地铁车站锚索方案资料.docx
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地铁车站锚索方案资料
1.编制依据
1.1图纸及相关文件
(1)《乌鲁木齐轨道交通一号线工程土建施工14合同段招标文件》
(2)《乌鲁木齐轨道交通一号线工程土建施工14合同段工程施工合同文件》
(3)《乌鲁木齐轨道交通一号线工程三工站主体围护结构施工图》
(4)《乌鲁木齐轨道交通1号线工程勘察02合同段三工站岩土工程勘察报告》
(5)《乌鲁木齐轨道交通1号线工程环境调查02标段——七标段管线综合图》
1.2相关技术规范
(1)
《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999(2003修订版)
(2)
《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012);
(3)
《锚索喷射混凝土支护技术规程》(GB50086-2001)
(4)
《建筑深基坑工程施工安全技术给范》(JGJ311-2013)
(5)
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
(6)
《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013)
(7)
《工程测量规范》(GB50026-2007);
(8)
《轨道交通工程监测技术规范》(GB50911-2013)
(9)
《钢结构焊接规范》(GB50661-2011)
(10)
《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005);
1.3质量管理体系
(1)
北京城建集团有限责任公司企业标准《管理手册》(2007.9);
(2)
北京城建集团有限责任公司企业标准《管理体系程序》(2009.9)。
2.工程概况
2.1工程位置
三工站位于位于北京北路与常州街交叉路口以南400米左右,三工站沿北京北路南北向设置,站址两侧主要以低层、多层建筑物为主。
本车站为一岛一侧三线式车站,站台中心里程为YDK20+914.642(YJDK+266.015),车站左线起点里程为ZDK20+694.297(ZJDK0+046.015),终点里程为ZDK21+001.942(ZJDK0+353.315);车站右线起点里程为YDK20+740.142,终点里程为YDK21+25.642,车站总长331m,站中心顶板覆土2.85m。
乌鲁木齐市地势南高北低,车站南北端高差约5.7m,车站南端局部利用地面高差设夹层,其余段为地下两层三跨箱型框架结构,车站顶板沿纵向由南至北根据地面坡度呈阶梯型,以保持顶板合理的覆土厚度。
车站结构外皮最宽30.2m,南、北端外皮分别高20.24m、14.64m。
主体结构基坑深度约17.46~23.55m。
车站两端的区间隧道小里程端采用暗挖法施工,大里程端采用暗挖法和明挖法开挖。
车站设4个出入口分别位于车站东西两侧,2座风道位于道路东侧。
车站主体结构主要采用明挖顺作法施工。
施工方案按相应施工项目编写,本方案为车站基坑锚索及桩间网喷施工方案,其它部分待另行编写。
2.2工程环境
2.2.1地面交通的调查
三工站位于位于北京北路与常州街交叉路口以南400米左右,三工站沿北京北路南北向设置。
车站西侧为农垦加油站、新疆天康药业、兵团看守所,东侧为兵团林业站、新天润规划用地。
【工程环境平面示意图】
2.2.2地下管沟的调查
车站锚索施工涉及主要地下管线,车站东侧12-12剖面有DN200给水管线,车站东侧13-13剖面有1800*1200污水方沟。
