层,然后采用预应力锚固,结果发现加固后模型承载能力大大提高。这说明,通过预应力锚固技术,即使毫无粘结力的碎石,也能被加固成能承受很大荷载的整体结构,因此,预应力锚固技术的这种紧固作用在软弱破碎岩土体中能获得较好的发挥。

2.2.4 连续压缩拱原理

连续压缩拱原理认为,在拱形洞室围岩的破裂区中安装预应力锚索(杆)时,在索(杆)体两端将形成圆锥形分布的压应力,如果沿洞室周边布置锚索(杆)群,只要锚索(杆)间距足够小,各个锚索(杆)形成的压应力圆锥体将相互交错,就能在围岩中形成一个均匀的压缩带,即承压拱,这个承压拱可以承受其上部破碎岩石施加的径向荷载[10]。

2.3 预应力锚固单元的设计

预应力锚固单元设计是指在特定地层中,选择出适宜的锚固单元形式和布局,确定锚固单元承载能力和锚固长度等结构参数。被加固地层是锚固系统的一个重要组成部分,由于地层条件千变万化,而锚固单元的锚固性能又对地层的变化及其敏感,所以目前还不可能用一个简单的公式来准确地计算其参数。锚固设计仅用于设计人员在初步设计时估算锚固力等参数。锚固单元在某一特定地层中的锚固性能,通常要经过现场试验来加以确认。

2.3.1 设计要求

锚固单元设计一般要求如下:

(1)设计应在调查、试验、研究的基础上充分考虑锚固区地层的工程地质、水文地质条件和工程的重要性等。

(2)在满足工程使用功能的条件下,应确保设计具有安全性和经济性。

(3)确保锚固单元施加的预应力对结构物(被加固结构及相邻结构)和地层不产生有害影响,约束体产生的位移能控制在允许的范围内。

(4)永久锚固单元的有效寿命不应小于被加固结构物的服务年限。

(5)设计采用的锚固单元均应在进行锚固性能试验后才能用于工程加固。

(6)设计结果与试验结果有较大差别时,应在调整设计参数后重新进行试验。

2.3.2 设计的主要内容

锚固单元主要设计内容如下:

(1)根据地层情况合理选择锚固单元类型和布局。

(2)确定锚固单元埋设深度。

(3)确定锚固单元的锚固力。

(4)确定预应力筋类型及截面面积。

(5)计算注浆体与地层之间的粘结长度。

(6)计算注浆体与预应力筋之间的粘结长度。

(7)确定自由段长度。

(8)根据所选用的张拉设备及锚具,确定张拉段长度。

(9)确定外锚头的型式及结构。

(10)确定锚固单元的防腐措施。

2.3.3 收集相关资料

收集现有工程相关资料的目的是利用最经济的手段获取锚固工程规划、设计

和施工时所需要的有价值的资料和数据,为锚固设计和施工提供完整可靠的理论依据。需调查收集的资料内容如下:

(1)地形地史资料。收集场地及附近区域的地形地貌形成及变迁历史,人工回填地层的历史、回填材料、深度及分布情况,古代或近代滑坡体的形成原因及现状等资料,对潜在滑坡(或不稳定)体的稳定性进行评估。

