浅析大直径抗浮锚杆体施工技术

浅析大直径抗浮锚杆体施工技术

陈超群

韶关市第一建筑工程有限公司广东韶关512026

摘要：文章以某工程为例分析了狭窄施工场地条件下抗浮锚杆施工技术，对大直径抗浮锚杆体的施工工艺原理及技术特点进行分析，探讨工艺流程及操作要点，以供参考。

关键词：大直径抗浮锚杆；施工技术；工艺；效益

引言

抗浮锚杆在大型地下室结构形式中具有较为广泛的应用，能够有效解决因地下水位偏高所导致的地下室水浮力偏大问题。抗浮锚杆与抗拔桩的工作原理基本相同，但是一般多层建筑往往采用独基+防水板基础形式，因此无法采用抗拔桩抗浮。与抗拔桩相比抗浮锚杆直径相对较小，在复杂地质条件下施工存在较大难度。为了推动抗浮锚杆施工技术的发展在本文当中以实际工程案例为例对狭窄施工场地条件下的抗浮锚杆施工技术进行了研究与分析。

1工程概况

本工程占地面积6450m2，总建筑面积约54612.36m2。工程建筑地下1层，地上10层，建筑高度49.1m，±Om相当于绝对高程126.6m，底板面标高120.8m，基坑开挖深度120.3~120m；同时根据地质钻探测得地下水稳定水位埋深为5.6~4.5m，水位标高介于120.99~122.10m，经过与业主及设计单位沟通，决定采用大直径锚杆体施工。

2工艺原理

本大直径锚杆体施工技术主要利用单根40mm大直径PSB1080精轧钢筋作为杆体，最小锚固长度不小于6m，并在水泥浆中添加10%的UEA材料，锚杆间距基本为1.7mX1.7m，相对原设计该锚杆杆体采用3根36mm的HRB400钢筋，注浆体采用M30水泥砂浆，可以有效减少锚杆直径及杆体钢筋使用量，降低了施工难度并加快了施工效率。水泥砂浆改为水泥净浆，提高了注浆效率，减少了因堵管造成的施工不便；因水泥浆在强度形成过程中会产生一定收缩，进而导致水泥浆体与基岩、杆体之间的黏结力降低，也增加了杆体锈蚀的可能性。本工程考虑到此方面，经与设计多次沟通，考虑增加膨胀剂，且膨胀剂处于长期潮湿环境中，有利于其膨胀性能的发挥，增强效果；常规工程锚杆杆体钢筋直径一般在25～36mm之间，本工程大胆采用φ40mm的单根杆体，故为大直径锚杆杆体。

3技术特点

1）该施工技术单根锚杆抗拔承载力较大、抗浮质量好、适用地下水位高地质、工艺简单且质量易保证。

2）用单根大直径PSB1080精轧钢筋作为杆体，并在水泥浆中添10%的UEA材料，防止水泥浆后续收缩而影响锚杆与基层的黏结力。

3）采用成品定位器，有效保证了钢筋保护层厚度，且提高了杆体与水泥浆的协同受力，杆体质量更可靠。

4）解决了锚杆密集且施工质量得不到保障、按照常规方式使用的地质钻机造成的租赁成本较高、现场场地限制搬运困难及劳效低等问题。

5）采用液压钻机（履带式潜孔锤钻机），大大提高了施工效率，满足设计要求。

4工艺流程及操作要点

4.1工艺流程

场地平整→定位放线→钻机就位→全套管钻进→入岩面确认→潜孔锤钻岩→入岩深度确认→锚杆制作→清孔→终孔验收→下锚→一次注浆→二次注浆→到龄期后锚杆拉拔检测

4.2操作要点

4.2.1场地平整及定位放线

先对场地的障碍物进行清理，然后平整场地，按设计图纸用全站仪测放出各锚杆的孔位，用钢筋作标记并编号，然后利用水准仪测量出锚杆定位后的标高，锚杆孔位允许偏差≤50mm。经现场测量，土方开挖后在基坑东侧施工的混凝土垫层面标高大致为绝对高程－5.9m（即为裙房底板垫层底面标高），则基坑在裙房无承台区域按此标高施工完成即可。

4.2.2钻机成孔

在确定锚杆孔位后，用吊线法调整好钻杆的垂直度，垂直度要求≤1%。采用液压锚杆钻机钻进套管（边加套管边钻进），达到岩层面后，钻进困难停钻，换钻头钻进，用水泵将水沿钻杆中心灌入孔内，将泥沙等清理出孔外，钻头钻至岩面后，打开空压机用潜孔锤钻进岩层，通过喷出的砂砾判定是否进入岩面。

在成孔过程中施工人员应随时注意孔内返浆的变化，调整施工工艺，确保成孔顺利。成孔深度一般要求比设计深度深20～30cm。

4.2.3入岩及入岩深度确认

与监理、业主确定完岩面标高及成孔深度后开始制作锚杆体。

4.2.4杆体制作

本工程锚杆杆体按设计要求制作。锚杆体的下料长度应根据将设计长度和现场实际施工长度相结合的方式进行制作，切好钢筋后按设计图纸加工钢筋的尺寸及形状，然后每隔1500mm设置1个成品定位器。锚杆钢筋宜采用通长钢筋制作，若需接长钢筋则采用配套连接器接长。制作好的锚杆需配2根φ25mm的PVC管，管端距离锚杆底约200mm，1根为一次注浆管，无需制作；1根为二次注浆管，管底端应进行包扎，距下端每500mm设置一对φ6～φ8mm出浆孔，并用电胶布包扎3层，共约15组。

