摘要：目前，抗浮錨桿施工技術(shù)已成為地下室抗浮的一種常用方法。本文結(jié)合湘潭桃源新城（二期）高層住宅樓的抗浮錨桿實(shí)際施工工況，詳細(xì)闡述了建筑工程中抗浮錨桿施工技術(shù)要點(diǎn)，以供同行參考與借鑒。
1.抗浮措施
目前，地下室常見的抗浮措施有：降低地下水位法、重壓法、設(shè)置抗浮錨桿法和抗浮樁法等。重壓抗浮是通過增大覆土或底板的厚度來實(shí)現(xiàn)地下結(jié)構(gòu)的抗浮，但同時(shí)也會增加施工難度、增加工程造價(jià)。降低地下水位法是利用截水或排水等措施把地下水位降低，使底板不必承受或僅承受較小的浮力，除了抗浮、還能減少底板的厚度。但此措施必須設(shè)置地下水的導(dǎo)水系統(tǒng)和集水井，并通過順利的地形排出，也會造成工程造價(jià)的增加。而且，如果導(dǎo)水系統(tǒng)發(fā)生堵塞等異?，F(xiàn)象時(shí)，將造成不可估量的后果。
抗浮錨桿是近幾年應(yīng)用益多的一項(xiàng)新技術(shù)，具有施工簡單、抗浮效果好、造價(jià)相對低廉的特點(diǎn)。它一端與擋土樁或者結(jié)構(gòu)物相連接，另一端錨固在地基的土體中，通過拉桿的拉結(jié)而作用在錨固體上，再通過錨固體與周圍土體的摩擦力將底板施加的荷載擴(kuò)散到周圍的穩(wěn)固土地中，以承受結(jié)構(gòu)的傾側(cè)力、拉力、上托力、擋土墻的水壓強(qiáng)和地壓強(qiáng)等，來達(dá)到抗浮的效果。
2.工程概況
2.1工程概況
湘潭市桃源新城（二期）高層住宅樓位于湘潭市羊牯支五路東側(cè)，建設(shè)單位為湘潭市雨湖區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)管理局，設(shè)計(jì)單位為湘潭市建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)院，戡察單位為湖南省資源規(guī)劃戡測院，施工單位為湖南興華建設(shè)工程有限公司（本文作者為項(xiàng)目經(jīng)理）。地下室1層、裙樓3層、塔樓（2棟）27層，總建筑面積51464.96㎡，為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。地下室建筑面積12562.4㎡，約8000㎡位于裙樓下，采用人工挖孔樁；約4600㎡單獨(dú)設(shè)置，采用獨(dú)立柱基礎(chǔ)、抗浮錨桿抗浮。錨桿構(gòu)造如下圖所示：
錨桿總數(shù)300根，其中工程錨桿297根、試驗(yàn)錨桿3根。每根錨桿由3Φ25的螺紋鋼、以DN50鋼管焊接成束，錨孔直徑150mm、錨孔深約14m。固結(jié)體為30Mpa的素水泥漿，錨桿入圓礫不小于8m，抗拔力特征值為270KN。錨桿采用五臺MGJ－50旋噴錨桿鉆機(jī)施工，25天完成錨桿施工，養(yǎng)護(hù)28天后進(jìn)行抗撥力檢測，均符合設(shè)計(jì)要求。
2.2擬建場地工程地質(zhì)條件
根據(jù)勘察報(bào)告，場地地層自上而下依次為：雜填土、粉質(zhì)粘土、中砂、圓礫。其各層主要特征依次描述如下：
(1)雜填土①（Q4ml）：褐灰-褐黃色，含碎石、及少量耕植物等，人工填積，結(jié)構(gòu)松散，稍濕-濕。埋深0.00～4.60m。
(2)中砂④（Q1al）褐黃色，以石英硅質(zhì)巖碎屑為主，膠結(jié)較差，粒徑0.25mm，中等風(fēng)化，棱角-次棱角狀，中密，稍濕。埋深4.60～13.6m，層厚9.6m。
(3)圓礫⑤（Q1al）：褐黃色，以石英質(zhì)硅質(zhì)碎屑為主，夾砂礫，粗顆粒呈圓形及亞圓形，粒徑0.25mm~40mm，中密，濕-飽和。埋深4.6～13.6m。
3.抗浮錨桿的施工與檢測
抗浮錨桿桿體由螺紋鋼構(gòu)成，不必施加預(yù)應(yīng)力，運(yùn)用一定的構(gòu)造方法將抗浮錨桿的頂端直接錨固在混凝土的底板內(nèi)。施工中必須認(rèn)真處理抗浮錨桿的防腐蝕問題和鋼筋混凝土底板的止水難題。