(2)锚固布局与周围环境。进行锚固场地位置及边界线的确认,了解场地形状、场地内外高差及基准高程、相邻结构物的情况与今后开发计划。

(3)埋设物与障碍物。收集有关原有基础、挡土墙、提防、地下管道、地下暗沟、地下电缆、探洞及文物等埋设物的构筑情况、位置与分布的资料。

(4)气象资料。了解场区及附近区域内的气温、降雨(雪)量、主要风向和风力、冰冻深度,以及随季节变化规律。

(5)地震资料。了解场区位置地震发生的时间、次数、烈度、造成灾害及破坏情况,分析地震发生的频度及与地质构造的关系。

(6)水文地质资料。收集地下水的类型、补充来源、埋藏深度、随季节变化规律、地层的透水性及水质分析等资料。

(7)工程地质资料。收集场区及附近地区已有建筑物、水利工程、桥梁等工程的地质勘察资料及区域性工程地质资料。

(8)地质构造条件。了解地层的类型、节理及密度、倾角、走向、风化程度;了解不良地质现象的位置及发育程度。

(9)类似工程。了解附近甚至外地与本工程条件类似的加固工程的情况,收集有关设计、施工、试验、加固效果、竣工验收报告等资料。

(10)交通状况。了解交通、运输、供水、供气等条件及地方可利用材料来源,当地机械加工的水平及能力。

(11)环境保护。了解噪声、振动及施工可能对周围环境造成的影响;了解污水、污物处理方法。

(12)环保法律地方法规。了解并掌握这些法律法规对工程的影响。

2.3.4 掌握相关技术参数

预应力锚固设计必须要先了解相关的技术参数,详见下表[11]。

表2.2 锚固设计相关技术参数

2.3.5 预应力锚固设计流程

预应力锚固设计包括计算外荷载,决定锚固单元布置形式和安设角度,锚固体的尺寸、自由段长度和预应力筋截面的确定,稳定性验算和锚头设计等主要计算步骤。同时应加强施工后的管理工作,特别是做好长期观测,当观测得到的锚固单元预应力变化不符合设计要求时,应立即寻找对策,以保证锚固的长期可靠性。预应力锚固单元设计的流程如图2.5所示[12]。

图2.5 预应力锚固单元设计流程图

2.3.6 群锚的相互作用

锚索(杆)群的平均力学特征与单根锚索(杆)的特征是完全不同的,当锚索(杆)的间距很小时,他们之间要发生相互影响(如图2.6所示),相互影响的程度受以下因素的控制[13]。

(1)距离:随着相互距离的增加,其相互影响逐渐变小。

(2)地层硬度:地层的硬度越大,其相互影响越小。

(3)地层构造:地层中裂隙和缺陷的存在将减小其相互影响。

由于群锚中各个锚固单元所承受的荷载并不是按预想的那样均衡分布,所以,群锚的总体承载效率总是低于单根的承载效率。根据这一认识,国外许多规范中均对锚索(杆)的相互作用采取了相应的处理方法。例如,在德国工业标准DIN4125中,计算锚索的锚固力时,采取了一个折减系数来考虑群锚的相互影响,把单根锚索的承载力乘以一个折减系数后作为在群锚中的承载力。

(a)

(b)(c)

图2.6 群锚相互作用原理图

(a )拉力型锚索(杆)的影响锥;(b )压力型锚索(杆)的影响锥;

(c )影响圆锥的相互干扰

即使采用了锚固单元抗拔力的折减系数,但还存在许多值得研究的问题,例如,锚索(杆)群在地层中应力分布如何?出现群体破坏时锚索布置密度是多大?注浆压力对形成锚索相互作用有何影响?Coates 和Yu (1971年)的应力分析结果表明,在相邻四倍钻孔直径的范围内,应力仍有变化,所以,为避免群锚效应的出现,应注意如下几点:

(1)锚索的间距应大于锚固段最大直径的四倍,相邻锚固段间距应大于

1.5m 。

(2)在施工中应考虑施工偏差索造成的锚索相互影响。

(3)锚固段与相邻基础或地下设施的距离应大于3m 。

(4)锚固段埋深不宜小于5m 。

2.3.7 影响锚固力的因素

锚固力是指锚固单元(锚索、锚杆)固结于地层(结构)后,所提供的抗拔力。锚固单元在地层中的锚固力受诸多因素的制约,如岩石的强度、结构、粘结材料强度、锚索类型、锚固段形式及施工工艺等,另外,许多尚未了解的因素也对它产生影响。这些因素涉及注浆体与地层界面,注浆体与预应力筋间,多介质、多层面相互结合的复杂力学问题,以及锚固单元与地层相互作用问题。在上述因素中,有两种粘结界面上的剪应力对锚固力有着直接控制作用[14]。

1)粘结界面和剪应力

锚固单元的预应力筋,通常用水泥浆(砂浆)粘结在锚固孔中,因而在内锚段存在两种粘结界面。其一是注浆体与地层间的粘结面,其二是注浆体与预应力筋的粘结面。锚固单元受力后,在这两种界面上均产生剪应力,荷载通过它们才能传递到稳定的土层中。两种界面上的剪应力具有以下三方面的含义。

(1)粘着力。界面间的物理粘着力,当界面上由于剪力作用而产生应力时,粘着力就成为抵抗这种作用的基本抗力,当锚索锚固段产生位移时,这种力就消失。

(2)机械嵌固力。与界面接触形状(如肋节、螺纹和沟槽等)有关的机械连锁力,这种力与粘着力一起发生作用。

(3)表面摩擦力。与界面间的粗糙程度及相互间的压力成函数关系,当界面间产生相对位移时才发生,目前的许多资料中给出了锚索体界面的剪应力值,通常是指以上三个力的合力。

