抗浮錨桿施工技術(shù)

【關(guān)鍵詞】抗浮問(wèn)題、錨桿、單套管跟進(jìn)、注漿 

　　近年來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展，為了更好地開(kāi)發(fā)利用空間，高層及超高層建筑涌現(xiàn)，基礎(chǔ)埋置越來(lái)越深，作為車(chē)庫(kù)、商場(chǎng)等功能的廣場(chǎng)式建筑的純地下室部分、裙房的開(kāi)發(fā)和利用越來(lái)越廣泛。由于該類(lèi)地下室建筑面積大，裙房建筑層數(shù)相對(duì)較少，在設(shè)計(jì)抗浮水位下，結(jié)構(gòu)自重及設(shè)計(jì)附加壓載無(wú)法抵抗地下水的上浮力，地下結(jié)構(gòu)物的抗浮問(wèn)題日益突出，如何根據(jù)工程實(shí)際情況解決建筑物的抗浮是一項(xiàng)技術(shù)難題。 

　　新地中央廣場(chǎng)工程經(jīng)過(guò)對(duì)裙房地下室抗浮問(wèn)題的研究，用抗浮錨桿施工工藝取代了傳統(tǒng)樁基施工工藝，節(jié)約了資源，降低了成本，有效地提高了施工進(jìn)度，縮短了施工周期。該施工方法技術(shù)先進(jìn)，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。工程實(shí)例如下： 

　　一、工程概況 

　　新地中央廣場(chǎng)位于深圳市光明新區(qū)，項(xiàng)目建筑面積106539m2，總用地面積18719.97m2。設(shè)計(jì)辦公樓24層（1棟）、公寓28層（2棟），建筑總高度不超過(guò)100m，裙房樓設(shè)計(jì)為1-4層，高度不超過(guò)24 m。設(shè)地下室3層，地坪標(biāo)高（±0.00）為21.40 m，基坑開(kāi)挖深度為14m。結(jié)構(gòu)形式高層為抗震墻結(jié)構(gòu)，部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)，低層和裙房為框架結(jié)構(gòu)，地下室為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)差異沉降敏感。場(chǎng)地內(nèi)地層埋藏分布規(guī)律及變化特征自上而下依次為：第四系人工填土 層（Qml）、第四系沖洪積層（Qal+pl）、第四系坡積層（Qdl）、第四系殘積層（Qel）、下伏基巖為加里東期早奧陶世（O1）混合花崗巖全、強(qiáng)、中、微風(fēng)化帶。場(chǎng)地內(nèi)地下水豐富，主要賦存于第四系地層中，屬于上層滯水～潛水（含基巖裂隙水）類(lèi)型，主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水和地表水體的側(cè)向補(bǔ)給。地下室抗浮設(shè)計(jì)水位標(biāo)高為室外地坪標(biāo)高以下1.00m，場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。 

　　裙房地下室為抗浮，初設(shè)計(jì)采用抗拔樁，樁徑1200mm，約400余根。若按抗拔樁方案施工，工程量大、工期較長(zhǎng)、造價(jià)高，且基底持力層為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖及中風(fēng)化夾層，施工難度大。由于工程工期比較緊張，通過(guò)施工調(diào)查，研究地質(zhì)報(bào)告，借鑒類(lèi)似工程先例，經(jīng)過(guò)各方資深專(zhuān)家反復(fù)研究論證，最終確定將基礎(chǔ)抗拔樁優(yōu)化為抗浮錨桿，采用“單套管跟進(jìn)錨桿”施工工藝。 

　　本工程錨桿型號(hào)有A、B、C三類(lèi)，共計(jì)1929根，基于經(jīng)濟(jì)適用性分三個(gè)大區(qū)域設(shè)計(jì)不同錨桿長(zhǎng)度，采用梅花狀布置，其分區(qū)及各區(qū)域錨桿長(zhǎng)度如下： 

　　錨桿型號(hào) Ⅰ區(qū)域 Ⅱ區(qū)域 Ⅲ區(qū)域 

　　A 錨桿總長(zhǎng)度不小于16m 錨桿總長(zhǎng)度不小于20m 錨桿總長(zhǎng)度不小于24m 

　　B 錨桿總長(zhǎng)度不小于18m 錨桿總長(zhǎng)度不小于22m 錨桿總長(zhǎng)度不小于26m 

　　C 錨桿總長(zhǎng)度不小于23m 錨桿總長(zhǎng)度不小于26m 錨桿總長(zhǎng)度不小于30m 

　　錨桿型號(hào)、錨桿成孔直徑、錨筋、抗拔承載力特征值，如下： 

　　錨桿型號(hào) 錨桿間距 成孔直徑 錨筋 抗拔承載力特征值 

　　A 約2.3m Φ150 Φ25 288KN 

　　B 約2.5m Φ150 Φ28 323KN 

　　C 約3.0m Φ150 Φ32 454KN 

    　二、施工工藝及操作要點(diǎn) 

　　2.1 施工工藝流程 

　　2.2 操作要點(diǎn) 

　　2.2.1 錨桿基本試驗(yàn) 

