設(shè)為首頁 | 加入收藏 | 聯(lián)系我們
工程與服務(wù)
西安地鐵二號(hào)線洲際廣場(chǎng)錨索拔除工程
1.工程概況
西安地鐵二號(hào)線北大街站~鐘樓站區(qū)間盾構(gòu)隧道通過在建的洲際廣場(chǎng)樁錨聯(lián)合支護(hù)的基坑錨固區(qū)。錨索（桿）影響的隧道里程起止于YCK12+935.6～YCK13+125.488，長(zhǎng)度190m。需要拔除的錨索估計(jì)有210根。
洲際廣場(chǎng)錨固區(qū)采用的是豎向三道4?12.5預(yù)應(yīng)力錨索，注M20砂漿，每根長(zhǎng)30m，其中自由段5m，錨固段25m，向下傾角15°，水平方向間距1.5m；拉拔力分別為350KN、400KN、450KN。成孔采用螺旋鉆，施工過程中有鉆桿斷裂的情況，部分鉆桿沒有取出來。東側(cè)孔有擴(kuò)大直徑現(xiàn)象，M20砂漿注入量有的達(dá)到設(shè)計(jì)的2～3倍，甚至5倍的情況都有。估計(jì)錨固端頭形成了蘑菇頭。
洲際廣場(chǎng)錨索與右線隧道的關(guān)系
該處基坑?xùn)|側(cè)為人行布道，下面有電力和通訊管線，基坑安全性要求較高。根據(jù)宏府地產(chǎn)集團(tuán)工程部的意見，為了基坑的整體安全，錨索拔除工作要在回填過程中進(jìn)行。為了獲取準(zhǔn)確的各項(xiàng)參數(shù)，為拔除洲際廣場(chǎng)所有錨索的順利實(shí)施積累經(jīng)驗(yàn)，決定進(jìn)行錨索拔除試驗(yàn)，試驗(yàn)對(duì)象為第三排錨索。任取3根進(jìn)行試拔。
2.工程水文地質(zhì)
該地區(qū)地層自上而下，為第四紀(jì)新黃土、老黃土、飽和軟黃土、古土壤等，盾構(gòu)隧道埋深10～12m，主要位于硬塑～可塑的黃土和古土壤地層中。
地下水主要為第四系孔隙潛水，含水層屬弱—中等透水層，埋深10~13m，隧道位于含水層以下，由于早期基坑施工的降水，該處的地下水位可能會(huì)更低些。目前由于洲際廣場(chǎng)基坑降水還在進(jìn)行，地下水位估計(jì)在基坑的底部0.5m以下。
3.錨索拔除過程中的難點(diǎn)及所能遇到的問題
3.1直接拉拔會(huì)遇到反力不足的問題；
3.2鋼絞線（或錨桿主筋）有可能會(huì)被拉斷，使拔除試驗(yàn)被終止；
鋼絞線被拉斷
3.3拔固過程中，錨索錨固段土體塑性變形區(qū)增大，對(duì)基坑穩(wěn)定性不利；
拔錨時(shí)土體塑性區(qū)
3.4已有錨索的鋼絞線外露部分沒有足夠的長(zhǎng)度，使拔錨的夾具無法工作；
3.5拔錨過程及拔錨后對(duì)基坑穩(wěn)定性的影響問題。
4.解決方案
4.1解決方案
跟據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘、收集資料，結(jié)合本地區(qū)類似工程施工的經(jīng)驗(yàn)，擬對(duì)以下三種方案進(jìn)行論述。
方案1：直接拉拔
（1）直接拉拔法是在現(xiàn)有受力錨索現(xiàn)狀情況下直接拉拔。直接拉拔會(huì)遇到以下問題：
1）抗拔反力嚴(yán)重不足，反力平臺(tái)梁的剛度不足；
2）已有錨索的鋼絞線外露部分不夠長(zhǎng)，夾具無法作業(yè)；
3）錨索錨固段在拉拔過程中，土體的塑性變形區(qū)增大，對(duì)基坑的穩(wěn)定性非常不利；
4）有拉斷鋼絞線的可能，而使拉拔試驗(yàn)無法繼續(xù)。
（2）解決問題的方法及措施：
1）在現(xiàn)有腰梁上背焊鋼板或并聯(lián)工字鋼以增大腰梁的剛度；
2）加工特種夾具延伸裝置，使鋼絞線等效延長(zhǎng)，以便能夠夾緊；
3）錨固段周圍土體塑性變形區(qū)大以及有可能剪斷鋼絞線兩個(gè)問題無法解決。
方案2：錨索周邊打應(yīng)力解除孔后拉拔
此方案是針對(duì)直接拉拔方案中無法解決的兩個(gè)問題進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在拉拔之前，按一定的次序在已有錨索周邊進(jìn)行鉆孔，鉆孔直徑110～120mm，鉆孔的深度根據(jù)解除后的錨索的剩余抗拔力進(jìn)行調(diào)整，最深鉆至已有錨索錨固端的尾部。成孔的角度應(yīng)盡量與擬拔錨索一致。必要時(shí)也可在上部應(yīng)力解除孔中注入少量水，使其對(duì)錨固段周圍土體進(jìn)行軟化。這樣做，第一可以阻止錨固段周圍土體塑性變形的擴(kuò)大；第二降低了錨索的抗拔力，防止了鋼絞線被拉斷的問題。最后采用水泥砂漿灌注封孔。該方案需要最小操作空間約3.0m寬。
應(yīng)力解除孔位置設(shè)置示意
方案3：跟管鉆進(jìn)套取錨索
