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預應力錨具在地鐵明挖支撐體系中的應用

預應力錨具在地鐵明挖支撐體系中的應用

作者:xt????來源:未知????發布時間:2019-03-08 19:54????瀏覽量:

  隨著城市地鐵工程的規模化建設和巖土錨固技術的不斷發展,預應力錨索支撐體系在地鐵車站主體圍護結構中得到廣泛應用,新技術受地質條件的復雜性、圍護結構的強度、整體穩定性和變形的影響較大,因此對施工工藝和技術上對錨固的質量要求高。預應力錨具廠家提醒大家由于預應力錨索支撐體系具有隱蔽性,且預應力錨索的施工工藝還處于探索中,預應力錨索加固機理、錨固體系與圍巖的相互作用有待研究,因此制訂合理的施工工藝和施工技術控制手段,有助于提高錨索錨固效果和施工安全。本文以中鐵九局施工的沈陽市地鐵一號線黎明文化宮車站排樁預應力錨索支撐體系為例,對支撐體系預應力錨索加固結構、施工技術及施工工藝等進行研究與探討。

1支撐體系預應力錨索作用機理分析

  預應力粘結式預應力錨具有結構簡單、施工方便的特點。在深基坑開挖支撐防護體系中應用廣泛。錨固段內錨索荷載依靠錨固段預應力鋼絞線與漿體相接觸界面上的粘結應力,由錨固段漸進式的往下傳遞,荷載作用時在錨固段上部漿體中拉應力集中,并沿深度方向衰減。在預應力錨索中設置一定長度的自由段,巖體對錨固段的錨固力通過自由段傳遞到腰梁及防護樁上并實現受力平衡。粘結式錨索用于支撐體系一方面由于預應力作用,使鉆孔樁與錨固段間的土體結構呈密實壓縮狀態,保持擋護土體的整體性,另一方面由于錨索施加的預應力作用改變了破裂面土體的應力狀態,從而保證開挖基坑邊坡土體的自穩能力。

吖v天堂2019在线 2地鐵明挖支撐體系設計

1工程概況

  預應力錨具廠家提醒大家黎明文化宮站為沈陽市地鐵一號線終點站,車站里程為DK21+712~DK21+863,主體結構全長150.40m,頂板覆土約3.6m,車站圍護結構采用排樁、錨索支撐體系。黎明文化宮站地貌為渾河高漫灘及古河道,自東向西沿軸線穿越渾河沖洪積扇,表層第四系地層廣泛發育,沉積韻律較為明顯,厚度較大。地層由西向東顆粒逐漸變粗,黏性土層逐漸變薄。地層結構由人工填筑層厚0.50~1.0m、黃褐色粉質黏土**厚為3.70m,中砂、粗砂、礫砂**厚為17.50m。

吖v天堂2019在线 2預應力錨索構造

 

  預應力錨具廠家提醒大家預應力錨索采用拉力集中型粘結式預應力錨索體系,錨索由錨固段、自由段和緊固頭三部分構成,緊固頭由腰梁、鋼墊板和錨具組成。錨索長度包括錨固段、自由段、張拉段三部分。

  錨固段長度主要考慮地質條件等因素對錨固力的影響而確定,在理論計算和經驗類比的基礎上,確定錨固段長度分別為9.0m和12.0m,自由段長度采用6m。錨索自由段是拉力集中型錨索的滿負荷段,通過抗滑力分析確定錨固路徑**有效的布置方向為沿水平方向下傾15°~25°之間,錨孔直徑為Ф150mm。錨索采用高強度低松弛預應力7Ф5鋼絲組成的直徑為15.2mm鋼絞線,強度為1860MPa。

3預應力錨索布設及設計參數

  地鐵站明挖按開挖深度的不同,按高程劃分為設置三道和四道錨索兩種形式,共計1386根錨索。其中三道錨索形式:在同一縱斷面間距3.4m,橫向間距2.4m,縱斷面共設置3道,每根錨索長為15m,自由段6m,錨固段9m。**道錨索為2束,預應力為20kN,軸力為32kN;第二道錨索為3束,預應力為80kN,軸力為190kN;第三道錨索為2束,預應力為25kN,軸力為80.6kN。四道錨索形式:在同一縱斷面在間距為3.2m,橫向間距為2.4m,縱斷面共設置4道,每道錨索均為5束,每根錨索長為18m,自由段6m,錨固段12m。**道錨索預應力為40kN,軸力為67.1kN;第二道錨索預應力為120kN,軸力為224.1kN;第三道錨索預應力為240kN,軸力為521.5kN;第四道錨索預應力為50kN,軸力為99.5kN。具體詳見圖2。

吖v天堂2019在线 4圍護承載鉆孔樁布設

  車站開挖深度為11.2~14.2m,排樁采用直徑800mm及1000mm、間距為1200mm的旋挖鉆孔樁,樁長分別為15.0m和19.0m,樁址分別插入圓礫和礫砂地層中,排樁入土深度分別為6.0m和7.0m,排樁采用C25鋼筋混凝土作為圍護結構的支撐體系。

5腰梁構造

  腰梁是錨索向鉆孔樁傳遞荷載和錨固的載體,其設計承載力與錨索的**荷載相匹配,并滿足應力集中的要求。錨墊塊采用鋼錨墊塊,腰梁采用雙I22b工字鋼。

3施工工藝

1錨索施工流程

吖v天堂2019在线   遵循“分段分層、由上而下、先錨固、后開挖”的原則進行錨索施工及基坑開挖。開挖土方至每道腰梁位置后,進行相對應錨索鉆孔、注漿、安裝鋼腰梁、張拉機具錨固施工。

2錨索施工工藝流程

  預應力錨具廠家提醒大家預應力錨索施工由錨孔、束體、注漿、腰梁及張拉五個基本組成構件,在錨索支護體系中有機組合成為一體。施工順序為施鉆錨固孔、制作束體并將其放入錨固孔、固定束體下端、進行注漿、安裝腰梁及鋼錨墊板、張拉及鎖定,使束體產生預應力與腰梁、鉆孔樁連接成整體。

 

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