【地下环境剖面示意图】
2.3工程概况
1、车站主体围护结构主要采用钻孔灌注桩+四层钢支撑(局部设三层钢支撑),基坑转角处设五层锚索(局部四层),锚索不拆除。
灌注桩直径为Ø800,一般地段间距1400mm,桩长19.24m~25.84m,共5种桩,特殊注明者除外。
2、桩顶设800×800mm冠梁,梁顶上部为C30混凝土墙350mm厚;桩间网喷C25砼厚100mm。
3、锚索孔径∅150一桩一锚,锚索采用二次高压注浆工艺。
围檩采用2I32b组合钢结构。
4、车站设有四层钢支撑(局部三层),钢支撑采用∅609、t=16mm的钢管支撑,围檩采用2I45b组合钢结构。
围护结构剖面型式表
序号
剖面编号
基坑宽度(m)
基坑深度(m)
支护形式
1
3-3
11.045
20.190
四层钢支撑
2
4-4
13.095
20.190
四层钢支撑
3
5-5
23.900
20.190
四层钢支撑(临时中立柱)
4
6-6
23.900
19.340
四层钢支撑(临时中立柱)
5
7-7
30.200
19.340
四层钢支撑(临时中立柱)
6
8-8
30.200
17.440
三层钢支撑(临时中立柱)
7
9-9
30.200
16.740
三层钢支撑(临时中立柱)
8
10-10
30.200
15.640
三层钢支撑(临时中立柱)
9
11-11
17.650
15.640
三层钢支撑
10
12-12
——
22.340
五层锚索
11
13-13
——
20.920
五层锚索
12
14-14
——
17.800
四层锚索
2.3.1车站围护结构平面图
围护结构平面图
(一)
围护结构平面图
(二)
围护结构平面图(三)
2.3.2车站围护结构剖面图
2.4工程地质、水文地质条件
工程地质与水文地质概况引自《乌鲁木齐市轨道交通一号线三工站岩土工程勘察报告(详细勘察阶段)》。
2.4.1工程地质
1、岩土性质
根据揭露和勘察测试,场地内主要地层为由冲积、洪积河床堆积形成的第四系上更新统粉土、圆砾、卵石,地表广泛分布杂填土。
1-1杂填土(Q/4ml/)
分布于地表,分布不均匀,一般层厚1~2m,其中道路表层0.5m为硬化路面。
灰黄-灰色,稍密-密实,稍湿-潮湿,以圆砾、卵石为主组成,含少量砖瓦碎屑,生活垃圾及植物根系等,土质不均匀,级配较差。
岩土施工工程分级为Ⅱ级普通土。
4-4粉土(Q/3al+pl/)
以层状下伏于卵石层或透镜体状夹于卵石中,浅黄色,具少量孔隙,土质不均,含大量卵砾石,一般含量为15~25%,厚0.5~12m,稍湿-潮湿,密实,岩土施工工程分级为Ⅱ级普通土。
4-9圆砾(Q/3al+pl/)
呈透镜体状夹于卵石层,青灰色-深灰色,层厚0.5~8m。
成份以砂岩、灰岩为主,多呈浑圆状,粒径组成:
2~20mm约40%,20~60mm约30%,大于60mm约5%,余以杂砂砾充填为主,稍湿-潮湿,密实。
岩土施工工程分级为Ⅲ级硬土。
4-10卵石(Q/3al+pl/l)
下伏于人工填土层,深灰色,厚度10~30m,成份以砂岩、灰岩为主,浑圆状,磨圆度较好,粒径组成:
2~20mm约20%,20~60mm约45%,大于60mm约15%;余为杂砂砾砂与粉黏粒充填,局部含漂石,最大粒径约450mm。
稍湿-潮湿。
4-10-1中密卵石:
一般埋深5m以上呈中密状,岩土施工工程分级为Ⅲ级硬土;
4-10-2密实卵石:
一般埋深5m以下呈密实状,岩土施工工程分级为Ⅳ级软石。
2.4.2水文地质
勘察期间勘探深度40m内未见地下水,可不考虑地下水对工程的影响。
2.5主要工程量
由于乌鲁木齐市地势南高北低,车站南北端高差约5.7m,12-12、13-13剖面设置5层锚索,14-14剖面设置4层锚索。
锚索施工数据见表