加工特制的三翼鉆頭，鉆頭外徑250～300mm，鉆孔跟進(jìn)套管直徑約為195mm，孔內(nèi)采用高壓風(fēng)或循環(huán)泥漿進(jìn)行出渣。鉆進(jìn)角度盡量與原錨索一致，使鉆擬拔錨索位于鉆管具的中央，當(dāng)鉆至錨桿的尾部時(shí)，便可輕松取出錨索。最后采用水泥砂漿封孔。
跟管鉆進(jìn)套取錨索示意
4.2施工工藝：
（1）待回填土填至距離錨索0.5m左右時(shí)，拆除拔除錨索段的鋼圍檁。
（2）用MK型號(hào)的鉆機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)工作，將鉆進(jìn)過程中排出的泥漿排入預(yù)制的泥漿池內(nèi)。
（3）完成鉆孔作業(yè)后，安裝反力裝置，固定抽錨千斤頂。
（4）用夾具將錨索端頭與千斤頂連接牢固后，開始實(shí)施錨索拔除工序。
（5）錨索拔除過程中，拉拔力須緩慢、逐步地增加，循序漸進(jìn)，當(dāng)錨索有松動(dòng)的現(xiàn)象時(shí)，注意保持拉拔力的平衡，避免發(fā)生錨索斷裂的現(xiàn)象。
（6）拔除一段，切斷一段，保證工作空間。
（7）拔除工作完成后，及時(shí)用水泥砂漿對(duì)索孔進(jìn)行充填。
5.各方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較
方案1，直接拉拔由于不能解決錨固段土體塑性變形區(qū)大以及有拉斷鋼絞線的可能性兩大問題，致使拉拔工作達(dá)不到預(yù)期目的。因此方案基本上是不可取的。
方案2，應(yīng)力解除孔法，理論上沒有問題，但實(shí)際操作比較復(fù)雜，費(fèi)用較高。
方案3，需要加工設(shè)計(jì)特種鉆頭及鉆探工藝，對(duì)鉆孔技術(shù)要求高，一旦試驗(yàn)成功后期成本比較低。
以上三種方案，第一方案不可取，第二、第三方案可作為試驗(yàn)方案，試驗(yàn)時(shí)先進(jìn)行第三方案的試驗(yàn)再進(jìn)行第二方案試驗(yàn)。
通過信息化反饋指導(dǎo)施工，根據(jù)《北大街～鐘樓區(qū)間錨索（桿）拔除段設(shè)計(jì)方案與技術(shù)要求》的圖紙會(huì)審和設(shè)計(jì)交底會(huì)要求，開始拔除時(shí)，完成5根錨索拔除后即應(yīng)對(duì)錨索孔充填水泥砂漿，避免造成地層沉降過大。通過信息化施工，若監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反映洲際廣場(chǎng)基坑非常穩(wěn)定時(shí)，可以適當(dāng)增大一次性回填注漿的范圍。
我方在第三排錨索拔除時(shí)，通過調(diào)查分析洲際廣場(chǎng)地下水位情況、土體物理力學(xué)性質(zhì)、簡(jiǎn)化力學(xué)模型分析基坑的穩(wěn)定性后，結(jié)合工程實(shí)踐，通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，逐步擴(kuò)大了一次性回填注漿的范圍。在拔除第二排錨索的過程中，由于錨索角度變化較大，極大的增加了錨索拔除施工的難度，降低了施工進(jìn)度，由于錨索拔除工期較緊，并且根據(jù)監(jiān)控量測(cè)值，我們分析第二排錨索拔除完成后對(duì)地表沉降及基坑水平位移影響很小，因此，為了加快錨索拔除施工進(jìn)度，在地表沉降和基坑水平位移很小的前提下，我單位決定繼續(xù)采用信息化反饋指導(dǎo)施工，修改為每10孔為一個(gè)回填注漿批次。
6.洲際廣場(chǎng)錨索拔除專項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案與應(yīng)急預(yù)案
6.1 地面、基坑內(nèi)巡視制度
在錨索拔除過程中，地面和基坑內(nèi)各設(shè)一名安全巡視員，密切注意錨索范圍30m范圍內(nèi)的地面沉陷、裂縫變化、圍護(hù)樁變形和土體脫落、坍塌等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)異常情況立即報(bào)告。
6.2專項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案
（1）測(cè)點(diǎn)布置：洲際廣場(chǎng)錨索拔除設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)10個(gè)，其中東側(cè)人行道上間距10m設(shè)置一個(gè)，共計(jì)10個(gè)，距離基坑約10～20m；每5根樁布置一個(gè)傾斜測(cè)點(diǎn)，共計(jì)20個(gè)；合計(jì)30個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
