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摘 要：可回收式锚索不仅能够大大减少不必要的工程投入,更能够有效地解决普通锚索长期占据地下空间而造成的地下环境保护问题,有利于我国将来地下空间开发及工程建设的可持续发展,具有重大的社会意义.本文结合工程实例,对可回收式锚索在地铁施工中的应用进行了探讨.
关 键 词：可回收锚索；施工方法；保证措施
JCE（JapanConservationEngineers）回收式锚索是日本国土防灾株式会社的专利产品,经过多年的实验研究,在我国取得了丰富的试验资料,应用条件已经相对成熟,并且已经在广东、北京、上海、深圳等城市的众多工程中收到了预期的效果.它是在具有35年工程应用经验的承压型永久锚索的基础上开发研制成功的.除了具有其它可回收式锚索特点外,主要特点是吸取了其它锚杆的技术专长,施工结构可靠,施工简便,使用JCE专用回收千斤顶回收PC钢绞线,回收率高.
一、工程概况
某地铁站为地下三层侧式站台车站,该站为换乘站,换乘节点设置为地下三层,车站北端设盾构始发井,南侧接矿山法区间,车站基坑开挖深度约25.77～26.97m,支护工程安全等级为一级,部分可回收锚索和钢支撑支护情况如图1.
基坑内土、岩层主要为强、全风化花岗岩和砾（砂）质粘性土,地下水主要表现为第四系孔隙水、基岩裂隙水,第四系孔隙水主要赋存于冲洪积砂层及残积层砾质粘土层中.地下水埋深0.90～8.90m,主要由大气降水补给,水量不丰富,水质易被污染.岩层裂隙水较发育,广泛分布在花岗岩的中～强风化带、构造节理裂隙密集带中.富水性因基岩裂隙发育程度、贯通度及胶结程度、与地表水源的连通性而变化,主要由大气降水、孔隙潜水补给,局部微承压.特别是断层破碎带附近,富水性较强.从上到下主要为：<1-1>素填土；<3-2>粉（细）砂；<3-6>粉质粘土；<6-2>砂（砾）质粘土；<12-1>全风化花岗岩；<12-2-1>强风化花岗岩.
地铁车站紧邻某房建基坑,入场施工该地铁站时,该房建工程基坑已施工到底,且已进入结构施工阶段,基坑围护结构采用钻孔桩+锚索的支护形式,其基坑边距离地铁基坑围护结构外边只有5米,考虑到沉槽机沉槽和连续墙浇注混凝土时混凝土的侧压力均会对基坑稳定性造成极大影响,将地铁车站北端东侧和北端头围护结构设计由800mm厚地下连续墙改为φ1200钻孔桩围护结构,基坑底面以下采用钢支撑,基坑底面以上采用预应力锚索支撑.为了使围护结构更好的受力,也采用锚索和钢支撑混合支护形式.
二、JCE可回收式锚索施工
1JCE可回收锚索施工参数
①回收的顺序：先回收中心钢绞线,中心关键回收锚索拔出后,安装千斤顶及对周边对称的2根锚索安装夹具及夹片,千斤顶加载,将其拔出,重复上述步骤依次回收周边的钢绞线.
②回收所需的设备：本工程使用48吨JCE专用千斤顶.
③对拔出的锚索进行详细检查,如再利用的则须妥善保管,便于下次施工中使用.
3.可回收锚索施工要点和保证措施
3.1施工要点
可回收锚索在施工中能否按预期目标顺利完成,其主要技术要点有以下几个方面：
⑴在锚索施工中,须注意钻孔后的孔洞清洗,确保孔内不留有泥浆,尤其是在软土层中的施工.
⑵回填注浆施工是关键工序,水泥浆液绝不能漏入锚索保护套内,否则会造成锚索固结,影响锚索的顺利回收.
⑶锚索施工后必须采取严格的保护措施,否则会影响锚索的回收及其重复利用.
⑷根据锚索设计使用的束数,其锚头垫块、锚头、回收夹具与穿心式油压千斤顶必须相互配套.
⑸锚索夹片在设计上须考虑回收时的拔出施工要求,即在端部须留有凹槽及回收使用的锁件.
3.2施工保证措施
⑴锚索施工按《土层锚杆设计与施工规范CECS22：90》[6]进行.
⑵成孔采用泥浆护壁成孔,不得使用膨润土循环泥浆护壁.
⑶锚索采用4束或5束,每束7根15.24钢绞线,钢绞线强度标准值为1720N/mm,成孔直径为168mm.
⑷注浆材料选用M30的水泥砂浆,并加入早强剂,注浆体强度不小于20Mpa,一次性注浆压力为0.5～1Mpa.并采用二次注浆,注浆材料选用水灰比为0.45～0.50的纯水泥浆,注浆压力为2～3Mpa,要稳压2分钟,灌浆量至少为0.5包/m.
⑸钢绞线锚固段架线环与紧箍环每隔1m间隔设置,紧箍环系16号铅丝绕制,不少于两圈,自由段每隔2m设置一道架线环,以保证钢绞线顺直.
⑹待砂浆体及压顶梁混凝土达到设计强度的70%后方可进行锚索张拉.
⑺锚索锁定前先张拉至设计预应力的1.1倍,保持15min,然后卸荷至零,再重新张拉至锁定荷载进行锁定作业.锚索张拉荷载分级及观测时间应遵守规范进行.
⑻锚索锚头位置安装测力计,对锚索应力进行监测,监测数量为不小于锚索总数的5%,且不少于5根.
⑼锚索预加轴力分别为：150KN、150KN、150KN、200KN、200KN.
3.3锚索张拉回收安全注意事项
一般情况下,锚索张拉过程是安全的.但不排除因多种因素,导致预应力钢绞线断丝断股或夹片破裂等情况,为防止钢绞线回抽伤人和夹片破碎后碎片伤人,施工中应规范操作,做好劳动保护工作：
⑴施工前进行安全技术交底,施工中明确分工,统一指挥.
⑵各种机械机具机况良好,勤维修、勤保养.
⑶作好安全检查工作,遵守有关安全操作规程.
⑷机械、电器设备专人操作.
⑸高空作业应设安全防护设施.
⑹风动钻机管路连接应牢靠,避免脱开出伤人.
⑺注浆管路应畅通,不得堵塞,避免浆液喷甩出伤人.
⑻张拉机具各部件尤其是高压油管连接点应牢靠,以避免突然断裂喷出伤人,张拉过程中不得碰撞千斤顶及千斤顶前不得站人,以防钢铰线断裂锚具飞出伤人.
三、施工结论
可回收锚索作为一项新型技术已经开始应用于城市地铁建设中,通过专业技术回收后,回收后的锚索仍可以继续使用2～3次,从长远方向来看,将会大大节约企业成本；而且可回收锚索经过技术回收后,不会造成地下空间的污染,避免对周边环境及后续工程开展造成影响,仅本地铁工程项目便为社会节约经济效益高达数千万元.