大跨度地铁车站深基坑预应力锚索施工技术
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预应力锚索在地铁明挖基坑中的应用发布时间:2021-06-24T09:54:28.627Z 来源:《建筑实践》2021年5期(中)作者:刘延[导读] 预制化构件施工能提高工程质量、缩短工期、降低成本的有效办法刘延中建二局第三建筑工程有限公司北京 100070摘要:预制化构件施工能提高工程质量、缩短工期、降低成本的有效办法,现针对长春市地铁6号线工程南部新城西站装配段预应力锚索支护体系的施工,详细的介绍了预应力锚索施工工艺,能为同类工程有一定的参考价值。
关键词:地铁;预应力锚索;装配式车站。
引言随着城市地铁大规模的建设和岩土锚固技术的不断发展,预应力锚索支护体系在地铁车站主体围护结构中的应用越来越广泛,但由于锚索施工质量受地层条件材料强度、张拉机具等影响较大,容易出现锚固力不足的现象,导致基坑侧壁变形,变形严重时会造成基坑坍塌,而地铁施工的安全和质量日益受各界的高度重视,因此对预应力锚索支护体系的施工工艺和锚固质量要求也越来越高。
因此制订合理的施工工艺和施工技术控制手段,将有助于提高锚索锚固效果,以确保地铁施工质量及安全。
现以中建二局施工的长春市地铁6号线工程南部新城西站装配段预应力锚索支护体系为例,对预应力锚索的施工技术等进行研究与探讨。
1 工程概况本工程为长春市地铁6号线工程南部新城西站,是一座具有现浇段+装配段+盖挖段的多种施工工艺的车站。
南部新城西站位于新明街与华远路交叉口处,沿华远路呈东西向设置。
车站总长238.7m,由小里程至大里程依次为:34.6m现浇结构、1m后浇带结构、158m预制装配结构、23.6m盖挖逆作结构、21.5m明挖结构。
车站开挖深度19.3~21.9m,明挖现浇结构采用“钻孔灌注桩+钢管内支撑”支护形式;预制拼装结构采用“钻孔灌注桩+锚索外支撑”支护形式;盖挖逆作顶板基坑采用土钉墙支护,结构采用“板撑+中间钢管柱”支护/支撑形式。
装配段结构上下布置5道锚索外拉,间距3.8m、3.5m、3.6m、3.6m,锚索直径250mm,长度16-27m。
预应力锚索施工技术预应力锚索是一种广泛应用于岩土工程中的加固技术,它通过将高强度的钢绞线或钢丝束锚固在岩土体中,施加预应力来提高岩土体的稳定性和承载能力。
预应力锚索施工技术具有施工灵活、效果显著、适应性强等优点,在边坡防护、隧道支护、坝体加固等工程中发挥着重要作用。
一、预应力锚索的构成与工作原理预应力锚索通常由锚头、锚索体和锚固体三部分组成。
锚头位于锚索的外端,用于连接张拉设备并锁定预应力;锚索体一般采用高强度的钢绞线或钢丝束,是传递预应力的主要部件;锚固体则埋设在岩土体中,通过粘结或机械锚固的方式将锚索固定。
其工作原理是在锚索体上施加预应力,使岩土体产生压缩变形,从而提高岩土体的抗剪强度和稳定性。
预应力锚索可以有效地限制岩土体的变形和位移,增强岩土体的自承能力,降低工程风险。
二、施工前的准备工作在进行预应力锚索施工之前,需要进行充分的准备工作。
首先,要对施工现场进行详细的勘察,了解岩土体的性质、结构和地下水情况等,为设计和施工提供依据。
其次,根据勘察结果和工程要求,进行预应力锚索的设计,确定锚索的长度、直径、间距、预应力大小等参数。
此外,还需要准备好施工所需的材料和设备,如钢绞线、锚具、钻孔设备、注浆设备、张拉设备等,并对设备进行调试和检验,确保其性能良好。
三、钻孔施工钻孔是预应力锚索施工中的关键工序之一。
钻孔的质量直接影响到锚索的锚固效果和工程质量。
在钻孔过程中,要根据设计要求选择合适的钻孔设备和钻进工艺,控制钻孔的直径、深度和倾斜度。
一般来说,钻孔直径应比锚索体直径大 10 20mm ,钻孔深度应超过锚索设计长度 05 10m ,钻孔倾斜度应符合设计要求。
在钻孔过程中,要注意防止孔壁坍塌和卡钻等事故的发生。
如果遇到软弱地层或破碎带,可以采用跟管钻进、护壁泥浆等措施进行处理。
钻孔完成后,要及时进行清孔,清除孔内的岩屑和泥浆,保证孔底干净。
四、锚索制作与安装锚索制作是将钢绞线或钢丝束按照设计要求进行下料、编束和组装。
预应力锚索施工技术在深基坑支护中的应用摘要:随着深基坑支护规模扩大、数量增加,需要根据实际情况选择合适的施工技术。
预应力锚索施工技术优势显著,需要制定科学合理的技术方案,进一步提高深基坑支护施工质量。
文中选择深基坑支护为着眼点,分析应用预应力锚索施工技术的具体措施。
关键词:深基坑支护;预应力锚索;技术应用引言深基坑支护设计和支护形式密切相关,合理且科学的支护形式需要依据工程地质状况、地貌地形和周边环境、工程预算等参数进行制定。
如果工程地质较好、周边环境条件要求较低,则尽可能采用柔性支护形式,如土钉墙;如果周边环境条件要求较高,可使用刚性支护形式,如使用地下连续墙和排桩等,将深基坑水平位置控制在合理范围内。
1.工程概况某工程项目建设的建筑物,主体结构基坑长约285.7m,宽约21.1~24.8m,深约20.6~22.5m。
基坑整体结构采用明挖法施工,需将场地填平至标高55.610m。
本站岩面线较高,因此采用二级钢管桩+锚索+锚杆支护。
