抗浮锚杆范文（精选10篇）
抗浮锚杆 第1篇
广州阳华项目国花苑住宅小区位于广州市天河区车陂路地段, 占地面积约70 000 m2。为了提高结构的抗浮力, 设计采用抗浮锚杆, 抗浮锚杆锚入地下室底板内部, 锚杆总条数为1 300条。该工程抗浮锚杆为永久锚杆, 设计使用年限为50年, 锚杆抗拔承载力特征值为400 kN, 锚杆孔径为Φ 150 mm, 锚杆体采用3Φ32 mm的HRB400级钢, 锚固体采用M30水泥砂浆, 采用压力注浆。设计抗浮锚杆共分为7个区, 长度分别为7.5 m、8 m、8.5 m、9 m、10 m、10.5 m和12 m, 具体数量见表1。
抗浮锚杆在基坑开挖到底, 并在施工完地下室底板垫层后方可进行施工, 机械设备和材料采用塔吊转运。
1 技术准备工作
1.1 图纸会审
工程开工前, 项目部集中有关人员仔细审阅设计文件, 将不清或不明之处及时汇总会知甲方、设计人员解决。
1.2 编制实施性施工组织设计
项目技术负责人组织技术人员熟悉施工技术规范、质量检验评定标准和有关环保、文明施工等文件;复核工程数量, 结合现场的施工环境和实际情况, 及时编写各主要分项的实施性施工组织设计, 提出更具体详细的施工计划、材料计划、机械使用计划、施工工艺等有关保证措施, 按程序综合送审, 经审批后方可施工。
1.3 抗浮锚杆编号
开工前, 项目部集中有关人员对业主提供的相关正式施工图纸中的抗浮锚杆进行编号, 绘制施工形象进度图, 以方便后期工程资料的收集及进度控制。
1.4 设计交底和施工技术交底
将不清或不明之处及时汇总会知设计人员, 并邀请设计人员到施工现场, 就相关问题进行设计交底。
严格按公司ISO 9001有关施工技术交底规程组织两级技术交底, 第一级由总工程师组织工程部技术人员向项目部交底, 第二级由项目部向班组交底, 做到项目部全体施工人员均熟悉图纸。
1.5 工艺性试验
在正式施工前, 需进行抗浮锚杆的工艺性试验。抗浮锚杆工艺性试验完成后, 将各项施工技术参数反馈给业主及设计院, 设计院根据工程的实际情况, 对抗浮锚杆施工图进行调整, 并确定各项施工技术参数。
2 劳动力与机械设备投入
2.1 主要劳动力投入
劳动力配备包括:管理人员6人, 测量工2人, 试验工2人, 电工2人, 修理工3人, 钻孔工25人, 电焊工10人, 起重工5人, 吊车司机2人, 注浆工10人, 杂工6人, 合计73人。
2.2 机械设备投入
由于该工程抗浮锚杆数量多达1 300根, 需要在短短的20 d内完成, 如果采用传统的地质钻机是无法完成的, 为此项目部决定采用G150Y型潜孔钻机。G150Y型高风压履带式露天潜孔钻机具有低能耗、高效率、便于运输和野外施工的优异性能, 整车动作机构由液压系统实现。回转机构采用新型双马达回转头, 使其在露天钻孔作业时能够保持强劲的回转扭矩输出, 具有机动灵活、爬坡能力强、穿孔移位方便的特点, 适用于崎岖场地作业。主要施工机械设备见表2。
3 锚杆主要施工方法
该工程抗浮锚杆杆体采用3Ф32 mm三级钢, 共计1 300条。锚杆抗拔承载力特征值为400 kN, 成孔直径为Ф 150 mm, 锚固体采用M30水泥砂浆或C30细石混凝土。
3.1 施工工艺流程
抗浮锚杆的施工工艺流程如图1所示。
3.2 施工准备
(1) 认真学习规范, 熟悉图纸, 了解工程的质量要求以及施工中的监控内容, 编写施工方案。
(2) 施工前, 确定轴线定位点、水准基点、变形观测点等, 并在设置后予以妥善保护。
(3) 组织项目管理小组及专业施工队伍, 对施工人员进行班前技术、安全交底, 并完成上报审批程序。
(4) 按照施工方案选择施工机具与工艺, 并检查设备运转情况, 安排现场水、电、照明及施工工作面;材料进场后, 做好原材料的检验与水泥砂浆试配。
3.3 孔位布点
成孔前, 应按设计要求定出孔位并做出标记编号, 孔位的允许偏差≯100 mm。
3.4 成孔
根据经验及现场实际情况, 采用G150Y型潜孔钻机成孔, 孔径、孔深、孔距必须满足设计要求。成孔后, 要进行清孔检查, 对塌孔处应及时进行处理。
3.5 置筋
在锚杆钢筋上设置定位架, 保证钢筋处于孔中心部位, 支架沿钉长的间距为2 m, 支架构造应不妨碍注浆时浆液的自由流动, 确保锚筋有20 mm厚的水泥浆保护层。锚杆大样图见图2。
3.6 注浆
抗浮锚杆锚固体采用M30水泥砂浆, 水泥选用P·O 42.5R水泥。注浆前, 先检查注浆管路是否通畅以及各设备运转是否正常。锚固段注浆采用孔底反浆法, 将注浆管插到距孔底50 cm处, 用压浆泵将水泥砂浆压至孔底, 水泥砂浆从钻孔底向外充满并将空气排出, 注浆必须饱满。
4 质量检验标准及措施
4.1 主控项目
(1) 采用的锚杆钢筋规格、型号等符合设计要求。
(2) 锚杆长度必须满足设计要求。
4.2 一般项目
锚杆的位置、倾斜角度、浆体强度、注浆量等指标符合设计要求。锚杆施工质量检验标准见表3。
4.3 工程质量检验措施
(1) 所有的隐蔽工程记录必须经有关部门签字认可后, 方可组织下道工序的施工。
(2) 原材料、成品、半成品必须有出厂合格证, 并经检验合格后, 方允许投入工程使用。灌浆液应按设计要求的配合比配制并搅拌。
(3) 切实落实材料送检制度, 严格按规范要求进行材料抽样送检, 每批购入的材料都要取样送检, 取样数量应符合规范要求。
(4) 及时制作混凝土试块, 每30根锚杆制作1组试块并做好记录。
(5) 认真做好分项施工的自检工作。在施工班组自检合格的基础上, 再由专职质检员进行复检, 合格后方可进行下道工序的施工, 同时应认真做好自检记录。
(6) 做好工程保证资料的收集。资料整理要准确、充分, 能如实地反映工程的实际情况, 做到资料齐全有效。
(7) 加强对成品、半成品的保护。
(8) 把好测量定位关, 贯彻量复桩制度, 保护好测量标记。
(9) 锚杆抗拔验收试验在灌浆15 d后进行, 检测数量为锚杆总数的5%, 由建设单位、监理单位现场随机抽样, 并委托有相关检验资质的单位进行。
5 安全环境保证措施
5.1 安全保证措施
(1) 各种设备应处于完好状态。
(2) 张拉设备应牢靠, 试验时应采取防范措施, 防止夹具飞出伤人。
(3) 注浆管路应畅通, 防止塞泵、塞管。
(4) 机械设备的运转部位应有安全防护装置。
(5) 电器设备应设接地、接零, 并由持证人员安装操作, 电缆、电线必须架空。
(6) 施工人员进入现场应戴安全帽, 操作人员应精神集中, 遵守有关安全规程。
(7) 锚杆钻机应安设安全可靠的反力装置。
(8) 在有地下承压水地层钻进时, 孔口必须设置可靠的防喷装置, 一旦发生漏水涌砂能及时封住孔口。
(9) 围护结构上部周边应设安全栏杆和危险标志, 夜间应设红色警示灯。
5.2 环保措施
(1) 施工场地、道路的硬化处理。
(2) 运输易于引起粉尘的细料或松散料时, 用帆布等遮盖物覆盖。
(3) 施工废水、生活废水不得直接排入耕地、灌溉渠和水库。
(4) 施工材料按平面布置的要求堆放整齐。
(5) 对驶出施工现场的车辆进行清理, 设置汽车冲洗台及污水沉淀池。
(6) 安排工人每天进行现场卫生清洁。
6 结语
通过采用G150Y型潜孔钻机, 在项目部全体人员的共同努力下, 最终在20 d内圆满地完成了抗浮锚杆的施工, 为后续的地下室结构施工在工期上创造了有利条件, 获得了业主、监理、设计单位的好评。
摘要：在广州阳华项目国花苑住宅小区地下室底板抗浮锚杆施工中, 通过采用潜孔钻机进行成孔施工, 大大加快了抗浮锚杆的施工进度, 确保了在业主要求的时间内完成了1 300条抗浮锚杆的施工, 为后续的地下室结构施工在工期上创造了有利条件。
关键词：抗浮锚杆,潜孔钻机,施工
参考文献
[1]GB50007—2002, 建筑地基基础设计规范[S].
[2]GB50086—2001, 锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].
