錨桿在地下車庫抗浮施工中的應(yīng)用研究

周樂庭

（山西一建集團有限公司，山西太原 030012）

0 引言

隨著對城市地下空間的開發(fā)利用，地下車庫抗浮問題面臨嚴峻挑戰(zhàn)。在地下水豐富或地下水位受季節(jié)性影響變化較大的地區(qū)，地下車庫抗浮設(shè)計不僅關(guān)系工程的成本控制，更直接影響后期的使用性能。在地下車庫設(shè)計階段，可通過增設(shè)抗拔樁、抗浮錨桿等措施加強車庫抗浮承載力，但受氣候條件、設(shè)計參數(shù)選取、工程投資控制等因素的影響，已投入使用的地下車庫經(jīng)常因抗浮問題出現(xiàn)柱、墻、梁、板等構(gòu)件開裂，部分底板隆起，沉降變形等工程病害。一旦問題出現(xiàn)，需及時進行修復(fù)、加固，避免出現(xiàn)更大事故。

錨桿作為工程措施性材料，以成本低、操作簡便、使用靈活、空間要求低的特點在基坑防護、邊坡治理和隧道加固工程中得到廣泛應(yīng)用。將能抵抗外力變化的桿件（通常為金屬件或聚合物）埋入巖石或土體中，用于承受土體、水、建筑物等產(chǎn)生的拉力。普通錨桿具有一定優(yōu)勢，但也具有較明顯的缺點，經(jīng)多年技術(shù)發(fā)展和工程實踐，錨桿復(fù)合物和衍生品不斷涌現(xiàn)，如囊式擴體錨桿。本文以某地下車庫基礎(chǔ)抗浮施工為例，分析施工重難點，并提出相應(yīng)的關(guān)鍵施工技術(shù)。

1 抗浮錨桿施工技術(shù)

抗浮錨桿施工技術(shù)在地下室施工中運用，可以提升建筑物的抗浮性能，并提高施工效率，降低成本，縮短工期，該工藝和傳統(tǒng)的抗浮技術(shù)相比，有很強的環(huán)保性。例如施工中噪聲小，減少對周邊環(huán)境的影響，并且產(chǎn)生的粉塵較少，不會造成環(huán)境污染等問題，總的來說，抗浮錨桿施工技術(shù)的應(yīng)用價值較高。另外，抗浮錨桿技術(shù)經(jīng)常被用在地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的區(qū)域，可以提升防滲漏的效果，特別是地下室，如果出現(xiàn)滲水漏水的情況，雨水會順著建筑物，進入深層地基，長此以往會產(chǎn)生較大的浮力，如果建筑的整體應(yīng)力情況不能滿足平衡的浮力，就會降低地基的穩(wěn)定性。使用抗浮錨桿技術(shù)，就能利用自身的抗拉強度，提升其抗拉力，減少地基上浮的概率，完成最終抗浮的目標。

2 工程概況

某工程建筑總高度為35m，地上有十層建筑，地下為兩層，基坑開挖深度為13.3m，并使用0.9m厚的連續(xù)墻作為主要支護。結(jié)合工程的需求，地面下的兩層地下室，可以使用滿堂基礎(chǔ)加抗浮錨桿技術(shù)為設(shè)計基礎(chǔ)，因其深度深，并且上層建筑高，因此浮力的影響較大。另外地下水位深度較淺，針對其復(fù)雜性，可以使用抗浮錨桿施工技術(shù)和筏板共同作用的形式，筏板厚度可控制在1~1.4m，錨桿長度隨巖石的風化程度確定，結(jié)合公式計算，本工程大致需要1050根錨桿，其間距在1.5m左右。

3 施工重難點

首先，該工程地質(zhì)條件復(fù)雜。施工前經(jīng)過對其的調(diào)查，得出該地質(zhì)中有較多的縫隙相通的溶洞，并在該地質(zhì)環(huán)境下施工，應(yīng)盡量減少和溶洞的接觸，如果施工地點接觸到溶洞，會增加工藝的使用難度，并增加施工成本。結(jié)合現(xiàn)場的勘測可知道，此區(qū)域存在很多的基巖裂縫，并且?guī)r溶水和裂縫中水占的比例較多，具有一定承壓能力。當開始施工時，基坑的位置逐漸接近巖層時，土承受壓力會下降，最終影響底部的結(jié)構(gòu)，涌出水砂。其次，該基坑的水量涌出較多。如果地基深度較大，容易出現(xiàn)地下水涌出的情況，最終建筑沉降嚴重，同一個區(qū)域中建筑下降最大程度為2.1m，地下水位為1.2m，并且深層最大的位移為7mm，在該條件下進行基坑開挖，并且使用抗浮錨桿施工技術(shù)時，都會因為鉆孔穿透溶洞的問題，造成地下水的涌出，最終提升施工難度。最后，抗浮錨桿成孔，涌出水和砂。該工程最復(fù)雜的就是地下砂層厚度深，并且水位深、溶洞多，就容易在鉆孔的過程中出現(xiàn)大量地下水溢出的情況，少部分區(qū)域會因為成孔，產(chǎn)生大量水量噴涌的不良后果。另外，地下水噴涌產(chǎn)生的壓力會對抗浮錨桿施工技術(shù)進行的灌注工作，造成一定程度的破壞，最終容易出現(xiàn)塌方的嚴重后果。