3.1抗浮錨桿受破壞變形
抗浮錨桿受破壞有以下幾種情形：錨桿受破壞、沿錨桿與注漿體界面破壞、沿注漿體與巖(土)層截面破壞、錨固長度不足造成土層呈錐體被拔及群錨受到破壞。
3.2抗浮的穩(wěn)定性檢驗(yàn)
地下建筑的抗浮穩(wěn)定性檢驗(yàn)時(shí)，必須慎重對待浮力和抗浮力的檢驗(yàn)及抗浮的安全系數(shù)取值。使用抗浮錨桿來抵抗建筑的浮力所產(chǎn)生的上拔力時(shí)，建議采用以下公式檢驗(yàn)建筑物的總體抗浮的穩(wěn)定性。
yoF≤nR。+0.6G
式中yo一結(jié)構(gòu)系數(shù)；
F一浮力作用設(shè)計(jì)值，浮力分項(xiàng)系數(shù)取1．05；
n一抗浮錨桿總數(shù)；
R0一單根錨桿抗拔承載力特征值；
G－地下建筑物結(jié)構(gòu)自重，自重分項(xiàng)系數(shù)取0.9。
3.3抗浮錨桿施工
施工的大致流程：施工準(zhǔn)備→設(shè)備，材料進(jìn)場→錨桿制作→錨孔定位→成孔→清孔→植入錨桿→一次注漿→二次補(bǔ)漿→清理工場→質(zhì)量檢驗(yàn)。
3.3.1施工前準(zhǔn)備工作
(1)嚴(yán)謹(jǐn)審核設(shè)計(jì)條件，仔細(xì)研討設(shè)計(jì)步驟、設(shè)計(jì)目的、地層環(huán)境、其他環(huán)境以及施工中可能出現(xiàn)的問題，做出相應(yīng)的計(jì)劃。
(2)對成孔、清孔后的泥漿、注漿材料的水稀釋工作準(zhǔn)備好必須的處理措施和方式，做好安全保護(hù)的工作。
(3)認(rèn)真審查每種機(jī)械、材料，合理組織各種材料入場，并檢查各自的品種、規(guī)格、技術(shù)參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求，是否與施工環(huán)境相適應(yīng)。
(4)施工前先進(jìn)行三根試驗(yàn)錨桿的施工，通過鉆洞、灌漿、鎖定、檢測以獲得各項(xiàng)實(shí)際施工參數(shù)，以確?？垢″^桿的最大極限抗拔力，探討錨桿抵抗受破壞和承受的載荷后的力學(xué)狀態(tài)，為之后錨桿結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)節(jié)和施工給予可靠的依據(jù)，并檢查施工技術(shù)及設(shè)備的適應(yīng)性，選擇最佳的施工方案。
3.3.2施工工藝
(1)錨桿制作。
①依據(jù)設(shè)計(jì)要求的錨桿長度，結(jié)合地戡和試驗(yàn)錨桿施工所掌握的資料、來確定錨筋的下料長度，錨筋長度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸和焊接與彎折的要求。
?、谙摻钔獗淼奈酃负湍やP，每1.5m焊一個支架、支架采用100mm長的Φ50鋼管。確保桿體凈保護(hù)層大于25mm，并把注漿管插在錨桿中。漿管距離錨桿下端大約500mm，錨桿鋼筋錨入基礎(chǔ)混凝土內(nèi)1.0m。如果底板混凝土的厚度不足1.0m時(shí)，則把鋼筋末端彎折。
③錨桿鋼筋采用雙面電弧焊焊接，焊接長度≥5d；止水鋼板滿焊以確保不滲漏，定位環(huán)支架應(yīng)焊接牢固。焊縫高度≥0.3d、焊縫寬度≥0.7d，焊縫應(yīng)飽滿、無氣泡夾渣。
?、苠^桿采用雙層防腐方法，涂刷環(huán)氧樹脂防腐劑。錨桿桿體下桿之前應(yīng)全面檢查桿體是否出現(xiàn)問題，在確定無損壞和變形情形后才可以人工沿孔壁讓桿體慢慢送入。
(2)測量定位控制。根據(jù)設(shè)計(jì)要求測放出每根錨桿的具體位置，然后對全部的錨桿進(jìn)行逐一編號。根據(jù)已知點(diǎn)坐標(biāo)，依據(jù)網(wǎng)格計(jì)算出每個孔位的實(shí)際坐標(biāo)；利用已知控制點(diǎn)設(shè)置定向，用全站儀依據(jù)理論坐標(biāo)一一放樣；同時(shí)測量出每一點(diǎn)的地面高程，驗(yàn)算出鉆孔的深度。控制各錨桿的定位不超過20mm。
