富水粗砂层锚索施工涌水涌沙处理技术 (1)

富水粗砂层锚索施工涌水涌沙处理技术 (1) 富水粗砂层中锚索施工 涌水涌砂处理技术 中铁十五局集团城交公司 韦尚坤 【内容摘要】 深圳地铁二号线东延线工程土建2224标段[岗厦北站,华强北站] 区间设一盾构井(兼做轨排井)，采用五道锚索支撑，锚索施工中 出现涌水涌砂情况下，安全、顺利地完成了施工任务。本文结合 工程实例，详细介绍了富水粗砂中锚索施工中涌水涌砂处理技术， 为同类 工程施工 建筑工程施工承包1园林工程施工准备消防工程安全技术交底水电安装文明施工建筑工程施工成本控制 具有参考意义。 【关键词】 粗砂层 锚索施工 涌水涌砂 处理技术 1 工程概况 深圳地铁二号线东延线工程土建222415.2mm，其标准强度为1860Mpa。锚索间水 平间距2m，垂直间距4,4.5m。第一道锚索标段[岗厦北站,华强北站]区间设一盾构 井(兼做轨排井)，里程为YCK28，049,锚固段长度19m，自由段长度12m，第二道 锚索锚固段长度20m，YCK28，129 ，基坑长度为80m，深19米，自由段长度11m，第工程位于深圳市中心公园内，围护结构采用三道锚索锚固段长度21.5m，自由段长度800mm厚地下连续墙。盾构井段第一、二、10m，第四道锚索锚固段长度22m，自由段长三道采用环框梁支撑，第四、五道采用钢支度8m，第五道锚索锚固段长度17.5m，自由撑，轨排井段采用五道锚索支撑。预应力锚段长度5m。 索 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 选用1*7标准型钢绞线，公称直径 2 工程地质条件 轨排井地质情况从地面至基坑底分别 为<1-4>杂填土，<5-2-4>粗砂层，<9-1>全 风化花岗岩和<9-2-1>半土状强风化花岗岩 地层，地下水埋深2.6m，以孔隙水为主，局 部具有承压性，地质断面如图1所示: 图1 轨排井地质断面图 轨排井地层分布特征见下表: 轨排井主要地质分层特征表(地面至基底) 序号 分层代号 岩土层名称 平均层厚(m) 地质特点 主要成分为生活垃圾、粉质粘土，碎石等，灰黄色，稍1 <1-4> 杂填土 5 湿，疏松。 2 <5-2-4> 粗砂层 9.2 灰黄、黄褐色，松散,中密，饱和。 黄褐色，裂隙极发育，原结构基本破坏，遇水易软化、3 <9-1> 全风化花岗岩 4.9 崩解。 半土状强风化花岗黄褐色，局部夹灰白、灰绿色，岩石风化强烈，原岩结4 <9-2-1> 5.6 岩 构可辨析，遇水软化、崩解。 3 锚索施工 ?制作束体并将其放入锚索孔?固定束体 锚索施工设备采用履带式全液压锚索?进行注浆?浇筑腰梁?安装钢锚垫板?机，这种锚索机移动方便，操作灵活，能够张拉及锁定?使束体产生预应力与腰梁、连转动各种角度，根据不同作业性质的环境，续墙连接成整体。 可采用不同功率，并能控制套管上扣和卸施工中遵循“分段分层、由上而下、先扣，施工速度快，效率高。锚索施工 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 流锚固、后开挖”的原则进行锚索施工及基坑程为:施工放线?连续墙开孔?施钻锚索孔开挖，开挖土方至下道锚索位置后,进行锚 将是施工中的难点之一。 索施工，待腰梁混凝土强度达到要求，锚索 ?如何确保粗砂层中锚索施工质量，是张拉完成后进行下层土方开挖。 施工中又一大难点，也是确保基坑是否安全3.1锚索施工重难点 的重要因素。 ?由于本基坑地质条件的特殊性，锚.2涌水涌砂原因 3索内力值较大，设计锚索孔径为180mm。孔根据地质勘查资料，轨排井处存在厚径大，为防止塌孔，采用全套管跟进技术，度9.2m的粗砂层，且地下水压力大，富存不许采用泥浆护壁，这在广东地区锚索施工在各地层中，锚索施工中将连续墙打穿后，中是非常少见的，并且是在粗砂层中，施工在压力水流的作用下水和砂顺着锚索孔流难度大，技术要求高，施工所用180mm钢套出，发生涌水涌砂现象，多次造成地面塌陷，管市场根本买不到，需要专门加工制作。 危害基坑安全。 ?锚索施工中第三、四道锚索要穿越 富水粗砂层，如何解决锚索施工中涌水涌砂3.3涌水涌砂处理措施 索孔倾角值为20?,孔径180mm，锚锚 索施工前首先要将基坑围护结构地下连续墙锚索孔处连续墙打穿，当施工第三道、第 穿连续墙锚索孔时就出现四道锚索时，在打 了严重的涌水涌砂现象，没多时就涌出几立方水和砂,锚索成孔困难，有的锚索孔连打穿连续墙都很困难，给锚索施工带来了极大困难，连续墙锚索孔施工如下图2所示。 要确保施工锚索过程中不出现涌水涌沙，就要降低基坑外水位到锚索孔口以下,这需要设大量的降水井,不仅要增加相当大的投入，而且大量的降水会引起地面及周边图2 连续墙锚索孔施工图 建筑物沉降。