　　錨桿正式施工前，首先進(jìn)行錨桿基本試驗(yàn)，其試驗(yàn)的地質(zhì)條件、錨桿材料和施工工藝等應(yīng)與工程錨桿一致�；�本試驗(yàn)主要目的是確定錨固體與巖土層間粘結(jié)強(qiáng)度特征值、錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)和施工工藝。各區(qū)域每種類(lèi)型錨桿基本試驗(yàn)數(shù)量均不應(yīng)小于3根，基本試驗(yàn)時(shí)最大的試驗(yàn)荷載不宜超過(guò)錨桿桿體極限承載力的0.8倍。錨桿基本試驗(yàn)應(yīng)采用循環(huán)加、卸荷法。 

　　2.2.2 錨桿施工 

　　本工程分段施工承臺(tái)基礎(chǔ)梁磚胎模及底板墊層后，進(jìn)入抗浮錨桿施工。因含水量豐富，地下水位很高，為確保工程順利進(jìn)行，防止孔壁坍塌，采用新型BHD-115B多功能全液壓錨固鉆機(jī)，在鉆孔的過(guò)程中采用“單套管跟進(jìn)錨桿”施工工藝，套管隨鉆而下。 

　　a、作業(yè)條件：控制好磚胎模及墊層的施工質(zhì)量，加強(qiáng)土方回填夯壓密實(shí)度，在承臺(tái)及地梁處設(shè)支撐加固，提高磚胎模的穩(wěn)定性。因采用套管跟進(jìn)錨桿施工工藝，錨桿鋼筋必須保持平直，錨入底板的錨桿段待驗(yàn)收試驗(yàn)后人工彎折。 

　　b、在鉆孔施工前，應(yīng)將錨桿孔位測(cè)放準(zhǔn)確。 

　　c、開(kāi)孔：在C15底板砼墊層上定位、并進(jìn)行人工鑿洞開(kāi)孔。 

　　d、鉆進(jìn)成孔、清孔：首先采用下套管高壓水旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，套管護(hù)住孔壁砂層，防止砂層在鉆進(jìn)過(guò)程中發(fā)生塌孔，高壓水將切割出的渣土從套管內(nèi)向管口外流，在套管頭部聯(lián)接動(dòng)力頭的溢流口排出來(lái)；套管穿過(guò)砂層或含砂土層后，遇到巖層（或孤石），即刻更換為高壓風(fēng)沖擊鉆頭，在巖層中成孔。成孔后采用高壓空氣清楚孔內(nèi)余渣。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)工程師及質(zhì)檢員進(jìn)行孔深及錨桿傾斜度檢測(cè)，符合要求后進(jìn)行下道工序施工。 

　　e、在套管中安放錨桿：在存在塌孔風(fēng)險(xiǎn)的遍區(qū)，采用35T吊車(chē)起吊錨桿鋼筋下錨；在地質(zhì)相對(duì)較好的遍區(qū)，采用塔吊吊錨桿鋼筋下錨，并且均由人工配合就位、控制下錨速度。 

　　f、注漿、拔管、補(bǔ)漿：本工程采用二次注漿工藝，第一次注漿材料采用水灰比0.45～0.5的M30純水泥漿，注漿壓力0.8MPa，從孔底開(kāi)始，注至孔口反漿；一次注漿后宜在120分鐘內(nèi)、一次注漿漿體初凝后采用高壓注漿泵進(jìn)行二次注漿，第二次注漿采用水灰比0.5的純水泥漿，注漿壓力2.0～3.0MPa。注漿完成后，利用鉆機(jī)及時(shí)將護(hù)壁套管拔出，上拔套管過(guò)程中應(yīng)避免破壞套管，禁止擾動(dòng)錨孔側(cè)壁造成塌孔。由于套管拔出后，加之漿液滲漏且漿體凝結(jié)收縮，造成錨桿原有注漿面下沉，應(yīng)及時(shí)利用原有注漿管對(duì)錨桿進(jìn)行補(bǔ)漿，直至孔口補(bǔ)滿(mǎn)漿液。每30根錨桿或每臺(tái)機(jī)每班留置70.7×70.7×70.7mm水泥漿試塊一組（六塊）。 

　　2.2.3 錨桿驗(yàn)收試驗(yàn) 

　　錨桿抗拔力驗(yàn)收試驗(yàn)按《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》（CECS22：2005）要求，最大試驗(yàn)荷載取錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值的2倍，檢驗(yàn)數(shù)量為錨桿總數(shù)的5%，共檢驗(yàn)96根。試驗(yàn)錨桿位置由業(yè)主、質(zhì)檢、監(jiān)理、設(shè)計(jì)及施工單位共同確定。 

　　三、結(jié)語(yǔ) 

　　本工程合理安排、科學(xué)組織，分區(qū)域流水作業(yè)施工，抗浮錨桿采用該施工工藝施工完畢后，進(jìn)行錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求�？垢″^桿施工全過(guò)程安全可控，保質(zhì)保進(jìn)度，得到了各責(zé)任主體單位的好評(píng)。