抗浮錨桿技術(shù)在某醫(yī)院深基坑工程施工實踐

文｜廣東省第四建筑工程公司 洪國維

抗浮錨桿是一種埋入巖土體深處的受拉桿體，它承受由土體、水及其它荷載所產(chǎn)生的拉力。抗浮錨桿主要是通過高壓注漿工藝，把漿液滲透到巖土體的空隙及裂隙中，令到錨側(cè)的摩阻力比較大，對抗浮更為有利。

與抗拔樁相比，抗浮錨桿更具有受力合理、造價低廉、施工便捷等優(yōu)點。目前，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用在施工領(lǐng)域尤其是在東南沿海、沿江地區(qū)的工程建設(shè)中。

在具體的施工應(yīng)用時，施工前應(yīng)對工程所在地質(zhì)條件、土層分布等要一一了解清楚，如含水率、凝聚力、內(nèi)摩擦角等，制定合適的施工方案，確定抗浮錨桿的布置和選擇鉆孔方法。

一、工程介紹

同德社區(qū)醫(yī)院建筑占地面積2797m2，地下2層、住院部塔樓地上9層、裙樓地上4層，地上建筑面積15726m2，地下建筑面積12676，建筑總面積28403m2，建筑總高度：住院部塔樓為35.3m，裙樓高度為18.3m。

本工程地質(zhì)基礎(chǔ)復(fù)雜，地質(zhì)勘查報告反映存在溶洞、溶槽、溶隙等，屬于不良地質(zhì)，地下水水量豐富，基坑開挖深度分別為11 m～11.3 m，電梯井位置最大深度為12.9米，基坑支護(hù)型式采用地下連續(xù)墻加兩道內(nèi)支撐支護(hù)型式，基礎(chǔ)型式為天然筏基加抗浮錨桿，主體結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)。

根據(jù)設(shè)計，本工程基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)加抗浮錨桿，抗浮錨桿共計1035根。錨桿間距主要為1800mm×2000mm，錨孔直徑150mm，錨桿鋼筋采用2根Φ28（三級）鋼筋，抗壓強(qiáng)度不低于30Mpa的水泥砂漿灌孔。

（一）設(shè)計要求

1.錨桿間距為1800×2000mm，錨桿入中風(fēng)化巖深度不小于4m，或用1.5m微風(fēng)化代替2m中風(fēng)化。

2.采用拉拔試驗的方法檢查錨桿的抗拔力，單根錨桿的設(shè)計抗拔力特征值暫定為210kN。

（二） 施工工藝流程

1.抗浮錨桿的施工工藝

施工準(zhǔn)備-樁機(jī)就位-放樣定位-、巖層干法成孔、注漿機(jī)組裝-制錨-塔吊下錨

-配制和輸送漿液-插注漿管-壓力注漿-移至下一孔-孔口回填。

2.施工準(zhǔn)備

(1) 組織相關(guān)施工人員，學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)范，熟悉圖紙，詳細(xì)了解工程的質(zhì)量要求以及施工內(nèi)容，了解施工方案。

(2) 了解施工場地的具體情況，確定軸線定位點、水準(zhǔn)基點、變形觀測點等，

布設(shè)后要做好相關(guān)標(biāo)記，妥善保護(hù)。

(3) 施工項目管理小組要對施工人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)、安全交底，并完成上報審批程序。

(4) 根據(jù)施工方案，確定施工機(jī)械和施工技術(shù)，對準(zhǔn)備投入使用的設(shè)備進(jìn)行檢查，確保運(yùn)行正常，現(xiàn)場現(xiàn)場水、電、照明及施工工作面要安排落實; 對進(jìn)場的材料要進(jìn)行檢驗和水泥砂漿試配。

（三）施工要點

1.下套管（跟管鉆進(jìn)）

鑒于施工現(xiàn)場部分地段上部主要成本為砂層（粉細(xì)砂和中砂層），決定使用采用套管鉆進(jìn)的方法進(jìn)行施工，套管外徑為Φ168mm，直至巖層鉆不進(jìn)時，再停止施工。這樣做的目的是確保能夠成孔及成孔質(zhì)量符合設(shè)計要求。

2.成孔

根據(jù)本工程實際情況，采用WD150B型鉆機(jī)，用空壓機(jī)干法鉆進(jìn)，鉆孔鉆頭口徑為150mm，孔口標(biāo)高均為墊層底算起。施工時應(yīng)按照設(shè)計孔深，嚴(yán)格控制好鉆進(jìn)深度。

為確保成樁，鉆進(jìn)時空氣壓力級別定為為中風(fēng)壓或以上。另外采用跟管鉆進(jìn)的方式進(jìn)行，能有效解決錨桿在砂層地質(zhì)鉆孔成孔困難的問題，確保質(zhì)量符合要求。

