裝配式可回收錨索施工工法

裝配式可回收錨索施工工法

《裝配式可回收錨索施工工法》是廣東金輝華集團有限公司、廣東省第四建築工程公司完成的建築類施工工法,完成人是詹前進、陸觀宏、盧文權、李甫、周宇。該工法適用於各種類型的土釘牆支護和其他短錨索支護工程。

《裝配式可回收錨索施工工法》主要的工法特點是:結構簡單,操作容易可靠,回收速度快,回收重複使用,降低成本。

2011年9月30日,《裝配式可回收錨索施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。

基本介紹

  • 中文名:裝配式可回收錨索施工工法
  • 工法編號:GJEJGF017-2010
  • 完成單位:廣東金輝華集團有限公司、廣東省第四建築工程公司
  • 主要完成人:詹前進、陸觀宏、盧文權、李甫、周宇
  • 審批單位中華人民共和國住房和城鄉建設部
  • 主要榮譽:國家二級工法(2009-2010年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,

形成原因

在21世紀建築施工中,臨時性支護用普通錨索在支護功能失效後無法回收,與構築物一起長埋於地下,形成地下垃圾,造成地下環境污染,對相鄰地塊的施工和城市的長遠規劃及可持續發展都造成了嚴重的影響。限制臨時性支護用普通錨索的使用將是必然趨勢。
廣東金輝華集團有限公司、廣東省第四建築工程公司依據國家專利“土木工程的可回收錨索”研發了《裝配式可回收錨索施工工法》,該工法可以回收錨索,節約鋼材,避免錨索占用地下空間,節約土地;並解決了建設工程地下環境保護問題,直接實現了節材節地的效果以及解決了環境保護問題,間接達到節能的效果,因此該工法很好地回響了“四節一環保”的國家政策。
裝配式可回收錨索是一種專門製作的錨索,整個裝置是可拆裝搭配的,它包括一種經過改造的、結構簡單、使用方便且可回收利用的可回收錨索和一種使用方便的用於回收錨索的握線器,其中可回收錨索的錨固段的連線件和錨固件可以選擇多種連線和分離方式,連線方式一般採用可拆式連線,推薦採用螺紋連線,也可以採用旋扣式連線,分離方式採用扭轉,也可以採用切除的方式。該錨索大部分部件都可以回收。
該錨索結構簡單,操作容易可靠,回收速度快。隨著人們對土地市場化和地下建築空間產權意識的提高,地下施工對超越“紅線”建設的現象也日益重視。因此,在地下建築施工中當錨索和錨桿使用功能完成後對其進行回收,減少地下建築垃圾已成為城市建築和環保的重要課題。為了適應中國城市地下工程建設發展的需要,開展可回收式錨索(錨桿)的研究和推廣套用具有現實意義。該技術具有廣泛的套用前景。

工法特點

《裝配式可回收錨索施工工法》的工法特點是:
1、結構簡單,操作容易可靠,回收速度快,回收時一般情況下可由人工完成,不會造成施工噪聲或擾民問題,也沒有使用或排出對周邊環境有侵蝕性等有害物質。
2、不需要專門的回收索,節省材料。而2009年前的技術中,除工作索外,一般都設有專門的回收索。
3、可設計成單索式回收式錨桿,即錨索只為一根鋼絞線,這對套用於噴錨支護及軟土地區錨桿支護很有意義。而2009年前的技術中,一般都為二索以上,有的技術甚至只能設為雙數錨索。
4、錨索可回收重複使用,降低成本。

