浅谈地下室抗浮锚杆桩施工方法

浅谈地下室抗浮锚杆桩施工方法

王澍亚 李冬

中建二局第三建筑工程有限公司武汉分公司，湖北省 武汉市 430000

[摘要]：本着科技助推降本增效的原则，原设计灌注纯水泥浆体并加微膨胀剂，二次高压注浆工艺，根据现场实际，经专家论证，方案调整为孔内调料采用级配碎石，然后水泥浆通过注浆管高压注浆完成锚杆施工，减少了塌孔率，提高了锚杆桩成型质量，减少返工时间，节约了工期；水泥用量相应减少，减少了资金的投入，也满足质量控制要求。该技术安全可靠、简单易行，节能环保，为地下室锚杆施工的一大创新，具有显著的经济效益和社会效益。

锚杆施工采用本施工方法实施后，锚杆桩塌孔率得到改善，锚杆质量有较大提升，消除断桩等质量缺陷。

[关键词]：孔内填料；级配碎石；高压注浆；

1、前言

近年来，为了更好的解决用地紧张，地下空间的应用越来越广泛，工程中就出现了遇到地下水位较浅的大型地下构筑物。由于该类地下结构物建筑面积大、基础埋藏较深，在历史最高地下水位情况下，结构自重不足以抵抗地下水的上浮力，地下结构物的抗浮问题日益突出。在倡导绿色施工的前提下，本工程抗浮锚杆桩锚固体采用级配碎石替代水泥压浆的施工工艺。

针对以上情况，为保证地下室锚杆桩施工质量，经过现场反复实践，并组织专家论证，我们将方案调整为孔内调料采用级配碎石，然后用42.5等级普通硅酸盐水泥配置的水泥浆通过注浆管高压注浆完成锚杆施工，形成了该技术，地下室锚杆桩质量有了显著的提高，锚杆桩塌孔率降低到0%，施工完成的锚杆桩抗拔承载力满足设计要求,也提高了生产效率，取得了良好的经济效益和社会效益。

2、工艺原理

经专家论证，方案采用孔内调料采用级配碎石，然后水泥浆通过注浆管高压注浆完成锚杆施工，减少了塌孔率，提高了锚杆桩成型质量，具体措施为：

安放好锚杆及注浆管后，向孔内投放碎石或采用其他性能稳定的硬质材料，粒径小于20㎜，要求碎石含泥量不大于5%，不宜使用风化易碎的石料。水泥浆液的的水灰比宜为0.45～0.5左右，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。采用高压注浆工艺，初始注浆压力为0.6MPA，待孔内水及空气排出后，采用正常注浆压力1.2MPA，从孔底开始，直至孔口反浆，注完浆后将注浆管拔除。

3、工艺流程及操作要点

3.1工艺流程

本工程地下室锚杆施工工艺流程

测量放线--钻机就位--钻进成孔--下放锚杆和注浆管--投放碎石--拌制水泥浆液--水泥浆经过滤至储浆桶--注浆管、浆管、活接头与桩身压浆管连接--打开排气阀并开泵放气--关闭排水阀、先试压清水，待注浆管道通畅后再压注水泥浆液。

3.2操作要点

3.2.1测量放孔：根据控制点和锚杆平面布置图进行锚杆测放，并作锚孔孔位放点标记。测放务必准确，要求测放过程中作好记录，检查无误，确保孔位的准确。锚杆定位偏差不宜大于20㎜。

3.2.2成孔：在确定锚杆孔位后，用高风压锚杆钻机钻孔，钻机就位时，必须固定牢固，确保钻机机架的水平度和立轴的垂直度。锚杆成孔采用跟管钻进，并且利用空压机产生的高压空气进行排渣。达到设计深度后，不得立即停钻，稳钻1～2min，防止底端头达不到设计的锚固直径。锚孔倾斜度不应大于5%，钻孔深度超过锚杆设计长度应不小于0.5m。采用短螺旋或履带式钻机成孔，成孔直径为180㎜，钻孔深度不小于8米。