成孔過程中，要首先啟動空壓機(jī)，壓力控制在10-14MPa以下，把空氣從鉆桿中心流向孔底，同時把鉆削下的土屑和雜塵通過孔隙處排出。

鉆進(jìn)時要確保速度、壓力及鉆桿的平直，施工完畢后，要把鉆孔清潔干凈。

3.桿體的制作和安放要符合要求

本工程桿體由2根Φ28mm螺紋鋼組成，長度為1.3m。制作桿體的彎鉤必須通過彎鐵機(jī)彎好，然后進(jìn)行組裝。

桿體在放入鉆孔內(nèi)的中心前，必須確保銹跡已清除，并且順直，拉桿應(yīng)有20mm厚的水泥砂漿保護(hù)層。

應(yīng)用塔吊吊裝錨桿并進(jìn)行安放，并確保桿體放到孔底。

4.清孔控制

成孔時，由于有送風(fēng)作用，巖粉隨鉆進(jìn)過程吹出，成孔任務(wù)完成時，必須將孔底巖粉清除干凈，目的是讓錨桿底部鋼筋避免銹蝕。遇到孔內(nèi)泥水量較大時，等下錨完成后，要注入清水進(jìn)行清洗。直到污水砌底排除干凈。

5.注漿要求

第一，軍民融合知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化機(jī)制的建立是一項系統(tǒng)工程，必須整體設(shè)計、全面打造，確?？茖W(xué)有效。機(jī)制建立涉及國家、企業(yè)、當(dāng)?shù)卣厣线B著技術(shù)、資金、知識產(chǎn)權(quán)、互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，必須精心設(shè)計，全面打造。要堅持政府引導(dǎo)，爭取設(shè)立專項基金、引導(dǎo)基金等方式，促進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化；堅持縱橫聯(lián)動，充分發(fā)揮中央與地方、行業(yè)上下、軍民之間的聯(lián)動，在資源配置、任務(wù)部署等方面形成合力；堅持機(jī)制創(chuàng)新，圍繞技術(shù)、專利、人才、資本等要素，設(shè)置知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化機(jī)制研究相關(guān)子課題，分工協(xié)作和深入研究，形成系列機(jī)制創(chuàng)新成果。

本工程按設(shè)計要求使用M30水泥砂漿進(jìn)行注漿，采用一次注漿方式進(jìn)行。

①錨桿注漿材料為水泥砂漿，水灰比為不超過0.5，水泥選用42.5復(fù)合硅酸鹽水泥，因孔內(nèi)地下水較大，為提高漿體早期強(qiáng)度，可適當(dāng)摻入速凝劑及早強(qiáng)劑。

②漿液應(yīng)攪拌均勻，隨攪隨用，并在初凝前注漿完畢。

③注漿：該地層為石灰?guī)r地帶，有較多溶洞，注漿時首先將注漿管插入錨孔底部300-500mm，開啟注漿泵，有壓力升高時緩慢提拔注漿管。如遇溶洞，則按設(shè)計要求，采用高壓泵送M30水泥砂漿，注漿壓力不小于2MPa，如灌注的水泥砂漿超過20m3仍未見穩(wěn)定，暫停施工，立即清孔，第二天按上述步驟繼續(xù)灌注，直至灌滿，達(dá)到注漿壓力要求。如注漿時有地下水涌出應(yīng)適當(dāng)提高水泥漿的濃度，加入適量的早強(qiáng)劑，灌滿漿后孔口用水泥水玻璃雙液漿密封，預(yù)埋引水管將少量水排除，待周邊水泥強(qiáng)度達(dá)80%后再進(jìn)行補(bǔ)充注漿，直至將水全部密封。

為確保工程施工質(zhì)量，對部分錨桿可進(jìn)行二次注漿。

當(dāng)?shù)谝淮巫{體處于初凝前，并且強(qiáng)度達(dá)5.0MPa后，就可進(jìn)行二次高壓注漿，

通過高壓注漿管把純水泥漿(水灰比為0.45～0.5)的注漿注入錨桿，此外，可加入適量的外摻劑，使?jié){體早強(qiáng)和膨脹，使?jié){體的早期強(qiáng)度進(jìn)一步提高。

6.孔口補(bǔ)漿

初凝后，對孔口補(bǔ)漿使其充滿漿液，孔口飽滿平整。

7.焊接止水鋼板

止水鋼板采用10×300×300，中部開兩鋼筋孔φ32，鋼筋穿過鋼板后焊接固定。具體詳見止水鋼板大樣圖。（見圖1）

圖1 抗浮錨桿大樣圖

（四）施工質(zhì)量要求

1.保證鉆孔質(zhì)量

鉆機(jī)就位后，相關(guān)操作人員要對孔位進(jìn)行校正，包括垂直、水平和角度偏差等，孔壁要平直，在確保符合設(shè)計要求后，安放桿體。

孔壁不能出現(xiàn)松動和坍陷，確保拉桿的安放和錨樁的抗拔力，錨固端發(fā)揮最大的錨固作用。錨樁的孔深誤差應(yīng)控制在設(shè)計長度1%以內(nèi)。