操作原理

適用範圍

《裝配式可回收錨索施工工法》適用範圍較廣,可適用於各種類型的土釘牆支護和其他短錨索支護工程。

工藝原理

《裝配式可回收錨索施工工法》的工藝原理敘述如下:
1、裝配式可回收錨索由回收錨具、鋼絞線、塑膠套管及水泥砂漿體組成。鋼絞線穿越於塑膠套管內,與水泥砂漿體完全隔離。回收錨具包括連線件和錨定塊,於錨索端部與砂漿體粘結在一起,傳遞鋼絞線的張拉力。結構示意圖如下圖所示。
裝配式可回收錨索施工工法
裝配式可回收錨索使用狀態示意圖
註:1一鋼絞線;2一塑膠套管;3連線件;4一錨定塊;5水泥砂漿。
2、可回收錨索的工作原理是:工作索的拉力傳遞給回收錨具,再由回收錨具傳到水泥砂漿體,然後傳遞到周圍岩土層中,從而形成端部承壓式錨索的受力體系。回收時,通過握線器扭轉鋼絞線,使連線件與錨定塊分離,促使回收錨具失去錨固作用,鋼絞線等構件即可拔出,達到回收的目的。
回收錨具是裝配式可回收錨索技術的重要組成部分,錨固端由鋼絞線、套管、連線件以及錨定塊組成,鋼絞線的一端與連線件固定連線,連線件與錨定塊之間可拆式連線,其中錨定塊外側還可以加設錨固增強件,提高回收錨具的錨固強度;套管套在鋼絞線、連線件以及連線件與錨定塊的連線處上;回收端則使用握線器,該握線器由管狀體、螺桿組成,管狀體的內孔略大於鋼絞線,在管狀體側邊設有用於固定鋼絞線的螺孔,螺桿設在螺孔內,為了提高握線器的扭轉能力,可讓握線器外接動力機械裝置。錨固端結構組成如下圖1所示,回收端結構組成如下圖2所示。
裝配式可回收錨索施工工法
圖1 回收錨具錨固段結構示意圖
裝配式可回收錨索施工工法
圖2 回收錨具回收端握線器結構示意圖
圖1:1一鋼絞線;2一塑膠套管;3一連線件;4一錨定塊;5—限位器;6一0VM-P型錨具;7一錨固增強件。
圖2:1一鋼絞線;2一管狀體;3—螺桿;4一內孔;5一螺孔;6一把手。

施工工藝

  • 工藝流程
《裝配式可回收錨索施工工法》的施工工藝流程見下圖。
裝配式可回收錨索施工工法
施工工藝流程示意圖
《裝配式可回收錨索施工工法》的操作要點如下:
一、錨索成孔質量控制措施
1.鑽進設備就位前,需對錨索位置進行測定,保證鑽機定點水平誤差不大於50毫米,垂直誤差不大於100毫米,確保錨索在同一水平線上。
2.鑽進設備就位時,需對鑽孔工作面進行清理,確保鑽機安裝達到“正、平、穩、固”要求,使鑽機鑽進後不搖擺、不移位。
3.鑽進設備就位後、鑽進前要檢查鑽桿傾斜角度誤差不得大於±2度,確保傾斜角度符合設計及規範要求。
二、錨索製作及安放
1.鋼絞線桿體加工製作前,先對鋼絞線進行質量檢驗。
2.截取鋼絞線的長度應比設計錨索有效長度長1.0~1.5米,便於回收。
3.鋼絞線桿體端部安裝擠壓套,安裝擠壓前,應根據錨索設計要求,應對擠壓套與鋼絞線之間的摩擦力進行試驗,符合設計要求後,方可批量製作。
4.錨索安放時,應防止錨索扭曲、彎曲,注漿管、排氣管隨錨索一同放入孔內,注漿管端部距孔底宜為5~100毫米,錨索放入角度應與鑽孔角度保持一致,錨索外端部應露出鎖定結構物長度不小於1000毫米。安放時,可採用偏心夾管器、推進器與人工相結合的方式,平順緩緩推進。推送時,嚴禁上下左右抖動、來回扭轉和串動。
5.該可回收錨索的連線件與錨定塊之間的可拆式連線以螺紋連線為佳,方便回收鋼絞線,可拆式連線也可以採用旋轉式扣接連線,在錨定塊上還可以設有錨固增強件。
三、錨索注漿
1.水泥砂漿材料:採用水泥砂漿和水泥漿;採用中砂,使用前應過篩。
2.水泥砂漿液的配製:水灰比宜為0.4~0.5;當漿體為水泥砂漿時,灰砂比為1:1~1:2,且砂子粒徑不得大於2毫米;二次高壓注漿材料宜選用純水泥漿。
3.孔口溢出漿液或排氣管停止排氣時,可停止注漿。
4.從注漿管注入拌合好的水泥漿或水泥砂漿,從孔底開始,直至孔口溢出漿液,注完後靜置待凝。
5.二次注漿時,應在錨索錨固段界面上設定隔離塞,注漿壓力不宜低於2.5兆帕。
四、錨索張拉
1.待水泥砂漿達到設計強度以後才進行張拉操作。
2.錨桿張拉和鎖定是錨桿施工的最後一道工序,也是檢驗錨桿性能最直接的方式。對張拉預緊、錨具的選型等方面進行控制,可滿足錨桿張拉的需要。正式張拉前,取0.1~0.2倍設計拉力值對各鋼絞線預緊十分重要,有利於減緩張拉過程中各鋼絞線的受力不均勻性以及減少錨桿的預應力損失。
五、錨索回收
1.卸下孔口處鋼絞線的錨定裝置,放鬆鋼絞線。
2.把鋼絞線尾端套入握線器的內孔內,擰緊螺桿。
3.用人工操作握線器的手柄,使握線器擰轉鋼絞線,通過鋼絞線旋轉連線件,使連線件與錨定塊分離。這一步也可以讓握線器的主體與動力機械連線使用,以增加握線器的扭轉能力。
4.拔出鋼絞線及連線件,實現鋼絞線的回收。