2)锚固段形式

预应力锚索锚固段的具体形式,也是控制锚固力的另一个重要因素。

由于锚索可能会被锚固于性质完全不同的地层中,所以在不同地层中的锚固段型式也有较大的差别,工程中通常可用的锚固单元的锚固段型式可归纳为:直筒型、扩孔型、压力注浆型、多段扩孔型及荷载分散型等5种。

2.4 普通锚和可回收锚锚固段受力机理

普通的自由式拉力型锚索是由钢筋或钢绞线、注浆体、外锚头组成,其传力机理如图2.7。张拉自由段的钢筋或钢绞线,锚固段中的杆体将拉力以剪应力的方式传递给注浆体,注浆体再通过剪应力的方式将力传递给周围岩土体。

图2.7 普通锚传力受力图

本承压型可回收锚索由钢绞线、波纹套管、承载体、固定台座、注浆体、外锚头组成,其传力机理如图2.8。张拉钢绞线,通过固定台座和承载体将拉力以均布压力的形式传递给注浆体,注浆体再通过剪应力的方式将力传递给周围岩土体。

如图2.9,是普通锚和可回收锚锚固段的受力简图,普通锚在端头部受拉,锚固段受剪应力和围压作用;可回收锚是在端尾部受压,同样锚固段受剪应力和围压作用。分析两者的受力机理差别在于:

(1)对于普通拉力型锚索,注浆体处于受拉的状态,不会对孔壁产生径向力, 当增大预应力时,锚固段截面收缩变小,导致浆土界面的粘结强度变小。而对于本承压型可回收锚索,注浆体处于受压状态,当增大预应力时,注浆体会挤压孔壁产生径向力,使锚固段进入三向应力状态,由于锚固段对围岩施加的压力增大,从而使浆土界面的粘结强度有所增大。因此该可回收锚比普通锚索能抵抗更高的剪切力而不致破坏。

图2.8 可回收锚传力受力图

图2.9 两种锚索锚固段受力模型

(2)对于拉力型锚索,注浆体受拉后容易开裂,并导致这种锚固类型的防腐性能较差。而对于承压型锚索,由于注浆体的受压能力远远大予其受拉能力,因此注浆体本身不宜破坏,防腐性能好。因此,该可回收锚的承载力比普通锚索的承载力要大。但是应该指出,压力型锚固单元的承载力受到注浆体抗压强度的限值,因此在设计时应予以考虑。

(3)两者锚固段荷载传递方式不同:拉力型锚索在端头部受力最大,存在最大拉应力,然后向着端尾部方向内力开始递减;而承压型锚索在锚索端尾部受力最大,存在最大压应力,然后向着端头部方向内力开始递减。因此可回收锚有利于将不稳定体锚固在地层更深部,这样可以充分利用锚固段。

(4)对于拉力型锚索,锚杆杆体和注浆体之问为粘结,应采用粘结筋。而承

压型锚索,由于锚索和注浆体之间无粘结,预应力筋可以采用无粘结钢绞线或钢筋,而且为了提高锚索的防腐性能,都在预应力筋外加上套管,将注浆体和钢筋隔离。

第三章 可回收式预应力锚索施工

3.1 概述

3.1.1 工程概况

某地铁车站基坑工程位于某路与某路交汇处,北接某路,东接某立交,西接某南。车站为某线延长段和某线交汇站。其中:某线起讫里程为YDK9+849.140~YDK10+006.890。车站总长157.75m ,标准段基坑深度25.3m 、宽21.3m ,扩大段基坑深度26.3m ,基坑总面积约3645m 2,土方总开挖量约9.14万m 3;某线车站起讫里程某线YDK29+329.75~YDK29+475.950,车站总长146.20m, 标准段基坑深度约16.3m 、长144m 、宽20.7m ,扩大段基坑深度17.4m ,基坑总面积约3994m 2,土方总开挖量约6.5万m 3。

车站总建筑面积21543㎡, 包括车站主体结构,7个出入口和3个风亭。其中:某线车站建筑面积12532㎡(主体10365㎡,附属2167㎡),南北走向,地下三层双柱三跨整体式现浇钢筋混凝土框架结构。某线车站建筑面积9011㎡(主体6712㎡,附属2299㎡),东西走向,地下二层双柱三跨整体式现浇钢筋混凝土框架结构。

本站用锚索支护共为四处,某线、某线各两处,共设有锚索125条,其中某线止水墙位置40条、某线左线37条(含对锚5条)、某线左线30条,某线右线18条(含对锚2条),锚索施工总长度为3312.7延长米,其中一期工程1328延长米。