另外，地下水在基坑北侧福田质情况等制约下，通过多次实践,最后采用河的补给下，降水不一定起到效果。如果从打入钢套管的方法进行施工,解决了施工难地面对砂层加固，也不一定能达到效果，而题,涌水涌砂得到了有效控制，锚索施工也且施工时间长。在施工工期、周边环境、地 得以顺利进行。孔孔径φ200mm，角度20?。 4钢套管施工方法 ?设备人员准备到位 由于将连续墙打通以后就会出现涌水打入钢套管采用现场挖掘机顶进，需配涌砂，施工中工序衔接及材料的准备一定要备人员4,5名。 到位，这样才能将涌水涌砂量减小到最少，钢套管施工步骤如下: ?钢套管准备到现场 锚索孔设计为φ180mm，连续墙的钻孔为φ200mm，钢套管采用φ190mm的无缝钢管，根据基坑外水压力计算，钢套管长3m即可平衡基坑外的水压力，所以，选用的钢 。 套管长3m ?连续墙取孔 材料、人员准备到位后，首先要将连续墙上的锚索孔采用钻孔机将连续墙打穿，钻 ?钢套管打入 当连续墙取孔后，立即将钢套管一端插 图3 锚索孔内钢套管施工图 入锚索孔内，另一端用挖掘机顶住后打入，外露部分与墙面平齐，如图3所示。 5锚索施工中注浆措施 地层中注浆容易出现浆液充满砂石空隙后 锚索安设完毕验收合格后进行注浆，注浆液外流的情况，施工中采用在浆液中掺减 浆采用从孔底到孔中返浆式注浆。针对粗砂水剂或速凝剂及间歇式反复注浆的办法，控 制浆液向周边流动，直至注浆压力达到设计压力为止。 试验结果汇总表 设计抗拔最大试验最大位移卸载至0.1T时总弹性位设计抗拔承载序号 锚索编号 承载力备注 荷载(KN) (mm) 残余位移(mm) 移(mm) 力时位移(mm) (KN) 1 MSY-?-10 883 71.99 11.42 60.57 736 56.76 合格 2 MSY-?-12 1134 63.00 18.00 45.00 945 48.00 合格 3 MSZ-?-10 1332 92.00 12.00 80.00 1110 74.00 合格 6地面处理措施 注浆进行加固处理。袖阀管间距1m×1m，梅 在连续墙开孔和锚索施工时，由于有部花型布置，加固范围根据流砂量实际情况确分砂和水流出来，造成连续墙背后地层沉降定，浆液采用水泥+水玻璃双液浆。袖阀管和土体松动，对基坑安全存在一定隐患，锚施工时要错开锚索的位置，避免损伤锚索。 索施工完成后，有针对性的采取地面袖阀管 7锚索孔漏水处理措施 堵。封堵分两步进行，首先采用向漏水锚索 锚索施工完成后，由于基坑外水压较孔内注聚氨酯溶液，将水封闭后再进行锚索大，外侧水从锚索孔沿锚索流入基坑内，容张拉，张拉后再次出现漏水锚索孔，采用从易使基坑内土体浸水软化，给基坑开挖带来锚索孔旁边钻斜孔，埋入注浆管后注入聚氨一定的困难。为保证基坑内土体干燥，基底酯溶液，直到将水封闭。 承载力达到要求，必须对漏水锚索孔进行封 8锚索试验 载力。 由于锚索的设计内力值较大，特别是第?试验标准:试验参照广东省以及深圳 市的有关标准规定进行。 三、四道锚索位于粗砂层中，为保证基坑安 全，按照相关要求需进行锚索抗拔试验，锚?试验结果:试验结果见下表。 索抗拔试验按一级基坑要求进行，试验数量通过试验，锚索最大试验荷载值均符合不得少于3根。 设计抗拔承载力检测值的要求，锚索施工取 ?试验方法:加载系统由精密油压表和得了成功，锚索抗拔试验曲线图如下图4 所抗拔千斤顶组成，钢尺测读锚索锚头位移。示: 锚索最大试验荷载为1.2T，T为设计抗拔承 图4 锚索抗拔试验曲线图 9工程效果 保障，也为整个工程提供了工期保证，更重 预应力锚索在深圳地铁2号线东延线工要的是填补了大孔径锚索施工的空白，施工程土建2224标粗砂层中施工成功,并取得了效果见图5。 良好的效果，不仅为深基坑稳定提供了安全 图5 锚索施工效果图 10 结论 在富水粗砂层中施工大孔径预应力锚 索面临的主要难点是:在地下水流的带动参考文献 1 周爱莲，城市地铁竖井施工涌水涌砂处理.下，锚索孔在钻进的过程中出现涌水涌砂， 铁道建筑技术，2009(3) 无法成孔。经过多方实践，最后确定了预先2 《深圳地区建筑深基坑支护技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》打入钢套管，利用钢套管穿越砂层平衡地下(SJG05-96) 水压力的施工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，最终获得成功，顺利地3 广东省标准《建筑地基基础检测规范》完成了施工任务，也保证了基坑的安全，为(DBJ15-60-2008)今后在同类地质条件下锚索施工积累了经 验。