钢管桩上部采用直径168mm壁厚6mm钢管,间距0.75m,下部采用直径127mm壁厚5mm钢管,间距1m。
桩顶设冠梁,坡面采用喷射混凝土并挂钢筋网。
装配段冠梁与龙门吊基础共同开挖施作,龙门吊基础需进行1:1放坡开挖,以保持土(岩)体稳定。
地下水处理方法:基坑主要位于岩层中,地下水量较少。
基坑边需设置截水沟和集水池防止地表水流入基坑。
基坑内岩壁的裂隙水通过岩壁打设的泄水孔(置φ75mm的塑料排水管@2000×2000mm梅花型布孔),将岩层水排出到基坑内的排水沟与集水坑内。
2.深基坑支护施工技术概述在多数建设工程中均会涉及到基坑开挖施工方面,需要充分考虑地基维稳方法,其用在地质施工条件较差、地下施工环境复杂多变,或水深超过五米及以上的工程中,这是由于深基坑支护技术和基坑开挖深度具有一定关联性。
针对这些情况,基础施工中应当先在地基四周设有垂直挡土防护构造,再以桩、墙、支撑等多种形式合理抵抗地基内部环境的土体冲击,以便于实现合理传递和扩散压强的目的,并确保地基和周围设备、建(构)筑物等的安全。
预应力锚索施工技术及要求导言锚索是指在吊桥边孔处锚固主缆时,将主缆分成多股钢束分别锚于锚锭内,这些钢束称为锚索。
锚索结构由幅度锚头、锚索体和外锚头三部分构成,是外端固定于坡面,另一端锚固在滑动面以内的稳定岩体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线。
预应力锚索是采取预应力的方法把锚索锚固于岩体内部的索状支架,用于加固边坡。
锚头通过岩体软弱结构面的孔锚入岩体内,把滑体与稳固岩层联起来,使边坡岩体的应力状态发生改变,提高边坡不稳定岩体的强度和整体性。
施工技术1.锚孔测放边坡施工时要边挖边加固,不得一次开挖到底。
根据工程立面图,按照设计要求,将锚孔的位置准确测放在坡面上,孔位误差不超过±50mm。
2.钻孔设备钻孔机具应根据锚固地层的类别、锚孔孔径及深度、施工场地的条件等进行选择。
岩层中采用潜孔冲击成孔;在岩层破碎或松软饱水等地层中采用跟管钻进技术。
3.钻机就位锚孔钻进施工时,脚手架应满足相应的承载能力和稳固条件,根据坡面测放孔位,准确安装固定钻机,并严格调整机位。
4.钻进方式钻孔采用干钻,以防锚索施工恶化边坡岩体的工程地质条件并确保孔壁的粘结性能。
根据钻机性能和锚固地层严格控制钻孔速度,防止钻孔变径和扭曲,造成下锚困难等事故。
5.钻进过程在进行钻进施工时,要对每个孔的地层变化、钻进状态、地下水等作好记录。
6.孔径和孔深钻孔时的孔径和孔深不得小于设计值。
要求实际使用钻头直径不小于设计钻头孔径,以保证锚孔直径;要求实际钻孔深度大于设计钻孔深度0.2m以上,以保证锚孔深度。
7.锚孔清理钻进达到设计深度后,不能立刻停钻,要求稳钻1~2min,防止孔底尖灭、不能达到设计孔径。
孔壁不得有沉碴及水体粘滞,须清理干净,避免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。
8.锚孔检验锚孔钻孔结束后,须现场监理检验合格后,才能进行下一步工序。
9.锚索体安装安装锚索体前应再次核对锚孔编号,无误后用高压风吹孔,人工缓慢将锚索体放入孔内,用钢尺测量孔外露出的钢绞线长度,从而计算孔内锚索长度,以确保锚固长度。
实例分析预应力锚索施工技术引言:随着地铁建设规模的不断增加及锚固技术的不断发展,锚索施工在地铁建设得到广泛应用。
但是,由于锚索施工的不可见性及各种制约因素,该支撑体系的施工工艺还在不断的摸索中。
因此,对车站深基坑锚索技术的研究和施工技术的分析,加强施工过程中施工技术的控制,能提高锚索锚固效果和施工安全,本文以成都地铁驷马桥车站锚索支撑体系为例,对预应力锚索施工技术进行分析。
一、工程概况:驷马桥站为地铁7号线与3号线的换乘站。
位于驷马桥路下,呈东西走向,车站总长564.45m,标准段宽度22.1m,标准段基坑深度17.29m,车站设置轨排井,在轨排井位置基坑两侧设置预应力锚索。
车站位置特殊,周围环境、建筑物及管线复杂,车站北侧为低矮陈旧建筑物,在轨排井位置为铁路局物资管理处,管线主要布设有雨污水管、自来水、燃气、通信及电力管线,其埋深从 1.2m~4.8m,对施工的约束较多,施工风险大。
该站地质条件为主要为砂卵石地层,局部含有透镜体砂层,地下水丰富,渗透性较好。
二.锚索布设形式车站轨排井位置设置预应力锚索,锚索水平方向布设在每两根围护桩之间,竖向设置4道,间距从5.2m~6.5m不等,锚索长度从13m~18m不等,水平向下倾斜15°。
锚索采用高强度低松弛预应力钢绞线,直径为15.2mm,强度为1860MPa,每道锚索4根。
锚索由锚固段、自由段和紧固段三部分构成,紧固头段由腰梁、钢垫板和锚具组成。
锚索长度包括锚固段、自由段、张拉段三部分。
图1 预应力锚索竖向布置图三.锚索的施工工艺及施工步骤1、施工流程预应力锚索由锚孔、束体、注浆、腰梁及张拉五个部分组成,锚索施工采用全套管式钻机施工,钻头直径为150mm。
施工流程为:测量放样、钻孔(制作锚索)、锚索安装、一次注浆、二次注浆、安装腰梁及钢锚垫板、张拉及锁定、封锚。
2、施工步骤及工艺(1)成孔施工:钻孔是锚索施工中控制工期的关键工序,土方开挖至锚索以下80cm后,按照设计要求准确放样处锚索的位置,并采用油漆标记清楚,并现场核对是否有管线,防止打穿管线,无误后方可施工。