3.2.3锚杆制作及安放注浆管：采取“先施工锚杆桩再挖承台”的方式，先施工锚杆桩再挖承台会对锚杆弯锚部分有一定程度上的破坏，故承台内的锚杆桩锚杆弯锚部分待承台开挖完成后用同型号（C28）钢筋与直锚部分进行焊接，承台外的锚杆桩锚杆弯锚部分待承台开挖完成后采用人工打弯，根据成孔深度将制作好的锚杆安放到孔内，在孔内布设1C25压浆管，压浆管伸到距孔底200㎜。注浆管采用钢套管连接，每节分段长度视材料而定，注浆管循环利用。压浆器用胶带密封，以防止混凝土水泥浆液堵塞注浆管。

3.2.4投放碎石：安放好锚杆及注浆管后，向孔内投放碎石或采用其他性能稳定的硬质材料，粒径小于20㎜，要求碎石含泥量不大于5%，不宜使用风化易碎的石料。

3.2.5水泥浆配制：为使水泥浆液在持续压力作用下即有足够的强度，又能很好的起到劈裂、压实作用，水泥浆液的的水灰比宜为0.45～0.5左右，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。配置水泥浆液时要求先在搅拌机内加足水量，然后边搅拌边加入水泥，搅拌时间不小于10分钟。

3.2.6压力注浆：采用高压注浆工艺，初始注浆压力为0.6MPA，待孔内水及空气排出后，采用正常注浆压力1.2MPA，从孔底开始，直至孔口反浆，注完浆后将注浆管拔除。

3.2.7施工时严格按照试验室出具的配合比配置砂浆，做好水灰比的控制工作，注浆时注意液面情况，若有下降须进行补注。施工过程中设专人及对锚杆施工区域的地坪积水、灰浆进行清理，做到工完料净场地清，保证锚杆施工顺利进行。浆体强度检验用试块的数量每30根锚杆不应小于一组，每组试块应不少于6个。

3.2.8注浆终止条件：地面翻浆和压力值达到1.2MPA综合控制。

3.2.9注浆压力应按设计或监理工程师指示确定，注浆压力应尽快达到设计值。

3.2.10注浆时应按注浆试验确定的或监理工程师批准的水灰比施灌，浆液浓度由稀到浓逐级变换。

3.2.11浆液浓度变换标准：

当注浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。

当某一比级浆液的注入量已达300L，或灌注时间已达1H，而注浆压力和注入率均无显著改变时，应改浓一级水灰比浆液灌注；

当注入率＞30L/MIN时，浆液根据具体情况，可越级变浓；

注浆过程中如出现注浆压力或注入率突然改变较大，应立即查明原因，并采取措施处理。

4、效益分析

4.1经济效益

本着科技助推降本增效的原则，原设计灌注纯水泥浆体并加微膨胀剂，二次高压注浆工艺，经专家论证，方案调整为孔内调料采用级配碎石，然后水泥浆通过注浆管高压注浆完成锚杆施工，减少了塌孔率，提高了锚杆桩成型质量，减少返工时间，节约了工期；水泥用量相应减少，减少了资金的投入，也满足质量控制要求，直接成本降低。

4.2社会效益

4.2.1地下室抗浮锚杆孔内填料优化施工运用为地下室抗浮锚杆的拓展应用又进了一步，施工的锚杆满足质量控制要求，抗拔承载力检测满足设计要求。

4.2.2孔内填料采用级配碎石，现场可运用塔吊等设备投放碎石，提高了施工工效，缩短工期，减少了塌孔率，间接为项目节约了成本。

4.2.3本工程虽然将地下室抗浮锚杆孔内填料优化运用得到了一定的推广，但后续还需做进一步的推广研究与探讨。

参考文献：

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[3]王展,聂立良,王巍. 浅析建筑地基基础中锚杆静压桩技术的应用[J].科学与财富2017.

[4] 张军. 地下建筑工程抗浮桩施工技术浅论[J].建筑与装饰2018.