抗浮錨桿在下沉式廣場(chǎng)基礎(chǔ)抗浮中的應(yīng)用

廖坤陽，韓 偉

(福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 南平 353000)

在濱江或?yàn)I河地區(qū)，地下建筑往往容易受到地下水的影響。在基礎(chǔ)施工過程中，由于初期結(jié)構(gòu)自重較低且不足以抵抗地下水浮力，容易出現(xiàn)基礎(chǔ)整體上浮、上部建筑物傾斜或基礎(chǔ)地板出現(xiàn)開裂等破壞現(xiàn)象。解決抗浮問題的方法很多，常用的有壓重法（適當(dāng)增加結(jié)構(gòu)自重或配重）、井點(diǎn)降排水法、抗浮樁法和抗浮錨桿法。抗浮錨桿是將預(yù)應(yīng)力錨筋錨固于穩(wěn)定地層中，通過其抗拉強(qiáng)度產(chǎn)生的拉應(yīng)力及地基土與錨固體的摩擦力產(chǎn)生的抗拔力來約束基礎(chǔ)上浮的趨勢(shì)，解決地下建筑抗浮的問題。由于其施工技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)單點(diǎn)受力較小且計(jì)算方便、施工方便快捷、施工工期短、成本較為經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，在基礎(chǔ)抗浮設(shè)計(jì)施工中得到了廣泛的應(yīng)用。

一、工程概況

浦城縣體育中心項(xiàng)目位于浦城縣興浦路北側(cè)，東臨南浦北路，西臨興華北路，北側(cè)緊鄰浦城永暉·豪布斯卡大型城市商業(yè)綜合體。本工程總用地面積51363.7m2，總建筑面積 19811.14m2，其中地上 977.59m2，地下18833.55m2。設(shè)計(jì)地下一層為停車庫(kù)、設(shè)備用房，地上為田徑場(chǎng)跑道、籃球場(chǎng)、羽毛球場(chǎng)、主看臺(tái)、地面附屬用房及配套景觀工程等。體育場(chǎng)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)，看臺(tái)座位數(shù)量855個(gè)。本工程抗震設(shè)防類別為丙類，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，所在地區(qū)為6度抗震設(shè)防烈度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g。基礎(chǔ)形式采用筏板基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)，混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別為二（a）類，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年。地下部分框架抗震等級(jí)為三級(jí)。

表1 各土層分布及物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

根據(jù)《浦城縣丹桂廣場(chǎng)及城市綜合體工程巖土工程勘察報(bào)告》揭示，擬建場(chǎng)地土層自上而下分布情況見表1。

本工程建筑相對(duì)于黃海高程229.40，地下室筏板底標(biāo)高－6.50m，基坑四周現(xiàn)有地面自然標(biāo)高約為228.0～229.0m，開挖影響范圍內(nèi)建筑物基坑開挖深度約6.50m，支護(hù)總周長(zhǎng)約為830m。經(jīng)地質(zhì)勘察資料顯示，該場(chǎng)地地下水水位較高，最高水位為地面以下1.5m左右，對(duì)筏板基礎(chǔ)產(chǎn)生近5m的水頭差。

二、抗浮錨桿設(shè)計(jì)

經(jīng)計(jì)算，本工程地下水浮力設(shè)計(jì)值為150kPa，僅靠地下室結(jié)構(gòu)自重不足以平衡地下水浮力，故需設(shè)置抗浮錨桿等措施來維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

抗浮錨桿設(shè)計(jì)使用年限50年，錨固體為Ⅱ級(jí)抗拔安全等級(jí)，安全系數(shù)為2.0?？垢″^桿采用梅花形布置，中距為1500mm，局部做加密處理，共1995根。單根錨桿抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值（暫定）為300kN，錨孔孔徑200mm。錨筋采用3 22螺紋鋼呈三角形布置，要求進(jìn)入巖土層有效深度為8.5m。鋼筋居中支架采用38@3000與錨筋焊接，每隔1.5m加1段50mm長(zhǎng)125的固定鋼筋與錨筋焊接。錨筋保護(hù)層厚≥25mm，注漿采用補(bǔ)償收縮普通水泥漿，強(qiáng)度≥42.5MPa，水泥砂漿強(qiáng)度≥30MPa。

三、抗浮錨桿施工

抗浮錨桿施工順序的合理與否，將直接影響施工質(zhì)量、安全及工程進(jìn)度等。本文結(jié)合工程的實(shí)際情況，對(duì)抗浮錨桿施工的流程做簡(jiǎn)要介紹。具體工藝流程如圖1所示。

圖1 抗浮錨桿施工工藝流程圖

（一）施工準(zhǔn)備

抗浮錨桿施工前應(yīng)編制專項(xiàng)施工方案，明確抗浮錨桿的施工方法及工藝流程，項(xiàng)目部根據(jù)方案落實(shí)人材機(jī)的供應(yīng)計(jì)劃做好錨筋的加工預(yù)制工作，建立各項(xiàng)試驗(yàn)送檢及管理監(jiān)督制度。按規(guī)定提出開工申請(qǐng)報(bào)告，并按要求進(jìn)行基本試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)并用于確定有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。

據(jù)方案落實(shí)人材機(jī)的供應(yīng)計(jì)劃、做好錨筋的加工預(yù)制工作，建立各項(xiàng)試驗(yàn)送檢及管理監(jiān)督制度。按規(guī)定提出開工申請(qǐng)報(bào)告，并按要求進(jìn)行基本試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)并用于確定有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。