预应力锚索施工技术在深基坑支护中的应用摘要:深基坑支护是工程建设中常见的工程难题,其稳定性直接关系到周围环境和建筑物的安全。
本文结合工程实际案例,分析探讨预应力锚索施工技术在深基坑支护中的具体应用,以期为行业人员提供参考。
关键词:预应力;锚索;深基坑;支护1引言深基坑工程常用于建造高层建筑、地下停车场等工程,深基坑支护的稳定性是工程师面临的主要挑战。
深基坑支护结构需要应对地下水位、侧压力等多种复杂地质环境因素,因此需要采用先进的技术和方法来确保工程的安全和稳定。
预应力锚索施工技术作为一种有效的深基坑支护方法,已经得到广泛应用。
通过加强对预应力锚索施工技术的研究,能够更好的发挥其作用,保障深基坑支护工程的顺利展开。
2预应力锚索施工技术发展现状随着科学技术的进步,预应力锚索所使用的材料和锚具技术得到了显著改进。
高强度、耐腐蚀的材料以及先进的锚具设计使得锚索更加可靠和耐久。
现代工程师可以利用CAD等数字工具来更精确地规划和模拟预应力锚索的施工过程,有助于提前识别潜在问题并优化设计。
随着传感器技术的发展,工程师能够实时监测和评估预应力锚索的性能。
这种监测有助于及时发现任何变形或问题,并采取必要的维护措施,确保结构的安全性。
预应力锚索施工技术正在不断改进,以满足现代土木工程的需求。
3预应力锚索施工技术在深基坑支护中存在的问题预应力锚索施工技术在深基坑支护中具有许多优势,但同时也面临一些潜在问题,总结而言有以下几方面:(1)面临的地质条件相对复杂,不同地区的地质条件千差万别,包括土壤类型、地下水位和岩石性质等。
某些地方地质条件可能变化多端,这会增加锚索施工的复杂性和不确定性。
(2)锚索腐蚀和耐久性问题,预应力锚索通常埋在土壤或混凝土中,长期受到湿度、化学物质和腐蚀的侵蚀。
因此锚索的耐久性是一个关键问题,需要定期维护和检查,以确保其性能不受影响[1]。
(3)施工精度和质量控制问题,预应力锚索的施工要求高度精确,一旦出现施工误差,可能会对支护结构的稳定性和安全性产生严重影响。
岩土工程基础知识:深基坑预应力锚索施
工技术准备
1、锚索施工必须清楚施工地区的土层分布和各土层的物理力学特性,还需要了解地下水及其随时间的变化情况,以及地下水中化学物质的成分和含量,这对于确定锚索的布置选择钻孔方法等十分重要。
2、支护施工图纸齐全,包括支护平面图、剖面图及总体尺寸。
挡土的结构类型、详细设计图纸及设计说明。
标明锚索位置、尺寸(直径、孔径、长度)倾角和间距。
3、编制锚索施工组织设计,确定施工顺序。
保证供水、排水和动力的需要。
制定机械进场、正常使用和保养得维修制度。
安排好劳动组织和施工进度计划。
施工前应进行技术交底。
4、锚索支护宜在排出地下水的条件下进行施工,应采取恰当的降、排水措施排出地下水,以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的净水压力。
基坑四周支护范围内应预修整,构筑排水沟或混凝土地面,防止地表水向下渗透。
靠近基坑坡顶2~4m 的地面应适当垫高,并应里高外低,便于径流远离边坡。
5、现场测试监控方案,以及为防止危及周围建筑物、道路地下设施安全而采取的措施及应急方案。
了解支护坡顶的允许最大变形量,对邻近建筑物、道路、地下设施等环境影响的允许程度。
6、确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等,并在设置后加以妥善保护。
预应力锚索在深基坑支护中的施工技术摘要:随着经济和建筑行业的快速发展,对于深基坑施工也提出了更高的要求,应该注重对支护环境的标准化管控,以降低工程项目建设的风险。
为此,应该以国家和行业标准为依据,对整个支护施工过程进行有效规范和约束,消除其中的潜在隐患,确保工程项目的良好效益及社会价值。
支护施工方式具有多样性的特点,在实践工作当中应该结合具体施工环境及特点加以选择,确保施工技术方案的可行性及合理性,针对工程建设中的问题做好预防及控制。
探究可回收式预应力锚索工作机理及其工艺特点,总结分析质量控制要点。
实践证明,采用可回收式预应力锚索基坑支护技术安全可靠,回收工效高,对周边环境影响小,节约环保,具有推广价值。
关键词:深基坑;可回收;预应力锚索技术引言在深基坑工程中,预应力锚索是一项重要的加固技术,尤其是在地下水充沛的地层中,可以与支护桩相结合组成内支撑体系,有效地防止基坑周围土方的位移和沉降,确保基坑支护稳定。
根据预应力锚索施工技术的原理,论文介绍了预应力锚索用于桩锚支护施工的准备工作,对其施工技术要点进行了论述,得出该工艺安全可靠、经济方便,值得推广应用。
1建筑工程深基坑支护施工技术的重要性分析当前,在建筑工程中,建筑的规模不断扩大,同时基坑工程的深度也在不断增加,很多基坑深度都超过了5m,甚至有的基坑深度超过了10m,对于这样的深基坑,为了在开挖过程中支撑和保护基坑边坡不出现垮塌的现象,同时也为了降低基坑开挖对周围建筑物、构筑物造成的影响,并做好基坑防水工作,施工企业往往会采用相应的设施进行临时性支撑和保护,在施工后期予以拆除。
这种临时性的支撑和保护的施工就是深基坑支护施工。
