武城·紅城抗浮錨桿設(shè)計(jì)與施工

楊俊

（四川省地質(zhì)工程勘察院，四川 成都 610000）

1 、工程概況

武城·紅城位于成都市九興大道，由四棟18層住宅樓及1F純地下室組成（局部為2F），主樓高56.80米左右，采用框剪結(jié)構(gòu)、筏板基礎(chǔ)；地下室擬采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)±0.00標(biāo)高為501.00m。地下室部分和1＃主樓A、B單元間基底需施工抗浮錨桿，具體要求如下：

（1）單根錨桿抗拔設(shè)計(jì)值為280KN。

（2）抗浮錨桿施工范圍：純地下室部分和1＃主樓A、B單元間基底，抗浮平面面積約3200m2，基底標(biāo)高為－9.4m。

（3）抗浮錨桿位置和間距：已由設(shè)計(jì)在基礎(chǔ)圖中標(biāo)示具體位置，一般間距為3.0m，總數(shù)量約400根。

2 、場地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

勘探深度內(nèi)，場地地層從上至下依次為：第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）、第四系全新統(tǒng)沖積層（Q4al）。地層巖性分述如下：

（1）第四系全新統(tǒng)人工填土層（Q4ml）：

a、雜填土：色雜。主要由磚瓦塊及少量粘性土等組成；結(jié)構(gòu)雜亂，松散。濕。

b、素填土：灰、灰黃色。主要由粘性土組成，混少量磚、瓦碎屑及植物根系等。以可塑（稍密）為主，濕。

場地人工填土層分布連續(xù)，厚度1.2～4.5m。

（2）第四系全新統(tǒng)沖積層（Q4al）：

a、粉質(zhì)粘土：灰黃色；含鐵、錳質(zhì)氧化物及其斑痕，局部地段底部夾薄層粉土、細(xì)砂。分布基本連續(xù)，局部地段缺失，最大厚度約3.2m。b、細(xì)砂：灰黃、灰色。系長石、石英、云母細(xì)片、巖屑及暗色礦物等顆粒組成；松散。濕。不連續(xù)分布于卵石土層頂部；最大厚度約0.5m。c、中砂：灰色。系長石、石英、云母細(xì)片、巖屑及暗色礦物等顆粒組成，部分地段混20～40%卵礫石。松散，濕～飽和。部分孔段根據(jù)動(dòng)力觸探擊數(shù)劃分，N120動(dòng)力觸探實(shí)測平均擊數(shù)為2.24擊/dm。呈透鏡體狀分布于卵石土層中，最大厚度約1.8m。d、卵石：灰黃色、黃灰色。卵石成分系巖漿巖及變質(zhì)巖類巖石組成。多呈圓形～亞圓形。一般粒徑3～8cm。部分粒徑大于15cm，混少量漂石。充填物主要為中砂，混少量粘性土及礫石，含量約15～45%。以弱風(fēng)化為主。濕～飽和。卵石頂板埋深3.5～4.6m。按卵石土層的密實(shí)程度、N120超重型動(dòng)力觸探擊數(shù)以及充填物含量等的差異，根據(jù)市地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（DB51/T5026－2001）可將其劃分為松散卵石、稍密卵石、中密卵石和密實(shí)卵石四個(gè)亞層：①松散卵石：充填物含量約35～45%，部分地段偶夾厚度＜30cm的薄層中砂。鉆進(jìn)容易，N120動(dòng)力觸探實(shí)測平均擊數(shù)為3.24擊/dm。②稍密卵石：充填物含量約30～35%。鉆進(jìn)較容易，N120動(dòng)力觸探實(shí)測平均擊數(shù)為5.73擊/dm。③中密卵石：充填物含量約20～25%。鉆進(jìn)較困難，N120動(dòng)力觸探實(shí)測平均擊數(shù)為8.52擊/dm。④密實(shí)卵石：充填物含量約15～20%。鉆進(jìn)困難，N120動(dòng)力觸探實(shí)測平均擊數(shù)為13.89擊/ dm?？辈炱陂g，場地內(nèi)及周邊未發(fā)現(xiàn)地表水分布。場地地下水為埋藏于第四系砂、卵石層中的孔隙潛水。其主要補(bǔ)給來源為大氣降水及區(qū)域地下水，通過地下徑流、蒸發(fā)等方式排泄。砂、卵石層為主要含水層，具較強(qiáng)滲透性。受場地周邊工地施工降水影響，水位埋藏較深；勘探結(jié)束后，測得孔隙潛水穩(wěn)定水位埋深6.7～7.4m，相應(yīng)標(biāo)高為493.54～494.1m。據(jù)勘察成果分析，豐水期間場地地下水位最高水位埋深應(yīng)在3.0m左右，相應(yīng)標(biāo)高497.50m左右。

3 、抗浮錨桿設(shè)計(jì)

（1）錨固地層計(jì)算參數(shù)

