某工程高壓噴射擴(kuò)大頭錨桿驗(yàn)收檢測(cè)與分析

盧婧 曹宇 蔣海

摘要：通過(guò)某工程高壓噴射擴(kuò)大頭錨桿驗(yàn)收檢測(cè)，依據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)等，較全面的描述了該類(lèi)型錨桿的施工工藝、試驗(yàn)方法，指出高壓噴射擴(kuò)大頭錨桿比普通錨桿更具有承載力高、上拔位移量小等諸多優(yōu)勢(shì)，為基礎(chǔ)的安全使用提供了保障。

關(guān)鍵詞：高壓噴射擴(kuò)大頭錨桿 檢測(cè) 數(shù)據(jù)分析

1前言

高壓噴射擴(kuò)大頭錨桿是地基處理抗浮的主要方法之一，其承載力指標(biāo)是錨桿最重要的技術(shù)指標(biāo)，也是錨桿施工技術(shù)水平最主要的參數(shù)。由于它具有施工工藝簡(jiǎn)單、和以前使用的抗浮樁相比成本低、和普通錨桿相比承載力高、上拔位移量小等諸多優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用在建筑工程的相關(guān)領(lǐng)域。

2工程、地質(zhì)概況

2.1工程概況

本工程場(chǎng)地位于鄭州市惠濟(jì)區(qū)郵運(yùn)南路與安順路交匯處西南角。擬建工程為地下3層車(chē)庫(kù);框-剪結(jié)構(gòu)，獨(dú)立基礎(chǔ)，采用高壓噴射擴(kuò)大頭錨桿作為永久性抗浮錨桿，設(shè)計(jì)使用年限為50年，設(shè)計(jì)桿長(zhǎng)13.00m，設(shè)計(jì)普通錨固段孔徑200mm，長(zhǎng)度為7.00m，旋噴擴(kuò)體段直徑為600mm，旋噴擴(kuò)體段長(zhǎng)度為6.00m。總桿數(shù)89桿，設(shè)計(jì)錨桿抗拔力特征值為500kN，錨桿所用鋼材為PSB1080級(jí)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋，fyk=1230MPa，螺紋鋼筋為1Φ36，預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大力下總伸長(zhǎng)率不小于3.5%，斷后伸長(zhǎng)率不小于6%，鋼板采用Q235B級(jí)的碳素結(jié)構(gòu)鋼。具體設(shè)計(jì)參數(shù)表見(jiàn)表1，高壓旋噴擴(kuò)大頭錨桿大樣見(jiàn)圖1。

2.2地質(zhì)概況

根據(jù)鉆探揭露，在勘探深度范圍內(nèi)的地層全部為新近填土和第四系松散沉積物，其巖性以雜填土、粉土、粉質(zhì)粘土、粉砂、細(xì)砂為主。根據(jù)其巖性特征，物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)、靜探曲線線型，將勘探深度范圍內(nèi)土層劃分為8個(gè)工程地質(zhì)層。各土層分布及巖性特征自上而下分述如下：形狀、密實(shí)度、土層厚度及層底埋深見(jiàn)表2。

3施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1鉆孔及成孔：施工前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工藝試驗(yàn)調(diào)整和確定合適工藝參數(shù)，檢驗(yàn)擴(kuò)大頭直徑和錨桿承載力。明確施工工藝及技術(shù)要求，擬定錨桿失效補(bǔ)救措施。

3.2旋噴流程：定位→水泥漿制備→旋噴樁機(jī)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度→旋噴提升施工→移機(jī)至下--孔位→回灌。

3.3注漿要求：向下傾斜或豎向的錨桿注漿，注漿管的出漿口至孔底的距離不應(yīng)大于30mm，漿液應(yīng)自下而上連續(xù)灌注，且應(yīng)確保從孔內(nèi)順利排水、排氣。噴射提升速度10～20cm/min，旋轉(zhuǎn)速度10～20轉(zhuǎn)/min。水泥漿為水灰比0.45純水泥漿，噴射壓力25～30MPa，漿量75L/min。注漿后待擴(kuò)體錨固段成型且孔口出現(xiàn)溢漿時(shí)即可停止注漿。