在建筑工程深基坑工程中,在土方施工的基础上,采用支护施工技术,能利于后续建筑施工的顺利进行,并提升施工的质量;其次,在建筑施工过程中,施工场地的地质条件与水文条件各不相同,导致地下施工环境较为复杂,会给建筑施工带来较大的影响,也会对周围的地面及建筑物、构筑物等造成不良的影响,而通过对深基坑进行支护,使其得以进一步加固,能避免深基坑施工对周围建筑物及构筑物造成不良影响,并保障建筑工程施工人员及周围居民的安全。
浅述深基坑预应力锚索支护施工技术摘要:随着国民经济及其科学技术的发展,本文笔者结合多年的工作实际阐述了基坑工程是建筑工程的一个重要组成部分,特别是深基坑工程施工的成败往往事关工程全局。
深基坑施工的安全可靠,直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。
深基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手,确保质量。
良好的基坑支护施工技术,是整个工程施工顺利的前提与保证,是整个庞大工程的重要开端。
因此,加强对建筑深基坑施工技术的认识与研究意义重大。
关键词:深基坑支护施工技术;钢筋混凝土灌注桩;预应力锚索支护;土钉墙一、工程概况本工程基坑平面形状呈不规则梯形,南北长105.0 m,东西宽30.0 m,开挖深度12.0 m。
该基坑周边环境较为复杂,四周近邻市政道路及既有建筑物。
北侧临市政道路和四层建筑物(距基坑边线6.9 m);南侧临市政道路和三层建筑物(距基坑边线5.7 m);东侧紧邻某综合楼(距基坑边线约6.0 m);西侧近邻市政道路,距基坑边缘34m处有电缆涵洞,深6 m,两层,内有重要光缆等各种管线数十条;东侧近邻5层住宅,距基坑边线8.2 m。
东侧及北侧距基坑边5-18m处有多栋民宅为二十世纪六七十年代当地民间组织修建,无具体施工图纸参考,地基、街道及建筑呈不规则布置。
二、施工技术2.1施工程序本工程采用深基坑支护与土方开挖、工程桩同时施工相结合的办法,总体施工顺序为:南、北侧基坑支护桩及冠梁施工北侧、南侧支护桩施工→土方开挖至-3.2m→第一道土钉及护坡混凝土施工→土方开挖至-4.54 m→第一道预应力锚索施工同时工程桩进行施工→土方开挖至-5.88 m→第二道土钉及护坡混凝土施工→土方开挖至-7.22 m→第二道预应力锚索施工→土方开挖至-8.56 m→第三道土钉及护坡混凝土施工→护坡混凝土施工→土方开挖至-9.9 m→第四道土钉及护坡混凝土施工,同时可进行人工凿桩头→后续工程施工。
2.2施工方法(1)土方开挖。
深基坑支护预应力锚索同步施工技术分析摘要:新时期我国建设工程规模大、功能多,其中,建设了诸多深基坑支护项目,取得了较好的实践成果。
由于支护结构体系的形式具有多元化特征,应用时可以采用不同的组合方式形成适用性强、功能较好的施工方案。
因而,本文以此为出发点,选取深基坑支护预应力锚索同步施工技术分析作为研究题目,在说明某工程概况的条件下,分别从锚索设计与施工工艺应用两个层面,对其进行了具体讨论。
关键词:深基坑;支护;预应力锚索;施工技术在深基坑项目施工中,“支护桩+预应力锚索”的比较优势相对突出。
一方面,该施工技术操作简单、投入成本低、适用范围广,受到市场的青睐。
另一方面,该施工技术克服了常规锚索工艺限定条件多、施工流程多、施工时间长、锚固力效用不大等缺陷,有利于提升锚索施工项目质量与施工效率。
因此,在深基坑支护预应力锚索同步施工技术中(包括钻进、跟锚、注浆扩大头锚固施工技术等),通常会选择桩锚支护形式,扩增施工效用等。
1、工程概况1.1概况以某市国际文化中心土方开挖及基坑支护工程项目为例,该工程东西向、南北向长度分别为101.6米、283.9米,开挖深度在22.8米到27.3米范围以内,基坑底周长为727.0米。
由于该项目工程量较大,总工期为610天。
因而,将项目划分成为了四个区域。
其中,A区与C区选择桩锚支护,设计支护桩时采用了桩径为900毫米的旋挖灌注桩。
B区与D区选择了内支撑支护。
1.2地质条件在项目立项后开展了详细的岩土工程勘察,从勘察报告获取的数据看,在该项目施工区域中的地貌单元属于黄土梁洼的洼场。
通过对场地土进行采样分析,发现从下到上,主要包括了中砂、中更新统冲洪积粉质粘土、上更新统风积黄土与残积古土壤、第四系全新统杂土与素填土。
从水文条件看,地下水为孔隙潜水类型,处于平水期水位:(1)标高:在402.040米到403.720米范围之内;(2)埋深:在11.4米到13.60米之间;(3)水位年变幅:在1.0米到2.0米范围。
深基坑PHC预应力管桩锚索支护施工工法深基坑PHC预应力管桩锚索支护施工工法一、前言深基坑PHC预应力管桩锚索支护施工工法是用于处理复杂地质条件下深基坑支护的一种方法。
该工法结合了预应力管桩和锚索支护技术,能够有效地保证基坑的稳定性和安全性。
二、工法特点1. 利用PHC预应力管桩与加固锚索结合,具有强大的承载能力和稳定性。
2. 施工过程控制精度高,适用于要求较高的基坑工程。
3. 施工速度快,能够有效节约工期和人力成本。
4. 施工过程对环境污染小,适合城市建设项目。
5. 工法可靠性高,经过多次实际工程验证。
三、适应范围该工法适用于复杂地质条件下的深基坑支护工程,尤其适用于砂质土、淤泥和软弱地层。
