抗浮锚杆技术在某医院深基坑工程施工实践

文｜广东省第四建筑工程公司 洪国维

抗浮锚杆是一种埋入岩土体深处的受拉杆体，它承受由土体、水及其它荷载所产生的拉力。抗浮锚杆主要是通过高压注浆工艺，把浆液渗透到岩土体的空隙及裂隙中，令到锚侧的摩阻力比较大，对抗浮更为有利。

与抗拔桩相比，抗浮锚杆更具有受力合理、造价低廉、施工便捷等优点。目前，该技术已广泛应用在施工领域尤其是在东南沿海、沿江地区的工程建设中。

在具体的施工应用时，施工前应对工程所在地质条件、土层分布等要一一了解清楚，如含水率、凝聚力、内摩擦角等，制定合适的施工方案，确定抗浮锚杆的布置和选择钻孔方法。

一、工程介绍

同德社区医院建筑占地面积2797m2，地下2层、住院部塔楼地上9层、裙楼地上4层，地上建筑面积15726m2，地下建筑面积12676，建筑总面积28403m2，建筑总高度：住院部塔楼为35.3m，裙楼高度为18.3m。

本工程地质基础复杂，地质勘查报告反映存在溶洞、溶槽、溶隙等，属于不良地质，地下水水量丰富，基坑开挖深度分别为11 m～11.3 m，电梯井位置最大深度为12.9米，基坑支护型式采用地下连续墙加两道内支撑支护型式，基础型式为天然筏基加抗浮锚杆，主体结构为框架结构。

根据设计，本工程基础形式为筏板基础加抗浮锚杆，抗浮锚杆共计1035根。锚杆间距主要为1800mm×2000mm，锚孔直径150mm，锚杆钢筋采用2根Φ28（三级）钢筋，抗压强度不低于30Mpa的水泥砂浆灌孔。

（一）设计要求

1.锚杆间距为1800×2000mm，锚杆入中风化岩深度不小于4m，或用1.5m微风化代替2m中风化。

2.采用拉拔试验的方法检查锚杆的抗拔力，单根锚杆的设计抗拔力特征值暂定为210kN。

（二） 施工工艺流程

1.抗浮锚杆的施工工艺

施工准备-桩机就位-放样定位-、岩层干法成孔、注浆机组装-制锚-塔吊下锚

-配制和输送浆液-插注浆管-压力注浆-移至下一孔-孔口回填。

2.施工准备

(1) 组织相关施工人员，学习相关规范，熟悉图纸，详细了解工程的质量要求以及施工内容，了解施工方案。

(2) 了解施工场地的具体情况，确定轴线定位点、水准基点、变形观测点等，

布设后要做好相关标记，妥善保护。

(3) 施工项目管理小组要对施工人员进行详细的技术、安全交底，并完成上报审批程序。

(4) 根据施工方案，确定施工机械和施工技术，对准备投入使用的设备进行检查，确保运行正常，现场现场水、电、照明及施工工作面要安排落实; 对进场的材料要进行检验和水泥砂浆试配。

（三）施工要点

1.下套管（跟管钻进）

鉴于施工现场部分地段上部主要成本为砂层（粉细砂和中砂层），决定使用采用套管钻进的方法进行施工，套管外径为Φ168mm，直至岩层钻不进时，再停止施工。这样做的目的是确保能够成孔及成孔质量符合设计要求。

2.成孔

根据本工程实际情况，采用WD150B型钻机，用空压机干法钻进，钻孔钻头口径为150mm，孔口标高均为垫层底算起。施工时应按照设计孔深，严格控制好钻进深度。

为确保成桩，钻进时空气压力级别定为为中风压或以上。另外采用跟管钻进的方式进行，能有效解决锚杆在砂层地质钻孔成孔困难的问题，确保质量符合要求。

成孔过程中，要首先启动空压机，压力控制在10-14MPa以下，把空气从钻杆中心流向孔底，同时把钻削下的土屑和杂尘通过孔隙处排出。

钻进时要确保速度、压力及钻杆的平直，施工完毕后，要把钻孔清洁干净。

3.杆体的制作和安放要符合要求

本工程杆体由2根Φ28mm螺纹钢组成，长度为1.3m。制作杆体的弯钩必须通过弯铁机弯好，然后进行组装。

杆体在放入钻孔内的中心前，必须确保锈迹已清除，并且顺直，拉杆应有20mm厚的水泥砂浆保护层。

应用塔吊吊装锚杆并进行安放，并确保杆体放到孔底。

4.清孔控制

成孔时，由于有送风作用，岩粉随钻进过程吹出，成孔任务完成时，必须将孔底岩粉清除干净，目的是让锚杆底部钢筋避免锈蚀。遇到孔内泥水量较大时，等下锚完成后，要注入清水进行清洗。直到污水砌底排除干净。

