淺談抗浮錨桿在復(fù)雜地質(zhì)如何保證抗拔力的研究

■于德洋，宋云霞，張永平，孫東杰 ■中建八局第一建設(shè)有限公司廣東分公司，廣東 廣州 510665

隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，如何通過有效措施，增強建筑的安全性與穩(wěn)定性成為建筑設(shè)計單位與施工單位始終關(guān)注的首要問題。同時，建筑環(huán)境的復(fù)雜化，尤其是對于地質(zhì)條件的信息收集較為困難，地下施工面臨很多不可測因素，建筑安全也受到很大程度上的影響。因此，開展抗浮錨桿在復(fù)雜地質(zhì)如何保證抗拔力的研究就顯得尤為重要。

1 抗浮錨桿抗拔力達(dá)不到設(shè)計要求原因分析

在抗浮錨桿抗拔力檢測過程中，發(fā)現(xiàn)部分錨桿抗拔力達(dá)不到設(shè)計要求，經(jīng)過對現(xiàn)場施工工藝流程及地質(zhì)的分析，主要原因如下。

1.1 試驗錨桿參數(shù)設(shè)定缺乏實踐性

抗浮錨桿作為建筑建設(shè)過程中尤為重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其對地下水位的監(jiān)測關(guān)系到建筑的安全與穩(wěn)定。因此，在建筑的前期準(zhǔn)備過程中，需要進行大量的信息采集(具體采集的內(nèi)容)，以提升抗浮錨桿試驗的準(zhǔn)確性。但是，很多單位在試驗錨桿提供的參數(shù)上具有局限性，不能代表全部地質(zhì)，錨桿設(shè)計長度富余值偏小，考慮施工過程中損值偏小。也就造成了試驗錨桿參數(shù)在設(shè)定上缺乏足夠的實踐性，致使參數(shù)設(shè)定并不能對整個地質(zhì)情況進行準(zhǔn)確反映［1］。

1.2 抗浮錨桿成孔時易造成縮孔與漲孔現(xiàn)象

施工單位在施工過程中，抗浮錨桿成孔時在砂質(zhì)黏土層地質(zhì)區(qū)域存在縮孔現(xiàn)象。同時，注漿過程中漿體對側(cè)壁擠壓又出現(xiàn)漲孔現(xiàn)象，在漿體凝固過程中，漿體體積會發(fā)生收縮，進而導(dǎo)致凝固后漿體與孔側(cè)壁接觸不密實。深層次的原因是施工單位對現(xiàn)場施工把握深度不足，無法有效對施工過程進行科學(xué)掌控，造成了施工過程中所存在的較大程度上的偏差，導(dǎo)致抗浮錨桿在成孔過程中，出現(xiàn)縮孔與漲孔現(xiàn)象。

1.3 孔壁坍塌所造成的孔深小于設(shè)計深度

施工單位在完成成孔作業(yè)之后，需要采取下放抗浮錨桿措施。但是，在下放抗浮錨桿的過程中，受到多種原因的相互作用，造成孔壁坍塌并引起孔深小于設(shè)計深度。同時，孔壁坍塌所造成的原因是極為復(fù)雜的，施工單位對于過程管理把控不嚴(yán)是重要原因之一?？垢″^桿抗拔力達(dá)不到設(shè)計要求，對抗浮錨桿的設(shè)計深度與坍塌造成的孔深之間存在很大的相關(guān)性。

1.4 地下水對砂漿的影響

在進行錨桿注漿過程中，受到多種因素的共同影響，孔內(nèi)極易被地下水侵蝕，造成砂漿被稀釋，進而改變了砂漿的原設(shè)計配合比造成抗浮錨桿抗拔力達(dá)不到設(shè)計要求。另外，砂漿的設(shè)計配比需要在施工過程中，通過多種措施加以保護，以有效避免其在孔中被稀釋［2］。同時，對于地下水的防控是施工單位在施工過程中，關(guān)注的重點問題，需要從多方面給予考慮。

2 抗浮錨桿施工質(zhì)量控制措施

2.1 提供錨桿握裹力地質(zhì)分析

在設(shè)計單位出具施工圖紙后，在每一個設(shè)計長度區(qū)域內(nèi)大面積施工前，選擇本區(qū)域地質(zhì)條件最差的位置，做3 條試驗錨桿進行破壞性試驗。通過實驗數(shù)據(jù)驗證本區(qū)域內(nèi)錨桿設(shè)計長度值能否滿足要求，若在地質(zhì)條件最差的區(qū)域錨桿抗拔力都能滿足設(shè)計要求，那么說明在本長度區(qū)域內(nèi)，所有錨桿在保證施工質(zhì)量情況下都可以滿足設(shè)計要求，若通過破壞性試驗所得抗浮錨桿抗拔力不能滿足設(shè)計要求，此時需加大錨桿破壞性試驗密度，再加做3 條錨桿進行破壞性試驗，取6 條錨桿抗拔力平均值為N，原設(shè)計值為N，則可取修正系數(shù)為λ=N/N(這個地方是我自己根據(jù)經(jīng)驗寫的，是否正確是否與設(shè)計規(guī)范不符)，原設(shè)計長度為L 修正后建議長度為L1=λ* L。

