摘要:建筑物的重量不足,而地下水產(chǎn)生浮力的原因,在基礎(chǔ)底板施加拉力以抗衡浮力,抗浮錨桿就是拉著建筑物,提供向下拉力防止建筑物在地下水浮力作用下向上移動的一種錨桿。
引言
本工程為浙江科技學院風雨操場,總建筑面積:10781m2;總用地面積:16771.3m2;占地面積:3286m2(不包含室外一層至二層室外臺階占地面積,架空層,和無頂蓋垃圾回收點占地面積)。設(shè)計使用年限:50年;建筑層數(shù):地上3層、地下1層;建筑高度:14.85m;建筑分類:多層公建;耐火等級:地上二級、地下一級;停車泊位:機動車87個(含兩個無障礙車位)、非機動車430個;人防工程類別:人員掩蔽工程;防護等級:核6級、常6級;人防建筑面積:3494m2;主要結(jié)構(gòu)類型:鋼筋混凝土框架;抗震設(shè)防烈度:6度。
根據(jù)浙江城建勘察研究院有限公司編制的《浙江科技學院風雨操場項目巖土工程勘察報告》(編號2014-002),本工程基礎(chǔ)采用淺基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ),以2粉質(zhì)粘土為持力層,地基承載力特征值為190Kpa,底板均為500mm,柱下局部加高設(shè)下柱墩,底板下做150厚C15素混凝土墊層。本工程±0.000相當黃海高程為17.150米,設(shè)計抗浮設(shè)防水位為黃海高程16.500米。錨桿直徑150,錨筋25,抗拔試驗錨桿錨筋為28(要求鋼筋平直,去除油污和銹跡)。
抗拔錨桿主筋錨入承臺內(nèi)的錨固長度不小于40d(d—鋼筋直徑)。錨桿長度不小于7米,豎向傾斜誤差不大于孔深的1%??拱纬休d力特征值不小于110kN。采用二次注漿工藝,注漿體為M30水泥砂漿,注漿前應(yīng)將錨桿孔清理干凈。錨桿正式施工前必須先進行抗拔試樁,數(shù)量不少于三組,均勻分布于場地范圍內(nèi),錨桿試驗極限承載力不小于抗拔承載力特征值的2倍;待抗拔試驗滿足設(shè)計要求后再施工其它錨桿。其它錨桿的施工工藝、錨桿參數(shù)必須與已進行試驗的錨桿一致。錨桿的施工和檢驗應(yīng)遵循《巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程》(CECS22:2005)的要求。錨桿試驗極限承載力不小于抗拔承載力特征值的2倍,驗收試驗的錨桿數(shù)量不得少于總數(shù)的5%。
施工過程中出現(xiàn)的問題
1.流程:首先進行測量定位,然后鉆孔、插入錨桿、注漿、補漿。
2.本工程在施工過程中,主要是鉆孔。在鉆孔的第一天,采用了沖擊式鉆桿鉆機,結(jié)果造成孔壁坍塌,在水壓作用下,顆粒砂體向孔內(nèi)移動而造成塌孔。從以上的地質(zhì)報告看,打孔必須穿過角礫混粘性土,由于礫石為主,而造成上述現(xiàn)象。
第二天,采用了回轉(zhuǎn)式鉆機,由于粒徑大于10厘米的卵石較多,部分鉆機一整天,也打不了一個孔。又由于以粉砂為主,有的好不容易打成的孔,結(jié)果又造成塌孔。
解決辦法
