抗浮錨桿在地下工程中的應(yīng)用

鄭毅

【摘 要】為解決地下建筑抗浮問(wèn)題，抗浮錨桿以其布置靈活、易于施工、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文以中央國(guó)際廣場(chǎng)C地塊工程為例，介紹了抗浮錨桿的施工工藝流程，以期為同類工程提供一定的借鑒。

【關(guān)鍵詞】抗浮錨桿；地下工程；施工工藝

0 概述

為緩解城市用地緊張問(wèn)題，地下空間得到了廣泛的開(kāi)發(fā)利用，隨之而來(lái)的是地下建筑物的抗浮問(wèn)題。錨桿具有布置靈活、易于施工、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，由于其單向受力的特點(diǎn)，抗拔力及預(yù)應(yīng)力易于控制，有利于建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)力與變形協(xié)調(diào)，減少結(jié)構(gòu)造價(jià)，在許多條件下優(yōu)于壓重和抗浮樁方案[1-2]。近年來(lái)，抗浮錨桿在地下工程中得到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用。

工程實(shí)例表明，無(wú)論在經(jīng)濟(jì)方面，還是在保證工程安全方面，抗浮錨桿都能很好的解決地下建筑物的抗浮問(wèn)題[3-4]。本文以徐州中央國(guó)際廣場(chǎng)C地塊工程為例，對(duì)抗浮錨桿的施工工藝進(jìn)行探討。

1 工程概況

徐州中央國(guó)際廣場(chǎng)C地塊地下室4層，建筑面積為107322.16m2；-1F、-2F為商場(chǎng)，-3F、-4F為地下停車場(chǎng)。北側(cè)為已建成投入使用的B地塊工程。C地塊建成后將與B地塊連成一體，形成大型地下商業(yè)街和地下停車場(chǎng)?？紤]到這一地區(qū)在歷史最高水位時(shí)建筑物自重及地面回填土重不能平衡地下水浮力這一因素，需要設(shè)抗浮結(jié)構(gòu)。

勘察報(bào)告顯示，從沉積環(huán)境及成因分析，可將場(chǎng)地土層劃分為四個(gè)土層單元，即人工填土（Qml）、新近沉積粘性土（Qpl+dl）、老城填土（Qml+al）、老粘性土（Qpl+dl），下伏基巖為下寒武饅頭組砂巖、灰?guī)r、泥巖等。場(chǎng)地雜填土與其下老城填土層之間的相對(duì)隔水層粉質(zhì)粘土局部缺失，上層滯水及潛水連通，基巖的承壓水未發(fā)現(xiàn)，故觀測(cè)到穩(wěn)定水位為上層滯水、潛水混合水位。混合穩(wěn)定水位埋深1.95～3.50m，平均2.89m。

2 抗浮錨桿施工

本工程設(shè)計(jì)最高抗浮水位為-2.150（相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高：32.000），采用天然基礎(chǔ)承壓。在正式施工之前，做好相應(yīng)的施工準(zhǔn)備工作，包括技術(shù)準(zhǔn)備、材料準(zhǔn)備、專業(yè)分包隊(duì)選擇、人員、機(jī)械準(zhǔn)備及工期安排等。

抗浮錨桿采用包括普通巖石錨桿和預(yù)應(yīng)力錨桿。主要施工程序?yàn)椋和练介_(kāi)挖→墊層澆筑→錨桿施工→墊層修補(bǔ)→基礎(chǔ)施工及后續(xù)施工。

2.1 普通巖石錨桿施工

普通巖石錨桿施工工藝流程為：前期準(zhǔn)備→定位放線→鉆孔→桿體制作→下錨→第一次注漿→第二次注漿及養(yǎng)護(hù)→底板結(jié)構(gòu)施工。

鉆孔作業(yè)采用機(jī)械為KW10型鉆機(jī)，鉆孔直徑為200mm，鉆孔過(guò)程中遇有溶洞、鉆孔出水量大或成孔后塌孔造成無(wú)法下錨等特殊情況時(shí)，應(yīng)采取雙液注漿進(jìn)行處理，采用以上方法處理完畢后，重新進(jìn)行鉆孔作業(yè)，有溶洞處錨桿長(zhǎng)度延長(zhǎng)1.5L（L為實(shí)測(cè)裂隙或孔洞深度）。

桿體由鋼筋、注漿管、鋼筋定位支架、可重復(fù)注漿的套管組成。主筋采用2×36+2×32（三級(jí)鋼），桿體組裝時(shí)，在距離錨桿端部1000mm處設(shè)置第一個(gè)鋼筋定位支架，其后每隔1500mm設(shè)置一個(gè)鋼筋定位支架；注漿管應(yīng)與桿體綁扎牢固。可重復(fù)注漿的套管采用PVC塑料管，沿其軸線方向每隔0.5m左右設(shè)有一個(gè)進(jìn)漿閥。

