抗浮錨桿技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用與優(yōu)化

謝文志 陳培凌

關(guān)鍵詞 復雜地質(zhì) 抗浮錨桿 建筑工程

中圖分類號：TU943 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）05-0037-03

柳州地區(qū)具有經(jīng)典的喀斯特地貌，地下地質(zhì)復雜，對地下工程的質(zhì)量、安全有較大影響?？垢″^桿在地下工程中既能抵抗地下水浮力的作用，又能良好地支撐地下工程，可保障地下室的安全性和穩(wěn)定性[1]?？垢″^桿施工簡單、布置靈活、價格低效果好，可用于各種地質(zhì)情況，被廣泛運用在地下工程中[2]。

1 工程概況

1.1 工程簡介

柳鋼醫(yī)院新門診綜合大樓項目位于柳州市柳北區(qū)柳鋼醫(yī)院住院部北面，西臨雀山公園，南面臨柳鋼醫(yī)院住院部，東面為柳鋼醫(yī)院停車場，北面為雀兒山路，整個項目規(guī)劃總用地面積約為158.34×171.65㎡。本工程共布置抗浮錨桿945根，其中一層地下室下沉庭院底板錨桿長度約為15m，共211根，二層地下室底板錨桿長度約為11m，共735根。錨筋采用3根φ25的HRB400鋼筋。

地質(zhì)情況較簡單的條件下，一般都采用履帶式錨桿工程鉆機配合沖擊器沖擊一次成孔方式施工，但是通過詳細對照勘察報告以及前期試驗樁施工，發(fā)現(xiàn)本工程施工區(qū)域內(nèi)地下水位較高，溶洞、裂隙及軟土發(fā)育普遍，又存在較容易塌孔的強風化巖層，常規(guī)抗浮錨桿鉆孔在此等復雜地形內(nèi)容易出現(xiàn)卡鉆桿、埋死沖擊器等情況，特別是地下水位較高，巖土交界面的軟土層錨孔坍塌嚴重，很有可能造成無法成孔或成孔后沉渣較厚，影響錨固長度，以至于抗拔力達不到設(shè)計要求。為確保本工程抗浮錨桿的施工進度及質(zhì)量，本場區(qū)的抗浮錨桿施工采取套管跟進鉆孔與泥漿護壁法相結(jié)合的方式進行。本方案系針對復雜地質(zhì)情況下采取套管跟進與泥漿護壁法相結(jié)合方式鉆進編寫的專項方案。

1.2 場地工程水文地質(zhì)情況

本工程施工區(qū)域主要土層為碳酸鹽巖系經(jīng)紅土化作用而形成的紅黏土，下伏基巖為中石炭統(tǒng)大埔組白云巖（C2d），各巖土層自上而下可分為：（1）雜填土;（2）層表層紅黏土;（3）1層堅硬～硬塑狀紅黏土;（4）2層可塑狀紅黏土;（5）層白云巖。

經(jīng)勘察，部分鉆孔在填土層中遇上層滯水，其初見水位埋深為0.3～5m，標高為86.78～87.55m，不具統(tǒng)一水位，水量中等，為降水及生活用水滲入補給。

在鉆到基巖面后，遇巖溶裂隙水，水量中等，具有一定承壓性，主要賦存于白云巖巖面及溶洞、溶孔、溶蝕裂隙中，初見水位在巖面附近，初見水位埋深為11～18.5m，標高為72.97～78.50m，穩(wěn)定水位埋深為2.3～6m，標高為85.55～86.24m。該層地下水主要接受大氣降水及鄰近地下水徑流補給，往東南方向徑流，排入柳江。

2 抗浮錨桿施工技術(shù)概述

本工程布置抗浮錨近1000根，長度設(shè)置為15m、11m，其中一層地下室下沉庭院底板錨桿長度約為15m，二層地下室底板錨桿長度約為11m。桿錨筋采用3根φ25HRB400（三級鋼）的鋼筋，錨桿孔直徑為200mm，錨桿施工采用套管跟進鉆孔與泥漿護壁法相結(jié)合方式。錨桿鉆孔應(yīng)進入中風化白云巖或微風化白云巖不少于4.0m，遇溶洞、不完整巖時，應(yīng)穿過溶洞、不完整巖后重新入巖4m，當孔深不滿足設(shè)計（錨桿長度一層約為15m，二層約為11m）就已經(jīng)滿足入中、微風化巖4m時，確保錨桿入中、微風化巖4.3m即可。采用高壓注漿泵壓力注漿，錨桿注漿采用分壓力注漿、二次壓漿兩次完成，錨桿水泥漿強度等級要求不低于30MPa，材料為水泥標號P42.5，抗浮力特征值為250KN（錨桿做法見圖1錨桿施工大樣圖）。