适应范围广泛,可用于住宅、商业、道路等各类建筑的基坑工程。
四、工艺原理此工法的理论基础是在复杂地质条件下,通过采用预应力管桩和锚索的组合形式来实现基坑的支护。
预应力管桩通过预应力拉力,能够有效增加桩体的承载能力和刚度,防止桩身沉降。
同时,锚索的使用能够提供水平支撑和边界约束,保证基坑的稳定性。
五、施工工艺 1. 地表工作平台搭设:搭设地表工作平台,为施工提供便利和安全。
2. 预拓孔:根据设计要求,在基坑边缘钻孔,钻孔深度可根据实际地质情况确定。
3. 爆破拓孔:将预留好的孔口进行爆破,形成合适的孔径和孔深。
4. 预制PHC预应力管桩:根据设计要求,对预制的PHC预应力管桩进行加固,确保其质量和稳定性。
5. 管桩入孔:使用专用设备将预制好的PHC预应力管桩逐段入桩,确保准确位置和垂直度。
6. 预应力张拉:通过专用设备对入桩的PHC预应力管桩进行预应力张拉,增加其承载能力。
7. 锚索安装:将锚索穿过管桩,固定在岩体或混凝土构件上,以提供水平支撑和边界约束。
六、劳动组织施工需要组织合理的施工队伍,包括项目经理、技术负责人、工人等。
根据施工进度,合理安排工人的工作任务和时间。
七、机具设备施工需要使用各类机具设备,包括钻孔机、爆破设备、吊装机、张拉机等。
预应力锚索施工技术措施摘要:预应力锚索施工技术是一种常用于建筑和土木工程中的方法,其可以增强结构的承载能力和稳定性。
本文将介绍预应力锚索施工技术的基本原理和应用,探讨相关的技术措施和注意事项。
1. 引言预应力锚索施工技术广泛应用于桥梁、建筑和基础等工程领域。
其主要目的是提高结构的抗弯、抗剪和抗震能力,增加结构的稳定性和安全性。
预应力锚索施工技术通过将钢索或钢筋锚固在结构中,施加预拉力,使结构在工作荷载作用下产生正应力,从而改变内力分布,降低应力水平。
2. 基本原理预应力锚索施工技术的基本原理是通过预先施加的锚索张力,使结构中的混凝土受到压力而形成预应力状态。
预应力状态下的混凝土在受到外部荷载时,可以通过内力的分配将结构的承载能力和稳定性提高到一个更高的水平。
预应力锚索施工技术常用的方法包括预应力岩锚、预应力钢锚和预应力锚索。
3. 技术措施(1)钢筋选取:在进行预应力锚索施工前,需要根据结构设计要求和荷载特性选择合适的钢筋。
钢筋应具备良好的延展性和抗腐蚀性能,以确保锚索的可靠性和使用寿命。
(2)锚固方式:选择适合的锚固方式是预应力锚索施工中的关键步骤。
常用的锚固方式包括化学锚固、机械锚固和粘结锚固。
根据结构的具体情况和要求,选择合适的锚固方式能够提高锚索的锚固效果和结构的整体性能。
(3)预应力张拉:预应力锚索施工过程中,需要对钢索或钢筋进行预应力张拉。
预应力张拉过程需要根据设计要求施加适当的张力,并注意控制预应力的大小和均匀性,以避免结构产生不均匀应力分布和失稳等情况。
(4)锚嵌深度:锚索的锚嵌深度是预应力锚索施工中的一个重要参数。
锚嵌深度的选择需要考虑结构的荷载特性、材料强度和锚具的性能等因素。
合理选择锚嵌深度能够提高结构的抗拉和抗剪能力,从而增强结构的承载能力和稳定性。
4. 注意事项(1)施工过程中严格按照设计要求和规范进行操作,确保预应力锚索的施工质量和可靠性。
(2)对钢筋和锚具进行必要的检测和试验,以确保其质量符合要求,并具备良好的延展性和抗腐蚀性能。
地铁车站锚索施工方案地铁车站锚索施工方案是地铁建设中的关键环节之一,施工方案的设计和实施对地铁车站的安全和稳定具有重要意义。
本文将针对地铁车站锚索的施工方案进行详细探讨和分析。
一、施工前准备在进行地铁车站锚索的施工前,需要进行全面的施工准备工作,包括但不限于以下方面:1.地质勘察:对施工地点周围的地质情况进行详细勘察,确定地层结构、岩土性质等信息;2.设计方案审批:制定详细的锚索设计方案,并进行相关部门的审批;3.施工组织设计:确定具体的施工方案、施工工艺和施工人员配备等;4.材料准备:准备所需的锚索材料、设备和机械。
二、施工过程1. 钻孔首先,根据设计方案确定的位置和尺寸,在地铁车站周边进行钻孔作业。
钻孔的深度和直径应符合设计要求,且钻孔的位置应准确无误。
2. 锚索安装安装锚索是整个施工过程中的关键环节。
在完成钻孔后,将预埋的锚索通过吊装设备或人工的方式沿着钻孔的方向逐步进入到地下,直至达到设计要求的深度。
3. 灌浆固化锚索安装完成后,需要进行灌浆固化工作。
通过向钻孔中注入水泥浆料等固化材料,使锚索与周围地层形成牢固的连接,确保其稳定性和承载能力。
4. 现场检查在完成锚索的安装和固化后,进行现场质量检查。
检查锚索的安装质量、固化情况以及周边地层是否受到影响,确保施工质量符合要求。
三、施工安全地铁车站锚索施工涉及到地下工程和大型设备操作,因此在施工过程中需严格遵守相关安全规定,包括但不限于:1.安全防护:施工人员需佩戴安全帽、安全绳等防护装备,避免发生意外伤害;2.安全操作:操作设备时需按照操作规程和指导进行,禁止擅自操作或违反操作规定;3.紧急预案:事先制定紧急救援预案,确保在突发情况下能够及时有效地处理。
四、施工质量控制为了保证地铁车站锚索的施工质量,需进行全程质量控制和监督。