抗浮锚杆施工工艺 第2篇
现场准备测量定位锚杆成孔一次常压灌注、拔钻杆插入钢筋杆体补浆锚杆养护锚杆抗拔试验锚杆端头清理。
抗拔锚杆施工流程 施工工艺与技术要求 2.1 施工前准备工作
(1)完成施工现场的平面布置。(2)水电引入施工现场。(3)完成钻机和管线的设置。(4)安排人员作好现场保卫工作。(5)机具、人员进场。
(6)所需材料，如水泥及外掺剂等进场复检。(7)设备调试检验。
(8)开工前进行施工技术交底和安全教育。2.2 施工定位
锚杆钻孔前，应按设计要求的锚杆位置、间距及标高测量放线，标明钻孔的位置，局部钻孔的位置若有障碍物则予以人工清除，如不能清除的根据现场情况进行调整。锚杆定位后应做好标记和预检。2.3 钻机就位
施工作业面达到施工要求并放线定位后，将钻机移至孔位，并调平机座。2.4 锚杆成孔
锚杆成孔采用普通锚杆钻机或小直径长螺旋钻机，具体成孔工艺根据工程地质条件、现场成孔试验、成孔效率等确定。2.5 锚杆注浆
1)浆液配制：锚杆注浆体采用素水泥浆，水泥为P.O 42.5，水灰比0.45~0.5，根据实际情况，添加JD-10防冻剂(液)，掺量为水泥重量的2~4%。
2)水泥浆在灰浆搅拌机中拌和时间不少于2分钟，使之均匀一致。3)采用钻杆内泵压方法注浆。
4)注浆作业连续，浆液应搅拌均匀，随搅随用。
5)试块制作：除见证取样外，每30根锚杆做1组试块，当一天锚杆施工数量少于少于30根时，做1组(每组6块)试块，规格70mm×70mm×70mm，取28d抗压强度值。2.6 拔钻杆
抗拔锚杆成孔至设计标高后，停止钻进，开始泵送水泥浆。当钻杆芯管充满水泥浆后开始拔管，严禁先拔管后泵料。注浆过程应连续进行至孔口返浆，避免因后台供料慢导致停机待料。施工中每根抗拔锚杆的投料量不得少于设计灌注量。2.7 锚杆杆体制作
锚杆体制作按图纸要求进行。锚杆杆体主筋每隔1.5m设置1个架立管，架立管采用DN40钢管，长度为100mm，架立管与杆体主筋采用焊接方式连接。杆体制作时要保证足够的外露长度。锚杆杆体主筋的连接方式为直螺纹连接。
(1)技术要求
1)钢筋先调直再下料，切口端面与钢筋轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲，不得用气割下料。
2)钢筋下料时必须符合下列规定：
设置在同一构件内同一截面受力钢筋的接头位置应相互错开，同一截面接头百分率不应超过50%；(2)施工程序
原材检测→钢筋下料→丝头加工→钢筋连接(制安)。(3)钢筋丝头加工工艺流程
1)钢筋端部平头使用钢筋切割机进行切割；
2)按照钢筋规格所需的调整试棒调整好滚丝头内孔最小尺寸；
3)按钢筋规格更换涨刀环，并按规定的丝头加工尺寸调整好剥肋加工尺寸； 4)调整剥肋挡块及滚轧行程开关位置，保证剥肋及滚轧螺纹的长度符合丝头加工尺寸的规定；标准型接头的丝头有效螺纹长度应不小于1/2连接套筒长度，且允许误差为+2P；
5)丝头加工时应用水性润滑液，不得使用油性润滑液；
6)钢筋丝头加工完毕经检验合格后，应立即带上丝头保护帽或拧上连接套筒，防止装卸钢筋时损坏丝头；
(4)施工要求
1)连接钢筋时，钢筋规格和连接套的规格应一致，并确保钢筋和连接套的丝扣干净、完好无损；
2)必须用专用扳手拧紧接头；
3)连接钢筋时应对正轴线将钢筋拧入连接套，然后用专用扳手拧紧，拧紧后的接头应作上标记，防止钢筋接头漏拧；
4)连接水平钢筋时必须依次连接，从一头往另一头，不得从两边往中间连接，连接时一定两人面对站定，一人用扳手管钳卡住已连接好的钢筋，另一人用专用扳手拧紧待连接钢筋；
(5)质量控制及检验
1)检查接头外观质量应外露不超过1扣，钢筋与连接套筒之间无缝隙； 2)丝头现场检验
a)加工的丝头应逐个进行自检，不合格的丝头应切去重新加工；
b)自检合格的丝头，应有现场质检员随机抽样检验，以一个工作班加工的丝头为一个检验批，抽检10%，且不少于10个；现场丝头的抽检合格率不应小于95%，当抽检合格率小于95%时，应另抽取同样数量的丝头重新检验，当两次检验的总合格率不小于95%时，该批产品合格。当合格率仍小于95%时，则应对全部丝头进行逐个检验，合格者方可使用。3)钢筋接头的现场检验
a)外观质量自检合格的钢筋连接接头，应由现场质检员随机抽样进行检验。同一施工条件下采用同一材料的同等级同型式同规格接头，以连续生产的500个为一个检验批进行检验和验收，不足500个的也按一个检验批计算；
b)对每一检验批的钢筋连接接头，于正在施工的工程结构中随机抽取15%，且不少于75个接头，检查其外观质量及拧紧力矩；
c)现场钢筋连接接头的抽检合格率不应小于95%。当抽检合格率小于95%时，应另抽取同样数量的接头重新检验。当两次检验的总合格率不小于95%时，该批接头合格。若合格率仍小于95%时，则应对全部接头进行逐个检验。
(6)杆体成品保护
1)成型锚杆杆体应垫方木码放整齐，防止钢筋变形、锈蚀，油污； 2)水泥浆液灌注前用用彩条布或塑料布加以覆盖，浇注完毕后用钢丝刷将被污染的钢筋刷干净。2.8 锚杆杆体安放
用小直径长螺旋钻机副钩或吊车，将制作好的锚杆体后插入钻孔。2.9 补浆
注浆结束后，待浆面下降至一定位置后(初凝前)应及时进行补浆，以保证注浆饱满；注浆量可根据地层情况及一次注浆情况确定，注浆应连续进行，锚杆注浆完成后两天内应防止扰动抗拔锚杆端头部分。2.10 处理抗拔锚杆端头
抗浮锚杆 第3篇
关键词抗浮锚杆;施工工艺;注意的问题;分析
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)072-0089-01
当前我国城市建设步伐较快,随之而来的地下空间的开发和利用也日益完善。目前许多大型建筑的地下空间都已能充分利用,功能也较多,如地下停车场、地下商场、地下体育场等。在这些地下设施中普遍存在着大面积区域与地下水浮力的平衡问题,特别是高层群体建筑,一般采用整体裙房或纯地下结构,地下室的埋深较深。这样在地下水的作用下,地下结构的抗浮问题慢慢突显出来。如何预防由于地下水浮力作用引起建筑安全事故,已成为目前建筑行业普遍关注的要点。抗浮锚杆是一种新的抗浮手段,具有良好的地层适应性,所需作业面小,易于施工。其布置非常灵活,数量较多,锚固效率高,有利于地板均匀受力。适于在地下室抗浮加固施工中应用。但目前还没有专门针对抗浮锚杆的设计和施工规范,所以在施工中一定要加强管理,认真施工,避免在施工中出现质量安全问题。
1施工工艺流程
1)施工放样。首先应把所有孔位进行编号,然后根据已知点坐标和设计图纸计算出各孔位的坐标,最后利用全站仪进行孔位的放样,在放样定位的同时测出孔位的地面高程,计算出钻孔的深度。
2)成孔。钻孔时可采用地质钻机或套管钻机钻进。钻进方法应根据地层岩性及钻机性能来选择,施工人员必须认真填写钻孔记录。
3)锚杆加工及孔内安装。根据锚固长度和设计构造要求,确定钢筋的下料长度,并应按设计形状和尺寸焊接和弯折。加工钢筋时应清除钢筋表面的油污和膜锈,每隔1~2m要焊对中支架,使钢筋保持平行,同时应安装注浆管,注浆管安置在钢筋架的中央,距离锚杆下端500mm。锚杆采用人工安装,必要时借助手动葫芦下放。
4)清孔注浆。注浆前使用清孔设备对钻孔进行反复清洗,还要做好孔口维护,防治泥浆流入孔内。注浆浆液选用合格的32.5R水泥,拌制成M30水泥砂浆或P.O.42,5纯水泥浆,水灰比控制在0.4~0.5。采用水下混凝土灌注法注浆,首次注浆量以注满孔为准,充盈系数达1.2以上;待一次注浆体初凝强度达5.0MPa后,即可用高压注浆管进行二次高压注浆,注浆时间可根据注浆工艺通过试验确定。注浆完成后清理桩头,浇筑锚头座。
5)张拉、锁定、防腐。锚头座浇筑完养护28d,待强度满足要求后,即可对锚杆进行张拉。锚杆张拉前至少先施加一级荷载,控制在10%~20%的锚拉力,分级加载至要求荷载后锁定。若锁定后发现有明显预应力损失,应进行补偿张拉。锁定后对锚头进行防腐处理。可以再锚头各组件上涂一层防锈油脂,然后用混凝土包封。
2施工中应注意的问题
1)施工测量是一项技术性很强的工作,必须设置有相关专业技术的人员,保证及时准确无差错地完成。施工前要认真按照施工测量规范和规程进行孔位的放样、地面高程的测量,放样后采用复测的形式进行检验,经检验误差满足要求后,方可交付施工,避免由于测量人员操作失误引起孔位偏移或孔深达不到要求。
2)成孔时应根据地层岩性选择不同的钻机和钻进方法。岩层采用潜孔钻机配合空压缩机进行干作业成孔,成孔直径不小于130mm;土层、沙砾层采用地质钻钻进,泥浆护壁,成孔后清水洗孔除浆。成孔完成后即下入锚杆注浆,以免时间过长塌孔;流塑性较大的土层、沙砾层当无法钻进成孔时,采用地质钻加钢管套管跟进钻入。安装钻机时要保证钻机平稳,钻台基础牢固,避免由于钻机安装不平或钻台发生不均匀沉陷引发钻机倾斜,导致锚孔发生偏斜。钻进中应使用孔斜仪严格测量垂直度及高度,锚杆垂直度允许偏差应小于1%,成孔深度一般要求比设计深度大200~300mm,避免出现孔斜和钢筋底端腐蚀。结合现场实际,成孔过程中应随时注意孔内返浆的变化,调整施工工艺,保证成孔顺利。每个钻孔都必须详细做好整个成孔的原始记录。
3)加工锚杆前应仔细检查材料的质量,如发现有损伤或钢筋直径不够,应弃之不用。加工中操作人员应注意操作技巧,不要损伤原材料。根据锚固长度及设计要求下料,锚杆底端装有锥形防护装置,用来保护锚杆底端,防止其被破坏,同时也能防止锚杆对孔壁造成破坏。安装锚杆前检查注浆管有无破裂或堵塞,接口处是否牢固。安放时避免锚杆扭曲、弯折及部件松脱。下锚过程中若遇杆体无法下至孔底時,应将杆体拔出并用钻机重新扫孔后再下锚。杆体下至孔位后,应测量顶部标高,并做记录,保证整体平整,以防杆体在混凝土底板中的锚固长度不够或影响混凝土底板受力钢筋的安放。
4)清孔时间不能太长,否则可能引起坍孔,影响施工质量。为了提高浆体的早期强度,可以考虑加入适量的外掺剂,起到早强和膨胀的作用;在做配合比实验时,同时做掺加外加剂和不掺加外加剂的两组水泥浆的配合比。根据实验结果进行比较之后,根据实际需要再决定水泥浆是否掺加外加剂。注浆是锚杆施工的一个重要工序,填充土层中的孔隙,形成锚固体,防止锚杆钢筋腐蚀,形成锚杆抗拔力,所以在注浆时一定要严格按照相关规范、规定操作,由于目前没有专门针对抗浮锚杆施工的规范,施工中可以参照土层锚杆施工规范。注浆完成后,在浆体强度未达到要求之前,不得承受外力或扰动。每天至少应制作一组锚杆浆体试块,且每50根锚杆应有一组。
5)锚杆成孔、注浆过程中,会产生一些废水、废浆液和沉渣,这些垃圾必须及时清运,然后冲洗场地,避免废水、废浆液和沉渣进入未注浆的锚孔中,锚杆施工完成后,也应及时清理场地。
6)由于在抗浮锚杆施工过程中,基坑侧壁还有可能同时进行喷锚、水平锚杆、土方等作业,所以要对锚杆进行保护。为了避免夜间土方开挖时,机械进入抗浮锚杆施工区域对锚杆造成破坏,可以在该区域四周用彩带进行围护,每隔5m布置一个警示灯,在未经监理或管理小组同意的情况下,任何机械不得进入该区域作业。对伸出工作面的钢筋用φ100×50硬质橡胶保温管包裹,并用胶带缠绕,防止钢筋破坏;并在完成抗浮锚杆部位插设彩旗,做出明显标记。抗浮锚杆必须分区并且按照一定的顺序进行施工,绝对禁止遍地开花,否则会增大保护锚杆的难度。
7)对地层不均匀性较明显的区域,其摩阻力的离散性较大,在相同上拔力的作用下,锚杆位移相差也较大。一旦其上拔力大于锚杆的极限荷载,位移会急剧加大导致锚杆破坏。这个过程没有明显的过渡阶段,所以在做锚杆抗拔试验时,一定要注意。可以观察地面,因为地表出现裂缝时,上拔力基本在锚杆极限荷载的70%~80%左右,所以可将地面开裂视为锚杆达到抗拔极限的征兆之一。
3结束语
随着建筑地下空间开发利用的日益成熟,如何保护地下室不受地下水浮力的影响而破坏,是当前急待解决的问题。抗浮锚杆因其具有经济性显著、施工方便、受力合理等优点,成为解决地下建筑物抗浮问题较为经济合理的方法,在地下建筑物工程中得到了越来越多的运用。但目前,对抗浮锚杆的设计及施工尚无专门的国家规范和标准可循,对一些环节和细部的问题处理还需进一步完善和统一。随着抗浮锚杆广泛与深入的运用,相信抗浮锚杆技术将逐步得到完善和提高。
参考文献
[1]周宗道.锚杆在地下室抗浮加固中的应用及分析[J].西部探矿工程,2003.