3.1.2岩土分层及其特性

某站的地层和岩层自上而下共分为九层:1.人工填土;2.淤泥质砂;3.淤泥或淤泥质土、中、细砂;4.冲洪积粉质粘土层;5.残积层;6.基岩全风化;

7.强风化:8·中风化岩;9.微风化岩。此次锚索施工涉及的是2---9层、淤泥

质砂~微风化岩。各土层特性详细如下:

〈1〉杂填土、素填土:杂色、棕红色、黄绿色、灰褐色、灰白色,松散-稍密,湿-稍湿。素填土的组成物主要为人工堆积的粉质粘土和中细砂碎石垫层;杂填土混杂瓦片、砖块和混凝土碎块等建筑垃圾,0.0~0.3m 多为砼、沥青路面,以下多为粘性土,局部耕植土。整个场地内钻孔普遍有揭露。层面标高7.28~

8.36m ,厚度0.50~8.60m, 平均厚度3.40m 。大部欠压实~稍压实。

〈2-1〉层淤泥质土层,主要为淤泥质土及淤泥,灰黑色,流塑,饱和,海陆交互相沉积。由粘粒及有机质组成,有臭味,局部夹薄层粉、细砂,见朽木。整个场地钻孔普遍有揭露,层面标高-4.05~6.85m ,厚度为0.50m ~4.80m ,平均厚度为1.86m 。

〈2-2〉层淤泥质砂层,主要为淤泥质粉砂及淤泥质细砂,灰黑色,松散~稍密,局部中密,饱和。海陆交互相沉积。局部夹薄层淤泥质土。层面标高-1.89~

6.97m ,厚度为〈3-13) 其次为中砂、粗砂、砾砂,灰白色、灰色、浅黄色,松散~中密,饱和,局部含砾石,含粘粒,粒径较均匀,级配差。分布不连续,大多呈透镜体状,层面标高为-2.39~2.28m ,厚度0.90~6.50m, 平均厚度2.52m 。

〈4-1〉 粉质粘土:黄褐色、棕红色、灰白色,可塑,局部硬塑。冲积-洪积而成,以粘粒为主,质较纯,为中等压缩性土层。局部含砾砂。在局部为稍密状粉土,层面标高为-6.29~4.04m ,厚度0.50~7.40m, 平均厚度2.11m 。

〈4-2〉河湖相沉积 淤泥质土层(Q3al ) :灰黑色、深灰色,软塑-流塑,饱和。河湖相沉积,含腐植物(有机质、朽木),味臭。以粉粘粒为主,质较纯,局部含少量细、中砂,间夹薄层中细砂。干燥收缩, 分布较广。层面标高为-4.86~

1.88m ,厚度0.50~5.70m, 平均厚度2.27m 。

〈5-1〉可塑状态的粉质粘土以及呈稍密状的粉土:棕红色,以粘粒为主,含较多粉细砂及少量亚圆状的中粗砂,层面标高为-7.31~1.13m ,厚度0.50~

3.90m, 平均厚度2.25m 。

〈5-2〉硬塑~坚硬状态的粉质粘土以及呈中密~密实状的粉土:棕红色, 以粘粒为主,含较多粉细砂及亚圆状的少量中粗砂。该层偶夹全风化或强风化岩块。层面标高为-9.16~0.08m ,厚度0.50~10.80m, 平均厚度3.07m 。

〈6〉全风化泥质粉砂岩、粉砂岩、泥灰岩:棕红色、深红色、深灰色;岩石已风化成土柱状或土块状,呈坚硬状;岩石组织结构已基本破坏,但结构尚可辨认;岩石碎屑物主要为泥质、粉砂质,局部夹强风化岩块。岩石全风化带在可挖性方面属于土层。层面标高为-13.14~-4.40m ,厚度0.60~5.70m, 平均厚度

2.58m 。

〈7〉强风化泥质粉砂岩、粉砂岩、泥灰岩:棕红色或褐红色,岩石组织结构已大部分破坏,但原岩结构尚可清新辨认,矿物成分已显著变化;风化裂隙很发育,岩体破碎;泥胶结为主,岩芯

破碎,呈半岩半土状,局部呈短柱状及碎块状;岩质软,锤击声沉;夹全风化、中等风化或微风化薄层。层面标高为-17.89~-0.62m ,厚度0.50~13.10m, 平均厚度3.07m 。