2.2 抗浮錨桿施工工藝

抗浮錨桿的施工工藝需要具有嚴(yán)格的層次性與系統(tǒng)性。施工單位根據(jù)施工設(shè)計圖紙，嚴(yán)格規(guī)范施工行為，保障施工安全，從而為工抗浮錨桿的施工提供更高的質(zhì)量保障(安全與質(zhì)量之間聯(lián)系)?？垢″^桿需要進行有效測量，利用鉆機打下成孔，并需要采取措施(具體措施)，保持孔內(nèi)的清潔。同時，加強對桿體制作質(zhì)量保障，提升桿體的質(zhì)量水平。錨桿的下放需要嚴(yán)格按照施工設(shè)計要求，有效執(zhí)行設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。最后，要做好相關(guān)的注漿工作，嚴(yán)格控制好一次注漿與二次劈裂注漿的施工進度，進而完成抗浮錨桿的施工作業(yè)。如下圖1 所示:

圖1 抗浮錨桿施工工藝示意圖

2.3 抗浮錨桿成孔控制措施

地質(zhì)構(gòu)造中包含淤泥質(zhì)易踏孔層，如何避免踏孔，若采用泥漿護壁，泥漿的配制方法。

為保證在各類地質(zhì)條件下，保證成孔質(zhì)量，則首先應(yīng)選擇合適的施工機械。本工程錨桿成孔需采用履帶式鉆機帶動小型組合合金(是否正確，麻煩發(fā)下這種設(shè)備性能參數(shù))，將中分化粉巖、中分化石英砂地層擊破。同時，通過人工配置的優(yōu)質(zhì)砂漿，并且采用二次注漿方式。在抗浮錨桿的控制環(huán)節(jié)中，關(guān)鍵在于泥漿的配比。如何根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，在鉆孔之前先在實驗室中做好配合比實驗，并成功應(yīng)用到實際的工程建設(shè)中，成為施工單位需要著重考慮的問題［3］。在鉆進作業(yè)中，泥漿的性質(zhì)會因為鉆孔的變化而產(chǎn)生變化。例如，在施工作業(yè)中，當(dāng)鉆頭鉆到粘土層時，泥漿就會變稠，粘度、泥包鉆頭的情況就會增多。當(dāng)鉆到砂層中時，大量的砂粒就會混入到泥漿中去，從而導(dǎo)致泥皮松散、砂量增多，引發(fā)護壁性能下降，水泵磨損速度加快，嚴(yán)重的會導(dǎo)致孔內(nèi)坍塌，發(fā)生孔內(nèi)事故。當(dāng)遇到承壓水層時，大量的地下水會對泥漿產(chǎn)生稀釋作用。因此，在抗浮錨桿的施工作業(yè)中，要加強對泥漿性能的調(diào)整(怎么調(diào)整)，以利于鉆機正常的鉆進。

2.4 抗浮錨桿注漿控制措施

在施工作業(yè)中，第一次注漿時首先要保證注漿壓力值，圖紙設(shè)計值為1～2MPa，同時，當(dāng)抗浮錨桿初次注漿后，在初凝前水泥砂漿會因凝固出現(xiàn)體積收縮現(xiàn)象，故存在漿體與周圍土體接觸不良現(xiàn)象處現(xiàn)，此時需要在注漿后根據(jù)注漿當(dāng)天氣溫確定二次劈裂注漿時間，以增強錨桿錨固力［4］。待第一次注漿體初凝強度達(dá)到5.0MPa 之后(如何知道初凝強度已經(jīng)達(dá)到5.0MPa)，即可利用高壓注漿管采取二次高壓注漿作業(yè)，同時，注漿的材料宜選在擇純水泥漿(水灰比可以設(shè)置為0.45～0.5)。第二次注漿時間可以根據(jù)注漿工藝所通過的試驗進行確定，同時，為了提升漿體的早期強度，以及適當(dāng)采用外摻劑，從而發(fā)揮早強與膨脹作用［5］。

2.5 漿體配合比補償設(shè)計

對于同一長度區(qū)域錨桿單獨試配水泥砂漿，本工程要求水泥砂漿強度值為M30，錨桿成孔孔徑為200mm，通常情況下經(jīng)過統(tǒng)計成孔直徑一般都在210mm 左右，故存在水的孔內(nèi)注漿時，為防止水泥砂漿強度損失，則需考慮孔內(nèi)水的影響［6］。水的體積取V、孔深取L、孔徑取d 表示，V=π* d2/4* L，在配制水泥砂漿時考慮孔內(nèi)水的影響，因孔內(nèi)水不會與水泥砂漿完全混合，故在考慮配合比的時候根據(jù)經(jīng)驗值宜取V/5。

3 結(jié)束語

抗浮錨桿作為提升建筑安全性的重要組成部分，在建筑的建設(shè)過程中，得到了廣泛的實踐與應(yīng)用。但是，在實際的抗浮錨桿的執(zhí)行過程中，如何對其科學(xué)掌握，使其更加適應(yīng)建筑施工的發(fā)展要求，成為十分重要的研究課題。

［1］齊君，林通，杜軍等.土層抗浮錨桿抗拔力試驗和檢測問題的探討［J］.工程質(zhì)量A 版，2010，28(7):4-8，18.

［2］李于中.關(guān)于地下室底板抗浮錨桿施工技術(shù)的探究［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2014，(33):23-23，211.

［3］戴西行，杜濤，李軼慧等.抗浮錨桿在煙臺某大型車庫中的應(yīng)用［J］.中國水運(下半月)，2011，11(2):209-210.

［4］張文群，閔耀澤，楊建波等.抗浮錨桿干取土成孔施工技術(shù)的應(yīng)用［J］.建筑技術(shù)，2012，43(5):469-471.

［5］陳帥，盧廷浩，馬露等.抗浮錨桿的抗拔承載力分析和數(shù)值模擬［J］.水利與建筑工程學(xué)報，2013，(5):39-44.

［6］歐陽華林.淺析地下室抗浮錨桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計和應(yīng)用［J］.城市建筑，2014，(20):72-72.