(3)成孔：鉆機(jī)安裝應(yīng)滿足“平、正、穩(wěn)、定”的要求，各機(jī)械設(shè)備安裝好后進(jìn)行調(diào)試，鉆孔的垂直度偏差不大于錨桿（漿體段）長度的2%，鉆進(jìn)措施主要依據(jù)地層的巖土質(zhì)量以及鉆機(jī)性質(zhì)來選擇，本工程采用的是MGJ一50旋噴錨桿鉆機(jī)。
(4)清孔：成孔時(shí)用中壓風(fēng)清孔鉆孔，清除孔內(nèi)殘?jiān)?，直到手感覺不到孔口回風(fēng)有塵屑，來防止孔內(nèi)的殘?jiān)霈F(xiàn)。清孔必須徹底，孔內(nèi)沉淀物清潔以看到清水出來為止。
(5)注漿：以P·O42.5水泥拌制水泥漿，水灰比為0.5，水泥漿過濾后以壓漿泵輸出，經(jīng)高壓注漿管輸入錨桿孔內(nèi)。錨桿采用二次注漿法，第一次注漿壓強(qiáng)為0.8—1.2Mpa，注漿膠管距孔底50～100mm，當(dāng)孔口開始冒漿后，逐一拔出注漿管(小于等于2m)，并確保管口一直埋在砂漿中。第二次注漿在第一次注漿4～8h后開始，注漿壓強(qiáng)為1.5～2MPa，并摻加占水泥用量6％的膨脹劑及1％早強(qiáng)劑等量替代水泥，以補(bǔ)充第一次注漿遺留的間隙，使之起到補(bǔ)漿作用。這樣灌注不但可以將孔內(nèi)的空氣和水全部擠出孔外，又能填補(bǔ)第一次注漿的間隙，確保了注漿的質(zhì)量。
3.3.3抗浮錨桿的防腐和防水施工
(1)防腐蝕施工：對于具有腐蝕性的地下水來說，須采取適當(dāng)措施防止錨筋在底板臨界處被腐蝕，避免錨筋腐蝕后喪失抗浮效果。為起到防腐作用，將受力鋼筋手動除銹至St2.5等級，采用涂層的厚度大于35p，m的鍍鋅涂膜進(jìn)行有效的防腐處理。
(2)防水施工。
?、俜浪恚焊鶕?jù)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范)GBJS0108—2008中的防水標(biāo)準(zhǔn)，只要防水薄弱部位做好加強(qiáng)層，就能滿足防水要求。因此，錨桿可以在底板居中處設(shè)止水鋼板，就能改變并延伸可能滲入的毛細(xì)水路徑，防止毛細(xì)水沿著錨筋長驅(qū)直入，使其不能穿透底板；
?、诜浪胧涸诿總€錨桿周圍均做防水加強(qiáng)層，為確保防水作用，加強(qiáng)層做兩道：一道防水卷材，一道水泥基滲透結(jié)晶型防水涂抹。其中卷材在錨桿處圍繞鋼筋熱熔包裹，上卷的高度是自墊層面至鋼筋混凝土筏的板底，卷材做成筒狀、內(nèi)附鋼筋，卷筒完成后向筒內(nèi)注入防水密封膏。密封膏必須與卷材相容，避免產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)破壞防水。加強(qiáng)層完成后再做普通防水層即可。止水鋼板應(yīng)與錨桿鋼筋滿焊，錨桿與底板墊層交接處設(shè)置防水的橡膠套管，環(huán)心填補(bǔ)30mm厚膨脹止水膠；底板混凝土澆灌時(shí)，加強(qiáng)錨桿部位的振搗。
3.3.4抗浮錨桿檢測
針對施工區(qū)域巖土的情況，分別進(jìn)行了兩組共6根破壞性試驗(yàn)。單級加載，每級讀數(shù)3次，讀數(shù)穩(wěn)定后方可進(jìn)行下一級加載。依據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)得出的載荷Q～位移s曲線，圖4所示為其中一組的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。每根抗浮錨桿的抗拔力均超過了270kN，其中個別已經(jīng)達(dá)到了300kN，滿足設(shè)計(jì)要求。
4.結(jié)束語
試驗(yàn)檢測證明了本文的抗浮錨桿施工是合理的。如今抗浮錨桿的設(shè)計(jì)與施工還處在探討和分析階段，僅僅研究理論還不能滿足工程的應(yīng)用。所以，以后還有必要地對抗浮錨桿進(jìn)行全方位的分析和研究。
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