（二）測(cè)量放樣

根據(jù)抗浮錨桿平面布置圖對(duì)所有錨桿進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，再以業(yè)主提供的控制點(diǎn)為基準(zhǔn)，利用水準(zhǔn)儀、全站儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定位放線，確定每個(gè)錨桿的坐標(biāo)方位，用油漆、鐵釬標(biāo)明錨孔位置。鉆機(jī)進(jìn)出場(chǎng)先將控制點(diǎn)引測(cè)到四周龍門板樁上并加以保護(hù)，作為施工測(cè)量的控制依據(jù)。

（三）鉆機(jī)就位

抗浮錨桿采用HXY-500型鉆機(jī)螺旋鉆進(jìn)成孔工藝，鉆頭直徑為200mm。鉆機(jī)就位前，應(yīng)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行必要的平整和硬化，便于鉆機(jī)行走及機(jī)身的垂直穩(wěn)定。鉆機(jī)安裝就位后，應(yīng)對(duì)錨孔位置、垂直度進(jìn)行校正。

（四）鉆機(jī)成孔

鉆機(jī)校正完后，利用液壓鉆鉆進(jìn)施工，并隨著深度的增加適時(shí)接長(zhǎng)鉆桿后繼續(xù)鉆進(jìn)。直至鉆到設(shè)計(jì)深度應(yīng)避免立即停鉆，需穩(wěn)鉆1～2min，保證端頭的直徑滿足設(shè)計(jì)要求。鉆進(jìn)過程中，應(yīng)及時(shí)、準(zhǔn)確地記錄施工情況，認(rèn)真檢查鉆孔的深度和傾斜度。終孔后及時(shí)清理孔內(nèi)余渣，并通知業(yè)主或監(jiān)理進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)，驗(yàn)收同意后進(jìn)入下一道施工工序。

（五）錨筋制作與安放

預(yù)應(yīng)力錨筋及支架鋼筋應(yīng)事先在加工棚預(yù)制好。為防止鋼筋銹蝕，需現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)簡(jiǎn)易防護(hù)棚，保證場(chǎng)地四周排水通暢，必要時(shí)可對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行硬化處理。錨筋應(yīng)按要求下料，斷面平整，誤差應(yīng)控制在范圍內(nèi)。錨筋安放時(shí)應(yīng)防止彎曲受扭，采用自制的固定架將錨筋吊運(yùn)至孔口，由專人扶正緩緩下放至孔內(nèi)。為保證錨筋錨固段的長(zhǎng)度，可采用焊接短鋼筋來架立錨筋，并通過調(diào)整架立鋼筋的位置來確保錨筋的保護(hù)層厚度。

（六）孔道灌漿

孔道灌漿通常采用孔底壓漿法?？稍阱^筋下放時(shí)預(yù)埋一根注漿管（距孔道約30cm左右）?，F(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格按照配

合比拌制M30水泥砂漿，要求水灰比控制在0.45，水泥采用PO42.5。壓漿應(yīng)分兩道進(jìn)行，初次壓漿壓力在0.4～1MPa，待終凝前或強(qiáng)度≥5MPa時(shí)進(jìn)行二次壓漿，并適當(dāng)摻入6%的膨脹劑，壓力在1～1.5MPa。整個(gè)壓漿過程應(yīng)連續(xù)，至孔口有廢漿溢出，排出漿液無水沫氣體時(shí)，即可停止注漿，再對(duì)出漿口和孔眼進(jìn)行封閉。

（七）錨固體的養(yǎng)護(hù)

孔道灌漿完畢應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在未達(dá)到規(guī)定齡期前，不得移動(dòng)錨固體或在其上施加荷載。養(yǎng)護(hù)期間做好相應(yīng)記錄，對(duì)存在問題及時(shí)進(jìn)行整改處理。及時(shí)清理錨筋表面的垃圾、油污等，保證施工現(xiàn)場(chǎng)的整潔。

（八）錨筋張拉鎖定、驗(yàn)收

錨筋張拉鎖定應(yīng)在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上時(shí)方可進(jìn)行，并通知第三方進(jìn)行驗(yàn)收檢測(cè)，錨桿的驗(yàn)收應(yīng)在業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等單位共同見證下進(jìn)行。

錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)是將大于設(shè)計(jì)軸力值的短期荷載施加在錨桿上，用于檢驗(yàn)錨桿的安全系數(shù)是否與設(shè)計(jì)要求相近。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得，錨頭的彈性位移小于自由段與1/2錨固段之和的理論彈性伸長(zhǎng)值，說明錨桿軸向抗拔力達(dá)到設(shè)計(jì)要求的300kN。

在浦城縣體育中心項(xiàng)目基礎(chǔ)抗浮錨桿的工程實(shí)踐中，嚴(yán)格按照上述工藝流程組織施工，加強(qiáng)對(duì)抗浮錨桿質(zhì)量控制點(diǎn)的管理，有效控制了抗浮錨桿的施工質(zhì)量，取得了十分顯著的效果。在后期的運(yùn)營(yíng)過程中，未見抗浮錨桿破壞、地面隆起或基礎(chǔ)滲水等質(zhì)量問題。實(shí)踐證明，由于抗浮錨桿施工技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)單點(diǎn)受力較小、施工速度快、成本較為經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，將越來越廣泛地用于基礎(chǔ)抗浮設(shè)計(jì)施工中。

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