地下连续墙施工锚索切除技术的研究.

1、地铁车站地连墙施工锚索切除的技术研究（李懂懂） 中铁四局集团有限公司 摘要： 本人通过收集有关资料，编制方案和在施工中总结的一些技 术参数来确定地连墙切割锚索技术的可行性。关键词： 锚索；切割技术；金刚石索绳；基础工程；拆除一、概述在城市地铁、基础房建施工中因临边的建筑物作业面及其狭小， 经常会遇到原有建筑所留下来的锚索构件， 所以我们就要采取相应措 施去拔除切割这些影响后期施工所带来的隐患做一探讨及研究。 本文 通过中铁四局施工的郑州地铁 5 号线，郑汴路站及康宁路站通过试验 段地下连续墙施工，验证采用金刚石绳锯水下切割锚索方案的可行 性，并根据现场施工记录， 分析金刚石绳锯水下切割锚索的工

2、效及切 割效果，通过该技术在工程实践中的应用， 体现了该技术高效、 安全、 节能、环保的特点及优势。 为郑汴路站和康宁路站围护结构方案确定 提供实践依据。二、工程概况郑州地铁 5号线 06标主要包括 3个明挖车站、 2个盾构 区间、1 个明挖区间和一个商业开发区 ,分别为康宁路站、 郑 汴路站、中兴路站（与郑汴路站 T 字换乘）及商业开发区、 金水东路站郑州东站盾构区间、郑州东站康宁路站盾构 区间、康宁路站郑汴路站明挖区间。死*站ASM mJGA鮎X站心怙略站 -W舍水东踣站锻?fx三xai站需英or站飞踣站a未站澳冯庄站搁粕踣一肛*M山tt站tt庄西圖站1郑汴路站郑汴路站位于心怡路上，呈南北

3、方向布设，车站总长540.4米，标准段宽23.1米，开挖深度约17.5米，实验段位于心怡路东 侧车道上，东侧为易元国际高层建筑；西侧有一处110KV架空高压线，与地连墙水平距离约8米，架空线最底部与地面相距18米。本次试验段地下连续墙位置位于CK17+759CK17+765，幅宽6m，墙的厚度为1000mm,成槽深度为原地面以下33米，钢筋 笼长度为28米。根据前期锚索调查资料，试验段范围内，易元国际大厦基坑围护锚索伸入地下连续墙施工范围内， 锚索规格为15.2mm,每束 锚索均由4根钢绞线组成。锚索上下共计两排，竖向间距 4m，第 一排位于地面以下7.4m,第二排位于地面以下11.5m;水平

4、间距 1.5m, 6m槽段范围内存在锚索数量为68束。Kin*啷汴路站试验段位置示意图锚索与车站基坑相对位置关系海马公园B6地块与郑汴路站基坑位置关系图易元国际商务楼与郑汴路站基坑位置关系图正岩铂兹正岩铂兹中心与郑汴路站基坑位置关系图三、主要研究对象根据原民用建筑的新建工程中采用打入锚索的方式来进行地 下边坡支护的方式来进行支护，而后完工就形成了永久锚索，在我们之后的建筑中就会遇到这些支护锚索，因此我们需要去 拆除这些原有的锚索。四、锚索处理方案由于车站两侧高层建筑的遗留锚索侵占到车站基坑，对车站 围护结构施工造成很大影响。为了能更好的解决这一问题，在 郑州轨道公司各级领导的指导下，经设计单位

5、、监理单位、类 似工程施工科研单位、 施工单位的共同努力， 克服了重重困难， 于2015年2月16日成功完成实验段。下面将1000mm厚地连 墙金刚石绳锯切割锚索试验段记录及总结。1、设备选用为了保证施工效率， 同时根据围护结构地连墙导墙施工便于安 装、移动等功能的需要，选择以电力驱动的液压驱动型金刚石绳锯机， 采用金刚石绳锯切割工艺，其特点是安全、高效的切割拆除锚索。根 据金刚石绳锯切割的技术要求， 采用连续墙开挖槽内护壁泥浆作为冷 却液，辅助机具包括锚索切割整体支架及锋利型特制的金刚石绳。切割装置包括： 3-锚索夹紧液压系统及泵站、 6-设于地下槽内 的金刚石绳导向固定轮、 7-金刚石绳、

