城市轨道交通工程地下车站既有锚索处理技术研究

发表时间:2021/4/27   来源:《城镇建设》2021年1月3期   作者:陈勋
[导读] 在城市轨道交通工程建设的过程当中,由于地下车站的环境结构相对复杂,
        陈勋
        广东省重工建筑设计院有限公司 广东广州  510700
        摘要:在城市轨道交通工程建设的过程当中,由于地下车站的环境结构相对复杂,难免会遇到地下锚索,影响正常的施工秩序。因此,要求技术人员必须要对城市轨道交通工程地下车站既锚索所进行有效的处理,并依托先进的技术做好冲击锤的选型以及置换软土等工作,以便于提升整个城市轨道交通工程的建设水平,促进市政建设的效率。本文主要研究城市轨道交通工程地下车站既有锚索处理技术等相关问题。
        关键词:城市轨道交通;地下车站;既有锚索处理技术

        前言:伴随着城市轨道交通建设事业的有序发展,越来越多的城市已经将轨道交通工程建设纳入到市政体系建设的环节中来,一方面改良了人们的出行渠道,另一方面也为城市化的建设和发展提供了便捷的空间。但是由于轨道交通规划或多或少会与城市原本规划存在差异,使一些办公楼或居民楼面临盾构下穿的威胁,因此处理好锚索施工技术,一方面能够减少对工程周围环境的影响,另一方面可以提高整体的工程建设效率,为城市化的发展奠定可靠的基础。
一、城市轨道交通工程地下车站既有锚索处理的难点和处理措施
(一)处理难点
        城市轨道交通地下车站在地连墙施工的过程中,多半部分的槽段会位于办公楼或居民住宅楼既有的锚索范围之内,如果处理不当,势必会存在以下问题:首先地连墙槽段的混凝土超方相对较大,一旦附近出现高密度的锚索,势必会影响最终的成槽效果;如果混凝土浇筑不合理,甚至还会出现超方的情况。其次,锚索处理不当也会影响整个工程主体结构的施工进度,因为塌孔的出现会使得整个工程在开挖的时候,地连墙鼓包,后续铺设防水卷材的过程中,会面临耗时、耗材、耗力的问题,影响工程进度[1]。
(二)处理措施
        部分住宅楼或办公区附近既有的锚索预应力会随着时间的变化而出现长期损失的情况。因为锚索刚锁定的时候,由于荷载作用,其锚索的应力会出现松弛的情况,导致周边土层发生变动也会呈现下降的趋势,损失率甚至达到45%左右。因此为了能够更有效的进行处理,首先,技术人员需要确保锚索预应力保持在一个相对稳定的范围之内,尤其是在地连墙成槽阶段的锚索处理工作当中,可以适当将锚索进行切断,然后利用预应力回弹的作用,使剩余的锚索能够自动回弹出槽段的范围,以免对后期施工造成严重影响。其次也要求技术人员能够周详且细致地调查锚索周围的环境情况,查找相应的锚索处理资料,以便于最有效地解决工程中锚索拔除的问题。
二、锚索拔除施工工序
(一)传统成槽机施工工艺分析
        当前城市轨道交通工程施工的过程当中,锚索处理方式以电力除锚、打射应力释放孔、暗挖小断面隧道、套管跟进钻取等方式为主,这些传统的方法均需要人力开挖到锚索的确切位置,为后续机械的施工提供平台。但是由于经济安全的限制以及工期、场地和工序衔接的要求,这些传统的除锚方式或多或少会影响到地下开挖的作业,如果周围的建筑物以及基础设施较多,需要技术人员来创造更多的除锚条件,以便于安全作业。
        因此,当前随着科学技术的逐渐发展,部分工程大多会先采用成槽机来处理锚索。依照调查数据显示,由于成槽过程当中锚索区域所截取的锚索长短存在参差不齐的情况,甚至具有拉拔的现象,因此会对部分土体结构造成一定程度的侵扰。在后续混凝土浇筑的过程中,飞锚索区域和锚索区域混凝土超方量差值如果较大,势必会出现混凝土资源浪费的情况。因此传统的成槽施工工艺难以适应、连续密集的成槽施工环境,需要技术人员开挖大量的成槽段土方,这样一来会影响地面的沉降,也会对附近的局部钢筋保护层结构造成一定的影响。如果控制不当,还有可能增加施工原有的造价成本,增加安全隐患。