在進(jìn)行錨固的鉆孔時，要做好每根鉆孔施工的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄，如各土層、巖層厚度記錄等，并在施工現(xiàn)場交遞業(yè)主、監(jiān)理等進(jìn)行確定簽字，作為竣工資料的一部分。

2.保證桿體的組裝與安放質(zhì)量

在進(jìn)行組裝前應(yīng)把桿體平直，把附在桿上的油漬與鐵銹進(jìn)行清除。

錨桿鋼筋應(yīng)開料應(yīng)盡長，盡量減少接駁，如必須如必須接駁時，應(yīng)應(yīng)采用機(jī)械連接，其同一連接區(qū)段接頭率應(yīng)控制在25%以內(nèi)為宜。清除錨桿鋼筋的銹跡時，盡量采用人工進(jìn)行。此外，要注意安放時，避免桿體與孔壁直接接觸。

3.保證注漿質(zhì)量

攪拌注漿漿液時，要注意均勻，攪拌完畢后應(yīng)馬上使用，并在其初凝前用完，

攪拌過程中，嚴(yán)禁石塊和雜物掉到漿液中。剛進(jìn)行注漿作業(yè)時，應(yīng)用水或稀水泥漿潤滑漿泵及注漿管路。注漿作業(yè)需要中途停止，如10min內(nèi)仍未能復(fù)工，待重新開工時也要用上述方法進(jìn)行。

注漿過程中，注意管端口距孔底距離，要保持在50-100mm之間，

注漿方式應(yīng)從下往上進(jìn)行注漿，直至孔口冒出水泥砂漿后停止注漿，注漿壓力保持在為0.5MPa左右；

（五）工程質(zhì)量保證措施

1.對隱蔽工程施工必須特別檢查，所有施工記錄要有詳細(xì)的文字說明，交給有關(guān)部門檢查簽字確認(rèn)后才能進(jìn)行下道工序的施工。

2.相關(guān)使用材料如原材料、成品、半成品等，均要進(jìn)行檢驗，合格后才能進(jìn)行施工使用，用于灌漿的灌漿液要按預(yù)先制定的配合比方案進(jìn)行配制攪拌。

3.加強(qiáng)材料的送檢工作，將使用的材料，應(yīng)根據(jù)相關(guān)要求抽樣送檢，確保每一批次的材料，都經(jīng)檢驗，數(shù)量與質(zhì)量都要符合相關(guān)要求。

4.做好混凝土試塊的制作，本工程確定為每 30 根錨桿制作1 組試塊。并做好相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄。

5.分項施工的自檢工作要落實到位。施工小組有關(guān)人員進(jìn)行自檢，確保合格后，再交由專職質(zhì)檢員復(fù)檢，雙檢合格后，要做好相關(guān)檢查記錄，再進(jìn)行下道工序的施工。

6.與工程有關(guān)的資料應(yīng)有專人進(jìn)行收集和保管。資料要準(zhǔn)確詳細(xì)，全面和有效。與工程施工實際情況相一致。。

7.保護(hù)好成品、半成品。

8.為確保樁施工質(zhì)量，施工前要保證測量定位的準(zhǔn)確，測量標(biāo)記要明清晰，落實復(fù)樁制度。

9.在灌漿15d后，要對錨桿進(jìn)行抗拔驗收試驗，一般情況下，要對錨桿總數(shù)的5%數(shù)量進(jìn)行檢測，具體執(zhí)行時通過有關(guān)建設(shè)、監(jiān)理單位在施工現(xiàn)場隨機(jī)抽樣，送到相關(guān)檢驗單位進(jìn)行。

本工程按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行送檢的樁總共合計有516根，驗收試驗抗拔承載力為373kN，檢測結(jié)果均滿足設(shè)計要求。

二、結(jié)束語

本工程在進(jìn)行深基坑錨桿施工過程中，施工過程規(guī)范，工序嚴(yán)謹(jǐn)，在施工周期內(nèi)

抗浮錨桿工程順利完工，為整體工程按期完成創(chuàng)造了非常有利的條件，獲得了業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計單位等參與建設(shè)的單位一致的肯定。

從眾多工程施工可以看出，抗浮錨桿施工方便、受力合理，投入成本不大，是目前解決地下建筑物抗浮問題較為經(jīng)濟(jì)的施工方法之一，隨著抗浮錨桿廣泛與深入的運(yùn)用，抗浮錨桿技術(shù)的不斷完善，其在地下建筑物工程中發(fā)揮的作用將越來越大。