3 抗浮錨桿施工技術(shù)要點

3.1 資源配置

首先，制定施工進度計劃及保證措施，科學合理地做好準備工作。

其次，根據(jù)工程規(guī)模、結(jié)構(gòu)的特點和復雜情況、施工進度計劃等，做好人員合理分工與密切配合，配置相應(yīng)的勞動力、施工機具及材料。

3.2 錨桿施工工藝流程及控制要點

3.2.1 施工總工藝流程

工藝流程：測量放孔→工程地質(zhì)鉆機就位→套管跟進鉆孔→入巖面確認→入巖深度確認→錨桿制作→清孔提鉆→終孔驗收→放置錨桿→壓力注漿→拔出鋼套管→二次壓漿→封錨。

3.2.2 放樣定位

根據(jù)建設(shè)單位提供的坐標系統(tǒng)，設(shè)置軸線控制網(wǎng)和高程基準點，利用全站儀、水準儀實地放樣測量測出各錨桿的孔位及標高，噴漆標識并編樁號，做好軸線的控制和測量校核。承包單位對錨桿孔位軸線經(jīng)自驗合格后，提請監(jiān)理單位組織驗線，合格后方可使用。

3.2.3 錨孔鉆孔

測量復核確定錨桿孔位后，地質(zhì)鉆機就位調(diào)試，錨孔孔距誤差控制為≤±100mm。先進行6根基本試驗錨桿，通過試驗確定錨固體與巖土層間粘結(jié)強度特征值、錨桿設(shè)計參數(shù)和施工工藝。采用液壓錨桿鉆機鉆進套管（邊加套管邊鉆進），套管要求全程跟進，經(jīng)連續(xù)鉆孔達到指定深度后，不得立即停鉆，穩(wěn)鉆1～2min，用水沖法將泥沙等清理出孔外，由勘察單位通過噴出的碎巖判定是否進入巖面。

3.2.4 入巖及入巖深度確認

與勘察、監(jiān)理、業(yè)主、主管部門確定完巖面標高及成孔深度后開始制作錨桿。

3.2.5 錨筋制作

材料按照設(shè)計圖、合同要求進料，經(jīng)現(xiàn)場抽樣送檢試驗合格后方可使用，統(tǒng)一在鋼筋加工棚內(nèi)制作。

錨桿下料長度：設(shè)計長度和現(xiàn)場實際孔深長度相結(jié)合，錨桿實際長度與設(shè)計誤差不超過±5mm。

錨筋制作時按設(shè)計要求設(shè)置對中支架，在錨筋底部設(shè)置隔離架，支撐高度為50mm，錨筋底部的混凝土保護層厚度不小于50mm，加工好的錨筋標識清楚并分類堆放整齊。

錨筋采用機械連接，符合設(shè)計及規(guī)范要求。

錨桿成孔及入巖深度、孔徑要求按設(shè)計要求施工，且優(yōu)先考慮干作業(yè)方式進行成孔作業(yè)。施工允許偏差為：孔深：±50mm，孔徑：±5mm，孔距：±100mm，成孔傾角：±5%。

3.2.6 清孔

利用清水沖洗，直至孔內(nèi)噴出清澈的水，避免孔內(nèi)沉渣存在，在質(zhì)檢員進行孔深自檢合格后，組織施工方、監(jiān)理、業(yè)主、主管部門聯(lián)合驗收，符合要求后進行下道工序施工。成孔后留孔時間不宜過長，要及時進行注漿以防坍孔。

3.2.7 錨筋及注漿管安裝

推送錨筋時不得使錨筋整體轉(zhuǎn)動，當推送錨筋困難時，將錨筋抽出，仔細地進行檢查，并對安放固定器的有效性、錨筋的防護層的損壞程度、孔的清潔度進行檢查與恢復。

注漿管采用DN25塑料軟管，管長根據(jù)現(xiàn)場實際錨桿孔有效深度確定，管與錨筋上的定位支架綁扎牢固，管底距設(shè)計錨桿孔底200mm，管底部采用膠布封閉，灌漿管底部0.5m區(qū)段沿管周長三個方向設(shè)置5mm小孔，小孔沿管長度方向間距500mm，小孔用膠布封閉，預埋時與錨筋同時放置入錨孔內(nèi)。