材料設備

《裝配式可回收錨索施工工法》所用的材料及設備明細如下:
一、材料
1.錨索材料:根據錨索長度採用鋼絞線,鋼筋表面不得有結疤和橫向裂紋。鋼筋進場時,應按有關規定抽取試件作力學性能檢驗,質量必須符合有關標準的規定。
2.漿體材料:水泥宜使用普通矽酸鹽水泥,必要時採用抗硫酸鹽水泥,強度等級為42.5兆帕,不宜使用高鋁水泥。細骨料選用粒徑不大於2毫米的中細砂,砂的含泥量按重量計不大於3%;砂中所含雲母、有機質、硫化物及硫酸鹽等有害物質的含量,按重量計不宜大於1%。拌合水中不含有影響水泥正常凝結與硬化的有害物質,不得選用污水。
3.防腐材料選用無水黃油。
二、設備
該工法所需設備:握線器、鑽機1台、特製鑽桿鑽頭、空壓機1台、砂輪切割機2台、穿心式液壓千斤頂1台、油泵1台、注漿泵1台和灰漿攪拌機1台以及錨具、夾具、連線器若干等。

質量控制

《裝配式可回收錨索施工工法》的質量控制要求如下:
一、質量標準
錨索施工質量控制應執行相關技術標準
1.《建築地基基礎設計規範》GB 50007。
2.《建築地基處理技術規範》JGJ 79。
3.《錨桿噴射混凝土支護技術規範》GB 50086。
4.《建築邊坡工程技術規範》GB 50330。
5.《岩土錨桿設計與施工規範》CECS 22:90。
二、質量保證措施
1.根據設計檔案要求編制詳細的施工方案,嚴格按技術要求進行施工,每道工序合格後,方可進行下道工序作業。
2.錨筋、水泥、錨具等材料應有產品合格證及相應的檢驗、試驗報告。
3.錨筋表面不應有污物鐵鏽或其他有害物質
4.用儀器測定鑽機導向架的傾角,在鑽進過程中隨時檢查傾斜度。
5.在鑽進過程中根據實際地層變化情況,隨時調整鑽進參數,以防止造成孔斜偏差。
6.鑽孔的孔深、孔徑均應符合設計要求,鑽孔深度不宜比規定值大200毫米以上,鑽頭直徑不應比規定的鑽孔直徑小3.0毫米以上。
7.灌漿後,漿體強度未達到設計要求前,錨筋不得受擾動。
8.錨桿基本試驗的地質條件、錨桿材料和施工工藝等應與工程錨桿一致,數量不得少於3根。
9.應滿足錨索護壁質量要求。
10.錨索必要時還應通過現場試驗檢驗。