预应力锚索施工数据表(12-12)
位置
总长度
钻孔角度(°)
孔径
锚固段长度
自由段长度
钢绞线
数量(根)
第一层
冠梁下1.55m
16m
15
150mm
6m
10m
1根15.2mm
7
第二层
基底上14.24m
14.5m
15
150mm
6m
8.5m
2根15.2mm
7
第三层
基底上10.24m
24m
15
150mm
17m
7m
5根15.2mm
7
第四层
基底上6.74m
20m
15
150mm
14.5m
5.5m
4根15.2mm
7
第五层
基底上3.24m
11m
15
150mm
6m
5m
2根15.2mm
7
预应力锚索施工数据表(13-13)
位置
总长度
钻孔角度(°)
孔径
锚固段长度
自由段长度
钢绞线
数量(根)
第一层
冠梁下2.02m
16m
15
150mm
6m
9.5m
1根15.2mm
4
第二层
基底上13.42m
15m
15
150mm
7m
8m
2根15.2mm
4
第三层
基底上9.92m
19.5m
15
150mm
13m
6.5m
4根15.2mm
4
第四层
基底上6.42m
18m
15
150mm
13m
5m
4根15.2mm
4
第五层
基底上2.92m
11m
15
150mm
6m
5m
2根15.2mm
4
预应力锚索施工数据表(14-14)
位置
总长度
钻孔角度(°)
孔径
锚固段长度
自由段长度
钢绞线
数量(根)
第一层
冠梁下1.44m
14.5m
15
150mm
6m
8.5m
1根15.2mm
8
第二层
基底上10.3m
13m
15
150mm
6m
7m
2根15.2mm
8
第三层
基底上6.8m
21.5m
15
150mm
16m
5.5m
5根15.2mm
8
第四层
基底上3.3m
11m
15
150mm
6m
5m
1根15.2mm
8
锚索钢围檩总长度136.35m。
断面
型号
层数
单层长度
总长度
12-12
2根工32b
5
10.77m
53.85m
13-13
2根工32b
5
6.30m
31.50m
14-14
2根工32b
4
12.75m
51.00m
3.施工部署及进度安排
3.1施工总体部署
土方开挖遵循“纵向分段、竖向分层、中部拉槽、侧向扩边”的基本原则,以机械开挖为主,人工配合为辅。
随土方开挖紧续进行桩间网喷混凝土、锚索施工与钢支撑施工。
锚索施工选用有资质的专业队组施工。
平面顺序:
结合主体结构分段情况,基坑围护结构施工自从南向北划分,共分为13个流水段,各流水段长度25—27m左右,具体如下图所示:
竖向顺序:
自上而下沿基坑竖向分为六大层土方(局部五层),每层土方锚索处层底标高为相应的锚索标高以下500mm处。
每大层按约1.5m深度分为若干小层,逐层开挖。
随开挖深度增加,在基坑中部拉槽作为出土内马道。
锚索设置在车站基坑转角处,在土方开挖时随挖随锚固,分段分层施工。
先开挖锚索侧土体至锚索以下500mm处,留置宽度约7m,为锚索成孔、张拉提供作业条件,预留土体按1:
1找坡;收底土方开挖,基坑底预留30cm土层进行人工清底,严禁超挖。
【土方开挖流水段划分平面示意图】
【锚索土方开挖示意图】
3.2施工进度计划
锚索施工穿插于车站钢支撑架设、土方开挖,涉及锚索段土方开挖时,先对锚索处土方进行开挖,开挖至锚索中心下50cm,进行锚索施工。
每层锚索施工相对工期约10天。
整个工程项目计划分三个阶段进行:
3.2.1施工准备阶段
1、技术准备:
熟悉、审查施工图纸,对图纸结构尺寸和工程量进行复核,学习相关施工规范,掌握施工标准。
2、施工现场准备工作:
地上、地下各种管线及障碍物的勘测定位和坑探;施工现场的开挖、平整;测量放线;临时道路、临时供水、供电等管线的敷设;临时设施的搭设;现场照明设备的安装。