6、 8-金刚石绳锯机固定底座、 9- 用于金刚石绳锯机驱动的主动轮、 10-用于金刚石绳锯机遥控操作的 遥控器、11-金刚石绳锯机动力泵站，切割设备平面及剖面图如图1、2 所示。图1切割设备平面图图2切割设备剖面图地下连续墙试验段成槽施工采用 SG6 0型液压抓斗成槽机，钢筋笼 吊装主吊采用260T履带吊车，副吊采用150T履带吊车。金刚石绳锯切割采用北京发研公司自发研制的金刚石绳锯切割机。主要分为两大部分，金刚石绳锯切割机主机（含控制盘）、夹持具（含 液压泵）。夹持具找到并夹紧锚索后，主机提供切割动力带动金刚石 绳锯对锚索切割。金刚石绳锯切割机主机金刚石绳锯切割机控制盘i1一 一L切割4ASA

7、SlX.,农誉鸟适耳*夹持具液压泵夹持具1、施工流程锚索切割流程我弍気丕鼠JLfl咸幡检测二发现锚索屮A浇羞谡凝二4五、施工重点1、锚索区域固定因为锚索在地连墙槽内泥浆里，所以我们要如何固定锚索是我们研 究的对象，首先我们应制作导墙如下图所示：导墙施工：2015年1月20日至2月6日而后我们应用成槽机进行成槽如下图所示械成槽开挖：2月14日7时18分至12时15分2、设备的安装与固定安设金刚石绳锯机固定底座，金刚石绳锯机安装必须固定牢固，周正水平，保证绳锯机的主动轮、导向轮、金刚石绳三点处在一条铅垂面上。如下图所示:底座固定由于锚索材质的特殊性及地下施工空间的限制，不能出现卡绳、短绳事故，因此

8、我们选用金刚石绳索的级配要优选。金刚石索绳需要采 用进口高强度、高柔韧性的钢丝绳索，金刚石选用比一般的切割钢筋 混凝土采用金刚石绳索采用的胎体、金刚石等级、制作配方更高，既 要满足工艺参数的实施要求，又要满足切割装置的级配制造的要求。 金刚石在金刚石绳胎体中的浓度相对较低， 选用粗颗粒高品质金刚石 单晶体作为主要切削材料，金刚石绳胎体选用高等硬度的胎体。 我们 选用的金刚石绳索如下图所示：金刚石索绳而且地下索深度处于地下15m处，切割时金刚石绳索长达35m因此需要所选驱动设备提供足够的动力才能才能满足切割要求。为了保证施工效率，同时根据导墙施工便于安装、搬迁等功能，所以我们所 选择的为北京发研

9、自主研发的锚索切割机具主机驱动为电力驱动，锚索夹具采用液压驱动的如下图所示：金刚石锚索切割主机锚索切割机夹具的液压系统3、锚索夹具支架锚索夹具支架分为：支架底部部分、支架上部部分、支架固定部 分；其中支架底部部分包括：锚索夹紧定位导向件、锚索夹紧钳口、 锚索夹紧液压系统及泵站；支架固定部分包括；金刚石绳剧基底坐固 定件、用于支架与地面固定连接的连接件。支架底部部分为整体装配， 用于导入锚索并夹住锚索，支架上部部分为高度可调，可根据地下锚 索位置调节支架高度，支架上部部分与支架底部部分采用承插方式进 行连接，支架固定部分用于将整个支架与地面固定连接， 支架上部部 分与支架固定部分采用螺栓机械连接

10、，支架固定部分与地面采用预埋 螺栓连接。锚索夹具支架组装时先组装支架底部部分， 同时穿入金刚 石绳索，在连接支架上部部分，支架上部部分根据锚索所处的地下位 置进行高度调节，在支架底部部分和上部部分拼接完成后， 采用起重 机吊如地下连续墙开挖槽内，同时利用锚索夹紧定位导向件将锚索导 入锚索夹紧钳口下方，在地下连续墙开挖导墙顶部固定切割支架固定 部分，连接锚索夹紧液压系统及泵站启动钳口沿导轨下移夹紧锚索。 如下图所示：锚索切割机支架安装当我们用成槽机挖至第一层锚索时我们就应该用金刚石绳锯切割机 去切除锚索如下图所示:锚索切割机下槽锚索切割机水下切割锚切割机下槽图片锚索切割机切割锚索图片第二层锚索处