[2]华锦耀,郑定芳.地下建筑物抗浮措施的选用原则[J].建筑技术,2003.
谈抗浮锚杆工程施工 第4篇
抗浮锚杆也称抗浮桩, 是指建筑物重力及其与周边土体摩擦力之和小于地下水对其浮力时, 而采取的基础桩体。抗浮桩不同于一般的基础桩, 有其自身的独特性能, 与一般桩基础的最大区别在于基础桩通常为抗压桩, 桩体承受建筑物荷载压力, 受力自桩顶向下传递, 桩体受力大小随着建筑荷载的变化而变化;而抗浮桩则是桩体承受拉力, 普通抗浮桩受力也是自桩顶向桩底传递, 桩体受力随着地下水的变化及工程主体与周围土体摩擦力的变化而变化。抗压桩与抗浮桩的受力机制正好相反。本文结合某电梯井深基坑工程, 就抗浮锚杆施工进行探讨。
1 抗浮锚杆的工作原理
抗浮锚杆是根据设计要求在基槽内钻孔, 向孔内注入混凝土, 混凝土必须充实整个桩孔, 然后在抗浮桩内植入钢绞线, 钢绞线应对准抗浮桩中心, 并将钢绞线预留一定长度, 然后浇注筏板基础混凝土, 当筏板混凝土强度达到设计强度100%后, 开始张拉钢绞线, 使其具有一定的预应力, 将工程主体与抗浮桩锚固在一起, 工程主体接受的抗浮力是一种合力, 其中抗浮桩贡献了很大一部分, 这样就解决了工程主体向上漂浮的问题
2 抗浮锚杆施工
2.1 施工工艺
(1) 抗浮锚杆桩位设置点。为了使点位设置准确, 一般采用全站仪测定点位, 在点位处固定钢筋并撒白灰, 便于找到位置, 上报监理公司核对无误后, 方可施工。该工程抗浮桩桩径为Υ400mm, 桩距大部分为2.4m, 电梯井、设备基础等动荷载部位桩距为2.1m。桩长大部分为14m, 电梯井、设备基础等动荷载部位桩长为16m。
(2) 钢绞线加工。钢绞线采用3×7Υ5-1860无粘结高强低松弛钢绞线 (ΥS 15.2mm) , 其力学性能应符合GB/T 5224—2003《预应力混凝土钢绞线》的规定, 钢绞线长度要求距桩底1.5m, 桩顶预留钢绞线长度约1.3m, 这是为了考虑下道工序是筏板基础及钢绞线张拉。该工程每根抗浮桩有3根钢绞线, 用锚具将每根钢绞线的底端固定, 固定方式为镦头锚具, 锚具性能应符合GB/T 14370—2008《预应力筋用锚具、夹具及连接器》的规定。每根钢绞线的张拉力为45～55MPa, 用圆形铁板将3根钢绞线套在一起, 目的是保证钢绞线同时锚入桩孔混凝土内。圆铁板直径为Υ200mm, 厚度为20mm, 其上有3个间距相等的孔, 以穿插钢绞线。在铁板中心焊接1根长100mm的钢筋, 将其作为振送钢绞线的支点。严禁将钢绞线外面包裹的胶皮损坏, 以免混凝土进入其内部, 致使钢绞线起不到应有的作用。
(3) 为了保证钢绞线能够顺利地植入桩孔混凝土内, 一般在铁板下面锚固1个锥形铝帽, 铝帽内部填实河砂以避免被压扁
(4) 抗浮锚杆钻孔, 注入混凝土。桩机采用长螺旋钻机, 桩径为Υ400mm, 首先将桩尖对准桩位, 钻杆应调垂直。当桩孔钻至设计深度时, 开始注入混凝土。该工程使用商品混凝土, 强度等级为C 30, 混凝土沿钻杆注入桩孔。刚开始注入时, 钻杆应停在原位3～5s再向上转动, 以利于混凝土充实桩孔底部。此后, 边注入混凝土, 边提升钻杆, 钻杆向上移动速度约为3m/min。当提升至桩孔顶部时, 混凝土注入不应停止, 以便挤压出桩孔内的泥浆, 混凝土宜高出地面300mm。混凝土注入完毕, 将钻杆移开, 紧接着振送钢绞线, 将钢绞线对准桩孔中心, 并将振捣器的钢管插进铁板上的钢筋支点。刚开始依靠振捣器的自重将钢绞线送入桩孔混凝土内, 进入深度约2～3m, 然后启动振捣器振送钢绞线, 钢绞线应垂直进入桩孔混凝土内。操作中, 作业工人应将钢绞线抬起来, 沿着振捣钢管向下移动, 直至振送到位, 再将钢绞线扶正, 使其相对均匀放置, 其点位正好在等边三角形角点。
2.2 施工注意事项
(1) 桩位应按设计要求准确设置, 使桩与筏板等各种基础能够吻合, 便于其上部各工序的施工。
(2) 地下水位应降至基槽标高以下2～3m, 基槽四周应设置排水沟、集水坑, 以便于施工和避免桩机下沉。
(3) 抗浮锚杆施工顺序应合理安排, 保证桩机能够顺利出场, 避免钢绞线损坏。
(4) 抗浮锚杆混凝土的供应必须及时, 保证施工进度和钻杆连续提升, 避免设备损坏。
(5) 混凝土级配应合理, 坍落度应控制在 (200±20) mm, 保证钢绞线能够顺利植入桩孔内。
(6) 钢绞线应对准桩孔中心, 振捣器的动力和振杆刚度应足够大。同时, 应使振杆垂直向下移动, 如果方向偏斜, 很可能将钢绞线植入桩孔周边土体内, 造成钢绞线无法设置到位, 使得该抗浮桩作废。
(7) 桩孔注入混凝土时, 钻杆应缓慢提升, 避免桩孔周边的流沙压入桩孔内形成夹层, 造成抗浮桩成为断桩。
(8) 桩孔混凝土应填实、填满, 直至桩顶, 否则会造成抗浮桩混凝土欠灌。
(9) 钢绞线设置到位后, 应将其外露部位系好并妥善保护, 避免下道工序施工时将钢绞线损坏, 致使无法张拉及固定锚具。
2.3 钢绞线张拉
张拉钢绞线须待抗浮桩混凝土强度达到设计强度100%后进行, 钢绞线张拉槽尺寸为深200mm、宽250mm、长250mm。首先, 将张拉槽清理干净, 直至混凝土基层, 张拉设备采用单孔张拉机, 张拉端采用夹片锚具固定, 单根钢绞线控制应力为31MPa, 张拉作业时应缓慢进行, 避免钢绞线被拉断。张拉作业完毕, 在锚具外预留30mm钢绞线, 用砂轮锯将多余的钢绞线切除, 锚具周围涂刷防锈漆, 最后用防水混凝土封堵。若钢绞线在张拉过程中的控制应力不符合要求或被拉断, 应由设计部门出具加固方案, 一般是在抗浮锚杆顶部筏板表面粘贴碳纤维。
2.4 施工安全保证措施
(1) 由于该工程是在深基坑内施工, 施工中应注意对深基坑支护的监控与维护。
(2) 施工人员进入锚杆施工所在的基坑时, 要经由专门搭设的上下通道通行。严禁向坑内抛掷任何物体。
(3) 对锚杆施工的所有人员必须进行安全教育和技术交底, 并且考核合格。施工人员应遵守安全操作规程, 正确使用安全防护用品, 机电操作人员必须取得相应的岗位合格证。
(4) 钻机、电焊机等机械应设置多级漏电保护, 在原有的三相五线制供电的基础上, 每个机具均应设置漏电开关。
(5) 基坑周围的降水井必须连续降水, 保证基坑表面以下2～3m无地下水;在基坑底周边设排水沟、集水坑, 保证下雨时基坑内的积水能及时排除, 以免各种设备、机具被浸泡损坏。
(6) 施工现场必须设置安全警示牌。
3 抗浮锚杆应用中存在的问题
(1) 抗浮锚杆的渗水问题很难解决。因其内部的钢绞线完全处于地下水中, 并且地下水有一定的压力, 而普通混凝土又不具备防水功能, 水有可能会沿着钢绞线外表向上移动, 最后渗到地表, 这样会影响工程主体的使用功能。
抗浮锚杆工程施工合同 第5篇
发包方：（以下简称甲方）
承包方：（以下简称乙方）
根据《中华人民共和国合同法》的有关规定，经过双方协商一致，甲方委托乙方承担工程设计及施工任务。为明确双方责任、权利和义务，特签订本合同，以便双方遵照执行。
第一条：工程地基加固的范围
1.1工程地点：、1.2工程范围：按设计要求确定为纯地下室抗浮板埋深为-6.5m和-7.5m范围。（详施工方案）
1.3暂定工程量：7869.8米
1.4工程内容：抗浮锚杆工程设计与施工，包括抗浮锚杆桩位的定位放线、施工，并负责抗浮锚杆方案和施工图的设计通过相关职能部门审查通过和验收通过。
第二条：技术要求、施工方案及施工组织设计
2.1执行现行国家或行业规范和标准。
2.2该抗浮锚杆设计方案须经施工图审查单位审查合格并报经甲方确认后方可施工；经施工图审查单位审查合格的设计及施工组织方案作为本合同的附件。
第三条：工期
3.1本工程工期从2011年 3月 25 日起至2011年 5 月 5 日止，完成合同规定全部工作量，总工期42 天。如遇非乙方原因造成的停工时，工期顺延，工期顺延需经甲方书面确认。
第四条：合同价款及支付方式
4.1合同价款
4.1.1本施工合同采用包干单价合同，包干单价为元/m，暂定抗浮锚杆2071根，暂定工程量m（结算时按实际完成工程量结算），暂定工程款为元整（大写人民币：元整）。该包干单价包括完成本合同工程所需的人工、材料、机械费、管理费、措施费、规费、税金、赶工费、定额测定费、安全文明施工措施费、保险费等全部费用。
4.1.2 方案审查时，如对施工方案有调整，按调整后的施工方案进行施工，但单价不再进行调整；
4.1.3 在合同执行的整个过程中，无论任何原因本合同单价都不再进行调整。
第五条：甲方责任和义务
5.1甲方委托任务时，必须向乙方提供地下管线、地下构筑物的资料，该建筑场地的工程地质勘察报告，以及建筑物基础设计图，按时提供已有的技术资料，并能满足乙方编制施工组织设计方案。
5.2指派为甲方现场代表，协调乙方与有关部门的联系，并负责对乙方隐蔽的签证和乙方完成工作量的签证。