3、劳动组织准备:
做好施工人员入场教育等工作。
准备进场施工人员17人。
4、材料、机械准备:
根据相关的设计图纸和施工预算,编制详细的材料、机械设备需要量计划;签定材料供应合同;确定材料运输方案和计划;组织材料按计划进场和保管。
3.2.2施工阶段
施工主要内容:
测量锚索标高、钻机就位钻孔、安装锚索、注浆、张拉、各类原始资料整理。
3.2.3资料整理阶段
现场清理平整;收集、整理原始资料及有关技术资料。
3.3施工机械、人员、材料计划
3.3.1施工机械及主要配套机具一览表(表1)
施工机械及主要配套机具一览表表1
序号
分项工程
机械或设备名称
型号规格
数量
生产能力
用于施工
部位
1
锚
索
锚索
XY-300型
1
15根/天
锚索成孔
3
注浆机
BW—250
1
20根/天
锚索注浆
4
油泵
ZB4/5OO型
1
20根/天
锚索张拉
5
液压千斤顶
YCW150
1
20根/天
锚索张拉
6
搅拌机
350L型
3
锚喷
7
锚索制作
交流电焊机
BX3-300
3
钢围檩、角度板加工
8
弯曲机
DD-1
1
9
无齿锯
GQ-40
2
10
测量监测
全站仪
徕卡650
1
施工测量、
沉降
变形观测
11
经纬仪
北光T2
1
12
水准仪
北光
1
3.3.2施工人员配备表一览表(表2)
施工人员配备表表2
序号
工种
单位
锚索施工队
1
钻孔工
人
6
2
注浆工
人
4
3
空压机司机
人
1
4
测量人员
人
3
5
试验员
人
1
6
安全员
人
1
7
质检人员
人
1
合计
17
4.锚索施工
4.1工艺流程
4.2预应力锚索施工
4.2.1锚孔测放
基坑施工边开挖边锚固,及开挖一层,防护一层,不得一次开挖到底。
根据立面图,按设计要求,将锚孔位置准确测放在基坑边坡上,钻孔孔位的允许偏差应为±50mm。
如遇既有坡面或特殊困难时,需经设计及监理单位认可,可确保基坑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。
4.2.2钻机就位
锚孔钻进施工,根据坡面测放孔位,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,钻孔孔位的允许偏差应为±50mm,钻孔倾角和方向符合设计要求,钻孔倾斜度允许偏差应为±1°。
4.2.3钻孔
钻孔是锚索施工中控制工期的关键工序。
钻机钻孔时,按锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐,钻杆用完,孔深也恰好到位。
锚索钻孔应符合下列规定:
(1)锚索钻孔过程中不得扰动周围地层;
(2)锚索水平、垂直方向的孔距误差为±50mm,钻头直径不应小于设计钻孔直径3mm;
(3)钻孔倾斜度允许偏差±1°;
(4)锚索钻孔深度不应小于设计长度,也不宜大于设计长度500mm;
(5)向钻孔中安放锚索前,应将孔内土屑清除干净,在锚索安装前,应对孔口进行暂时封堵,不得使碎屑、杂物进入孔口。
4.2.4锚索的制作
锚索制作:
锚索制作共分自由段制作、锚固段制作、二次注浆管制作三部分。
(1)选料:
锚索体选用表面无损伤、无锈污的钢绞线,不得使用表面有焊痕的钢绞线;
锚杆体在安装前应妥善保护,以免腐蚀和机械损伤。
(2)下料:
锚索下料长度为设计长度和孔外预留长度(1.5米)之和,以保证锚索张拉锁定时的要求。
(3)自由段制作:
1)防腐处理:
锚头防腐处理采用过渡管,锚具涂防腐油脂;锚索自由段采用注入油脂的保护套或无粘结钢绞线;锚固段注浆。
2)保护套管:
外套塑料套管之内端,即自由段与锚固段分界处,缠绕胶布进行固接和密塞处理,缠绕长度伸入两侧不得小于100mm,以防止注浆时浆液进入。