11、理（ 4束），2月14日21时25分至 15日1时10分。4、锚索切割的一些技术参数的控制切割过程包括预切切割和正常切割， 在所述正常切割过程中， 当遇 到异常情况时， 还包括异常切割。 切割效率和切割质量的另一关键因 素取决于切割参数的合理选择， 对压力、线速度两种参数的合理匹配 控制是施工过程中的重要环节， 根据三种切割状态， 在每种切割情况 下均适当调整切割参数值。金刚石绳索预切压力为8-10MPa预切速度为5-6m/s;正常切割压 力为18-22MPa正常切割速度为18-20m/s，金刚石索绳的质量标准 应该满足切割过程中最大张拉强度的要求。5、切割施工 预切切割： 预切精度控制直接决

12、定着整个切割的施工质量， 预切应 轻压、慢速的操作方式，待绳索无任何抖动后停止切割，停机进行检 测，符合实际要求方可继续切割。 正常切割：正常切割时，一切参数保持正常，以确保切割时金 刚石绳在槽内的垂直回转切割。 异常切割：在正常切割过程中，遇到异常情况，如遇到卡绳情 况时，应采取轻压、慢转进行研磨切割，直到恢复正常情况方可继续 切割。否则应立即停机，分析情况，采取特殊方案处理，异常情况解 决后，则继续进行正常切割。重新每次正常切割前，进行偏移测量一 次，当超出允许值时，应立即进行纠偏。当施工中测得切割轴线的偏 移尺寸超出允许范围时，实施纠偏。纠偏前把情况分析清楚，确定需要纠偏的方向，调整切割

13、设备底座、导向轮，实施纠偏切割施工6、结语由于本次地下连续墙施工为试验段施工，且为车站第一幅地下连续 墙施工，施工过程中不可避免的存在一些问题， 但发现问题后现场管 理人员和技术人员及时解决并提出改进措施，现场施工顺利进行。 锚索切割时间可控：根据本次试验施工记录，对本次试验数据，尤 其是金刚石绳锯切割机对锚索的夹持和切割时间进行分析。第一层4束锚索总的切割时间（含设备组装、就位、切割、移机等）为 5小时 42分钟，平均每束锚索切割时间为1小时25分钟；第二层4束锚索 总的切割时间为3小时45分钟，平均每束锚索切割时间为 56分钟； 根据记录数据分析，第一次锚索切割占用时间较长是因为设备第一次

14、 组装，占用 2 小时 15 分钟。而第二层锚索切割时设备已组装完成， 直接吊放入槽中即可， 节约了设备组装的时间。 两层锚索切割移机的 时间都在 3040 分钟之间， 主要是锚索定位和夹持的时间， 锚索切割 占用时间都很短，在 35 分钟。比较两次锚索切割时间，可发现，后续锚索切割时，由于设备基本都 组装完成， 可节约设备组装时间， 且随着操作工人操作的熟练程度提 高，锚索定位和夹持的时间也相应的可以缩短。 锚索的切割时间可控 制在每束 40 分钟。 安全质量有保证 :在厚度 1m 地下连续墙内采用金刚石绳锯机切割 锚索，环保，无噪声污染，且切割过程中对槽壁土层扰动小，不会造 成槽壁塌方，

15、成槽施工安全质量有保证， 且切割后剩余锚索端头不会 影响钢筋笼安装； 总体工期受控： 根据现场试验过程， 金刚石绳锯切割锚索满足施工 生产需要，施工过程中只需根据施工进度配备相当数量的金刚石绳锯 切割机，完全能够满足施工进度需要和工期要求。 金刚石绳锯处理锚索优势明显：试验段两层锚索埋深分别为7.8m11.7m,位于粉土地层中，属于易塌孔地层。金刚石绳锯特有的夹具 将锚索夹住后再进行切割，避免了锚索晃动扰动地层带来的塌孔。 改进措施： 金刚石绳锯切割锚索的时间很短, 关键是准备工作及锚 索定位,下一步将结合本次试验重点在以下几个方面进行改进优化。、锚索夹持具、轨道、从动轮等设备可组合连接在一起，形成固定 模块,锚索切割时不用再安装,节省锚索切割的准备时间,可提高锚索切割工效；、可在槽段上方架设小型龙门吊作为金刚石绳锯切割机移动的吊装设备，可节约绳锯切割机平移的时间； 、在设备下部结构底部加设机械臂，在锚索定位上节约时间。 、整个施工过程中耗时最长的时间为第二层锚索以下成槽时间，耗时 20 小时 17分，主要原因两方面：一是 15 日凌晨 3:05成槽机油管 爆裂，没有备用油管，至上午 9:17 正常出渣；二是受场地影响，泥浆 是采用泥浆车从南侧场地拉运过来，工艺不及时，并且地质情况差， 细砂层厚，渗水严重，这也是混凝土 6.1方的主要原因。下一步要