因錨筋較重，放入孔內(nèi)時利用現(xiàn)場設(shè)置的塔吊或者吊車進行提升和安放，推送錨筋時用力需均勻一致，防止在推送過程中損傷錨筋配件和防護層。

錨筋安裝時，錨筋頂部標高按設(shè)計標高控制，使錨桿整體基本在同一標高上。

3.2.8 錨孔注漿

注漿材料采用水泥標號為P42.5魚峰牌普通硅酸鹽水泥，水泥漿強度等級為不小于30MPa。水泥漿按照試驗室提供的配合比在現(xiàn)場機械攪拌配制。二次壓漿材料采用標號為P42.5普通硅酸鹽水泥制成的純水泥漿，水灰比控制在0.45～0.5之間。

采用孔底反向注漿法，注漿壓力≥1.0Mpa，注漿時注漿管距孔底250～500mm，注漿過程，應(yīng)邊注漿邊緩慢拔出注漿管，使注漿管始終有一定長度埋于漿液中，直至水泥漿注滿。注漿時，待完全排出孔中空氣與積水，待溢出漿液的稠度與注入漿液的稠度一樣后再停止注漿。

待第一次注入水泥漿初凝后，再進行二次高壓注漿，時間需根據(jù)試驗錨桿的注漿工藝參數(shù)確定。

3.2.9 試驗錨桿

1.抗拔試驗和驗收按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。

2.試塊制作，每個作業(yè)區(qū)制作試塊3組，規(guī)格為70.7mm×70.7mm×70.7mm，取28d抗壓強度值，經(jīng)標準養(yǎng)護至齡期后送檢，進行強度試驗并出試驗報告。

3.錨桿抗拔試驗：錨桿施工完畢后，待錨固體強度達到設(shè)計強度等級的100%時，進行驗收試驗，試驗數(shù)量滿足設(shè)計要求和規(guī)范規(guī)定。

3.3 質(zhì)量保證措施

1.制度保證：建立健全崗位職責制度，明確各級的職責，通過下級與上級簽訂責任合同，落實各層級的崗位責任，各級管理部門和人員職責明確，權(quán)限明確，各司其職、各負其責。

2.技術(shù)保證：每道工序施工前，技術(shù)部門對作業(yè)人員進行技術(shù)交底，讓每位作業(yè)人員了解設(shè)計意圖、施工重點和難點及解決辦法，主要技術(shù)措施及操作方法，質(zhì)量要求、驗評標準及注意事項。

3.原材料、半成品進場驗收：對材料出廠合格證、出廠試驗單等進行核對驗收，按規(guī)范要求取樣試驗。

4.嚴格工序質(zhì)量驗收和分部分項工程質(zhì)量驗收制度，確保施工工序質(zhì)量和施工總體質(zhì)量。

4 其他說明

1.如遇巖裂隙、溶洞、地下河等特殊地質(zhì)導致錨桿孔注漿無法達設(shè)計標高時，配制合適濃度的水泥漿，摻入適當量的水玻璃[3]。

2.錨筋采用通長鋼筋，若需接長鋼筋可采用機械連接。

3.護壁泥漿配合比設(shè)計需要經(jīng)過試驗來確定。

4.嚴格控制鉆孔軸線的偏斜率。

5.做好錨桿承載力檢測工作。

6.本工程抗拔錨桿的施工作業(yè)、施工記錄要求做好有關(guān)單位現(xiàn)場驗收簽認工作，資料滿足相關(guān)規(guī)范標準要求。

5 實施效果

面對復雜地質(zhì)的情況下，選擇合適的成孔及護壁工藝，本工程錨桿施工未發(fā)生塌孔、縮徑等質(zhì)量缺陷。抗拔試驗結(jié)果均符合設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求。本錨桿施工方法，科學有效，未對土地基造成擾動、坍塌，達到了預期的效果，滿足業(yè)主和主管部門對施工組織的要求。

6 結(jié)論

經(jīng)柳鋼醫(yī)院新門診綜合大樓項目工程實踐驗證，證明了抗浮錨桿在地下工程中的安全性、質(zhì)量和進度，有效地提升了建筑的整體抗浮能力方面的積極效果。有關(guān)工程技術(shù)人員在今后遇到復雜地質(zhì)情況下進行抗浮錨桿施工時，應(yīng)將施工圖紙的施工要求，結(jié)合工程現(xiàn)場實際情況，制定可行的施工方案，采取有效的處理措施，為建筑工程的整體質(zhì)量提供保障。

參考文獻：

[1] 曾偉金.抗浮錨桿施工技術(shù)在地下室中的應(yīng)用研究[J].西部資源，2020（06）：97-98，101.

[2] 何云志，陳世偉，劉文韜.大直徑抗浮錨桿體施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用[J].建筑施工，2018，40（10）：1704-1705， 1708.

[3] 楊春，龍洪，黎爵湃，等.復雜巖層抗浮錨桿施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2021，48（15）：40-42.