5.5按合同约定日期支付工程款。
5.7负责协调乙方与总包及其他分包单位配合问题。
第六条：乙方责任和义务
6.1负责按设计技术要求和规范,编制施工组织设计方案，并报相关部门审查；
6.2乙方必须严格按照施工方案和有关施工规范进行施工，若因质量不符合所产生的返工费用和责任由乙方负责，甲方有权罚款、停工、停发工程款，直至退场；
6.3指派为乙方现场代表，协调甲方与有关部门的联系，并负责对隐蔽的签证和完成工作量的签证，提供现场工作人员名单，施工人员服从土建总包单位的治安、消防、环卫等要求；乙方需严格按照国家及地方的有关法律法规进行安全、文明施工，乙方现场人员及机具等的安全由乙方全权负责，并严格按国家、地方的相关规定购买人员、机具的保险，相关费用已含在本合同包干单价中。
6.4严格按审查通过的施工组织设计方案施工，施工过程中严格按国家现行标准及操作规程进行施工,向甲方提出增减工程量的意见,并办理正式变更手续。
6.5按合同规定的工期和技术要求完成施工任务，并对其质量负责。
6.6乙方必须按照甲方所规定的工期进行施工，若因工期产生的不良后果由乙方自行负责；
6.7施工期间，服从甲方、监理工程师及总包方的检查、监督；
6.8协助负责施工组织设计方案报审和修改，并承担费用。
第七条：工程竣工、工程价款与结算
7.1工程量计量：按实际完成工作量计算，该工程量需经甲方项目部及乙方共同签字确认，并作为结算依据。
7.2 工程款的支付：
（1）乙方严格按报审通过的《抗浮锚杆设计及施工组织方案》施工并完成合同工作量50%时，甲方向乙方支付合同价的%；
（2）乙方严格按报审通过的《抗浮锚杆设计及施工组织方案》施工完毕，经甲方及监理认可的检测单位对单桩、复合地基检测达到设计要求后7天内，甲方向乙方支付合同暂定价的50%。
（3）乙方提交竣工资料，且且相关职能部门审查通过和验收通过后，甲、乙双方办理工程结算后10天内，甲方向乙方结清工程款。
第八条：违约责任
8.1 甲乙双方任何一方无故不履行合同时，有权要求违约方赔偿由此造成的一切损失。
8.2 甲方无故未按合同日期及时拨付工程款项,每超过一日,应偿付未支付工程费的千分之一逾期违约金。
83由于乙方原因，不能按期竣工，每延期一天应向甲方支付￥5000.00元的违约金。
8.3乙方施工完毕后，若单桩、复合地基的检测不能达到设计要求或桩位定位错误，乙方应无条件返工，且乙方负责返工所需的全部费用及重新检测等一切费用，直至满足设计要求并通过甲方指定检测单位的检测。返工期间乙方应向甲方支付￥10000.00元∕天的违约金，且乙方应承担因工程返工导致甲方工期延误造成的一切经济和法律责任。
8.4 由于不可抗力（“不可抗力”解释按国家统一标准）的自然灾害影响施工，工期顺延，不视为违约。
第九条：仲裁
本合同执行过程中发生纠纷，双方应及时协商解决。协商不能解决时，由当地建设行政主管部门调解；调解不成时，可向项目所在地人民法院起诉。
第十条：未尽事宜
本合同未尽事宜，由双方当事人及时协商签订补充协议，有关协议、技术讨论纪要等均为合同的组成部分，与本合同具有同等效力。第十一条：其他
11.1 本合同双方签字盖章后，立即生效。
11.2 双方履行完合同规定的义务后，本合同即行废止。
11.3 本合同一式捌份，甲方肆份，乙方肆份，具有同等法律效力。
甲方:
法定代表人:
或委托代理人：
地址：
开户银行：
帐号：
年月
地下室抗浮锚杆施工方法 第6篇
1.1 工程简介
武汉建工科技中心工程位于武汉市经济技术开发区创业路与沌阳大街交汇处西北角, 本项目主要有地上31层, 地下3层满铺地下室。有关拟建建筑物性质特征详见表1。
1.2 地质概况
根据武汉市勘察设计有限公司提供的勘察报告, 地层分布如表2所示。
1.3 设计概况
根据设计文件要求, 孔径150 mm, 试桩设计桩长不小于22 m, 抗浮锚杆共有905根, 单桩锚杆抗拔承载力特征值为165 k N, 施工完后应取锚杆总数的5%且不少于5根作抗拉试验验收, 试验拉力为1.5倍的特征值。
2 地下室抗浮锚杆施工
2.1 施工方法选择
根据设计要求和地勘报告分析, 底板坐落于 (3) -4碎石混黏土, 根据地勘报告, 锚杆施工要穿过 (3) -4碎石混黏土至 (5) -2中风化泥质粉砂岩, 地下水对施工影响较小, 地层密实, 有碎石层, 锚杆要嵌入中风化岩层, 采用传统钻机无法应对岩层, 施工时间长。综合考虑施工工期、现场文明施工和现场施工环境, 拟选用全套管湿作业施工。
2.2 施工区域划分
场区平面锚杆分布用线框加阴影划分为了六块区域, 分别是施工一区~施工六区, 场区地理位置如图1所示。
2.3 施工顺序
由于武汉建工科技中心项目土方工程采取分区域划分多个工作面施工, 抗浮锚杆的施工也考虑现场实地条件采取分区域施工, 其施工顺序依次为:施工一区→施工二区→施工三区→施工四区→施工五区→施工六区, 其中五区及六区为目前土方工程车辆进出的上下坡道, 待土方工程全部结束, 土方全部清运完毕, 五区及六区方能满足施工条件开始施工。
2.4 抗浮锚杆施工
1) 施工流程。
锚杆施工流程见图2。
2) 施工过程及要点。
a.测量放线。锚体施工在基坑开挖完成后开始, 所以将测量坐标点引至基坑底部做好维护。
对施工场地整平压实, 保证施工平台水平、稳固, 根据总包 (建设) 单位移交的测量控制点进行试桩放样, 在抗浮设计试桩外围设置固定点, 并用红油漆标注清晰, 供恢复、检查使用。
孔位测放完毕后保证桩位偏差不大于10 mm, 并经监理、总包单位现场校核、签字确认后方可施工。
b.钻机成孔。选用全套管进行钻孔, 其成孔方法如下:
桩位放样完成后对桩位附近进行清理整平, 确保钻机施工界面平整、密实, 保证钻机平稳施工。
钻机就位安放平稳后, 调整钻机液压杆长度使导杆垂直, 校正位置使钻头对准桩位中心。钻机对位偏差不得大于2 cm, 钻杆的垂直度要严格控制在1%以内[1]。
下放钻头, 启动钻机钻进。开始钻孔施工时, 控制成孔速度, 确保桩体倾斜度小于1%, 防止锚孔偏斜, 如发现钻杆摇晃或者难以钻进时要放慢进尺。如发现地质条件与勘察报告不符时及时上报监理、业主单位。
锚孔钻进时应经常检查钻头尺寸, 保证钻孔孔径。
采用套管跟进施工工艺上部黏土层, 边钻进边高压泵注水, 利用泥浆将钻渣冲出[2,3]。
穿透到碎石层至岩面套管钻进施工困难时, 换气动潜孔锤钻头施工, 套管跟进防止碎石坍塌, 直至施工到桩底标高, 利用空压机将孔内沉渣吹出, 下放锚体后拔出套管。
钻进过程中, 钻压保持平稳, 不得随意增减压力;破碎岩石中降低钻压力, 完整基岩中采用高压。
正常钻进中, 保持中等转数, 松散土层及破碎岩土中采用低转数, 完整基岩采用高转数。
c.清孔。钻至设计深度后, 通知监理单位验孔, 合格后边提钻边旋转钻头用高压泵注水进行清孔。清孔完成后, 对孔口进行覆盖, 防止杂物落入孔中, 符合要求后植入杆体和注入水泥浆液。
d.杆体制作。试桩锚杆采用3根HRB400Φ22的钢筋制成, 钢筋使用前严格除锈并进行防锈保护, 间隔2 m用长100 mm的HRB400Φ40钢筋将3根主筋帮焊连接。锚杆杆体制作时, 钢筋必须平直, 不得有弯曲;钢筋和对中支架之间焊接牢固, 接触点不得漏焊, 确保杆体位于桩位中心;按照规范要求锚杆杆体采用机械连接, 每个接头错开不小于35d, 加工场地制作安装好后用汽车吊整体放入孔中。
自由段锚固长度不小于40d, 三根锚体均匀布置, 保证夹角在120°±5°;杆体每间隔6 m设置一道定位环, 确保杆体位于孔位的中心。
注浆管采用直径20 mm的硬塑料管, 为防止受注浆压力管爆裂, 管壁不得小于3 mm。注浆管与锚筋采用扎丝绑扎后一起放入孔中, 为保证注浆效果, 注浆管宜通长下入, 不设接头。
e.锚杆运送下放。抗浮锚杆钢筋采用汽车吊或总包塔吊配合下放, 应平稳操作, 上部空孔部位用8做吊筋控制桩顶标高, 垂直下放, 防止锚孔钢筋发生变形, 安放时要平稳、垂直入孔内, 防止在孔内倾斜。下放到设计标高后在吊筋上焊接小圆环穿入钢筋用枕木垫起。注浆管高出孔口150 mm~200 mm, 距孔底宜为100 mm, 防止压浆管阻塞。
f.压浆。采用高压专用压浆泵, 水泥采用42.5普通硅酸盐水泥, 水泥强度不低于32.5 MPa, 采用微膨胀水泥浆液注浆, 水灰比0.38~0.5, 注浆量不小于100 kg/m。
现场边搅拌边注浆, 随拌随用, 浆液应搅拌均匀并过筛, 在初凝前用完。在拔出套管后及时注浆, 保持孔壁测压防止塌孔, 注浆时孔口进行封堵, 灌浆至孔口溢浆即可。
在第一次注浆4 h后进行二次压浆补浆, 将桩孔注满直至浆液溢出为止。
g.按照设计要求制作试块, 每天不超过30根桩作为一组, 项目进行标养, 达到28 d龄期后送质监站检测。
