注漿抗浮錨桿結(jié)合其他措施對(duì)抗浮力的加固

曹斌

（上海建工四建集團(tuán)有限公司第二工程公司，上海200000）

1 基本情況

某工程地上4棟22-26層；地下1層車庫(kù)基礎(chǔ)底板為400厚筏板+樁承臺(tái)形式，基坑挖深-5.9m。項(xiàng)目東面預(yù)計(jì)于2019年初施工至邊上的地鐵隧道；圍護(hù)體系為Φ600/Φ800灌注樁+雙軸攪拌樁止水帷幕，內(nèi)有一道鋼筋混凝土支撐，有108根Φ800立柱樁 ，樁長(zhǎng)19m，內(nèi)插鋼格構(gòu)柱。車庫(kù)抗拔樁為為Φ600灌注樁， 樁長(zhǎng)21m樁端持力層在第六層粉質(zhì)黏土層，樁抗拔設(shè)計(jì)值500kn。

2 抗浮力不足的原因與分析

2.1 原因分析

土方開挖后，灌注樁進(jìn)行小應(yīng)變檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有10根樁被判別為三類樁， 在樁身10-15m位置有缺陷，遂即從中抽取三類樁抗拔力測(cè)試，共抽取6根，兩根抗拔力滿足要求，兩根為設(shè)計(jì)值80% ，2根為設(shè)計(jì)值70%，抗拔力不滿足設(shè)計(jì)要求，這十根樁分布較為集中，均集中于地下車庫(kù)東北角。且多為一柱一樁承臺(tái)位置，承載力不足會(huì)對(duì)地下車庫(kù)的局部抗浮產(chǎn)生不利影響，設(shè)計(jì)單位遂要求進(jìn)行在周邊進(jìn)行灌注樁補(bǔ)樁。但由于土方已經(jīng)開挖，基坑上方有一道支撐，高度不足以樁架豎立，原本工期就極為緊張且灌注樁施工需要泥漿池，水泥砼倉(cāng)等附屬設(shè)備，會(huì)大大影響工期，地下室開挖后，周邊基坑有一定變形，如果不搶筑底板，會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成不利影響。

2.2 地下結(jié)構(gòu)抗浮特點(diǎn)

地下車庫(kù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是體積大，重量輕，江南地區(qū)地下水位高，地下水位往往在2-3m內(nèi)，常規(guī)的筏板基礎(chǔ)就能滿足地基承載力要求，在極端低水位的時(shí)候，抗拔樁又起抗壓作用，在極端高水位時(shí)，車庫(kù)樁主要起抗拔作用?？偟膩?lái)說(shuō)車庫(kù)樁主要以抗浮為主，地下結(jié)構(gòu)抗浮主要是靠底板自重+頂板堆載+抗浮樁抗拔共同作用，但在極限情況下地下室水位高時(shí)，抗浮樁達(dá)不到設(shè)計(jì)值會(huì)對(duì)車庫(kù)抗浮有不利影響。

3 注漿錨桿與圍護(hù)結(jié)合的加固方案

3.1 根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)與以往實(shí)例，我方提出采用抗浮錨桿注漿結(jié)合圍護(hù)作為抗浮儲(chǔ)備的方案。

錨桿注漿，采用直徑95x8mm的專用鋼管錨桿進(jìn)行靜壓施工，并在錨桿達(dá)到持力層后，錨桿中噴注專用注漿料，通過(guò)孔洞 注漿料與土體結(jié)合，在底板上設(shè)置錨固鋼筋，與底板原有鋼筋錨固的方式，有著擠土效應(yīng)小，抗拔力高，施工簡(jiǎn)便，機(jī)動(dòng)靈活的優(yōu)點(diǎn)，單根抗拔力可以達(dá)到150KN-300KN，每根錨桿2m左右，設(shè)備占用空間小，既可在地下底板完成后施工，也可以在地下內(nèi)完成施工。在每軸距內(nèi)補(bǔ)打一根就能補(bǔ)足缺失的抗拔承載力，如果考慮偏心效應(yīng)也可以對(duì)稱補(bǔ)打2根，對(duì)于局部對(duì)地庫(kù)局部抗浮有優(yōu)勢(shì)，能在設(shè)計(jì)計(jì)算的最不利位置進(jìn)行補(bǔ)打錨桿樁。

但是抗浮錨桿樁在上海地區(qū)使用較少，規(guī)范只有《巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》《GB 50086-2015》有針對(duì)抗浮錨桿設(shè)計(jì)及施工詳細(xì)的介紹《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011中“巖石錨桿基礎(chǔ)”部分以及《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330-2013有關(guān)錨桿的部分可以參考使用，目前無(wú)詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算資料，設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)不足，但是可以通過(guò)專家評(píng)審+現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方式對(duì)本地局部區(qū)域的錨桿承載力進(jìn)行明確。