安全措施

採用《裝配式可回收錨索施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
1、施工操作人員在用電及機械使用時應遵守《施工現場臨時用電安全技術規範》JGJ 46及《建築機械使用安全技術規程》JGJ 33的有關安全規定。
2、施工前應認真進行技術交底,施工中應明確分工,統一指揮。
3、拱部或邊牆進行錨桿施工時其下方嚴禁進行其他作業。
4、機械設備的運轉部位應有安全防護裝置。

環保措施

《裝配式可回收錨索施工工法》的環保措施如下:
1、嚴格執行《建築施工場界噪聲限值》,控制和降低施工機械和運輸車輛造成的噪聲污染。
2、合理安排作業時間,避免夜間施工,使施工噪聲對周圍環境影響減少到最低程度。
3、適當控制機械布置密度,條件允許時拉開一定距離,避免機械過於集中形成噪聲疊加。
4、粉塵的作業環境中作業,除灑水外作業人員還配備勞保防護用品。
5、工程完工後,及時進行現場徹底清理並按設計要求採用植被覆蓋或其他處理措施。

效益分析

《裝配式可回收錨索施工工法》的效益分析如下:
裝配式可回收錨索技術中,除錨定塊等少數部件外,其餘的都可回收,回收錨具其餘部分可多次重複使用,保護好的鋼絞線可重複使用~3次。裝配式可回收錨索施工方法能節約工程總造價,一般可節約15%~30%。《裝配式可回收錨索施工工法》可以回收錨索,節約鋼材,避免錨索占用地下空間,節約土地;並解決了建設工程地下環境保護問題,有利於中國將來地下空間開發及工程建設的可持續發展,直接實現了節材節地的效果以及解決了環境保護問題,間接達到節能的效果,因此《裝配式可回收錨索施工工法》回響了“四節一環保”的國家政策,具有社會意義。

套用實例

《裝配式可回收錨索施工工法》的套用實例如下:
一、珠海市格力香樟美築建安工程(Ⅱ標段)
該工程位於拱北九洲大道西北側,總建築面積63913.3平方米(含地下室),共4棟單體建築、2層裙樓及2層地下停車場,地面以上高度89.8~95.米,地下室埋深9.0~9.2米,混凝土框支剪力牆結構,基礎形式為預應力管樁,基坑採用地下連續牆加錨索支護方式。該工程通過採用裝配式可回收錨索技術,基坑支護總造價約為600萬元,比普通錨索的施工方案節省了近100萬元。
二、東莞帕薩迪納二期抗浮工程
該工程位於東莞市南城區,二期總建築面積為84567.2平方米,建築最大高度為70.2米,基坑深度為9.0米。該工程的基坑支護原設計採用,造價約50萬元。後採用裝配式可回收錨索,總造價降低為約700萬元。相比原設計方案降低造價約150萬元。
三、天富豪庭富麗10-11號工程
天富豪庭富麗10~11號工程位於開平市良園路35西側,建築總面積為34936平方米,總體高度為58.25米,其中地下1層,地上17層,地下室建築面積為3829平方米。該工程套用了裝配式可回收錨索施工技術,該技術現場施工效果好,採用該技術後,總造價比原來降低了70萬元,產生了經濟效益。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

榮譽表彰

2011年9月30日,中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單》,以建質[2011]154號檔案公布,《裝配式可回收錨索施工工法》被評定為中國國家二級工法。

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