3.4桿體及擴(kuò)體部分施工：錨桿桿體采用外涂環(huán)氧富鋅類(lèi)底料的高強(qiáng)鋼筋制作，涂層與鋼筋基層的附著力不宜低于5MPa，噴射擴(kuò)孔后應(yīng)立即下錨并及時(shí)注漿，注漿管與螺紋鋼筋綁扎在一起放入鉆孔，注漿管應(yīng)能承受5.0MPa的壓力，能使?jié){液順利壓灌至鉆孔底部擴(kuò)體錨固段。擴(kuò)體部分的注漿采用高壓注漿工藝，水泥凈漿灌注，水泥漿液應(yīng)攪拌均勻并過(guò)篩，隨拌隨用，應(yīng)在初凝前用完。

4試驗(yàn)結(jié)果

4.1本工程試驗(yàn)依據(jù)設(shè)計(jì)文件和規(guī)范要求，選取了6桿載荷試驗(yàn)，最大加載量均為750kN，采用單循環(huán)法，初始荷載宜取錨桿抗拔力特征值的10%，分級(jí)荷載宜取錨桿抗拔力特征值的50%、75%、1.00倍、1.20倍、1.35倍、1.50倍。具體加載分級(jí)如表3所示。

4.2測(cè)讀方法：每級(jí)荷載的穩(wěn)定時(shí)間均不應(yīng)小于5min，最后一級(jí)荷載的穩(wěn)定時(shí)間應(yīng)為10min，并記錄每級(jí)荷載下的位移增量。如在上述穩(wěn)定時(shí)間內(nèi)貓頭位移增量不超過(guò)1.00mm，可認(rèn)為錨頭位移收斂穩(wěn)定;否則該級(jí)荷載應(yīng)再維持50min;并在20、30、40、50和60min時(shí)記錄錨桿位移增量。達(dá)到試驗(yàn)最大荷載值，應(yīng)觀測(cè)10min。待位移穩(wěn)定后即卸荷至0.1倍設(shè)計(jì)值，然后荷載鎖定。

4.3本工程6桿錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)概況表見(jiàn)表4，錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)U-δ曲線見(jiàn)圖2。

5結(jié)果分析

5.1從表4分析可知， 6桿擴(kuò)大頭錨桿試驗(yàn)過(guò)程正常，在最大試驗(yàn)荷載作用下錨頭位移收斂，累計(jì)上拔位移量在3.69mm～3.98mm之間，位移差為0.29mm，承載力滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

5.2從圖2分析可知， 6桿擴(kuò)大頭錨桿的U-δ曲線在分級(jí)加載作用下，上拔量差異很小，當(dāng)位移穩(wěn)定后即卸荷至0.1倍設(shè)計(jì)值荷載鎖定時(shí)，15#桿和6#桿的殘余上拔量較小，其余4桿在2.65～2.81mm之間，相對(duì)集中。

5.3從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程情況來(lái)看，本工程6桿錨桿試驗(yàn)均采用支墩反力裝置，能提供反力為1000kN左右，錨桿桿體穿過(guò)穿心大梁及1200kN穿心千斤頂，上蓋500mm×500mm×50mm穿心鋼板后用2kg重高強(qiáng)專(zhuān)用螺母擰緊固定。整體試驗(yàn)過(guò)程正常。檢測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。

5.4從表5分析可知，6桿試驗(yàn)錨桿在50kN荷載作用下，位移上拔量在0.49～0.65mm，250kN在0.54～0.65mm，375kN在0.51～0.56mm，500kN在0.44～0.60mm，600kN在0.52～0.61mm，665kN在0.34～0.55mm，750kN在0.49～0.67mm。分級(jí)位移的離散率小，上拔位移均勻。

6結(jié)語(yǔ)

本工程錨桿類(lèi)型為高壓旋噴擴(kuò)大頭錨桿，從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，該類(lèi)型錨桿比普通抗浮錨桿承載力高，上拔位移量較小且均勻，除桿體的彈性位移變化外，擴(kuò)大頭處的位移量很小幾乎未被拉“動(dòng)”，設(shè)計(jì)的安全系數(shù)儲(chǔ)備較大。

參考文獻(xiàn)

[1]《高壓旋噴擴(kuò)大頭技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T? 282-2012）中國(guó)計(jì)劃出版社

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