可以通过以下方式进行质量控制:1.巡视检查:定期对施工现场进行巡视检查,发现问题及时处理;2.质量抽查:抽取部分样本进行质量检测,确保施工符合相关标准;3.质量记录:完善的施工记录和质量报告,为日后的施工验收提供依据。
预应力锚索施工技术措施1. 确定预应力锚索类型和数量预应力锚索的类型可以根据需要的预应力力量大小、锚固深度和工程结构要求来确定。
在确定预应力锚索的数量时,需要考虑锚固位置和施工工艺等因素,以确保满足工程结构的要求。
2. 确定预应力锚索的位置和布局方式预应力锚索的位置和布局方式需要根据工程结构、承载要求和受力状态等因素来确定。
在确定位置和布局方式时,需要保证锚固位置的准确性,并考虑施工过程中的方便性和安全性。
3. 进行预应力锚索的孔钻和接头处理在进行预应力锚索的孔钻和接头处理时,需要使用合适的设备和工具,并按照规范要求进行操作。
在孔钻过程中,需要注意孔壁的平整度和孔深,避免影响锚固效果。
在接头处理时,需要保证接头的牢固性,并进行必要的检测和验收工作。
4. 进行预应力锚索的张拉和锚固预应力锚索的张拉和锚固需要按照规范要求进行操作。
在进行张拉前,需要对锚索的预紧力进行检测,并确保张拉过程中的力量和速度符合规范要求。
在锚固过程中,需要保证锚固位置的准确性,并进行必要的检测和验收工作。
5. 进行预应力锚索的防腐处理和保护预应力锚索的防腐处理和保护需要根据工程要求和现场环境等因素来确定。
在进行防腐处理时,需要使用合适的材料和设备,并按照规范要求进行操作。
在保护过程中,需要注意锚索的保护层厚度和质量,避免受到外部环境的损害。
6. 进行预应力锚索的检测和验收预应力锚索的检测和验收需要按照规范要求进行。
在检测过程中,需要对锚索的预紧力、张拉力、锚固位置和防腐层厚度等指标进行检测,并记录相关数据。
在验收过程中,需要进行必要的检查和测试,确保锚索符合工程结构的要求和规范要求。
7. 进行预应力锚索的保养和维修预应力锚索的保养和维修需要定期进行,以确保锚索的正常使用寿命和安全性。
在保养过程中,需要对锚索的防腐层和保护层进行检查和维护,避免出现因外部环境和物理因素引起的锈蚀和损坏。
在维修过程中,需要进行必要的检查和修补工作,确保锚索的功能和性能不受影响。
引言概述:预应力锚索施工技术是一种重要的建筑施工技术,其通过在混凝土结构中引入预应力力的方式,提高了结构的承载能力和抗震性能。
本文将进一步探讨预应力锚索施工技术的关键要点,并且结合实际案例进行详细阐述。
正文内容:一、材料准备1.选用优质的高强度钢材作为锚索的材料,确保其具备良好的延展性和耐腐蚀性能。
2.根据工程需要,合理选择预应力锚头和锚具,并进行充分的检验和试验,确保其质量满足设计要求。
二、锚点布置1.根据结构设计要求,确定锚索的布置位置和数量,并进行合理的布局,以确保预应力力能够均匀传递到结构中。
2.经过认真的测量和标志,确保锚点的准确定位。
三、锚索张拉1.根据施工计划,合理安排预应力锚索的张拉顺序,并确保在混凝土强度充分发展的条件下进行张拉。
2.根据预应力锚索的类型和特点,确定张拉力和张拉方式,并在张拉过程中进行实时监测,以确保预应力力的控制和传递。
四、锚索固定1.在张拉完成后,进行锚索的固定工作,确保预应力力能够稳定地传递到结构中。
2.采用适当的固定方式,如锚具、胶粘剂等,确保锚索与结构的紧密连接,提高整体结构的承载能力。
五、检测与质量控制1.在预应力锚索的施工过程中,进行必要的检测和试验,包括锚索材料、锚点布置和张拉力的监测。
2.严格按照相关规范和标准进行质量控制,确保预应力锚索施工的安全和可靠性。
案例分析:以某大型桥梁工程为例,该工程采用预应力锚索施工技术,有效提高了桥梁的承载能力和抗震性能。
在材料准备方面,选用了优质的高强度钢材作为锚索的材料,并经过充分的试验和检验,确保其质量满足设计要求。
锚点的布置经过精确测量和标志,保证了锚索的准确定位。
张拉过程中,采用合理的张拉力和张拉方式,并实时监测预应力力的控制和传递。
在固定过程中,采用锚具和胶粘剂等方式,确保锚索与结构的紧密连接。
通过检测和质量控制,保证了预应力锚索施工的质量和安全性。
总结:预应力锚索施工技术在现代建筑工程中发挥着重要的作用,通过对材料准备、锚点布置、锚索张拉、锚索固定以及检测与质量控制等关键要点的详细阐述,本文对该技术的施工过程进行了全面的讲解。
预应力锚索施工技术预应力锚索施工技术1. 概述预应力锚索施工技术是一种先进的结构加固方法,通过在混凝土结构中应用张拉预应力,可以提高结构的承载能力和抗震能力。
本将详细介绍预应力锚索施工技术的原理、施工步骤以及注意事项。
2. 技术原理预应力锚索是一种通过张拉钢缆或者钢筋,使其产生预应力,然后将其锚固在混凝土结构中的一种技术。
预应力锚索能够通过控制预应力的大小和分布,使结构受力更加均匀,提高结构的整体性能。
2.1 钢缆选材与预应力计算选择合适的钢缆材质和规格对预应力锚索的效果至关重要。
根据工程需要,通过预应力计算确定所需的预应力大小。
2.2 预应力锚固技术预应力锚固技术是将预应力锚索固定在混凝土结构中的关键步骤。
包括预埋固定件的安装、张拉预应力、锚具和锚固件的设置等。
3. 施工流程在进行预应力锚索施工之前,需要进行详细的施工计划和设计,确保施工过程的顺利进行。
3.1 设计与准备工作根据工程需要,制定详细的施工设计,包括预应力锚索数量、布置方式、固定点的选择等。