為了解決上述問題,經(jīng)過認真的研究探討。根據(jù)地質(zhì)報告,建設(shè)場地可分為四個工程地質(zhì)層,細分為6個亞層:(1)雜填土:雜色、灰褐色,松散,性質(zhì)不均,主要為粘土。厚度不均勻,結(jié)構(gòu)松散,性質(zhì)較差,不宜利用;(2)粉質(zhì)粉土:灰色、灰黃色,硬可塑,含少量氧化鐵斑點和角礫。工程力學性能較好,中壓縮性;可作為一般荷載較輕建筑物的天然基礎(chǔ)持力層;(3)角礫混粘性土:灰色、灰黃色,中密,礫石含為45-55%不等,粒徑一般0.5-3厘米,粒徑大者大于10厘米,呈棱角形—亞圓形,成份以粉砂巖為主。工程力性能較好,中偏代壓縮性;(4)-b強風化粉砂巖:灰黃色、灰色,風化后呈砂土狀和碎塊狀,裂隙較發(fā)育,用手易掰碎。(4)-b-c強偏中等風化粉砂巖:灰黃色、灰色,具粉砂狀結(jié)構(gòu),巖芯呈碎塊狀,少量短柱狀,錘擊易碎。工程力學性能良好,壓縮性低,具一定的強度;(4)-b-c中等風化粉砂巖:青灰色、灰色,巖芯呈3-10厘米短柱狀,工程力學性能好,強度高,分布穩(wěn)定,是擬建建筑物較為理想的樁端持力層。
根據(jù)分析,本工程以(2)層粉質(zhì)粘土作為天然基礎(chǔ)持力層,基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)形式。并采用的抗浮描桿要求不小于7米,以上分析,基本到達第(4)層的強風化與中等風化層之間。要穿過整個角礫混粘性土層。
再分析本場地的地下水位情況,本場地內(nèi)地下水可分松散巖類孔隙水、基巖裂隙水,其中松散巖類孔隙水為孔隙潛水。場地潛水地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性。測得場地各勘探點的潛水含水層的地下水位一般埋深于地表下2.67—3米左右,水位年變幅在1-2米左右。該潛水水位升降主要受大氣降水、周邊河道等影響明顯,并隨季節(jié)性變化,其水化學類型為C1.HCO3-Na.Mg型水,PH=6.89-6.92;下部基巖裂隙水主要賦存于強-中等風化基巖裂隙層中,再一個本場地屬山前地帶,暴雨集中,場地匯水面積、比降都較大。因(3)層土中角礫與碎石含量不均一,更由于地下滲水量的變化幅度較大,孔隙水的含量很高,容易形成流砂、涌水等現(xiàn)象;北側(cè)又臨近河道。這些情況會影響錨桿成孔的施工。局部地段碎石粒徑及含量大,巖石堅硬。局部地段基巖面坡度變化較大,局部大于10%。
從以上分析得出,本工程打孔的難度是由粒徑大的巖石、流砂、涌水引起塌孔的。
為此,對本工程打孔的工藝進行改進。在原有的基礎(chǔ)上增設(shè)套管,利用套管護壁,跟進成孔;實踐證明,取得了良好的效果。分析利用套管跟進法具有以下優(yōu)點:
首先工作效率得以提高:我們利用振動錘把鋼套管先打到所需位置。由于采用錘擊,速度快,大大提高了工作效率。保證了施工的進度。
其次是適應(yīng)性強:套管簡單易行,振動錘施工則更加靈活,夾裝套管錘擊后就可以鉆孔了。更適合樁基數(shù)目較多和地形較復(fù)雜的情況使用。
最后是套管直徑自由:套管鉆機通常只可使用一種規(guī)格套管或在較小的范圍內(nèi)變動,而振動錘夾具可自由調(diào)節(jié)夾樁直徑,可使用任意規(guī)格的套管。滿足各種工程需要。
流程:
確定錨桿的位置→樁機就位→鋼管就位→壓入第一節(jié)鋼套→校核鋼套管垂直→對接鋼套管→繼續(xù)壓入鋼套管到所需位置→記錄孔的深度→鉆孔→記錄孔深、孔徑→清孔→放錨桿→下導(dǎo)管→清孔→注漿。
因本工程地質(zhì)較復(fù)雜,利用地質(zhì)鉆機帶動小型組合牙輪鉆破碎砂、卵石地層,將破碎的小顆粒砂卵石帶出孔底;并利用套管跟進,有效地防止了塌孔。使錨桿施工得以順利進行。
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