根據(jù)業(yè)主提供的基礎(chǔ)平面布置圖抗浮錨桿設(shè)置范圍，本工程±0.00為絕對標(biāo)高501.00m，抗浮錨桿設(shè)置范圍內(nèi)基坑底標(biāo)高為－9.4m，根據(jù)地勘資料，抗浮錨桿設(shè)置范圍內(nèi)基坑底錨固地層主要為中密～密實(shí)卵石層，各土層與錨固體的摩阻力特征值為：松散卵石：qsi=50KPa，稍密卵石：qsi=70KPa，中密卵石：qsi=90KPa，密實(shí)卵石：qsi= 120KPa。

（2）錨固段長度計(jì)算

根據(jù)市地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范第11.4.9計(jì)算公式：Nt=πdLqsi

式中：Nt-單根錨桿抗拔力設(shè)計(jì)值（KN/根）；

d-錨桿孔直徑（m），d=0.130m；

L-錨桿錨固長度（m）

qsi-錨固體與土體間的摩阻力特征值（KPa），取120 Kpa

Nt=πdLqsi

280=3.14×0.13m×L密實(shí)×120Kpa

則：錨固段長度L＝5.72m，為便于施工，取錨固段長度L＝6m。

（3）錨桿體設(shè)計(jì)計(jì)算

錨桿（索）截面積As≥KtNt/fyk

Kt-錨桿桿體抗拉安全系數(shù)，Kt=1.8

Nt-錨桿的軸向拉力設(shè)計(jì)值（KN）；

fy-錨筋的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，鋼筋fyk= 335MPa;

As≥KtNt/fyk=1.8×280KN÷335×10-3KPa= 1505mm2

采用2Φ25+1Φ28的II級螺紋鋼，錨桿截面積為1596.69mm2＞1505mm2，滿足要求。

（4）抗浮錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)

錨桿孔直徑（m），d=0.130m；錨固長度及總工程量：6m/根；總長度約2400米。錨桿桿體材料：2Φ25+Φ28的II級螺紋鋼；錨桿錨入筏板砼為1.2m。

4.錨桿施工工藝

（1）測量放線。素混凝土墊層施工完成后，以建筑軸線為準(zhǔn)，用鋼尺測量定出錨桿位置，并用鋼釘打入混凝土內(nèi)做標(biāo)記。若土方需超挖回填素混凝土的，需通過測量標(biāo)記好錨桿位置，并預(yù)埋φ200mm的PVC管。

（2）錨孔鉆進(jìn)施工。鉆機(jī)就位后調(diào)整鉆機(jī)的垂直度并開始試機(jī)，裝上鉆頭和套管，開始鉆進(jìn)時(shí)用1/3的氣量進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)（嚴(yán)禁旋轉(zhuǎn)），待進(jìn)入地層20cm以上后逐漸加大氣量并開始旋轉(zhuǎn)。在施工過程中必須密切注意套管的跟進(jìn)狀態(tài)，防止脫管。鉆至設(shè)計(jì)孔深度后繼續(xù)鉆進(jìn)20cm，并加大供氣量將孔內(nèi)殘?jiān)耆懦?。在鉆進(jìn)過程中操作手必須密切注意鉆機(jī)施工情況，防止卡鉆及鉆頭脫落情況的發(fā)生，同時(shí)因施加過大的壓力而導(dǎo)致鉆機(jī)的傾倒。錨孔直徑偏差應(yīng)小于±100mm；錨位偏差不應(yīng)超過50mm；錨孔垂直度偏差應(yīng)小于孔長的0.5%。

（3）鉆孔、清孔。本工程的錨桿孔采用風(fēng)動(dòng)高頻沖擊的方法施工，鉆進(jìn)時(shí)采用干成孔，對孔口吹出的渣土不斷進(jìn)行清楚。待鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，繼續(xù)鉆孔500mm，鉆孔完畢后，采用高風(fēng)壓清孔，清除空內(nèi)巖屑、泥渣等殘留物。注意成孔過程中應(yīng)做好灑水防塵等措施，以免影響施工進(jìn)度。

（4）錨桿制作。鉆孔過程中，同時(shí)組織工人制作鋼筋錨桿，按設(shè)計(jì)要求制作，鋼筋應(yīng)平直、順直、除油、除銹；錨桿連接采用錐螺紋機(jī)械連接，并按規(guī)范要求及時(shí)送檢。

（5）錨桿安放。采用吊塔起吊配合安裝，安放錨桿應(yīng)防止桿體扭曲壓彎，注漿管隨錨桿一同放入孔內(nèi)，管端離錨桿底為50～100mm，安放好后，桿體始終處于鉆孔中心。下錨桿時(shí)在注漿管與錨頭做一標(biāo)記，下錨時(shí)錨桿與注漿管同時(shí)送入孔內(nèi)，并測量桿體標(biāo)高定好錨桿，下錨完畢，再次檢驗(yàn)注漿管與錨頭是否齊平，如發(fā)現(xiàn)注漿管被拉出，應(yīng)重新下錨。