h.成桩保护。
成桩后对桩孔进行标记保护, 严禁机械进入施工场地作业, 破坏桩体。
锚体批量加工后水平放置, 用方木垫起, 堆放不超过3层, 每层锚体之间用方木隔开。
进场水泥要求在近一个月内生产, 存放时用垫木垫起, 离地面不得小于20 cm, 用防水布覆盖, 严禁被雨水淋湿, 存放超过3个月水泥要重新送检, 检验合格后方能使用。
i.锚杆桩达到龄期后进行抗拔试验, 按总桩数5%且不少于5根抽取。
j.锚杆防水。由于抗浮锚杆穿过地下各地层直至锚固层, 形成地下水渗漏路径, 为了保证地下室整体防水效果, 锚杆防水必须处理。工程原设计防水大样较简单, 不能满足防水要求, 为了满足防水效果及便于现场施工, 经与设计方沟通, 对锚杆防水大样进行了深化设计, 锚杆防水大样原设计见图3, 锚杆防水大样深化设计见图4。
3 结语
本工程地下室抗浮锚杆施工, 组织专业工程技术人员对设计图纸和施工勘察资料进行了认真的研究, 通过试桩的施工, 充分考虑了各种影响施工的因素和难点, 对于施工中各分项工程和关键工序间的施工组织、方案及相互协调及衔接等方面的问题, 参考设计图纸和施工勘察技术规范, 同时参照国家、地方、行业有关规范, 采取了一系列较为科学合理的技术措施, 取得了地下室抗浮锚杆施工的成功, 为后期同类型工程施工提供了参考。
参考文献
[1]王恒, 李春雨, 刘平.抗浮锚杆施工技术应用实例[J].建筑技术, 2013, 44 (2) :115-117.
[2]薛雷.预应力抗浮锚杆施工工艺改进[J].山西建筑, 2016, 42 (25) :85-86.
全长粘结抗浮锚杆施工技术 第7篇
随着城市建设的发展, 人们越来越重视地下空间的开发, 地下商城、车库等设施日益增多, 地下空间的用途变得越来越广泛。停车场、体育场馆、商场和大型公共建筑等大跨度空间结构, 普遍存在大面积区域与地下水浮力的平衡问题;尤其是高层群体建筑都设计成纯地下结构或整体裙房, 地下室埋深也逐渐加深, 大部分地下结构由于受到地下水的侵蚀, 抗浮问题逐渐显现。就目前情况来看, 建筑行业还没有形成一个统一的关于地下水浮力的确定以及地下结构抗浮计算规则;以往的规范和操作流程都是漏洞百出, 这对抗浮设计而言无疑是一大难题, 截止目前, 出现地下室上浮事故的工程已不在少数。以往的抗浮方法主要以压重法为主, 近年来抗浮桩的应用也越来越多, 但抗浮桩的裂缝控制与耐久性、抗浮桩与基础的变形协调等问题没有得到很好的解决。抗浮锚杆是一种新的抗浮手段, 具有良好的地层适应性, 所需作业面小, 易于施工。其布置非常灵活, 数量较多, 锚固效率高, 有利于地板均匀受力。由于其单向受力特点, 抗拔力和预应力易于控制, 有利于建筑结构的应力与变形协调, 在许多条件下优于压重和抗浮桩方案。
2 常见的抗浮锚杆形式
2.1 全长粘结抗浮锚杆
全长粘接抗浮锚杆杆体多是大直径螺纹钢筋, 通过扩大钢筋截面、涂刷防腐涂层进行防腐处理, 在混凝土底板内浇筑锚杆头部, 再进行简单的防水处理即可。其不施加预应力, 是一种被动抗力形式, 锚固力发挥作用需要较大变形。但由于其构造简单, 适合土层、岩层、沙砾层等, 且施工效率高、周期短, 相比其它形式的抗浮锚杆造价较为经济, 是目前广泛采用的一种抗浮锚杆形式。
2.2 普通预应力抗浮锚杆
普通预应力锚杆可施加预应力, 有自由段, 是一种主动抗力形式, 利用钢绞线、钢筋来制作杆体, 锚杆通过锚具锚固在底板上, 可重复张拉锚杆。
2.3 压力分散型锚杆
压力分散型锚杆基于单孔复合锚杆法原理, 主要将多个承载体设置在锚杆的各个方位, 采用无粘结预应力钢绞线将总的锚杆力分散给每个承载体, 使集中拉力转化成几个较小的压力, 并分别作用在几个短的锚固段上。
3 全长粘结抗浮锚杆施工技术
3.1 施工流程
为确保抗浮锚杆达到设计抗拔力, 应先做抗浮实验锚杆。抗浮试验锚杆成功后, 才开始大规模的锚杆施工。抗浮锚杆最好在浇筑底板垫层混凝土封闭基底土层后, 再开始锚杆施工, 以防基底原有土层结构在水的浸泡下被破坏而降低基底土层承载力, 结束锚杆施工后不会扰动锚杆, 破坏其水泥固结体;并且钻机活动也不会因基底泥泞而受到限制, 拖延工程进度。
全长粘结抗浮锚杆施工流程如下:
3.2 施工方法
3.2.1 制作锚杆
(1) 杆体锚筋按设计焊接和弯折, 锚固长度和设计要求, 并考虑与底板 (筏板或承台) 的锚固段长度, 同时把注浆管捆绑在杆体锚筋骨架上, 杆体下端比注浆管长150m m, 把握好捆绑的松紧度, 太松了注浆管容易掉落, 太紧了不易拔出。 (2) 杆体锚筋骨架间距1500mm (根据设计要求) 装设定位器, 确保骨架制作平顺, 焊接牢固。杆体保护层不小于25mm, 锚头锚固在底板中不小于40d (d为钢筋直径) 。 (3) 锚杆孔口上下各250~500mm长部位进行防腐处理 (可涂环氧树脂) ;锚杆头部 (按设计尺寸) 出垫层处设置压浆封口钢板, 尺寸不小于杆体直径。
3.2.2 锚孔定位
(1) 锚杆按设计或自行统一编号, 用经纬仪或全站仪测放出各施工区抗浮锚杆的孔位, 用木桩或钢筋头做出标记。 (2) 锚杆孔位允许偏差≤50mm, 特殊情况经设计单位与业主单位同意后适当移位。
3.2.3 成孔
(1) 岩层采用潜孔钻机配合空压缩机进行干作业成孔, 成孔直径不小于130mm, 注浆前保证空内干净。 (2) 土层、沙砾层采用地质钻钻进, 泥浆护壁, 成孔后清水洗孔除浆。成孔完成后即下入锚杆注浆, 以免时间太长塌孔。 (3) 流塑性较大的土层、沙砾层当无法钻进成孔时, 采用地质钻加钢管套管跟进钻入, 进入锚杆底部后立即下锚, 然后开始一次注浆, 边注浆边拔套管。 (4) 锚杆垂直度允许偏差不得超过1%, 为避免钢筋底端腐蚀, 根据施工要求, 成孔深度应该比设计深度深200~300m m。在成孔环节, 现场工作人员必须实时监控孔内返浆的情况, 及时调整不合理的操作流程, 确保成孔效果。同时还要详细记录每根锚杆成孔的具体细节。
3.2.4 清孔
清水清孔将空内沉渣排掉, 待孔口返出沉渣较少、洁净的水才可以停止清孔。在这个过程中, 注意把握清孔时间, 否则时间太长了可能塌孔, 破坏注浆质量。
3.2.5 下锚
(1) 制备好锚杆后, 下锚前对注浆管进行检查, 确保其不堵塞、无裂痕, 且接口牢固。 (2) 根据所设计的杆体长度及现场情况, 可用人工、钻机架、塔吊等将锚杆吊入孔中, 安放过程中, 可能会发生部件松脱或锚杆弯折、扭曲, 应尽量防止此类问题出现。下锚时, 如果不能将遇杆体下放到孔底, 就要拔出杆体, 通过钻机重新扫孔再继续下锚。 (3) 将杆体下放到规定的孔位后, 量测并记录顶部标高, 保持整体平整, 以免无法正常安放混凝土底板的受力钢筋, 或杆体在混凝土底板中的锚固不够长。
3.2.6 注浆
(1) 在锚杆施工过程中, 注浆环节属于关键工序之一。对土层中的孔隙进行填充, 使其构成锚固体, 以免锚杆钢筋被腐蚀形成锚杆抗拔。 (2) 注浆再通过孔底返浆法, 导管两端分别连接杆体注浆管和压浆泵, 正常情况下都用Φ30mm的pvc采管、胶管当作导管。施工时, 最好采用42.5MPa以上的普通硅酸盐水泥和0.4~0.6的水灰比设计, 同时确保浆液强度及其流动性符合设计要求。根据设计要求以及地质层情况, 可选用适合的外加剂掺入浆液中。 (3) 锚杆采用简易二次注浆, 结合穿越的地质层情况, 一次注浆压力参考值可为0.6~1.2MPa, 二次注浆压力参考值可为1.5~2.5MPa, 一次注浆4~8h后进行二次注浆。注浆过程最好一气呵成, 做好全程记录, 直到孔口溢出浆液就才可以根据相关规范拔出注浆管。
4 质量保证措施
4.1
施工前应会同业主、设计、监理、施工各方进行技术交底, 认真分析抗浮实验锚杆的各项基础参数, 严格按照施工方案施工。
4.2
严格检查进场的各种原材料, 层层把关, 坚决杜绝劣质材料进入施工现场。将锚杆杆体表面的膜锈、油污等清理干净, 确认其没有扭曲或损伤后才可下锚。
4.3
注浆时, 注意保持施工场地清洁、卫生, 随时清理现场的沉渣、泥浆、废浆液和废水, 以免其流入注浆锚孔中。
4.4
注浆结束后, 浆体强度还未达到施工规范以前, 注意避免其受到外力扰动。
4.5
施工过程中, 应认真做好成孔以及注浆记录, 并做好各个工序的检查记录。
5 锚杆抗拔承载力检测
抗浮锚杆只承受单向抗拔力, 因此, 检测抗拔承载力的过程实际就是检测抗浮锚杆质量和功效的过程。根据土层锚杆的检测要求, 我们将抗浮锚杆的检测数量确定为施工锚杆数量的5%。如果对抗浮锚杆实行分区施工, 就将每个区域数量的5%确定为检测数量。
锚杆抗拔承载力以单根锚杆抗拔极限承载力标准值 (Rk) 作为合格与否的评定标准, 单根锚杆抗拔极限承载力标准值 (Rk) 根据试验确定。单根锚杆抗拔承载力特征值 (Rt) 与单根锚杆抗拔极限承载力标准值 (Rk) 的关系按下式确定:Rt=Rk/K
