抗浮錨桿施工技術(shù)的應(yīng)用實踐

王 志 廣

(山西六建集團有限公司，山西 太原 030024)

抗浮錨桿施工技術(shù)的應(yīng)用實踐

王 志 廣

(山西六建集團有限公司，山西 太原 030024)

以成都某高新區(qū)項目為例，介紹了其設(shè)計依據(jù)、場地條件及地質(zhì)條件，并將抗浮錨桿技術(shù)的理論和實踐相結(jié)合，探討了抗浮錨桿施工技術(shù)在工程實際應(yīng)用中的關(guān)鍵步驟。

抗浮錨桿，施工技術(shù)，地層結(jié)構(gòu)，地質(zhì)條件

1 工程概況

成都某高新區(qū)項目地塊，項目占地56畝。建筑物為高層住宅樓，設(shè)2層～4層地下室。根據(jù)建筑設(shè)計提供抗浮力設(shè)計圖，按抗浮力標(biāo)準值將抗浮范圍分為A,B,C,D,E,F共6個部分，各區(qū)域要求抗浮力標(biāo)準值見表1。

表1 各區(qū)域設(shè)計要求抗浮力標(biāo)準值 kN/m2

2 設(shè)計依據(jù)

成都某高新區(qū)項目地塊根據(jù)國家、行業(yè)和地方現(xiàn)行標(biāo)準《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》《巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程》《成都地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》和中國建筑西南勘察設(shè)計研究院有限公司提供的《高新區(qū)南區(qū)新川觀東東片區(qū)項目巖土工程勘察》報告作為設(shè)計依據(jù)。

3 工程場地條件

該工程地貌單元屬岷江水系Ⅲ級階地，淺丘地貌。

3.1 場地工程地質(zhì)條件

1)第四系全新統(tǒng)人工填土層。

①-1雜填土：表層約0.3 m為耕植土，雜色，由卵石、混凝土塊、磚塊等生活垃圾、粉土等回填而成,局部硬雜質(zhì)含量大于40%，全場地分布，為新近填土，多處夾淤泥質(zhì)粘土,含水量較高；層厚0.50 m～18.90 m。

①-2素填土：灰色，灰黑色，松散，稍濕。以粘性土為主，含少量植物根莖、蟲穴，夾雜有角礫、卵石。為新近填土，全場地分布，勘探揭露層厚0.50 m～16.10 m。

2)第四系上更新統(tǒng)沖洪積層。

②-1粉質(zhì)粘土：褐黃色，可塑，含云母片及氧化鐵，干強度中等，搖振反應(yīng)中等，無光澤反應(yīng)。場地內(nèi)部分地段分布，層厚:1.20 m～5.50 m。

②-2粘土：褐黃色，可塑，局部硬塑。含鐵錳質(zhì)氧化物，光滑，無搖振反應(yīng)，干強度高，韌性高。發(fā)育閉合裂隙，裂隙被少量灰白色粘土充填，裂隙間有光滑鏡面。在場地內(nèi)局部分布，層厚1.50 m～7.00 m。

3)白堊系灌口組泥巖。

③-1強風(fēng)化泥巖：紅棕～棕紅色，以粘土礦物組成為主，層面夾薄層石膏礦物。泥狀結(jié)構(gòu)。風(fēng)化裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)面不清晰，巖芯破碎，多呈碎塊狀，少量短柱狀，干鉆可鉆進；層厚0.70 m～3.40 m，少量鉆孔中揭露。

③-2中風(fēng)化泥巖：紅棕～棕紅色，以粘土礦物組成為主，層面夾薄層石膏礦物。中厚層構(gòu)造，泥狀結(jié)構(gòu)。巖芯較完整，多呈柱狀，少量碎塊狀；RQD約為50%～70%。局部夾薄層石膏礦物，偶見少量的豎向構(gòu)造節(jié)理。層厚1.10 m～2.80 m；少量鉆孔中揭露。

4)砂巖(根據(jù)其風(fēng)化程度可分為以下亞層)。

④-1全風(fēng)化砂巖：結(jié)構(gòu)基本破壞，質(zhì)軟，巖芯呈土狀，手可捏為砂粒，局部地段揭露。層厚0.50 m～1.50 m。

④-2強風(fēng)化砂巖：結(jié)構(gòu)部分破壞，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體較完整，巖質(zhì)軟，錘擊易碎，干鉆可鉆進，巖石軟化系數(shù)低，軟化性強，遇水后巖石強度顯著降低，手可輕易捏碎，巖芯呈柱狀，RQD約為50%～60%。幾乎分布于全場地，層厚0.50 m～7.80 m。