4.2.5清孔、终孔

终孔后钻机不再往下钻进，钻杆固定在终孔位置，再利用高压风力吹洗孔洞清孔，清除孔内残留粉渣和泥水，直至孔内喷出的水较清澈，则孔内基本清理干净；注意清孔时间不宜过长，以防坍孔影响灌浆质量。经施工方、监理、业主方检测确认符合设计要求后进行下道工序施工。

4.2.6杆体安装

1）吊装时采用履带钻机、人工配合吊装，杆体分段制作、整体吊装、采用连接器连接，并符合设计及规范要求。

2）将1根灌浆管绑扎在锚杆上，绑扎松紧适度，以灌浆后较易拔出为宜；灌浆管下端比锚杆体下端短150mm，下端管口用胶布暂时封闭，防止下锚时孔内土体堵塞灌浆管口。

3）锚杆下到孔底后将锚头用水泥袋临时支撑以确保锚杆轴线与钻孔中心线重合。

4）锚杆下锚安装后，测量锚杆顶部标高，做到锚杆整

体处于同一标高上。

4.2.7注浆

1）采用强度等级为M30水泥浆加10%的UEA灌注，水灰比为0.5，氯离子含量不得超过水泥质量的0.1%，选用P.O42.5R水泥，不宜采用高铝水泥，在水泥浆体中添加10%的UEA材料可防止水泥浆后续收缩影响锚杆施工质量。

2）注浆压力为0.5MPa。注浆过程中，当见到浆液从孔口外溢时，即可将注浆管逐步向外拔出，但管口应保持埋在水泥浆底直至孔口，这样可以把孔内的空气及水分逐步往外排出。

3）因浆体初凝后收缩致使浆面回落，必须进行二次注浆。二次注浆压力为2.0～3.0MPa，注浆完毕后将锚杆临时支撑好，保证在达到设计强度之前锚杆位于孔中央。

4.2.8试验锚杆

锚杆的抗拔力承载力特征值应通过现场抗拔试验确定，且经设计复核后，方可大面积施工。抗拔试验和验收按相关规范执行。

1）试验数量：岩锚共4组，每组3根，分别在微风化区域和中风化区域；土锚共1组，每组3根，持力层为强风化或中风化。

2）为缩短检测时间，抗拔试验锚杆采用P.O42.5R水泥。

3）本工程抗浮锚杆全部的施工作业、施工记录和呈报资料须满足相关国家及地方规范标准的要求。

4）本工程抗浮锚杆须进行基本试验、验收试验，以保证锚杆设计的有效性及施工质量满足设计要求。

5）注浆的时候，应进行注浆液取样制作70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方试件，基本试验锚杆留1组（每组6块）试件，经标准养护至龄期后送检进行强度试验。

5技术措施

1）合理安排工期，并与班组做好相关协调工作。

2）利用自身长期从事地基工程的经验和自有的施工机械设备，合理安排工程项目相关工作人员进行施工作业以及雨季时检查材料的遮盖情况。

3）在抗浮锚杆施工前，本工程项目负责及测量放线人员必须根据平面布置图纸的轴线进行放点放线，做好标记，确保钻机准确就位。

4）针对抗浮桩施工过程中可能出现塌孔的现象，采取跟管钻进法工艺进行施工。

5）施工前进行试桩，取得现场施工参数后指导全面施工，确保施工质量。

6）本项目工期紧、地质条件较复杂，我公司根据实际地质情况，及时与设计单位、监理单位、建设单位等进行沟通，保证工程施工顺利进行。

6工期效益

项目根据既定的施工方案，科学施工，达到了预期的效果，满足业主和政府主管部门对施工组织的要求。

7结束语

本工程采用抗浮锚杆这种抗浮方案，施工简便，造价低，工期短。在持力层为泥质卵石层透水性强的复杂地质情况下采用潜孔锤跟管作业法施工工艺进行抗浮锚杆的施工，施工中加强对关键环节的质量控制，使得工程质量得到保证。

参考文献：

[1]建筑地基基础设计规范：GB50007-2011[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2]建筑边坡工程技术规范：GB50330-2014[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.

[3]冯维.基于抗浮锚杆施工中常见问题的探讨[J]．黑龙江科技信息，2013（12）.

[4]窦艳玲，马国栋，刘晓英.抗浮锚杆在高层结构地下车库工程中的应用[J].施工技术，2016（01）.

[5]赵庆强.复杂地质条件下地下室基础抗浮锚杆后置施工技术应用分析[J].广东土木与建筑，2015（02）.

[6]王犟.复杂地质条件下地下室基础抗浮锚杆后置施工技术应用分析[J].智能城市，2016，2（05）：100.