錨桿安放完畢后，立即進(jìn)行第一次注漿作業(yè)（注漿材料為M30水泥砂漿，水灰比為0.45～0.6，灰砂比為1：2.36），注漿范圍為：鉆孔底至底板底以上20mm。待一次注漿形成的注漿體強(qiáng)度達(dá)到5.0MPa時(shí)（注漿完成養(yǎng)護(hù)約28h即可），進(jìn)行該段注漿體的二次注漿，注漿材料為水灰比0.45～0.5的純水泥漿，注漿壓力可采用2.0MPa，持續(xù)時(shí)間不小于5min。

2.2 預(yù)應(yīng)力錨桿施工

預(yù)應(yīng)力錨桿施工工藝流程為：前期準(zhǔn)備→定位放線→鉆孔→桿體制作→下錨→第一次注漿→第二次注漿及養(yǎng)護(hù)→自由段注漿→鋼管及角鋼預(yù)埋→底板結(jié)構(gòu)施工及養(yǎng)護(hù)→張拉驗(yàn)收試驗(yàn)及鎖定→自由段注漿→養(yǎng)護(hù)。

鉆孔與普通巖石錨桿鉆孔方法相同，桿體由鋼絞線、導(dǎo)向錐、隔離架、緊箍環(huán)、防腐套管、可重復(fù)注漿套管組成，主筋采用4或8根ΦS21.6鋼絞線。桿體組裝時(shí)按先隔離架后緊箍環(huán)的順序交叉安裝，最后在最前端為隔離架的一頭安裝導(dǎo)向錘，同時(shí)調(diào)節(jié)導(dǎo)向錘、隔離架、緊箍環(huán)三者間距離，隔離架及緊箍環(huán)間距均為1500mm；另外還需設(shè)置定位片，使錨索能在孔中居中；注漿管、排氣管應(yīng)與桿體綁扎牢固。可重復(fù)注漿的套管采用PVC塑料管，沿其軸線方向每隔0.5m左右設(shè)有一個(gè)進(jìn)漿閥。防腐套管的長(zhǎng)度按照錨桿類型嚴(yán)格控制，確保其伸入錨固段的長(zhǎng)度200mm～300mm之間。

二次灌漿采用UB4B型砂漿泵，注漿材料為M30水泥漿，注漿范圍為錨孔底部至錨固段，自由段注漿采用的機(jī)械為UB4B型砂漿泵，注漿材料為1：1純水泥漿，注漿范圍為錨固段頂部至墊層面以下150mm。

灌漿作業(yè)完成后，進(jìn)行泥漿清理，然后重新復(fù)核墊層標(biāo)高并進(jìn)行修補(bǔ)。同時(shí)，清理錨孔內(nèi)、墊層面以下150mm厚注漿體，并用瀝青重新封閉。為將鋼絞線與底板混凝土分開(kāi)，在墊層以上部分用直徑194mm，6mm壁厚的鋼管套在鋼絞線上，鋼管伸入墊層下150mm。在墊層處用400mm長(zhǎng)L40×4角鋼固定，鋼管與角鋼焊接。

鋼管及角鋼預(yù)埋完成后，即可進(jìn)行底板鋼筋綁扎及混凝土施工，自然養(yǎng)護(hù)，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后方可進(jìn)行張拉鎖定工序。張拉時(shí)，在錨桿鎖定前，取0.1～0.2軸向拉力設(shè)計(jì)值Nt進(jìn)行1～2次預(yù)張拉，使桿體完全平直，各部位接觸緊密。錨桿張拉至1.05～1.10Nt時(shí)，對(duì)巖層、砂性土層保持10min，對(duì)粘性土層保持15min，然后卸荷至鎖定荷載設(shè)計(jì)值進(jìn)行鎖定。錨桿張拉荷載的分級(jí)和位移觀測(cè)時(shí)間應(yīng)遵守表1的規(guī)定。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)錨桿實(shí)驗(yàn)和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，抗浮錨桿的抗拔力符合設(shè)計(jì)要求。工程竣工后，無(wú)異常情況出現(xiàn)，表明抗浮錨桿的施工效果良好。隨著抗浮錨桿在地下工程中的廣泛應(yīng)用，有必要對(duì)抗浮錨桿進(jìn)行系統(tǒng)和全面的研究，如注漿工藝參數(shù)、布置方式、力學(xué)穩(wěn)定性、新型錨桿等，以便其工程應(yīng)用更為經(jīng)濟(jì)、可靠。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：湯靜]