式中K为安全系数, K=2.0。
6 结束语
对于工程建设而言, 抗浮锚杆的受理比较合理, 且经济实用, 便于施工, 因此可以作为一项既经济有科学的施工方法来处理地下建筑物抗浮问题, 大量地下工程建设也充分证明了其可行性。但目前, 对抗浮锚杆的设计及施工尚无专门的国家规范和标准可循, 对一些环节和细部的问题处理还需进一步完善和统一。如抗浮锚杆与底板的节点可能成为防水体系的薄弱部位、对抗浮锚杆的的耐久性也缺乏可靠的技术控制等等。随着抗浮锚杆越来越多的应用在众多工程实践中, 我们可以预见抗浮锚杆技术会逐步得到完善和提高。
参考文献
[1]CECS22:90土层锚杆设计与施工规范.
[2]GB50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范.
武城·红城抗浮锚杆设计与施工 第8篇
武城·红城位于成都市九兴大道, 由四栋18层住宅楼及1F纯地下室组成 (局部为2F) , 主楼高56.80米左右, 采用框剪结构、筏板基础;地下室拟采用柱下独立基础。设计±0.00标高为501.00m。地下室部分和1#主楼A、B单元间基底需施工抗浮锚杆, 具体要求如下:
(1) 单根锚杆抗拔设计值为280KN。
(2) 抗浮锚杆施工范围:纯地下室部分和1#主楼A、B单元间基底, 抗浮平面面积约3200m2, 基底标高为-9.4m。
(3) 抗浮锚杆位置和间距:已由设计在基础图中标示具体位置, 一般间距为3.0m, 总数量约400根。
2、场地工程地质及水文地质条件
勘探深度内, 场地地层从上至下依次为:第四系全新统人工填土层 (Q4ml) 、第四系全新统冲积层 (Q4al) 。地层岩性分述如下:
(1) 第四系全新统人工填土层 (Q4ml) :
a、杂填土:色杂。主要由砖瓦块及少量粘性土等组成;结构杂乱, 松散。湿。
b、素填土:灰、灰黄色。主要由粘性土组成, 混少量砖、瓦碎屑及植物根系等。以可塑 (稍密) 为主, 湿。
场地人工填土层分布连续, 厚度1.2~4.5m。
(2) 第四系全新统冲积层 (Q4al) :
a、粉质粘土:灰黄色;含铁、锰质氧化物及其斑痕, 局部地段底部夹薄层粉土、细砂。分布基本连续, 局部地段缺失, 最大厚度约3.2m。b、细砂:灰黄、灰色。系长石、石英、云母细片、岩屑及暗色矿物等颗粒组成;松散。湿。不连续分布于卵石土层顶部;最大厚度约0.5m。c、中砂:灰色。系长石、石英、云母细片、岩屑及暗色矿物等颗粒组成, 部分地段混20~40%卵砾石。松散, 湿~饱和。部分孔段根据动力触探击数划分, N120动力触探实测平均击数为2.24击/dm。呈透镜体状分布于卵石土层中, 最大厚度约1.8m。d、卵石:灰黄色、黄灰色。卵石成分系岩浆岩及变质岩类岩石组成。多呈圆形~亚圆形。一般粒径3~8cm。部分粒径大于15cm, 混少量漂石。充填物主要为中砂, 混少量粘性土及砾石, 含量约15~45%。以弱风化为主。湿~饱和。卵石顶板埋深3.5~4.6m。按卵石土层的密实程度、N120超重型动力触探击数以及充填物含量等的差异, 根据市地基基础设计规范 (DB51/T5026-2001) 可将其划分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石和密实卵石四个亚层: (1) 松散卵石:充填物含量约35~45%, 部分地段偶夹厚度<30cm的薄层中砂。钻进容易, N120动力触探实测平均击数为3.24击/dm。 (2) 稍密卵石:充填物含量约30~35%。钻进较容易, N120动力触探实测平均击数为5.73击/dm。 (3) 中密卵石:充填物含量约20~25%。钻进较困难, N120动力触探实测平均击数为8.52击/dm。 (4) 密实卵石:充填物含量约15~20%。钻进困难, N120动力触探实测平均击数为13.89击/dm。勘察期间, 场地内及周边未发现地表水分布。场地地下水为埋藏于第四系砂、卵石层中的孔隙潜水。其主要补给来源为大气降水及区域地下水, 通过地下径流、蒸发等方式排泄。砂、卵石层为主要含水层, 具较强渗透性。受场地周边工地施工降水影响, 水位埋藏较深;勘探结束后, 测得孔隙潜水稳定水位埋深6.7~7.4m, 相应标高为493.54~494.1m。据勘察成果分析, 丰水期间场地地下水位最高水位埋深应在3.0m左右, 相应标高497.50m左右。
3、抗浮锚杆设计
(1) 锚固地层计算参数
根据业主提供的基础平面布置图抗浮锚杆设置范围, 本工程±0.00为绝对标高501.00m, 抗浮锚杆设置范围内基坑底标高为-9.4m, 根据地勘资料, 抗浮锚杆设置范围内基坑底锚固地层主要为中密~密实卵石层, 各土层与锚固体的摩阻力特征值为:松散卵石:qsi=50KPa, 稍密卵石:qsi=70KPa, 中密卵石:qsi=90KPa, 密实卵石:qsi=120KPa。
(2) 锚固段长度计算
根据市地基基础设计规范第11.4.9计算公式:Nt=πd Lqsi
式中:Nt-单根锚杆抗拔力设计值 (KN/根) ;
d-锚杆孔直径 (m) , d=0.130m;
L-锚杆锚固长度 (m)
qsi-锚固体与土体间的摩阻力特征值 (KPa) , 取120 Kpa
Nt=πd Lqsi
280=3.14×0.13m×L密实×120Kpa
则:锚固段长度L=5.72m, 为便于施工, 取锚固段长度L=6m。
(3) 锚杆体设计计算
锚杆 (索) 截面积As≥KtNt/fyk
Kt-锚杆杆体抗拉安全系数, Kt=1.8
Nt-锚杆的轴向拉力设计值 (KN) ;
fy-锚筋的抗拉强度标准值, 钢筋fyk=335MPa;
采用2Φ25+1Φ28的II级螺纹钢, 锚杆截面积为1596.69mm2>1505mm2, 满足要求。
(4) 抗浮锚杆设计参数
锚杆孔直径 (m) , d=0.130m;锚固长度及总工程量:6m/根;总长度约2400米。锚杆杆体材料:2Φ25+Φ28的II级螺纹钢;锚杆锚入筏板砼为1.2m。
4. 锚杆施工工艺
(1) 测量放线。素混凝土垫层施工完成后, 以建筑轴线为准, 用钢尺测量定出锚杆位置, 并用钢钉打入混凝土内做标记。若土方需超挖回填素混凝土的, 需通过测量标记好锚杆位置, 并预埋φ200mm的PVC管。
(2) 锚孔钻进施工。钻机就位后调整钻机的垂直度并开始试机, 装上钻头和套管, 开始钻进时用1/3的气量进行冲击钻进 (严禁旋转) , 待进入地层20cm以上后逐渐加大气量并开始旋转。在施工过程中必须密切注意套管的跟进状态, 防止脱管。钻至设计孔深度后继续钻进20cm, 并加大供气量将孔内残渣完全排出。在钻进过程中操作手必须密切注意钻机施工情况, 防止卡钻及钻头脱落情况的发生, 同时因施加过大的压力而导致钻机的倾倒。锚孔直径偏差应小于±100mm;锚位偏差不应超过50mm;锚孔垂直度偏差应小于孔长的0.5%。
(3) 钻孔、清孔。本工程的锚杆孔采用风动高频冲击的方法施工, 钻进时采用干成孔, 对孔口吹出的渣土不断进行清楚。待钻孔达到设计深度后, 继续钻孔500mm, 钻孔完毕后, 采用高风压清孔, 清除空内岩屑、泥渣等残留物。注意成孔过程中应做好洒水防尘等措施, 以免影响施工进度。
(4) 锚杆制作。钻孔过程中, 同时组织工人制作钢筋锚杆, 按设计要求制作, 钢筋应平直、顺直、除油、除锈;锚杆连接采用锥螺纹机械连接, 并按规范要求及时送检。
(5) 锚杆安放。采用吊塔起吊配合安装, 安放锚杆应防止杆体扭曲压弯, 注浆管随锚杆一同放入孔内, 管端离锚杆底为50~100mm, 安放好后, 杆体始终处于钻孔中心。下锚杆时在注浆管与锚头做一标记, 下锚时锚杆与注浆管同时送入孔内, 并测量杆体标高定好锚杆, 下锚完毕, 再次检验注浆管与锚头是否齐平, 如发现注浆管被拉出, 应重新下锚。
(6) 配置水泥砂浆及水泥浆。按设计要求配置水泥砂浆, 其配合比采用实验室的配合比, 水泥浆按水灰比0.5配置, 根据现场按质量换乘体积计算, 水用桶衡量, 水泥用斗车衡量, 砂用桶衡量。
(7) 注浆。锚杆成孔并安放锚杆后, 填砾石后拔导管, 填砾石直径为5-15毫米, 并随即压力注浆 (1:1水泥砂浆) , 注浆压力0.4-0.80Mpa, 水灰比0.4~0.5, 形成细石砼杆体。注浆应确保注浆质量, 应采用孔底加压注浆, 孔口溢浆后缓慢提升注浆管。然后反复补注浆, 直至孔内浆体饱满无空洞。
(8) 锚杆基本试验。根据设计要求, 本工程地基基础设计等级为甲级, 单根锚杆抗拔力应通过现场基本实验确定, 基本实验按BD51/T5026-2001附录M执行, 锚杆根数不应少于3根, 采用循环加荷的实验方法。
5、施工质量保证措施
