目前,国内城市迎来高速建设发展的时,地铁构盾构施工遇到障碍物越来越多,桩基础、预应力管桩,预应力锚索等,尤其预应力锚索对盾构影响尤其突出,相邻建筑物早期遗留下的锚索对盾构施工造成极大阻碍,成为一大工程难题。本文以佛山地铁三号线东平~大墩区间锚索处理为背景提出旋挖钻机处理锚索的方法,对类似项目有一定的指导意义。
一、工程概况
佛山地铁三号线工程东平~大墩区间为地铁三号线先行标,沿规划道路文华路敷设,下穿广佛环城际东平站、佛山新城CBD基坑、小涌村村民房、小涌村电排站。区间右线起讫里程YDK43+019.268~YDK44+031.886.,右线长1012.618m。左线起讫里程ZDK43+019.268~ZDK44+031.886,长链0.06m,左线长1012.678m.锚索处理位于佛山新城CBD基坑。
佛山新城CBD地块位于东平站~大墩站区间西侧,广佛环线东平站和佛山三号线东平站南侧,佛山新城CBD地块地下室距区间隧道平面最小净距为5m,基坑面积近似于矩形,靠近大墩站~东平站区间侧基坑长约260m,基坑深度约为17m~19m,本基坑采用直径1.5m钻孔桩+内支撑支护(预应力锚索),基坑外侧采用直径1.65m间距1.5搅拌桩加固。基坑为停工多年遗留未完成基坑,土储回收该地块的土地,业主终止开发,基坑已开挖完毕,该基坑6道锚索已有部分下部2道锚索被回填土掩埋
侵入隧道情况
1、地块基坑采用钻孔桩+预应力锚索的结构支护,竖向共设置6排锚索,水平间距为1.65m。,锚索角度为35度,采用6排预应力锚索,其中上面4排采用长48m的7*12.7预应力锚索,下面2排长31.5m与28m的6*15.2预应力锚索。
2、侵入隧道总数量
二、锚索处理的必要性
锚索的存在对地铁盾构存在很大的危害,如不及时处理会增大施工风险,具体如下
1、预应力锚索属于软性结构,无法通过盾构刀具的切割将其破坏,而且锚索锚头一般都连接刚性结构,对盾构形成拉应力。
2、预应力钢绞线强度达到1860MPa,是普通钢的6-9倍,即使加固成钢性结构,也很难进行切割破坏
3、过多的锚索绕在刀盘刀齿上或滚刀轴承间隙,造成刀齿和滚刀的有效切割能力减弱或丧失,造成盾构无法掘进,
4、锚索进入盾构机内部,易造成钢绞线盘绕螺旋机,造成盾构设备故障事故。
该段盾构下穿地层主要为软弱淤泥质土层,盾构开仓作业存在比较大危险性,地面也不具备加固条件,故锚索处理必须实施
三、常用锚索处理工艺的比选
常用锚索处理工艺:冲孔锤击破坏法、旋挖桩处理法、电化熔法、人工挖孔桩法,具体利弊如下:
针对项目的地层及整体施工期计划,最终采取旋挖法处理锚索施工
四、旋挖法施工的改良要求
1、旋挖设备的选择
目前主流旋挖桩基主要有
根据施工现场实践实验,选用三一SR260旋挖钻机进行先行实验,设备无法满足扭矩和起拔的要求,设备存在卡钻、锚索拉不上来,处理不干净等现象。后来改用徐工xr360旋挖桩机,可以满足要求,并且能达到锚索搅断和拉扯要求,锚索处理相对干净。
五、旋挖桩设备钻头的选择
旋挖桩的钻头选中中主要考虑到锚索处理过程中达到切断锚索或搅断锚索,同时保证钻孔进度,不造成卡钻等不利因素,综合以上几点,最后在经过试验比较选择在原有护筒钻头的基础上进行加固金属卡勾,挂勾的方式,卡勾沿护筒钻头顺时针方向布置,每隔30cm螺旋布置,挂勾间接布置在卡勾间隙。通过最后使用情况,增加金属卡勾,挂勾达到了更加容易清理锚索的作用。
六、施工总结
进过锚索处理过后的盾构施工的最后反映,盾构施工过程中存在盾构阻力加大,盾构出土里面发现10~30cm锚索段出现,未出现锚索卡螺旋机或其他部件情况,最后盾构出洞后仍发现残留锚索段卡在盾构刀盘的现象。此次锚索处理达到了预期效果,保证了盾构顺利通过,减少了施工安全风险,旋挖法施工处理锚索安全可靠。
论文作者:王乐康
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
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