除局部補(bǔ)設(shè)錨桿樁外，也可利用圍護(hù)體系挖潛作為抗浮輔助措施圍護(hù)設(shè)計(jì)的立柱樁與圍護(hù)樁的抗浮能力是不在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)的，如果將立柱樁與圍護(hù)樁作為抗浮儲(chǔ)備，結(jié)合在基坑內(nèi)補(bǔ)設(shè)抗拔樁，應(yīng)能滿足地下車庫(kù)抗浮要求?？觾?nèi)有100多根立柱樁，樁長(zhǎng)19m 按以往施工+復(fù)算抗拔力可達(dá)到150-200kn，基坑周邊有圍護(hù)攪拌樁，如果將地板側(cè)向鋼筋與圍護(hù)體用鋼筋錨固的形式連接形成整體，并采用回土方式加強(qiáng)壓載，抗浮力可達(dá)15KN每米如果采取以上2個(gè)方式作為浮力儲(chǔ)備并在坑內(nèi)補(bǔ)一部分抗拔樁，完全能滿足車庫(kù)周邊抗浮承載力。

經(jīng)過(guò)與設(shè)計(jì)單位，審圖單位協(xié)商，溝通，確定采用專家評(píng)審作為設(shè)計(jì)依據(jù)，并現(xiàn)場(chǎng)多點(diǎn)進(jìn)行錨桿樁試樁試驗(yàn)作為設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)參數(shù)。在地下室完成后錨桿加固施工，底板預(yù)留施工洞后續(xù)進(jìn)行錨桿施工。

3.2 施工階段的抗浮措施

措施：1）利用原先底板上留設(shè)的13口抗浮井，觀察地下室水位，一旦需要立即進(jìn)行降水；2）利用集水井位置設(shè)置部分泄壓井，在地下水位高的時(shí)候 排水入集水井；3）利用地下室頂板的1.5m回土層作為堆載，在地下結(jié)構(gòu)施工完成，搶先施工防水層， 在防水隱蔽驗(yàn)收合格后立即進(jìn)行土方回填；4）派專人對(duì)地下室沉降進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)觀察井水位進(jìn)行測(cè)量，制定應(yīng)急預(yù)案，并在現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)備一定的土方與土袋，在緊急情況下可用于地下室堆載。

4 錨桿樁的施工要點(diǎn)

1）錨桿深度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，也不宜大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度500mm。

2）注漿管的出漿口應(yīng)插入距孔底處，漿液自下而上連續(xù)灌注，且確保從孔內(nèi)順利排水、排氣，排巖粉。

3）注漿設(shè)備應(yīng)有足夠的漿液生產(chǎn)能力和所需的額定壓力，采用的注漿管應(yīng)能在1小時(shí)內(nèi)完成單根錨桿的連續(xù)注漿。

4）遇集水坑、電梯坑等處，錨桿頂標(biāo)高應(yīng)配合基礎(chǔ)詳圖進(jìn)行調(diào)整。

5）注漿采用M30水泥砂漿，水泥強(qiáng)度應(yīng)大于32.5MPa，宜采用普通硅酸鹽水泥，其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥》GB175的規(guī)定。

6）注漿材料采用的拌合水宜采用飲用水，不得使用污水。當(dāng)采用其它水源時(shí)，必須經(jīng)試驗(yàn)確認(rèn)對(duì)水泥漿體和桿體材料無(wú)害；拌合水的水質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63，拌合水中酸、有機(jī)物和鹽類等對(duì)水泥漿體和鋼拉桿有害的物質(zhì)的含量不得超標(biāo)，不得影響水泥正常凝結(jié)和硬化。

7）試驗(yàn)單位應(yīng)根據(jù)相應(yīng)規(guī)范及本設(shè)計(jì)提前編制詳細(xì)的試驗(yàn)方案，并傳送設(shè)計(jì)單位。

8）錨桿極限抗拔試驗(yàn)采用的地層條件、桿體材料、錨桿參數(shù)和施工工藝必須與工程錨桿相同，且每種規(guī)格錨桿試驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于3根，試驗(yàn)錨桿完成后，待砂漿強(qiáng)度達(dá)到100%后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；驗(yàn)收試驗(yàn)的錨桿數(shù)量不少于錨桿總數(shù)的5%。

5 錨桿樁穿底板防水處理

現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在底板鋼筋綁扎時(shí)預(yù)先留設(shè)位置，并將底板防水層接長(zhǎng) 用壓條固定收口，以便在錨桿樁施工完后 恢復(fù)底板防水，并在錨桿樁樁頭位置采用1級(jí)防水防水處理，樁頭處刷JS防水涂料兩度，并在底板上鋪設(shè)防水卷材一道的方式作為防水措施，

6 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)2周前期技術(shù)準(zhǔn)備，4周施工，1周檢測(cè)，圓滿完成施工經(jīng)過(guò)各項(xiàng)檢測(cè)，錨桿注漿的抗浮力滿足設(shè)計(jì)要求。錨桿抗拔樁在本人所在地區(qū)運(yùn)用的不多，作為一項(xiàng)比較新的技術(shù)，參建各方還是對(duì)注漿錨桿施工有疑慮，但是抗拔注漿錨桿樁有著機(jī)械設(shè)備小，施工速度快，錨桿位置布設(shè)靈活等特點(diǎn)，可用于各種由于施工缺陷的處理及加固，且擠土效應(yīng)小，特別適合對(duì)擠土效應(yīng)控制嚴(yán)格的地區(qū)。