施工中除遵照施工设计图和施工规范、验收规范的要求外, 还应达到以下要求:
⑴、施工前应逐级逐层地进行技术交底, 严格按照施工图要求组织施工, 并随时检查施工执行情况, 做好隐蔽工程验收记录并及时评定施工质量。⑵、认真学习贯彻施工技术规范, 熟悉施工程序, 对专业技术人员定期组织学习, 对施工的操作工艺事先进行检查, 确保施工是按规范要求的操作程序进行后, 方可允许开工。 (3) 、全面贯彻质量第一, 预防为主的方针, 落实质量管理体系和保证体系, 在编制质量目标计划时应贯彻本企业已成熟的质量管理手册, 在施工过程中, 应采取保证工程质量的连环责任制形式组织施工, 即上道工序为下道工序负责, 道道工序有兼职质检人员自检、专职质检人员随机抽查。各道工序的验收应实行复核制, 各项原始记录应准确填写。 (4) 、从材料质量抓起, 所有进场材料 (钢材、水泥、砂石必须具有生产厂家的合格证及必要的检验证明资料) , 进场后应进行物理力学和化学的符合性抽样检验, 确认合格并经监理工程师认可后, 方能使用, 不合格的材料不得使用。 (5) 、项目经理部设工程技术部, 负责全面试验工作, 并对各班组试验工取样和试块制作进行指导监督。负责施工项目的检验及试验取样送样工作。 (6) 、各施工项目的混合料配合比由试验室试配 (委托) 。所有计量设备均应事先进行核定, 超出标定期限的计量器具不得使用。 (7) 、落实企业质量管理手册, 推行ISO9001国际质量标准, 认真搞好施工技术、施工质量管理工作, 各个环节、各道工序采用现代化管理手段, 提高产品质量。
6. 结论
本文中通过对本工程的抗浮锚杆施工的研究, 可知, 采用抗浮锚杆对其基坑底板做了永久性的抗浮结构, 从检测结果看, 取得了良好的效果, 满足了基底由于上部结构及回填土难以平衡地下水浮力的要求
参考文献
[1]《岩土工程勘察报告》 (成都市勘察测绘研究院07.11.5) .
[2]《抗浮范围平面图》 (中国建筑西南勘察设计研究院有限公司) .
[3]《成都地区建筑地基基础设计规范》 (BD51/T5026-2001) .
[4]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 (GB50202-2002) .
[5]《岩土锚杆 (索) 技术规程》 (CECS22:2005) 中国工程建设标准化协会标准.
抗浮锚杆在工程中的应用 第9篇
锚杆是一种深埋入土体的受力拉杆, 主要承受由土压力和水压力等多种荷载所产生的拉力。锚杆用来抵抗地下水的浮力时, 通常将之称为抗浮锚杆。抗浮锚杆所受的拉力, 通过杆体和灌浆形成的锚固体与锚固岩土层之间的摩阻力来提供抗拔力。抗浮锚杆一般采用高压注浆工艺, 这样能使得浆体很好的渗入到岩土体的空隙和裂缝里, 摩阻力越大, 就更有利于抗浮。
2 施工准备
在进行抗浮锚杆工程施工时, 要根据其工程的具体情况来做好施工的前期准备工作。一般来说在水泥的选择上可以选用325普通硅酸盐水泥, 中砂和水灰比为0.4, 钢筋可以采用HRB4000级ф25, 同时水泥和砂以及钢筋必须提前进行材料复试检验, 合格以后才能进行使用。对于成孔设备一般选择液压凿岩机和履带式潜孔钻机各一台, 砂浆挤压注浆泵一台, 砂浆搅拌机两台以及进行锚杆加工时所需要的电焊机、切割机等钢筋加工设备。
在金城世纪花苑工程中, 锚杆采用3根呈三角组合的ф25毫米的HRB400钢筋, 在锚杆的两端加焊定位器, 以此确保钢筋的位置。钢筋下料长度应该为下岩深度加外露长度, 同时用切割机进行切割。在钢筋的平直部分进行加工时要照按设计要求, 并且所有的尺寸差必须全部满足相关规范中所规定的值。
锚杆也要做好相应的防腐措施。可以再垫层上下各200毫米范围内涂上抗腐材料, 如:环氧树脂等, 以此来减少地下水对锚杆的锈蚀。为了保证防水效果, 应该在环氧树脂100毫米标高处加焊止水板。如下所示:
3 施工流程
3.1 定位。
在做好施工前期准备工作并且将工作面清理完毕后, 就要对锚杆平面图进行详细的研究, 根据制定好的控制点和轴线以及锚杆平面布置图进行测试放置。要注意在进行测试放置时务必做到位置的准确, 要求在测试放置过程中做好详细记录, 对其锚杆位置检查无误后再报监理审核。并且还要在边坡上设置永久控制点, 供测试放置、恢复以及检查桩之用, 以此保证在施工过程中能够经常性的进行复测, 确保孔位的准确。在孔位定位完毕以后保证其偏差不大于10厘米。
3.2 钻孔。
在确定了锚杆的具体孔位以后, 就需要进行钻孔了。用准备的液压凿岩机进行锚杆孔位的钻孔, 钻头的直径为146毫米, 在连续钻孔后, 开孔直径可以扩大到150毫米。这种成孔方式是利用空压机产生的高压空气进行排渣的。在达到设计深度以后, 不能够立即停止钻孔, 需要继续稳钻1~2分钟左右, 以防止底端头达不到设计的锚固直径以及造成后续的灌浆不充分。同时为防止塌孔或缩颈, 可以根据不同地质情况, 适当的采取钢套筒、井点降水或者是水泥浆护壁等防范措施。
3.3 清孔。
在利用液压凿岩机成孔后, 如果遇到地下水较多就会造成湿孔, 这时应该用清水将孔洗干净, 直至孔内流出清水为止, 以防止污水中的颗粒造成孔洞的堵塞。如果钻出的孔中没有或者是地下水较少, 就可以利用空压机产生的高压空气将残渣清理出孔洞。
3.3 注浆。
在孔洞清理完毕以后, 就可以进行注浆了。注浆时要注意将注浆管插入孔底注浆, 注浆时要等待浆体从孔口溢出后再慢慢的拔出注浆管, 切记不可一次性快速拔出, 否则会导致注浆不充分。在砂浆回缩以后不断补浆, 直到孔洞中没有发生回缩为止。
3.4 锚杆安放。
在注浆完成后要及时快速的将已经加工完毕的锚杆垂直插入孔内, 如果锚杆没有垂直插入, 不得拔出锚杆, 应该快速将其在孔内纠正过来。同时核对锚杆的外露长度和定标高度以确保与结构底板钢筋的有效锚固。
当所有锚杆施工完毕, 注浆强度达到设计值的90%以后, 锚杆按5%的比例抽取, 进行抗拔承载力检测。在检测过程当中同时绘制Q-S曲线图, 其结果显示在最大实验荷载为525KN (根据锚杆设计抗拔承载力特征值350KN的1.5倍) 下持续施加荷载十五分钟, 如果均未出现与其集体滑移等破坏现象, 且锚头最大位移均小于2.0毫米时, 就可以确定该批锚杆全部合格。
4 防水措施
由于锚杆钢筋穿过底板, 破坏防水层, 地下水就会沿着钢筋向上从底板混凝土中渗出, 因此是地下室防水最薄弱的一个环节, 为了保证锚杆的耐久性, 达到有效的防水效果, 可以采取以下措施。
4.1 可以在锚杆的端部加焊止水钢板, 在焊接时要求焊缝必须饱满均匀, 焊渣清理干净。以此阻止地下水在压力的作用下沿锚杆钢筋向上渗透, 导致地下室渗水的情况发生。
4.2 可以在锚杆根部垫层上涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料两遍, 使其最终的厚度在0.8~1.0毫米左右, 利用混凝土本身的成分在混凝土内部发生反应, 反应的产物就是一些不溶于水的纤维状结晶生成物, 以此来堵塞毛细孔通道, 降低建材的空隙率, 提高密实性, 从而达到防水的最终目的。
4.3 可以在防水卷材上涂刷一遍4毫米厚的改性沥青防水涂料, 利用其良好的涂覆和粘合性来防水, 收口后要注意浇筑防水保护层混凝土。
4.4 等到基础底板钢筋绑扎完毕以后, 将露出的锚杆断部钢筋与底板混凝土同时进行浇筑, 尤其要加强锚杆部位的混凝土振捣施工, 实践证明混凝土作为底板防水的最后一道屏障, 其防水作用是最重要的, 效果也是非常明显的。
5 施工过程注意事项
5.1 设备检查。
在进行抗浮锚杆施工时, 要对施工单位钻孔设备钻头的切削性能、泥浆处理设备等与施工效率和质量息息相关的机械、仪器都进行全面的检查, 以确保在能安全顺利的进行施工。
5.2 做好测量工作。
施工人员要认真研究质量检测设备的准确性以及可靠性, 如大小应变动测得适用范围等。检测结果如果不准确, 就容易引起纠纷, 对其处理不当会降低安全度, 使工程留下安全隐患。
5.3 规范管理、监理工作。
施工过程中提高并完善管理水平, 应该以工序的控制和事前控制为主, 建立起系统化、自动化的动态管理制度和方法。并且在锚杆的施工过程中既要做到严格监理, 在关键工序施工时进行旁站, 又要有一定的服务热情, 使得把工程的质量隐患消除在萌芽之中。
6 结束语
在建筑过程施工中, 抗浮锚杆对于消除地下水的浮力, 对工程的安全稳定起着不可或缺的作用。在抗浮锚杆的施工中, 只有做好前期工程准备, 规范工程施工, 促使施工人员具备一个积极负责的工作态度, 才能保证工程的顺利开展, 为建筑工程的施工质量奠定下良好的基础。
参考文献
[1]崔博彦, 张书勇, 陈程.深圳大运中心体育场抗浮锚杆设计介绍[A].第三届全国建筑结构技术交流会论文集[C].2011.