(二)成槽机与冲击钻配合的成槽除锚工艺
        因为在实际的施工当中,锚索密集区的混凝土超方量与地下连续墙飞锚索区的混凝土超方量本身相差较大,因此需要技术人员来寻找更优质的成槽施工工艺,可以将成槽机与冲击钻配合使用,在地面做好标记的基础之上依托成槽机,利用冲击钻来冲击锚索。但由于两者配合使用,本身掌控难度相对较大,而且还会对槽壁产生振动的影响,甚至出现坍塌的情况。再加上整体工程效率相对较低,投入较大,效果并不十分理想[2]。
(三)成槽机的改良
        通过改良成槽机抓斗施工工艺,可以有效增加成槽机切割锚索的能力,一方面降低了对土体的侵扰,另一方面也能够减少拉拔的现象。因此在实际施工的过程当中,要求技术人员可以有效地改造成槽机抓斗,依托高强度合金材料使整个设备在泥浆护壁的作用之下减少振动,使混凝土的超方量降到最低。同时,为了能够进一步确保切割的效果,改良后的设备也需要增加一定的咬合力,使锚索切割的位置能够更加精准。在探锚索位置之后,只需要微调槽段就能够有效地将锚索彻底切除,提升工作效率。
三、施工效果展示
(一)开挖阶段的效果
        技术人员在土方开挖阶段就需要对连墙施工过程中的锚索处理效果进行科学验证,并且要与实际的图纸规划进行科学比对。根据相关数据显示,设计图与锚索的分布情况基本一致,可见将成槽机的有序改良,能够有效对地连墙锚索进行科学的处理,使得锚索的应力随着时间的消失而逐渐变化消失。
(二)监测数据分析
        首先,建筑物沉降结果。施工人员在进行地连墙成槽阶段的锚索拔除工作时,主要应该监测周围建筑物和地表的沉降。在实践中,依托先进的设备如测量仪器,实现自动化监测和人工监测的有机结合,严格控制监测频率。例如在周遭住宅小区、地下室、公园、广场以及办公楼区域布置监测点,以便于得到初始数值,确定后续的监测工作。在此过程中,能够发现该地段的沉降量以及累积沉降、沉降速度等,发现问题要及时管控,从而防止工程失误所带来的后续安全隐患。
        其次,在地表沉降分析的过程当中,要求技术人员在处理成槽阶段的锚索时,可以在基坑周围布置相应的监测点位,对地表沉降的情况进行有效的观察。在此过程中,能够得到地表沉降在该区域最大的变化点位置,以及其比邻地连墙成槽段累积的沉降量、沉降速度、沉降速率等。同样,一旦发现与规定值误差较大的数据,需要进行重新的监控和测算,并及时汇报停止当前工作,以免后续安全事故的发生。
        最后也要有效分析工冲击锤的工作参数。因为通常情况下,冲击锤的重量相对较大,要求对其高度进行有效且严格的控制。就一般工程来讲,其下落的速度在1m左右,锚索的处理效果最好。在成槽之后,要求技术人员能够利用探笼对锚索处理的质量进行检测,使其在连续墙高度范围内上下左右的移动。这样既保了证锚索处理效果符合预期,同时还完成了地下连续墙的施工任务,防止涌砂或漏水问题的发生,确保基坑开挖以及后续除锚工作的有序运行。在检测数据时,一旦冲击锤的工作参数在实践当中发生了变动,则应该及时停止相关的工序,以确保后续除锚工作不会被侵扰,促进城市轨道交通工程地下车站既有锚索处理技术的有序应用[3]。
四、结束语
        城市轨道交通工程当中科学地应用地下车站既有锚索处理技术,一方面能够提升工程建设的效率,另一方面也可以防止对周围环境和基础设施造成深远的影响。在实际进行处理工作当中,应该有针对性地依照工程项目的不同来选择合理的锚索拔除施工工序,促进成槽机和冲击钻的配合使用,优化成槽除毛工艺并改良成槽机。在结果展示环节,促进各类参数的可靠性和客观性,提升锚索处理效果,从而为城市轨道交通工程的后续施工奠定可靠的基础。
参考文献:
[1]王小军,李甫福.冲锤法处理既有锚索施工技术的研究与应用[J].广东土木与建筑,2017,24(05):37-40.
[2]何况.地铁施工中对既有建筑物锚索的处理技术研究[J].建筑施工,2017,39(08):1179-1181.
[3]王起飞. 复杂地质环境下地铁盾构既有锚索处理技术[J]. 四川建筑, 2020, v.40;No.192(02):99-101.
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