（2）測(cè)量方法：采用精密水準(zhǔn)測(cè)量方法。采用洲際廣場(chǎng)已有的測(cè)量基點(diǎn)和附近水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)取得初始高程。觀測(cè)時(shí)各項(xiàng)限差應(yīng)嚴(yán)格控制在規(guī)定額度之內(nèi)，對(duì)不在水準(zhǔn)路線上的觀測(cè)點(diǎn)，一個(gè)測(cè)站不宜超過3個(gè)，超過時(shí)應(yīng)重讀后視點(diǎn)讀數(shù)，以作核對(duì)。首次觀測(cè)應(yīng)對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)三次觀測(cè)，三次高程之差應(yīng)小于±0.5mm，取平均值作為初始值。
（3）監(jiān)測(cè)頻率與上報(bào)方式：每天監(jiān)測(cè)一次，數(shù)據(jù)匯總后立即向地鐵監(jiān)理單位和宏府地產(chǎn)集團(tuán)工程部、洲際廣場(chǎng)施工單位匯報(bào)。
（4）數(shù)據(jù)分析與處理：地表沉降測(cè)量隨施工進(jìn)度進(jìn)行，根據(jù)開挖部位、步驟及時(shí)監(jiān)測(cè)，并將各沉降測(cè)點(diǎn)沉降值繪制成沉降變化曲線圖、沉降變化速度、加速度曲線圖，并根據(jù)沉降變化曲線圖和沉降速率來判斷沉降變化趨勢(shì)，必要時(shí)采用回歸計(jì)算來推測(cè)沉降終值。
（5）監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)：在信息化施工中,監(jiān)測(cè)后應(yīng)對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)整理分析,判斷其發(fā)展變化規(guī)律,并及時(shí)反饋到施工中,以此來指導(dǎo)施工。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，采用Ⅲ級(jí)管理制度作為監(jiān)測(cè)管理方式。
6.3 應(yīng)急預(yù)案
（1）對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，立即采取合理措施，并報(bào)告地鐵監(jiān)理、業(yè)主單位和宏府地產(chǎn)集團(tuán)工程部、洲際廣場(chǎng)施工單位。同時(shí)錨索拔除施工暫停，并采取措施進(jìn)行處理：
1）沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有不斷增大的趨勢(shì)；
2）基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形過大或出現(xiàn)明顯的受力裂縫且不斷發(fā)展；
3）變形時(shí)態(tài)曲線長(zhǎng)時(shí)間沒有變緩趨勢(shì)。
（2）施工技術(shù)處理措施
1）地表沉降超過-20mm，錨索拔除時(shí)孔洞內(nèi)不得再加水；地表沉降超過-30mm時(shí)，地面采取注漿加固措施，或在基坑內(nèi)采取水平注漿加固措施。
2）圍護(hù)樁傾斜超過-20mm，錨索拔除時(shí)孔洞內(nèi)不得再加水；圍護(hù)樁傾斜超過-30mm，需要采取基坑內(nèi)預(yù)支撐的措施；圍護(hù)樁傾斜超過-40mm時(shí)，暫停錨索拔除施工，基坑內(nèi)用型鋼支撐，并采取水平注漿加固措施。
（3）人員緊急疏散措施
一旦地面沉降超過-50mm，或者圍護(hù)樁位移超過50mm時(shí)，人員和設(shè)備撤離現(xiàn)場(chǎng)，撤離通道只有現(xiàn)場(chǎng)馬道。此時(shí)要確保馬道暢通，不能堆積雜物和停放施工機(jī)具、車輛等。
（4）緊急救助
洲際廣場(chǎng)基坑外是陜西省中醫(yī)藥研究院（醫(yī)院），一旦出現(xiàn)人員傷殘，傷殘人員可在5分鐘內(nèi)送到醫(yī)院。
7.洲際廣場(chǎng)錨索拔除效果評(píng)價(jià)
通過精心組織施工，洲際廣場(chǎng)錨索全部拔除后，洲際廣場(chǎng)基坑錨索拔除一側(cè)地表最大累計(jì)沉降值為-4.74mm，最大累計(jì)隆起值為3.02mm，均在地表沉降允許范圍（-30mm~+10mm）內(nèi)；樁頂最大累計(jì)水平位移值為-1.42mm和3.22mm，均在樁頂位移允許范圍（-30mm~+30mm）內(nèi)。因此，采取跟管鉆進(jìn)拔除錨索的方案對(duì)基坑的影響控制得非常好，達(dá)到了預(yù)定的良好效果。
下一篇： 暫無
上一篇： 暫無