[2]田文勇.地下建筑抗浮锚杆的设计[J].商品与质量·建筑与发展, 2010, (1) .
[3]魏明.水泥基渗透结晶型防水材料在带抗浮锚杆地下室底板防水施工中的应用[J].中国高新技术企业, 2009, (11) .
[4]陈科荣.厦门世贸中心地下室上浮原因与抗浮锚杆基础加固措施[A].工程结构鉴定与加固改造[C].2002.
地下室抗浮锚杆设计和应用 第10篇
1 工程概况
本工程位于厦门湖边水库上湖洪塘片区, 为一个地上6幢25～28层, 地下一层的住宅小区。工程建筑面积108082㎡, 其中地下室面积为15860㎡, 上部无塔楼的单层地下室面积8780㎡, 地下室底板埋深5.3m, 塔楼部分采用人工挖孔桩, 持力层为中风化花岗岩层, 计算沉降量为15～18mm, 单层地下室部分采用天然筏板基础, 基础持力层为残积砾质粘性土层, 计算沉降量为5mm, 为调整沉降差, 地下室间设置沉降后浇带, 后浇带应在主楼封顶且主楼沉降量达到10mm后方可浇筑;场地地下水主要贮存与运移于残积砾质粘性土层及各风化岩带的孔隙-网状裂隙中, 总体水量不大;场地较稳定, 不存在岩溶作用, 未发现埋藏的河道、墓穴、溶洞等, 场地平整至设计地下室底板底标高后, 基本上无软弱土层分布;地基稳定性好, 地下水较贫乏;地下水对混凝土无腐蚀性, 对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下无腐蚀性。
2 抗浮设计
根据地质勘察报告, 本工程的地下室设计抗浮水位取室外地面以下0.5m, 地下室剖面如图1所示。
故F浮= (5.30m-0.5m) ×10kN/m3=48kN/㎡ (标准值)
地下室自重 (标准值) :
F抗
F浮>F抗, 所以应进行抗浮设计。
地下室底板大部分落在残积砾质粘性土层上, 该土层的天然地基承载力特征值为250kN/㎡, 能满足单层地下室天然地基要求;该土层以下不存在软弱土层及强透水层, 场地地质良好, 技术经济比较如表1。
备注:由于地下室水浮力比自重大, 采用筏板基础与桩基础底板造价基本没差别
3 锚杆设计
由于锚杆抗拔设计无明确的规范条文, 设计时参考《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002) (以下简称《地基规范》) 及《建筑边坡工程技术规范》 (GB50330-2002) (以下简称《边坡规范》) 的有关内容进行计算和构造措施。
(1) 土力学参数
单层地下室筏板基础位于残积砾质粘性土层上, 土层分布相对均匀, 根据地质勘察报告,
计算了4种典型剖面的平均厚度和物理力学指标, 见表2。
物理力学指标为地质勘察报告推荐值
(2) 锚杆抗拔承载力特征值计算
锚杆设计直径为D=130mm, 基底以下土层性质良好, 按全粘结锚杆设计, 根据土层及施工情况, 设计锚杆锚固长度la为8m。
根据《地基规范》第6.7.6条, 对永久性锚杆的初步设计, 可按下式估算:
Nak=ζfurhr=112kN
式中:Nak为锚杆抗拔承载力特征值;ur为锚杆周长, 为0.408m;hr为锚杆锚固段锚入岩层的有效锚固长度, 本工程按各土层平均高度取值, 即土层③5m, 土层④1.75m, 土层⑤1.25m; f为水泥砂浆与岩土层的粘结强度特征值, 同表1中的frb; ζ为经验系数, 对于永久性锚杆取0.8。
设计取Nak=100kN。
(3) 锚杆钢筋截面积计算
锚杆体选用三级钢, fy=360N/mm2
根据《边坡规范》第7.2.2条
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式中:As为锚杆钢筋面积;Na为锚杆抗拔承载力设计值, Na=1.3Nak; ζ……2为锚筋抗拉工作条件系数, 对于永久性锚杆取0.69;γ0为工程重要性系数, 取1.0。
设计选用1Ф28 (三级钢)
(4) 锚杆钢筋与锚固砂浆的锚固长度计算
根据《边坡规范》第7.2.4条
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式中:l为锚杆钢筋与砂浆间的锚固长度;d为锚杆钢筋直径;fb为钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值, 设计砂浆为M25时, fb=2.1MPa;ζ3为钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数, 对于永久性锚杆取0.60。
(5) 锚杆布置
根据以上内容, 选定锚杆直接D=130mm, 锚杆钢筋为Ф28 (三级钢) , 锚杆长度la=8 m, 全粘结, 采用M25水泥砂浆, 如图2所示。
单根锚杆抗浮面积为
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地下室柱网为8.1×8.4㎡
柱网内布置锚杆根数为n≥8.2根,
采用基础板下均匀分布的方式进行布置, 平面布置如图3。
显然, 锚杆的作用力对地下室底板 (梁) 的抗弯、抗剪是有利的, 局部抗冲切验算如下:
Fl≤ (0.7βhft+0.15σpc, m) ηumh0=265kN 满足要求
其中:βh=1.0 ft=1.57N/mm2um=3.14×428mm
σpc, m=3.0N/mm2η=1.0
(6) 注浆设计
锚杆注浆采用425#普通硅酸盐水泥, 细砂搅拌而成, 砂浆的强度为M25, 坍落度约75mm左右, 注浆压力应≥1.0MPa;且应采用二次注浆, 二次注浆选用水灰比0.45～0.5的纯水泥浆, 注浆压力≥2.0MPa。
4 基本试验
锚杆全面施工前, 会同参建各方选择三根进行基本试验, 根据试验数据作为调整设计和指导施工的依据。根据现场实际情况, 基本试验的位置选择在钻探孔附近, 各土层厚度如表1中点1、2、3示意, 试验锚杆的钢筋选用1Ф32 (三级钢) , 锚杆钢筋的锚固长度为4m, 试验结果如表3。
根据以上试验结果, 锚杆的极限抗拔承载力为≤210kN, 本工程锚杆设计是可行的, 锚杆与土体的粘结强度及钢筋与砂浆的粘结强度均满足要求, 锚杆施工基本可靠。根据试验点3的土层对地勘推荐的粘结强度特征值作验算:
地勘推荐平均值:f= (7×24+1×110) /8=34.75 kPa
根据《地基规范》第6.7.6条验算实际平均值:
f=Rt/ (ζurhr) =40.2 kPa 各参数取值同前
可见, 地勘推荐的粘结强度特征值是偏安全的, 可以作为设计依据。而且, 土层锚杆设计时可按《地基规范》中岩层锚杆的相关内容进行设计, 设计锚杆体钢筋及其与砂浆的粘结强度可参考《边坡规范》有关内容进行验算。
5 锚杆施工要点
(1) 钻孔施工应做好对中支架, 使保护层均匀, 形成完整的握裹体。在钻进过程中, 泥
浆性能会因钻孔情况的变化而发生变化, 应及时调整泥浆的性能, 维持正常的钻进。
(2) 杆体应在注浆前放入, 插入孔内的深度不应小余锚杆长度的95%, 且应防止制作好
的杆体损伤或溅到油渍, 不得扭压和弯曲, 需要连接时应采用机械连接。
(3) 注浆时应自下而上连续灌注。
6 锚杆验收
锚杆验收试验的锚杆数量取锚杆总数的5%, 本工程共检测60根;最大试验荷载取锚杆设计特征值的二倍。《锚杆检测报告》由厦门市建筑工程检测中心有限公司提供, 试验结果显示, 全部样品在200kN荷载作用下, 锚头位移稳定, 未出现破坏现象, 均满足设计要求, 试验结果如表4。
7 结语
本工程采用了锚杆抗浮技术, 不但保证了工程的质量, 而且在工期和经济上都取得了显著的效果;锚杆抗浮较其它技术抗浮有显著的优点。由于土层的不确定性, 锚杆全面施工前应进行基本试验。
参考文献
[1]《建筑边坡工程技术规范》 (GB 50330-2002) , 北京:中国建筑工业出版社, 2002
[2]《建筑地基基础设计规范》 (GB 50007-2002) 北京:中国建筑工业出版社, 2002