④-3中等風(fēng)化砂巖：結(jié)構(gòu)部分破壞，風(fēng)化裂隙發(fā)育，局部節(jié)理面可見灰白色鈣質(zhì)填充物，巖體較完整，巖質(zhì)硬，巖芯呈長柱狀或短柱狀，RQD約為60%～80%。局部位置夾有薄層強風(fēng)化砂巖，多處夾泥質(zhì)砂巖薄層；巖體質(zhì)量等級Ⅳ級，該層未揭穿。

根據(jù)建設(shè)單位提供地下室抗浮力圖顯示，基底標(biāo)高為478.0 m～480.0 m(具體以基礎(chǔ)圖為準)，巖土體與錨固體粘結(jié)特征值見表2。

表2 巖土體與錨固體粘結(jié)強度特征值 kPa

3.2 場地水文地質(zhì)條件

1)場地地下水類型主要為上層滯水和基巖裂隙水。上層滯水賦存于近地表的填土層中，呈島狀分布，受大氣降水和地表水補給，主要以地面蒸發(fā)形式排泄，受季節(jié)影響明顯，涌水量不大，埋藏較淺，無統(tǒng)一水位。

2)基巖裂隙水存在于砂巖風(fēng)化帶及構(gòu)造裂隙中，該層構(gòu)造裂隙發(fā)育，受大氣降雨和地表水補給，地下水徑流方向受地形地貌、地層巖性，及地下水動力條件的控制，該場地地勢較高，勘察期間處于平水期，未測得統(tǒng)一地下水位。

4 抗浮錨桿方案設(shè)計

本工程基礎(chǔ)抗浮采用土層錨桿來解決，土層錨桿是一種埋入土層的受拉桿件，一端與工程構(gòu)筑物相連，另一端錨固在土層中，通過桿體與土體間的粘結(jié)力抵抗地下水體對地下室的浮力。

4.1 抗浮錨桿技術(shù)要求及布置方案

本工程抗浮錨桿為永久性設(shè)計，設(shè)計使用年限同建筑物使用年限，基底標(biāo)高約478.0 m～480.0 m。根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)置抗浮錨桿范圍根據(jù)抗浮力標(biāo)準值劃分為6個區(qū)域，各區(qū)域布置抗浮錨桿見表3。

表3 各區(qū)域布置抗浮錨桿方案

錨桿采用正方形網(wǎng)格布置，各區(qū)總抗浮力均大于設(shè)計要求提供的抗浮力，滿足設(shè)計要求。

4.2 錨桿長度、配筋和鋼筋錨入底板長度

根據(jù)《巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程》計算錨桿長度；根據(jù)工程性質(zhì)和施工工藝要求，本工程擬采用φ25 HRB400(Ⅲ級)螺紋鋼筋作為錨桿鋼筋；鋼筋錨入底板基本長度的確定按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》計算所得，具體結(jié)果見表4。

表4 區(qū)域劃分及地層情況參數(shù)計算結(jié)果

本工程A,B,C,D,E1,E2,F1，F(xiàn)2區(qū)抗浮錨桿間距按方格網(wǎng)布置，考慮到土層擾動，抗浮錨桿頂部的壓漿效果等綜合因素，鋼筋采用HRB400型螺紋鋼，水泥漿強度等級采用M30。

4.3 施工準備工作

1)主筋導(dǎo)向支架設(shè)置。

為保證錨桿主筋下入錨桿孔后，其位置能居于孔中心，主筋上每隔2 m設(shè)置一組導(dǎo)向支架，該導(dǎo)向支架采用φ8Ⅰ級鋼筋彎成“[”形，然后將其點焊在主筋上，沿主筋截面每1 200焊一個，一個截面焊三個。

2)注漿管設(shè)置。

在主筋放入鉆孔之前，需隨主筋綁扎注漿管。注漿管采用直徑20 mm的硬塑料管，為防止注漿時在受漿液壓力作用下管身爆裂，影響注漿效果，注漿管壁厚大于3.5 mm。注漿管上端長出主筋頂部400 mm使注漿操作方便；下端短于主筋400 mm，防止塑料管鉆入錨桿孔底土層使?jié){液無法流出，影響注漿質(zhì)量。