同时,根据施工设计制定施工方案,并采购所需材料和设备。
3.2 预应力锚索安装根据设计要求,在混凝土结构中预先埋设固定件。
将预应力锚索连接到固定件上,并进行必要的张拉和调整。
3.3 锚固和固定通过合适的锚固方法,将预应力锚索固定在混凝土结构中。
根据施工计划,逐步完成锚固作业。
4. 注意事项在进行预应力锚索施工过程中,需要注意以下几点:4.1 施工质量控制严格按照设计要求和施工规范进行施工,保证预应力锚索的质量和安全性。
4.2 材料选择和检测选择符合国家标准的优质材料,并进行必要的检测和验收。
4.3 施工现场管理合理组织施工现场,确保施工过程的安全和顺利进行。
5. 附件列表本所涉及的附件如下:- 图纸和设计文件- 施工方案和计划书- 材料和设备清单- 检测和验收报告6. 法律名词及注释本所涉及的法律名词及注释如下:- 预应力:通过施加外部力,使结构体在正常使用状态下发生的应力,以增加结构的承载能力和抗震能力。
1 大跨度地铁车站深基坑预应力锚索施工技术 尹颂杰 摘要:结合具体工程对预应锚索施工实例,叙述了地铁车站支撑结构预应力锚索的施工方案,详细介绍了预应力锚索的工艺过程,探讨了预应力锚索施工的关键技术与操作要点,提出了相关技术措施,以期为类似工程施工提供技术支持。 关键词:大跨度,砂层,预应力锚索,施工
预应力锚索是在深基坑施工中广泛应用的一种支护形式,在地铁施工常用于结构临时预留较大开孔、车站宽度较大等特殊部位,在支护体系起辅助支撑减小结构变形的作用,较好的弥补了以钢管内支撑支护形式的缺点,同时不占用施工空间,形成无障碍的作业面,是一种有效、实用、简单、合理的支护形式。本文以石家庄市城市轨道交通1号线留村站为例,说明其施工要点和关键技术。
1 工程概况 石家庄市城市轨道交通1号线留村站位于长江大道和天山大街十字路口处,沿长江大道东西向设置,为1号线与远期规划6号线换乘车站(双岛四线同台换乘,1号线位于内侧,6号线位于外侧),1号线与6号线结构同期实施。车站起讫里程为K20+458.450~K20+700.950,车站总长242.5m,标准段宽41.4m,预留远期6号线盾构井段宽44.9m,标准段基坑深17.07m盾构井段深18.8m。车站主体结构采用明挖顺做法施工,结构型式为地下二层四跨箱型框架结构,顶板覆土跨天山大街段约3.43m,其他部位约2.6m,围护结构采用Φ800@1300钻孔灌注桩+4道锚索支护体系,如图1所示。
图1 留村站横剖面图 按地层沉积年代、成因类型,将本工程沿线勘探范围内的土层划分为人工堆积层(Qml)、新近沉积层(Q4al)第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)、第四系上更新统冲洪积层(Q3al+pl)四大层。本站所在地层主要有杂填土、黄土状粉质粘土③1、粉细砂④1、粉质粘土⑤1、细中砂⑥1、中粗砂⑥1,结构底板所在土层为细中砂⑥1。
2 预应力锚索方案 2
预应力锚索由钻孔穿过软弱岩层或滑动面,把一端(锚杆或锚索体)锚固在岩层或坚硬地层中,然后在另一个自由端进行张拉,从而对岩层施加压力对不稳定地层进行锚固,简称锚索。其施工的关键工艺是成孔,成孔的方法主要有冲击钻进法、螺旋钻进法、套管钻进法以及旋喷钻进法。考虑本工程主要为砂层地质的情况,采用套管法钻进结合常规锚固注浆、锚索张拉及封锚进行本站大跨度深基坑锚索支护体系施工。
3 施工工艺 3.1 工艺要点 预应力锚索强度标准值为1860MPa,锚固孔倾角值设定为 15°~20°,钻孔直径200mm。锚索安设完毕,对锚孔及钢绞线验收合格后进行注浆,采用一次注浆及二次高压劈裂注浆,保证锚索牢固锚入地层。待锚固体不宜低于15MPa,并达到设计强度的70%后方能组织张拉,张拉采用分级等荷张拉,每级张拉直至压力表无返回现象,方可进行锁定作业。若预应力损失过大,须进行整体张拉与重新锁定,锚索预加力锁定值为0.7~0.9N。 3.2 工艺流程 预应力锚索主要工艺流程:锚孔测放→钻孔→清孔→锚索制作→锚索安装→注浆→养护→钢腰梁安装→锚索张拉→补张拉及锁定→锚头封闭,如图2所示。
3.3 施工程序 (1)锚孔测放:按设计要求,将锚孔位置准确测放在坡面上,孔位误差不得超过±50mm。如遇特殊困难场地时,需经设计、监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。 (2)钻孔:准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚索钻孔时不得扰动周围地层,锚杆水平、垂直方向孔距误差不应大于100mm,钻头直径不应小于设计钻孔直径3mm,钻孔轴线的偏斜率不应大于锚杆长度的2%,锚杆钻孔深度不应小于设计长度,也不宜大于设计长度500mm。成孔后清孔要彻底,并应立即插入锚索灌浆。
土方开挖 测量定位 钻机就位
钻孔 锚索安装 洗孔、注浆 二次注浆 腰梁制作安装 张拉锁定
锚索制作 钢垫板加工 图2预应力锚索施工工艺流程图 3