塑料套管:
塑料套管的材质、规格和型号应满足设计要求,具有足够强度,保证其在加工和安装过程中不致损坏。
避免剪断和接头,如有接头应绑接牢固并作密封处理,确保不产生拉脱和破损现象。
塑料套管内径宜大于筋股外径5~10mm,确保穿套顺利、编束方便和防止张拉胀裂。
塑料套管具有抗水性和化学稳定性,与水泥砂浆和防腐剂接触无不良反应。
(4)锚固段制作:
对于预应力锚索的锚固段需要进行除锈,水泥浆固结体中锚材的保护层不小于25mm。
将钢绞线平直放好后,每间隔1.5m设置一个隔离架,将钢绞线依次放入定位支架的凹槽内,再用22#火烧丝将其与支架扎紧。
锚固段底部用铁丝将三股或二股钢绞线捆在一起,不得有分叉现象,防止下锚时将锚索插入土体内。
(5)二次注浆管的制作:
二次注浆管采用4分塑料管制作,待锚索绑扎完成后,先将4分塑料管沿锚索轴线方向从定位支架的中间孔洞从自由段开始向底端穿进,穿完后在锚索底部三分之一范围内用手电钻在4分塑料管上打孔,孔径Φ5,呈梅花形布置,间距20cm,用作二次注浆时出浆孔眼,再用胶布将孔眼密封,以防止一次注浆时,水泥浆通过孔眼进入二次注浆管内,最后将二次注浆管与钢绞线捆扎在一起,以防止下锚时脱落。
(6)锚索制作完成后进行编号、登记后,报请监理单位进行查验,同时做好防雨、防晒工作。
4.2.5锚索安装
向锚索孔装索前,要核对锚索编号是否与孔号一致,确认无误后,即可着手安装锚索。
(1)锚索体安装时,将一次注管的一端用铁丝捆扎在锚索的底端,捆扎时不可过紧,防止一次注浆拔出时被拔断,但不可过松,防止下锚过程中因钢绞线弯曲挤压而引起脱落。
(2)下锚时,先将锚索体的底端放入孔内,用人工依次向孔内缓慢均匀推进,不得用力过猛,防止钢绞线弯曲时将一次注浆挤掉。
(3)下锚深度控制标准:
要求锚索体到达孔底后,外露部分不得小于1.5m,但也不能大于2m,以保证锚固段的长度。
4.2.6锚固法注浆
(1)锚索注浆采用水泥浆M20,注浆材料应根据设计要求确定,不得对锚索产生不良影响。
宜选用水灰比0.45~0.55的纯水泥浆。
(2)一次注浆管宜与锚索绑扎在一起,注浆管距孔底宜为300~500mm。
二次高压注浆管的出浆孔和端头应密封,保证一次注浆时浆液不进入二次高压注浆管内。
在浆液硬化前,不得使锚索承受外力。
(3)采用二次压力注浆工艺时,二次压力注浆宜采用水灰比0.50~0.55的水泥浆;二次注浆管应牢固绑扎在杆体上,注浆管的出浆口应采取逆止措施;二次压力注浆时,终止注浆压力不应小于1.5MPa。
(4)一次注浆的目的是将孔注满,待浆液从孔口溢出后即可停止注浆,并将孔口用水泥袋做成止浆塞封住。
一次注浆形成一定强度(根据现场预留试块强度确定)后,再开始二次注浆。
二次注浆时,先用高压将二次注浆孔眼的密封胶布挤裂,使得水泥浆从二次注浆管的孔眼向原水泥浆体和土体内高压渗透,以达到密实注浆体的效果,使得原注浆体更加饱满。
(5)锚索采用底部压力注浆法,注浆管随着注浆慢慢拔出,但要保证注浆管端头始终在注浆液内。
注浆应连续进行,并要饱满。
(6)搅制水泥浆所用的水不应含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质,不应使用污水。
浆液应搅拌均匀,随搅随用,并应在初凝前用完。
(7)注浆泵的工作压力应符合设计要求,并应考虑输浆过程中管路损失对注浆压力的影响,确保足够的注浆压力。
(8)注浆过程中,若发现注浆量大大减少或注浆管爆裂时,应将杆体及注浆管拔出,待更换注浆管后,再下放杆体;若中途耽搁时间超过浆液初凝时间,应重新清孔后再下放杆体,重新注浆。
(9)注浆过程对每个孔水泥用量作详细、完整的施工记录,并做好试验块,施工单位每检验批取试件2组,每组试件不少于6块。