3)抗浮錨桿材料防腐及灌漿。

錨桿材料采用HRB400級螺紋鋼筋，鋼筋由水泥漿封閉防腐。桿體上端鋼筋深入抗水板或基礎(chǔ)混凝土內(nèi)長度取值為1.00 m。

灌漿材料采用普通硅酸鹽42.5R水泥，水灰比0.4∶1～0.6∶1，灌漿壓力0.5 MPa～1.0 MPa,孔口溢漿后緩慢提升灌漿管，然后反復(fù)補漿，直至孔口漿體飽滿無空洞。錨桿灌漿砂漿強度為M30。

5 抗浮錨桿施工

5.1 施工工藝流程

施工工藝流程為：錨孔定位編號→鉆機就位→鉆孔→清孔→鋼筋制安→拔管→壓力注漿→二次補漿→封錨→質(zhì)量自檢→養(yǎng)護→抗拔試驗→施工完成。

5.2 操作過程及技術(shù)要求

1)放線定位：由土建施工單位放出擬建建筑物及獨立基礎(chǔ)線，我方按《錨桿平面布置圖》放線確定點位，做好標(biāo)記和預(yù)檢。

2)成孔：采用YXZ-90型錨桿鉆機跟管鉆進，成孔時孔位準確。鉆孔垂直，孔深符合設(shè)計要求并及時做好成孔深度記錄。

3)清孔：孔成孔后，將聯(lián)接孔壓機的洗井管置入孔內(nèi)，由上往下，再由下往上反復(fù)沖洗清孔。

4)錨桿體加工制作及孔內(nèi)安裝：錨桿體25 mm(HRB400)，按設(shè)計要求下料；沿桿體軸線方向按2.0 m間距焊接定位中心支架及箍筋，以使錨桿體保持平行，保證錨桿在錨孔中心。

5)拔管：下完鋼筋后開始拔出套管，拔管時應(yīng)保證鋼筋不隨管拔出。

6)注漿：壓力注漿水灰比為0.4～0.60，灌漿壓力0.5 MPa～1.0 MPa。施工中可根據(jù)實際情況做相應(yīng)的調(diào)整。注漿時當(dāng)有濃漿從孔口冒出，應(yīng)暫停注漿，間歇10 min后復(fù)壓，當(dāng)濃漿再次冒出后，終止注漿。

7)質(zhì)量自檢：注漿完畢后按照設(shè)計圖紙進行質(zhì)量自檢，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

8)養(yǎng)護期：自然養(yǎng)護天數(shù)大于14 d。

9)抗拔試驗：抗浮錨桿施工結(jié)束后，應(yīng)抽取錨桿總數(shù)的5%且不少于6根進行試驗。

10)基礎(chǔ)施工：為做好錨桿成品保護措施，在基礎(chǔ)施工時要求絕對禁止在錨桿部位進行焊接和火焰切割工作；在混凝土澆筑前，對錨桿體錨固部分全部進行檢查，并進行二次防腐。

6 錨桿驗收檢測

1)根據(jù)巖土錨桿技術(shù)規(guī)程及設(shè)計要求，本工程抗浮錨桿須進行驗收試驗。

2)抗浮錨桿正式施工前，應(yīng)做同等條件下3根錨桿的基本試驗，以驗證設(shè)計參數(shù)的合理性。

3)抗浮錨桿施工結(jié)束后，應(yīng)抽取錨桿總數(shù)的5%且不少于6根進行驗收試驗，最大試驗荷載為錨桿設(shè)計軸向拉力值的1.5倍。

[1] 靳馬超.淺談錨桿施工過程的質(zhì)量控制[J]．山西建筑，2011,37(29)：197-198．

[2] 曹康俊，穆 君．淺談隧道錨桿施工[J]．山西建筑，2010,36(11)：303-304．

The application practice of anti floating anchor construction technology

Wang Zhiguang

(ShanxiSixthConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030024,China)

Taking a high tech zone project in Chengdu as an example, this paper introduced its design basis, site conditions and geological conditions, and combining with the theory and practice of anti floating anchor technology, discussed the key steps of anti floating anchor construction technology in practical application.

anti floating anchor, construction technology, formation structure, geological condition

1009-6825(2017)20-0086-03

2017-05-07

王志廣(1972- )，男，工程師

TU432

A