邢学峰

（中铁三局集团第四工程有限公司，北京 102300）

1 工程概况

北关站与规划R1线换乘为地下双层岛式车站，主体结构为双层双柱三跨框架结构，采用明挖顺作法施工，车站标准段基坑宽24.45m，深约19.2～20.2m，基坑采用围护桩+锚索的支护体系。

车站南北端头为盾构始发井，根据设计图纸计算，南北端头第三、四、五道锚索共有33根进入盾构区间范围内，换乘节点及标准段共有70根进入R1线围护及附属结构内。设计锚索位置对盾构始发及后续附属结构和R1线机械施工围护施工影响极大。

2 处理方案及施工控制要点

影响后续施工的普通锚索采用可拆卸锚索，随车站结构施工进度逐步拆除。

2.1 可拆卸锚索施工方案

经过与设计人员的沟通，可拆卸锚索的长度不变，在锚固段均匀布置3个承载体，钢绞线绕过承载体弯曲成U形，灌浆完成后按照设计值进行张拉锁定，承担其支护作用，待主体结构混凝土强度满足设计要求后，施工至每道锚索标高时，逐道拆除锚索。

2.2 可拆卸锚索施工

可拆卸锚索施工顺序为：施工准备、钻机就位、钻孔、锚索制作安放、注浆、腰梁安装、张拉、拆除。

可拆卸锚索为压力分散型锚索，施工现场采用克莱姆钻机套管护壁钻孔。该钻机特点是施工时受地质变化影响较小，成孔速度快，一般土层成孔时间为2 h（钻孔30 m深），不足之处是施工时需水量大，需做好排水工作。

可拆卸锚索施工与普通锚索基本相同，以下主要对可拆卸锚索的制作安放、张拉、拆除的施工过程及控制要点进行介绍。

2.2.1 可拆卸锚索的制作安放

锚索选用无黏结钢绞线，材料进场报验及试验合格后，方可加工使用。钢绞线应按可拆卸锚索结构参数和承载体位置严格按照设计尺寸下料（预留张拉所需长度1.5 m），并做好固定于不同承载体上的钢绞线的标记，以利于弯线机和打包机将钢绞线固定在承载体上（图1）。在锚固段全长每隔2.0 m设置一个隔离架，避免钢绞线相互缠绕，并用火烧丝将其绑扎牢固。切断后的钢绞线应塑料外皮无损伤，并应调直，每对锚索标记清楚，在拆除前标记不能被破坏。承载体根据锚固段长度均分布置。隔离架及外露长度部分要采取保护措施，避免在施工中遭到破坏而导致后续施工中钢绞线不能拆除。由于每个断面锚索参数不同，锚索放入钻孔之前，需认真核对锚索编号及设计长度，确认无误后，再将二次注浆管与锚索人工绑在一起连同一次注浆管一同放入钻孔中，用钢尺测量出外露钢绞线长度，计算孔内注浆管及锚索长度。一次注浆管底口距孔底30～50 cm，二次注浆管底口封堵严实，孔眼用胶带封死。锚索放入角度与钻孔角度保持一致，放送时，用力要均匀，不能左右摇摆。

图1 可拆卸锚索加工

2.2.2 可拆卸锚索张拉

张拉机具采用YCW1000千斤顶、高压油泵、游标卡尺等。

在张拉锁定时，可拆卸锚索每对锚索长度有差异，不能同时张拉。先张拉最长自由段长度的锚索，后张拉最短自由段长度锚索，最后同时张拉全部锚索。

张拉机具使用前应进行配套标定，通过标定后的线性方程计算出每一阶段的油压表读数，进而控制分级加载的张拉应力。腰梁及台座安装完成，确保台座的承压面平整，并与锚索轴线方向垂直，且锚固体强度达到设计要求后，才能进行锚索张拉锁定。张拉过程中，锚具各组件按次序依次安装，将钢绞线平行的逐根穿入，注意钢绞线不得交叉和穿乱，先安装夹片，用套管适当用力将夹片敲入锚索孔，注意夹片间缝隙要均匀，其端头要在同一平面上，否则要将之取下重新安装；再安装限位板，限位板凹槽要与锚索孔对中，不得错开；最后安装千斤顶及工具锚，千斤顶应与孔道中线一致。仔细检查锚具、夹片、千斤顶、油路无误后，可开始按照设计值分别对每根进行分级加载张拉，再同时张拉整束锚索，锚索张拉荷载的分级和位移观测时间应遵守表1的规定，并应做好原始记录。

表1 锚杆张拉荷载分级和位移观测时间

为了掌握可拆卸锚索在实际施工过程中的受力状态，并检验可拆卸锚索的施工质量，因此在每个可拆卸锚索断面加设了轴力计，对该处轴力进行持续监测。数据表明，基坑始终处于安全稳定状态，基坑开挖至基底后，基坑监测的各项数据均处于可控状态，证明可拆卸锚索在基坑围护结构施工中起到了正常的支护作用。

2.2.3 可拆卸锚索拆除

端头底板施工完成且混凝土强度达到要求后，首先拆除影响盾构钢环安装的锚索；待端墙施工完成后，拆除钢环内锚索；换乘节点及标准段结构施工后，依次拆除影响后续附属结构及R1线机械施工围护桩的锚索。

拆除锚索时，使用卸锚器配合千斤顶进行张拉，缓慢加载，夹片突出锚索后，用小锤轻轻敲掉夹片，缓慢卸载（图2）。测定千斤顶油缸长度，而后对单根锚索进行张拉，拉出将近一个油缸长度后，卸掉千斤顶拉力，重新安装夹片继续张拉，直至表读数小于2.5 MPa后（统计拉出长度，以此确定孔内锚索长度），继续张拉下根锚索。所有锚索均确定张拉至表读数小于2.5 MPa后，可依据每道锚索高度使用25～100 t吊车将钢绞线完全拉出。

图2 卸锚器及夹片拆除

采用特定装置使定滑轮固定在腰梁上（图3），将单根锚索穿过定滑轮使用锚具将其固定在吊钩上，信号工指挥吊车拉钢绞线，及时测量拉出长度，剩下最后2 m时，指挥吊车慢慢起吊将钢绞线完全拉出，防止拉出过快，钢绞线弹出伤人。吊拉过程中，所有人均应远离施工范围。依次拉出所有钢绞线，拉出钢绞线应集中堆放，及时处理。

图3 定滑轮固定装置及吊拉锚索

2.3 锚索拆除结果及分析

北关站可拆卸锚索随结构施工已全部拆除，拆除过程较为顺利，拆除效果理想。锚索拆除过程中，对邻近可拆锚索周边的普通锚索轴力计、桩顶位移进行监测，监测数据稳定无异常，基坑始终处于安全状态。

3 工程现场应用及经验成果

可拆卸锚索既保证了基坑支护体系的稳定，又能有效避免对后续施工造成干扰，在北关站施工中得以成功应用。重要的是施工过程中可拆卸锚索加工人员的水平参差不齐，如果加工质量差（损坏钢绞线外包层）极易造成钢绞线难以拆除或拆除过程中钢绞线在土体中断裂，给后续施工造成极大困难。因此，采用可拆卸锚索应谨慎，除非遇到没有办法解决的困难，否则应尽量避免采用可拆卸锚索。

[1]中冶集团建筑研究总院岩土锚杆（索）技术规程[M].北京：中国计划出版社，2005.

[2]预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程（JGJ 85-2010）[S].