4 關(guān)鍵施工技術(shù)

錨桿鋼筋為直徑32mm的PSB1080級預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋，錨桿總長度為13m。錨桿普通錨固段的直徑和長度分別為0.18、8.5、0.85和4.5m。水泥標號均為P.O 42.5水泥，囊式擴體囊袋內(nèi)水灰比為0.45，囊外水灰比為 1：1。

4.1 下鉆成孔

（1）引孔和高壓旋噴一體擴孔。采用高壓鉆噴一體鉆機，利用高壓水橫向、豎向切割土體，低壓管噴射1.0純水泥漿進行護壁。通過高壓泵調(diào)整壓力值達到10~20MPa開始下鉆，形成直徑為180mm非擴孔段。以錨桿能順利安放為準，孔徑和孔位誤差應(yīng)不大于20mm。當?shù)竭_設(shè)計擴孔標高時，通過將加壓泵壓力調(diào)整至25~36MPa，增大高壓水對土體的切割壓力，以20cm/min速度，15r/min轉(zhuǎn)速鉆進，形成直徑為850mm高壓旋噴擴孔段。在鉆進過程中，實時監(jiān)測水泥漿狀態(tài)、水壓力、鉆桿速度和轉(zhuǎn)速等施工參數(shù)。一旦發(fā)現(xiàn)鉆孔不再溢流或溢流泥漿量明顯減少，應(yīng)立即停止鉆進，增加水泥漿壓力，并檢查管道，如果管路無泄漏并且鉆孔仍然不溢漿或溢流量很少，應(yīng)及時將鉆桿抬出井口，找出水泥漿泄露的原因。在高壓旋噴擴孔過程中，旋噴不得中斷。旋噴中斷后，重疊長度不得小于500mm，間隔時間不得大于30min。通過測量孔外鉆桿長度來監(jiān)測成孔深度，計算精度不超過100mm，成孔深度誤差應(yīng)在-30~+100mm內(nèi)。

（2）提升鉆桿。當鉆桿達到設(shè)計深度后，保持1~2min，然后以10—20cm/min速度，10—20r/min轉(zhuǎn)速提升鉆桿，以鉆進時的壓力繼續(xù)切割土體，防止局部孔徑未達到設(shè)計直徑，并保持水泥漿一直噴射，置換鉆孔內(nèi)泥漿，至鉆桿提升至孔外，并移開鉆機50~80cm，開始安放錨桿。

4.2 錨索制作、安放（下錨）

對φ32PSB1080級預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋進行防腐處理，然后將預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋穿至成品囊袋底部，用圓形墊板及預(yù)應(yīng)力鋼筋螺母固定，并安裝錐形保護帽。錨桿下放前，在錨桿平直段每2m安裝直徑為φ8的塑料空心梅花型錨桿對中器，防止錨桿偏位，保證錨桿的垂直度。然后開始使用鉆機附配吊裝系統(tǒng)與錨桿尾部連接，緩慢將錨桿吊入錨孔內(nèi)，提升過程中標高嚴格控制，下行程法可輔助錨桿下降，如不能下降至設(shè)計深度，應(yīng)重新噴射二次導向孔。

4.3 囊袋內(nèi)灌注水泥漿

注漿距離（注漿泵與錨孔間的距離）不應(yīng)超過50m。無泌水水泥漿注入囊袋時，通過計算注漿量和漿液溢流量的雙指標來控制注漿總量。通常灌漿壓力不大于10MPa，灌漿量由攪拌桶內(nèi)的殘泥計算。

4.4 錨孔內(nèi)補漿

囊袋內(nèi)注滿水泥漿后，停留2—3min，將注漿管與囊袋的注漿口脫離，對擴大孔進行二次補漿，確?？變?nèi)充滿水泥漿。二次補漿結(jié)束后，立即拔出灌漿管，用清水清洗灌漿管，移機進行下根錨桿施工。

5 結(jié)論

由于近些年部分地區(qū)地下水位的逐漸上漲，地下車庫出現(xiàn)上浮而開裂的情況越來越多，為避免后續(xù)出現(xiàn)此類問題，在設(shè)計階段就應(yīng)進行抗浮設(shè)計。本文結(jié)合實際工程案例，在進行施工時選用囊式擴體錨桿，根據(jù)該工程的實際施工難點，制定了相應(yīng)的關(guān)鍵施工技術(shù)，為后續(xù)類似施工提供參考。