〈8〉中等风化的泥质粉砂岩、粉砂岩、泥灰岩:棕红色或褐红色成,泥质状、粉粒状结构,中厚层状构造;岩石组织结构部分破坏,矿物成分基本未变化,见裂隙多被方解石脉充填胶结;泥质、钙质胶结,胶结一般,岩芯较完整,以短柱状-块状为主;岩质稍硬;岩石完整性指标(RQD)一般70%。该层强风化及微风化夹层较多。层面标高为-24.04~-4.17m ,厚度0.50~7.10m, 平均厚度2.51m 。

〈9〉微风化泥质粉砂岩、粉砂岩、泥灰岩:棕红色或褐红色,泥质、粉粒状结构,块状构造;岩石组织结构基本未变化,见少量风化裂隙,被灰白色方解石脉充填胶结;铁质、钙质胶结为主,胶结良好,岩芯完整,以长柱状为主(节长10~30cm ,部分可达35~100cm) ;岩质致密、坚硬,锤击声响;微风化岩层局部夹强、中等风化岩层。岩石完整性指标(RQD)为90%。层面标高为-25.34~-4.87m ,厚度0.85~17.60m, 平均厚度5.65m 。

3.2 可回收式预应力锚索施工

3.2.1 施工准备

在锚索施工前三天锚索施工相关人员、设备进场,进行必要的水、电管线布设、泥浆池及泥浆沟的制作及机械设备的组装调试等前期准备工作,对锚索施工

所需的材料如钢绞线、垫块及锚头等材料提前制作加工,对施工所需材料进场后立即进行相关的检验工作,保障施工中使用合格的货源,提前做好用于张拉千斤顶标定工作。并做好施工人员的安全教育工作。

3.2.2 锚索施工技术参数

(1)、Ⅳ一Ⅳ线(某线左线)

第一排冠梁上水平对锚为5束钢绞线,共5根,锚索长度分别为22.1m 、19.1m 、16.1m 、13.1m 、lO .1m 。锚索无需注浆,张拉锚定即可,设计轴向力575KN ,施加预应力345KN 。

第二排锚索距地面4.2m ,5束钢绞线,锚索长度29.1m 。锚固段20.1m ,非锚固段9m ,水平夹角300,设计轴向力649KN ,施加预应力390KN ,其抗拔力平均每米3.2吨。

第三排锚索距地面7.7m ,5束钢绞线,锚索长度26m 。锚固段18m ,非锚固段8m ,水平夹角300,设计轴向力775KN ,施加预应力465KN ,其抗拔力平均每米4.3吨。

第四排锚索距地面10.5m ,水平夹角300,5束钢绞线,锚索长度20.2m 。锚固段15m ,非锚固段5.2m ,设计轴向力622KN ,施加预应力373KN ,其抗拔力平均每米4.2吨。

第五排锚索距地面13m ,水平夹角300,5束钢绞线,锚索长度15.5m 。锚固段10.1m ,非锚固段4.4m ,设计轴向力762KN ,施加预应力457KN ,其抗拔力平均每米7.5吨。

(2)、Ⅶ一Ⅶ线(止水墙位置)

第一排锚索距地面1.5m ,水平夹角300,5束钢绞线,锚索长度39.5m 。锚固段长度31.4m ,非锚固段长度8.1m 。设计轴向力448KN ,施加预应力269KN ,平均每米抗拔力1.4吨。

第二排锚索距地面4.2米,水平夹角300,5束钢绞线,锚索长度37.7m 。锚固段30m ,非锚固段7.7m 。设计轴向力720KN ,施加预应力432KN ,平均每米抗拔力2.4吨。

第三排锚索距地面7.7m ,水平夹角300,5束钢绞线.锚索长度32m 。锚固段23m ,非锚固段9m ,设计轴向力594KN ,施加预应力356KN ,平均每米抗

拔力2.6吨。

第四排锚索距地面lO .5m ,水平夹角300,5束钢绞线,锚索长度23.5m 。锚固段17m ,非锚固段6.5m ,设计轴向力560KN ,施加预应力336KN ,平均每米抗拔力3.3吨。

(3)、Ⅷ- Ⅷ线(某线左、右线)

第一排锚索距地面1.5m ,分为某线左线、右线,左线为冠梁上水平5束对锚,共2根,锚索长度分别为10.2m 、8.2m ,锚索无需注浆,张拉锚定即可; 右线第一排与水平夹角为300,,锚索长度48.7m ,锚固段38.7m ,非锚固段长度10m ,5束钢绞线。设计轴向力686KN ,施加预应力412KN ,平均每米抗拔力1.8吨。