（6）配置水泥砂漿及水泥漿。按設(shè)計(jì)要求配置水泥砂漿，其配合比采用實(shí)驗(yàn)室的配合比，水泥漿按水灰比0.5配置，根據(jù)現(xiàn)場按質(zhì)量換乘體積計(jì)算，水用桶衡量，水泥用斗車衡量，砂用桶衡量。

（7）注漿。錨桿成孔并安放錨桿后，填礫石后拔導(dǎo)管，填礫石直徑為5-15毫米，并隨即壓力注漿（1：1水泥砂漿），注漿壓力0.4-0.80Mpa,水灰比0.4～0.5，形成細(xì)石砼桿體。注漿應(yīng)確保注漿質(zhì)量，應(yīng)采用孔底加壓注漿，孔口溢漿后緩慢提升注漿管。然后反復(fù)補(bǔ)注漿，直至孔內(nèi)漿體飽滿無空洞。

（8）錨桿基本試驗(yàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為甲級，單根錨桿抗拔力應(yīng)通過現(xiàn)場基本實(shí)驗(yàn)確定，基本實(shí)驗(yàn)按BD51/ T5026-2001附錄M執(zhí)行，錨桿根數(shù)不應(yīng)少于3根，采用循環(huán)加荷的實(shí)驗(yàn)方法。

5 、施工質(zhì)量保證措施

施工中除遵照施工設(shè)計(jì)圖和施工規(guī)范、驗(yàn)收規(guī)范的要求外，還應(yīng)達(dá)到以下要求：

⑴、施工前應(yīng)逐級逐層地進(jìn)行技術(shù)交底，嚴(yán)格按照施工圖要求組織施工，并隨時(shí)檢查施工執(zhí)行情況，做好隱蔽工程驗(yàn)收記錄并及時(shí)評定施工質(zhì)量。⑵、認(rèn)真學(xué)習(xí)貫徹施工技術(shù)規(guī)范，熟悉施工程序，對專業(yè)技術(shù)人員定期組織學(xué)習(xí)，對施工的操作工藝事先進(jìn)行檢查，確保施工是按規(guī)范要求的操作程序進(jìn)行后，方可允許開工。（3）、全面貫徹質(zhì)量第一，預(yù)防為主的方針，落實(shí)質(zhì)量管理體系和保證體系，在編制質(zhì)量目標(biāo)計(jì)劃時(shí)應(yīng)貫徹本企業(yè)已成熟的質(zhì)量管理手冊，在施工過程中，應(yīng)采取保證工程質(zhì)量的連環(huán)責(zé)任制形式組織施工，即上道工序?yàn)橄碌拦ば蜇?fù)責(zé)，道道工序有兼職質(zhì)檢人員自檢、專職質(zhì)檢人員隨機(jī)抽查。各道工序的驗(yàn)收應(yīng)實(shí)行復(fù)核制，各項(xiàng)原始記錄應(yīng)準(zhǔn)確填寫。（4）、從材料質(zhì)量抓起，所有進(jìn)場材料（鋼材、水泥、砂石必須具有生產(chǎn)廠家的合格證及必要的檢驗(yàn)證明資料），進(jìn)場后應(yīng)進(jìn)行物理力學(xué)和化學(xué)的符合性抽樣檢驗(yàn)，確認(rèn)合格并經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可后，方能使用，不合格的材料不得使用。（5）、項(xiàng)目經(jīng)理部設(shè)工程技術(shù)部，負(fù)責(zé)全面試驗(yàn)工作，并對各班組試驗(yàn)工取樣和試塊制作進(jìn)行指導(dǎo)監(jiān)督。負(fù)責(zé)施工項(xiàng)目的檢驗(yàn)及試驗(yàn)取樣送樣工作。（6）、各施工項(xiàng)目的混合料配合比由試驗(yàn)室試配（委托）。所有計(jì)量設(shè)備均應(yīng)事先進(jìn)行核定，超出標(biāo)定期限的計(jì)量器具不得使用。（7）、落實(shí)企業(yè)質(zhì)量管理手冊，推行ISO9001國際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真搞好施工技術(shù)、施工質(zhì)量管理工作，各個(gè)環(huán)節(jié)、各道工序采用現(xiàn)代化管理手段，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

6.結(jié)論

本文中通過對本工程的抗浮錨桿施工的研究，可知，采用抗浮錨桿對其基坑底板做了永久性的抗浮結(jié)構(gòu)，從檢測結(jié)果看，取得了良好的效果，滿足了基底由于上部結(jié)構(gòu)及回填土難以平衡地下水浮力的要求。

[1]《巖土工程勘察報(bào)告》（成都市勘察測繪研究院07.11.5）.

[2]《抗浮范圍平面圖》（中國建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司）.

[3]《成都地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（BD51/ T5026-2001）.

[4]《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202-2002）.

[5]《巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程》（CECS22：2005）中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn).

［6］賈金青.復(fù)雜地層深基坑支護(hù)的方法與實(shí)踐[J].巖土錨固工程,2000,(2).