4.2.7锚索的张拉
锚索应在锚固强度达到15.0MPa以上且达到设计强度的75%后方可逐级张拉锁定,锚固体强度应根据现场取样标准养护的试块试压确定。
冬施期间锚索应在锚固强度达到20.0MPa以上且达到设计强度的100%后方可逐级张拉锁定。
(1)立锚座
锚座的作用是把锚具的集中荷载传递到腰梁。
为了使锚座上表面与锚索轴线垂直,用钢板加工成与锚索轴线垂直的斜面台座。
【锚座做法详图】
(2)锚索张拉
张拉锚索前需对张拉设备进行标定。
标定时,将千斤顶、油管、压力表和高压油泵联好,在压力机上用千斤顶主动出力的方法反复试验三次,取平均值,绘出千斤顶出力(KN)和压力表指示的压强(MPa)曲线,作为锚索张拉时的依据。
因国产压力表初始起动压强不完全相同,所以,标定曲线上必须注明标定时的压力表号,使用中不得调换。
压力表损坏或拆装千斤顶后,要重新标定。
锚索张拉程序:
锚索张拉程序严格按照设计要求作业,常用张拉作业顺序和技术要求如下:
1)腰梁的承压面应平整,并与锚索轴线垂直;
2)锚索张拉前应对张拉设备进行标定;
3)锚索张拉应有序进行,张拉顺序应考虑对邻近锚索的影响;
4)锚索试验采取分级张位方式,锚索正式张拉前,应取0.1~0.2设计轴向拉力值Nt,对锚索预张位1~2次,使其各部位接触紧密杆体完全平直。
5)锚索张拉至1.0Nt,稳定5~10min,然后卸荷至锁定荷载设计值进行锁定。
锚索张位荷载分级及观测时间应遵循下表:
锚索张位荷载分级及观测时间
张拉荷载分级
观测时间(min)
加荷速率
(kN/min)
岩层、砂土层
粘性土层
0.10~0.2Nt
2
2
不大于100
0.50Nt
5
5
0.75Nt
5
5
1.0Nt
5
10
不大于50
锚索设计预应力参数详见下表。
预应力锚索施工数据表(12-12)
位置
总长度
钻孔角度(°)
孔径
锚固段长度
自由段长度
预加拉力
(KN)
钢绞线
第一层
冠梁下1.55m
16m
15
150mm
6m
10m
51.8
1根15.2mm
第二层
基底上14.24m
14.5m
15
150mm
6m
8.5m
103.5
2根15.2mm
第三层
基底上10.24m
24m
15
150mm
17m
7m
279.5
5根15.2mm
第四层
基底上6.74m
20m
15
150mm
14.5m
5.5m
207.0
4根15.2mm
第五层
基底上3.24m
11m
15
150mm
6m
5m
82.8
2根15.2mm
预应力锚索施工数据表(13-13)
位置
总长度
钻孔角度(°)
孔径
锚固段长度
自由段长度
预加拉力
(KN)
钢绞线
第一层
冠梁下2.02m
16m
15
150mm
6m
9.5m
62.1
1根15.2mm
第二层
基底上13.42m
15m
15
150mm
7m
8m
134.6
2根15.2mm
第三层
基底上9.92m
19.5m
15
150mm
13m
6.5m
186.4
4根15.2mm
第四层
基底上6.42m
18m
15
150mm
13m
5m
155.3
4根15.2mm
第五层
基底上2.92m
11m
15
150mm
6m
5m
82.9
2根15.2mm
预应力锚索施工数据表(14-14)
位置
总长度
钻孔角度(°)
孔径
锚固段长度
自由段长度
预加拉力
(KN)
钢绞线
第一层
冠梁下1.44m
14.5m
15
150mm
6m
8.5m
41.5
1根
15.2mm
第二层
基底上10.3m
13m
15
150mm
6m
7m
51.8
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