(3)锚孔清理:钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。 (4)锚孔检验:孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔,要求验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动,钻具输送长度满足设计锚孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹孔不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工分项工作合格后,即可认为锚孔钻造检验合格。 (5)锚索体制作及安装:锚索自由段钢绞线采用PVC软管套住,保证自由段锚索自由伸缩。锚索选用松弛预应力钢绞线,钢绞线应严格按设计尺寸下斜,每股长度误差不大于50mm,将自由段和锚固段分别作出标记,在锚固段范围内的锚索每隔2m穿一个架线环,两架线环之间扎一道箍筋环,自由端的钢绞线应放入塑料管内并涂上黄油,两端用胶带密封防止注浆液渗入自由端。 (6)锚固注浆:注浆管宜与锚索杆体绑扎在一起,一次注浆管距孔底宜为300~500mm,二次注浆管的出浆孔应进行可灌密封处理。注浆压力0.4~0.6Mpa,水泥浆的水灰比0.45~0.5,水泥标号42.5级,注浆体强度不小于25Mpa。待一次注浆形成的水泥结石体强度达到5MPa后进行二次高压注浆,二次注浆压力为2.5~5.0MPa,进行自由段的注浆,注浆材料同锚固阶段。 (7)钢腰梁制作安装:锚索张拉前,将工字钢腰梁安放在钢支架及锚索自由端(应保证锚索自由端不受力),并将腰梁与桩身紧贴,无法紧贴处,应用C20细石混凝土填充,将钢垫块固定于工字钢腰梁上,并保证钢垫块的上表面与锚索垂直。 (8)锚索张拉及锁定、封锚:张拉锚索采用整体式张拉,当锚固浆体强度大于15MPa后方可进行张拉,锚索张拉前,应对张拉设备进行标定。正式张拉前应取设计值的0.1~0.2倍,预张拉1~2次,使其各部分接触紧密,锚索杆体完全平直,锚索张拉应按50%N、75%N、110%三级进行张拉(N为锚索预加轴力),持荷时间及张拉速率按照表1进行施工,张拉顺序考虑临近锚索的相互影响,对于钢绞线的松弛、地层的徐变等因素造成的预应力损失,在张拉后可进行补张拉,然后锁定。 锚索张拉持荷时间及张拉速率表表1
荷载分级 持荷时间 (min) 加荷速率 (KN/min)
0.2N 2 ≤100 0.5N 5 0.75N 5 1.1N 10 ≤50 注:N表示锚杆轴向预加拉力。 3.4 控制难点 4
(1)砂层锚索施工成孔 本站覆土为约3.3m,埋深17.4m,主要处在砂层中由此锚索施工期间锚索成孔成为施工中难点,根据以往施工经验传统螺旋钻施工工艺适用与黏土底层施工,在全砂层钻孔施工时经常出现塌孔现象,成孔困难,严重者可能造成地面沉降。 传统锚索成孔流程: 锚孔测放→钻孔→清孔→锚索制作→锚索安装→注浆→养护→钢腰梁安装→锚索张拉→补张拉及锁定→锚头封闭。 传统锚索施工工艺钻孔、锚索安装两道工序分开施工,期间存在时间空挡,砂层自身稳定性极差无法保证自身稳定。根据现场实际情况采用MD-135D套管钻机,采用新的钻机锚索施工钻孔同时进行旋喷水泥浆,将砂层进行加固在旋喷的同时将锚索钢绞线安装到位,加固土体同时减少了锚索安装和钻孔两个工序之间的时间,有效的保证了钻孔的稳定性。采用套管旋喷工艺加大了水泥浆用增加了土体强度,同时增加了锚索锚固段的锚固力,锚索抗拉拔能力更强。 (2)注浆控制及张拉控制 注浆和张拉工序是锚索施工重要一环节,注浆控制质量直接影响锚索抗拉拔的能力,决定基坑的稳定性是否可靠。为保证注浆控制需采取以下措施: a.锚索编束时,每根钢绞线或高强钢丝需顺直、不扭不叉、排列均匀,严格依据设计尺寸下料,每股长度误差不大于±50mm。钢绞线要求采用机械切割,严禁采用电弧切割,并经除油和除锈处理合格,对有死弯、机械损伤及锈坑材料应剔除。钢绞线或高强钢丝应按设计要求平直编排,锚固段每2m设置一个隔离支架,并在锚固段两隔离支架之间中部设一道紧箍环,采用16号铁丝绕制,不得少于两圈,保证锚索体保护层厚度不小于20mm。锚索编束(包括注浆管)应捆扎牢固,捆扎材料不宜用镀锌材料。锚索体自由段应按设计要求采用塑料套管,与锚固段相交处的塑料管管口应密封并用铅丝绑架。同时,要求按设计要求进行防腐处理。若采用压力分散型锚索或其它荷载分散型锚索,应严格按照设计相关要求下料和编制。 b.采用二次补充注浆的锚筋体组装时,应同时装放二次注浆管和止浆密封装置。止浆装置应设在自由段和锚固段的分界处,并具良好可靠的密封性能。宜用密封袋作止浆密封装置,密封袋两端应牢固地绑扎在锚筋体上。当采用高压劈裂注浆提高地层锚固力时,要求以浆体强度控制开始劈注时间(一次浆体强度为5MPa),并注意二次注浆管之锚固段内设花孔和封塞。 c.锚筋体自由段的防腐与隔离应严格按照设计要求施做。 d.注浆管:注浆管需满足设计要求,具有足够强度,保证在注浆施工过程中注浆顺利,不堵塞、爆管或破损拉断。一次注浆管捆扎在锚筋体中轴部位,注浆管头部距锚筋体末端宜为30~50mm。若采用二次注浆,须另置注浆管。二次补充注浆管捆扎在防腐塑料套管外侧,二次高压注浆管与一次注浆管一起捆扎或采用同一管路,管口要求用胶布封堵严实,并按设计要求预留花管孔眼和安放止浆装置。
4 技术措施