第二排锚索距地面4.2m ,水平夹角300,5束钢纹线,锚索长度43.3m 。锚固段33.3m ,非锚固段10m 。设计轴向力616KN ,施加预应力370KN ,平均每米抗拔力1.85吨。

第三排锚索距地面7.7m ,5柬钢绞线,锚索长度37.1m 。锚固段30.5m ,非锚固段6.6米,设计轴向力735KN ,施加预应力441,平均每米抗拔力2.4吨。

第四排锚索距地面10.5m ,水平夹角300,5束钢绞线,锚索长度31.1m 。锚固段25.5m ,非锚同段5.6m ,设计轴向力680KN ,施加预应力408KN ,平均每米抗拔力2.7吨。

第五排锚索距地面24.5m ,水平夹角300,5束钢绞线,锚索长度24.5m 。锚固段18m ,非锚固段6.5m ,设计轴向力475KN ,施加预应力285KN ,平均每米抗拔力2.6吨。

3.2.3 施工工艺流程

l 、钻机就位

根据设计图纸及相关规范的要求,基坑土方挖至锚索标高以下500mm 时,应立即停止继续开挖,平整作业面范围场地,吊入钻机就位,钻机下面应垫枕木,保证其平整度。采用罗盘测量钻秆角度,控制误差在±2度以内。钻机安装要求牢固,施工中不得产生移位现象。

2、钻孔、清孔

锚索钻孔设备采用XY-300专业锚杆机,钻孔位置、孔深、孔径及钻孔倾角均应满足设计要求,成孔直径为150mm ,在局部含砂地段用钢套管跟进至穿

过砂层1.0~2.0m 处,以防塌孔。在无砂层地段套管跟进至l ~3米,起定位、导向作用,锚索实际钻孔深度应比设计深度长0.5m 以保证锚索推送到位,钻孔采用回转钻进方式,钻进时采用泥浆循环护孔,反复循环,对孔口流出的泥浆不断清除残渣。遇含砂层地段应加大泥浆比重,以防塌孔,钻孔达到设计深度后,继续超钻20~30mm ,钻孔完毕后,反复用泥浆循环清孔,以清除孔内泥渣等残留物。当遇有严重塌孔,以致锚索送不进去,应拔出锚索,二次钻进、清孔,切不可强行插入,或若孔内渗水量较大或者钻孔穿过砂层时,拨去钻杆,改用套管钻孔,成孔后应立即进行注浆。针对本工程地质特点和锚索较长,采用三翼钻头配备高压泥浆泵水循环钻进工艺。

图3.1 可回收锚索施工工艺流程

3、锚索制作

可回收锚索是采购钢绞线进行现场制作的,钢绞线的下料长度=锚索设计长度+锚头(腰梁) 厚度0.8米长度。锚索组装在组装架上进行,组装前应仔细检查钢绞线是否平直、完整,剔去带锈和含有齿痕的钢绞线。锚索组装结构采用枣核形,依次为导向帽,架线环(对中支架) 、束线环(内锚固段) ;隔离波纹管,对中支架(自

由段) ,注浆管沿全长设置,因设计要求采用二次注浆法,二次高压注浆管应设置在锚索中间(一次性使用,不回收) ,为保证锚索在钻孔内居中,保证一定厚度的砂浆保护层(不小于2.0CM) 。

4、安放锚索

锚索在向孔内安装就位前,要重新检查钻孔是否符合设计要求,检查锚索各部的位置是否正确,捆扎是否牢固,经检查合格的锚索即可向孔内安装,安装过程还要观察锚索送入孔内是否畅通,如果发现锚索送入钻孔内困难,必须将锚索取出重新钻孔安装。安放锚索时,应防止扭曲压弯,注浆管随锚杆一同放入孔内,管端距孔底为50~100mm ,杆体放入角度与钻孔倾角保持一致,且插入孔内深度不应小于锚索长度的95%,安放好后杆体始终处于钻孔中心。下锚时在注浆管与锚头齐平处作一标记,下锚时抓住锚索和注浆管一齐下,以防止注浆管脱落,下锚完毕,再次检查注浆管与锚头是否齐平,如发现注浆管拉出,应拨出锚索,重新下锚。

