超深圆砾层地质条件下抗浮锚杆施工质量控制

超深圆砾层地质条件下抗浮锚杆施工质量控制

李铸明

广西建工集团第一建筑工程有限责任公司

摘要：抗浮锚杆是工程建设项目中常见的受拉构件，主要在能够满足地基承载力设计要求，而不能满足抗浮设计要求时使用。本文对超深圆砾层地质条件下的抗浮锚杆施工技术与质量控制方法进行论述，仅供参考。

关键词：超深；圆砾层；抗浮锚杆；质量控制

引言

抗浮锚杆可以解决深基坑工程中地下建筑物重力及其与周边土体产生的摩擦力之和小于地下水水浮力的抗浮问题，防止建筑的地基出现上浮位移的情况。同时，这种施工技术具备较强的经济性，工艺操作也较为简便，成为解决地下建筑物抗浮问题的首选。

1工程概况

1.1项目简介

本工程拟建建筑物为3栋34层高层建筑，建筑面积约107428.71㎡，整个场地设三层地下室，基础板厚250mm（副楼）、1800mm（主楼），为解决副楼的抗浮问题，采用抗浮锚杆设计方案，抗浮锚杆的设计使用年限为50年。

1.2地层结构

根据项目的岩土工程详细勘察报告，本工程抗浮锚杆成孔范围内场地土层分布如下：（一）圆砾④，灰色，灰白色，很湿～饱和，中密状态，局部稍密状；砾径一般约2～20mm，少许达30～45mm，砾石含量约占55～70%，砂和黏性土约占30～45%；砾石呈亚圆或次棱角状，风化程度中等。该层分布于整个场地，厚度5.8～13.9m。（二）泥岩⑤，灰褐色、灰色、青灰色，强风化，以硬塑为主，裂隙发育，泥质结构，厚层构造，稍具滑腻感，遇水易软化，局部夹粉砂质泥岩或泥质粉砂岩，岩芯呈短～长柱状，岩芯较完整。

1.3抗浮锚杆设计

本工程地下室副楼基础开挖至设计标高（圆砾层）后开始抗浮锚杆施工，数量约为1430根，设计孔径为150mm，设计孔深在泥岩⑤的锚固段长度不小于4.0米，自由段在圆砾④中设置，其长度视现场实际情况确定，并不应小于5.0米。水头约为7.25米，抗拔承载力特征值为311.58kN。

抗浮锚杆钢筋材料：每组锚杆钢筋采用3根直径25mm的HRB400级钢筋。

锚杆注浆材料：水泥采用强度不低于42.5MPa的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，水泥的防腐蚀性能须满足有关规范的相应要求。注浆采用水灰比0.40的水泥浆，强度等级为M25，注浆压力：0.3MPa～0.5MPa。

2施工难点分析

一般情况下，基础底板的混凝土垫层应该在抗浮锚杆施工前浇筑完成，然后对抗浮锚杆的点位进行放样，最后才开始抗浮锚杆的施工。但由于施工时泥浆护壁会产生很多泥浆，造成很大的污染；而且施工机械在垫层上行走时会造成垫层开裂，从而导致泥浆沿裂缝渗入地基而破坏原土层。所以施工时先预留不小于300mm厚的原土层，等抗浮锚杆施工完毕，再把预留的土层挖掉，最后才进行底板垫层的施工。

根据岩土工程详细勘察报告，抗浮锚杆在进入泥岩⑤之前，要先穿过厚度超过10米的圆砾层④，参考其他类似地质条件项目的施工，结合项目现场试钻的情况，圆砾层难以成孔。为保证抗浮锚杆施工成品满足设计要求，加快施工进度，在征得监理单位和建设单位的同意后，采用钢套管护孔配合施工（钢套管长18米，直径160mm，壁厚3mm），见图1所示。

图1采用钢套管护孔配合施工

3施工技术

3.1施工流程

锚孔编号→放线定位→钻机就位→钻孔→下锚→注浆拔管→二次注浆→封锚→验收

3.2施工工艺

3.2.1放线定位

①按施工图纸放出锚孔位置，标记好并复核是否有误；②锚杆施工定位时，可适当微调锚杆位置，以避免与基础定位冲突。

3.2.2套管钻机钻进方法

①安装锚孔钻机、调平、调立、稳固；②钻孔套管外径160mm，孔径偏差不大于2cm，成孔深度达到图纸设计要求；③因自由段是圆砾层，选用组合牙轮钻头，采用冲击跟进的方法，边加钻杆边加套管；④钻孔时注意控制好垂直度，如果发现锚杆偏斜马上采取纠偏措施。

3.2.3锚杆制安

①根据设计图纸，采用3根直径25mm的HRB400级钢筋，按照设计要求下料，设置对中支架，把钢筋与对中支架焊接牢固；②清孔完成后，将制作好的钢筋束放入孔中，锚固段长度要符合设计要求。③安放钢筋束时，要保持钢筋束竖直不弯曲。

3.2.4注浆

①水泥浆应搅拌均匀，水灰比符合设计要求；②为保证管路通畅，注浆前先泵送清水，直到孔口返水，然后采用常压泵送方法注浆；③一次注浆时，注浆压力超过0.7MPa，充盈系数达1.2以上，注浆量以注满孔为准；④注浆应连续作业，边注浆边拔管，拔管高度不超出孔内浆液面；⑤一次注浆体处于初凝和终凝之间、抗压强度达5.0MPa后，即可用高压注浆管进行二次高压注浆，注浆材料采用纯水泥浆（水灰比为0.40）。通过试验确定二次注浆时间。以水泥净浆从地表周围流出且不再留泡为止；⑥锚固段注浆采用孔底返浆法，将注浆管插入到距孔底50cm处，用压浆机（泵）将水泥浆通入注浆管注入孔底，水泥浆从钻孔底口向外依次充满并将孔内空气压出，而水泥浆则由孔眼处挤出并冲破第一次注浆体。⑦封锚：封闭锚头采用C30混凝土，混凝土的保护层厚度应符合设计和规范要求。

3.2.5防水、防腐

①清干净锚桩头后，才能进行抗浮锚杆的防水施工；对穿过底板防水层的锚杆，该部位的防水做法须按设计及规范施工。②防止锚杆构造锈蚀发生，锚杆应除锈，并按设计要求做好防腐处理。抗浮锚杆产品如图2所示。

图2施工完成的抗浮锚杆

结语

在抗浮锚杆的施工过程中，针对项目的实际情况，采用合理的施工工艺，严格把关各个施工流程质量，确保整个工程质量的可靠。施工完成后，按规范要求，取抗浮锚杆总数量的5%进行验收试验（抗拔承载力检测试验），检测结果全部合格。同时通过综合分析可以得到的一个结论是此项工艺通过针对性的控制后，其施工质量不仅可以达到相应水平，也让超深圆砾层的抗浮锚杆技术操作方面的难题得到有效解决。

参考文献：

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[2]范克生.抗浮锚杆施工技术与质量控制[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2017，17（04）：14-16.

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