5、再次清孔

下锚完毕后,改用大泵量清水清孔,置换出孔内泥浆,直至孔口流出清水为止。

6、锚索注浆

锚索注浆是锚索施工的关键技术之一,注浆质量决定了锚索的拉拨力。清孔完毕后,连接好注浆泵和预埋的注浆管,同时按设计要求制备好水泥浆,进行注浆。采用底部注浆工艺,压力灌入水灰比为0.45的42.5R 普通硅酸盐水泥净浆,注浆压力为0.5~1.0MPa 。水泥浆过筛,整个灌浆过程必须连续。一边灌浆一边拨出灌浆管,拨管过程中必须保证灌浆管始终埋在水泥浆内,一直到孔口流出水泥浆为止,方可终止注浆。为提高水泥早期强度,可加入3%的三乙醇胺。灌浆完毕后,拨出注浆管。灌浆完毕,应立即清洗灌浆设备。

7、张拉与锁定:

预应力锚索在注浆lO 天后可进行张拉,分5级张拉至设计值并锁定。张拉腰梁的承压面应平整,并与锚索的轴线方向垂直。锚索张拉之前,须对千斤顶,油压表和高压油泵进行系统标定,采用整体张拉方式。

3.2.3可回收锚索的试验、质量控制

1)试验

回收锚施工前在实地有代表性地层中作一、二组试验,试验方法采用循环加、卸荷载法。锚索正式张拉前,取0.1倍的设计轴向力预先张拉,使其各部位紧密接触。张拉荷载按设计荷载的0.1F→0. 25F→0. 50F→0. 75F→l.0F→1.2F 逐级加荷(F为设计轴向力) ,每级荷载的观测时间不少于5分钟,并应等变形稳定后,方可进行下一级荷载的张拉。

●待孔内水泥锚固体强度达到75%设计强度后方可进行张拉作业,一般在锚杆注浆10天后进行;

●采用循环加荷,初始荷载为锚杆设计拉力的0.1倍,最大试验荷载不超过锚杆杆体承载力标准值的0.9倍;

●在每级加荷等级观测时间内,锚头位移量不大于0.1mm 时可施加下一级荷载,否则要延长观测时间,直至锚头位移增量在2h 内小于2.0mm 时再施加下一级荷载;在每级的观测时间内测读锚头位移三次,并作好详细记录。

2)质量控制

(1)在钻机成孔时,锚孔端部来回扩孔成倒锥形,做到底部比上部大;钻机安装稳固并在施工中随时校正,保证锚杆孔的倾角与设计相符,并且钻孔保证平直。锚索水平方向孔距误差不应大于100mm 。

(2)清孔、洗孔要干净彻底,直至孔中流中清水为止,以保证锚孔孔壁与锚固水泥体的充分粘结。

(3)锚索的非锚固段要用塑料管包裹好,防止锚索直接与水泥浆接触,失去非锚固段作用。

(4)水泥浆应搅拌均匀,随用随搅,水泥浆应在初凝前用完,同时应过筛,防止石块、杂物混入浆液;施工中严格按水灰比制浆,实际灌浆量应大于理论灌入量,灌浆压力为0.5~1.0MPa ;为不改变水泥浆的水灰比而增强其可泵性,可在浆液中加入3%的减水剂。

(5)工程所用的主要材料及锚索锚具、夹片等必须经质检部门检验合格,并有出厂合格证证明书方可使用。

(6)预应力锚杆张拉前应对张拉设备进行标定。张拉时应先小吨位将杆体拉紧,使其每根索体受力均匀,再一级一级加至设计锁定力。张拉的顺序应考虑

锚杆间的相互影响,采用跳拉的方式进行。锚杆锁定后,若发现有明显的应力损失时,应进行补偿张拉。

(7)施工过程中,要有专职技术人员在现场做好质量验收和有关现场指导,发现问题及时处理。

3.3施工部署、劳动力、设备配置计划

3.3.1施工部署

l 、场地准备

(1)锚索钻孔前应仔细探明地下管线的准确位置,确保地下管线安全。 (2)施工前须整平施工场地,止水墙位置第一层锚索施工时将机械架设在混凝土支撑梁上,并做好布孔工作。

2、技术准备

技术准备工作在开工前完成,由工程技术负责人组织实施,包括资料收集、图纸会审、施工组织编写与审核、施工图表制作、等项工作。

(1)资料收集

a. 场地工程地质勘察报告; b .施工平面图; c .桩位布置图;

d .地下管道等障碍物分布图。

(2)施工前应准备足够的施工记录报表、施工工程量汇总表及开工、竣工与验收的签证单等与工程有关资料。

施工前由公司总工程师向项目技术负责人交底,项目技术负责向全体工作人员进行技术交底。内容包括:工程概况、设计要求、施工技术参数和工艺参数、保证质量的措施及旋工安全管理制度。

3.3.2施工组织管理

l 、管理架构

2、部门职责 ①项目经理部

项目经理一名,负责全面工作,技术管理上实行主任工程师负责制,全面负责生产技术和质量管理工作。值班工程技术人员一名,具体负责处理生产施工中的技术质量和安全问题。施工员一名,按设计图纸指导生产班组完成施工任务。质检员、安全员各一名,.在项目经理的领导和协调下,分管工程施工验收、质量检查、安全检查等工作。质检员、安全员分别是质量检查组、安全检查组的骨干力量,与各施工班组密切协作,落实施工质量、安全管理措施的实施。 ②生产班组

钻孔班:负责锚孔的定位、钻进施工、清孔等工作;

制安班:负责锚索的进场验收与现场制作的部分,另需协助下锚: 注浆班:负责水泥浆液的搅拌和灌注工作

张拉锁定班:负责锚索锚、夹具的安装及预应力施加。 ③后勤保障

设材料供应、机修、电工各一名,负责工程材料和设备的供应和检修,电工应配合安全员对机电设备的用电安全检查。材料供应由专人负责,加固料由对口厂家供应,所用的钢材、水泥的生产厂家要有市建委颁发的认证书,并有材料出厂合格证,所有材料经复检合格后方可使用。

3.2.3 劳动力配置计划

本工程计划投入的劳动力见下表:

表3.1 投入的劳动力计划表

3.2.4 施工设备配置计划

本工程计划投入的主要机械设备见下表:

表3.2 计划投入的主要机械设备表

3.4安全生产文明施工

3.4.1 安全生产

1、成立以项目经理为组长、技术负责人为副组长的安全文明施工领导小组,制订本工程的安全生产,文明施工制度。

2、施工现场实行三相五线制,确保施工用电安全。

3、本工程设置专职安全员,督促各工种严格按照本工种的安全操作规程执行。施工中每一道工序都必须作好施工安全措施交底,明确安全施工重点,克服盲目施工。

4、机电设备必须由专职人员操作,按规定作好维修保养。

5、坚持特种工种持证上岗,严禁非操作人员代岗。

3.4.2 文明施工

l 、泥浆排放:施工中循环泥浆沿泥浆沟流动流入泥浆池,对于废弃泥浆经沉淀后排放,待一定时间泥浆沉淀干涸后再行处理。

2、现场必须按照文明施工的标准和具体要求组织施工,采取分班组包干,责任到人的办法,使文明施工现场管理工作形成天天有人抓,事事有人抓,一抓到底的文明机制。

3、施工现场周围要保持环境卫生,不准乱倒垃圾、渣土,不准扔废弃物,不准乱排污水。

4、做好饮食卫生工作,防止流行病毒的传播,积极采取预防措施,添置防

护用品;食堂不购买变质食物:保证职工有一个良好的生活、工作环境。 5、搞好文明施工教育,加强消防、保安工作。

第四章 结 论

本工程采用可回收式预应力锚索技术在围护形式中,可配合围护桩使用,对于提高围护桩的抗侧压能力有很大帮助,在深基坑中效果尤为明显。若深基坑的面积较大、支撑梁设置在基坑角部的,则角撑范围以外的围护可使用可拆卸式预应力锚索。该技术对于节省工期、保证深基坑施工的顺利进行有良好的应用前景。

可回收式预应力锚索具有结构合理、施工与回收工艺简单的优点,随着我国绿色工程概念的推广,越来越多的可拆卸锚索一定会得到广泛应用

参考文献

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Dovonpon[J].GroundE ngineering,19 79,v01.12(7):25033

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西北工业大学网络教育学院毕业论文

致 谢

历时将近两个月的时间终于将这篇论文完成, 在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍,都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要忠心感谢我的论文指导老师——蒋德渝老师,在他无私、悉心的指导和帮助下,不厌其烦的对论文进行修改和改进。在此向帮助和指导过我的各位朋友们表示最忠心的感谢!感谢这篇论文所涉及到的各位学者。

本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我很难完成本篇论文的写作。 感谢我的同学和朋友,在我写论文的过程中给予我很多该课题的素材,还在论文的撰写和排版等过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和学友批评和指正,让我从中学习到更多,谢谢!

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