5.注浆要求

第一，军民融合知识产权转移转化机制的建立是一项系统工程，必须整体设计、全面打造，确保科学有效。机制建立涉及国家、企业、当地政府，要素上连着技术、资金、知识产权、互联网生态，必须精心设计，全面打造。要坚持政府引导，争取设立专项基金、引导基金等方式，促进知识产权转移转化；坚持纵横联动，充分发挥中央与地方、行业上下、军民之间的联动，在资源配置、任务部署等方面形成合力；坚持机制创新，围绕技术、专利、人才、资本等要素，设置知识产权转移转化机制研究相关子课题，分工协作和深入研究，形成系列机制创新成果。

本工程按设计要求使用M30水泥砂浆进行注浆，采用一次注浆方式进行。

①锚杆注浆材料为水泥砂浆，水灰比为不超过0.5，水泥选用42.5复合硅酸盐水泥，因孔内地下水较大，为提高浆体早期强度，可适当掺入速凝剂及早强剂。

②浆液应搅拌均匀，随搅随用，并在初凝前注浆完毕。

③注浆：该地层为石灰岩地带，有较多溶洞，注浆时首先将注浆管插入锚孔底部300-500mm，开启注浆泵，有压力升高时缓慢提拔注浆管。如遇溶洞，则按设计要求，采用高压泵送M30水泥砂浆，注浆压力不小于2MPa，如灌注的水泥砂浆超过20m3仍未见稳定，暂停施工，立即清孔，第二天按上述步骤继续灌注，直至灌满，达到注浆压力要求。如注浆时有地下水涌出应适当提高水泥浆的浓度，加入适量的早强剂，灌满浆后孔口用水泥水玻璃双液浆密封，预埋引水管将少量水排除，待周边水泥强度达80%后再进行补充注浆，直至将水全部密封。

为确保工程施工质量，对部分锚杆可进行二次注浆。

当第一次注浆体处于初凝前，并且强度达5.0MPa后，就可进行二次高压注浆，

通过高压注浆管把纯水泥浆(水灰比为0.45～0.5)的注浆注入锚杆，此外，可加入适量的外掺剂，使浆体早强和膨胀，使浆体的早期强度进一步提高。

6.孔口补浆

初凝后，对孔口补浆使其充满浆液，孔口饱满平整。

7.焊接止水钢板

止水钢板采用10×300×300，中部开两钢筋孔φ32，钢筋穿过钢板后焊接固定。具体详见止水钢板大样图。（见图1）

图1 抗浮锚杆大样图

（四）施工质量要求

1.保证钻孔质量

钻机就位后，相关操作人员要对孔位进行校正，包括垂直、水平和角度偏差等，孔壁要平直，在确保符合设计要求后，安放杆体。

孔壁不能出现松动和坍陷，确保拉杆的安放和锚桩的抗拔力，锚固端发挥最大的锚固作用。锚桩的孔深误差应控制在设计长度1%以内。

在进行锚固的钻孔时，要做好每根钻孔施工的相关数据记录，如各土层、岩层厚度记录等，并在施工现场交递业主、监理等进行确定签字，作为竣工资料的一部分。

2.保证杆体的组装与安放质量

在进行组装前应把杆体平直，把附在杆上的油渍与铁锈进行清除。

锚杆钢筋应开料应尽长，尽量减少接驳，如必须如必须接驳时，应应采用机械连接，其同一连接区段接头率应控制在25%以内为宜。清除锚杆钢筋的锈迹时，尽量采用人工进行。此外，要注意安放时，避免杆体与孔壁直接接触。

3.保证注浆质量

搅拌注浆浆液时，要注意均匀，搅拌完毕后应马上使用，并在其初凝前用完，

搅拌过程中，严禁石块和杂物掉到浆液中。刚进行注浆作业时，应用水或稀水泥浆润滑浆泵及注浆管路。注浆作业需要中途停止，如10min内仍未能复工，待重新开工时也要用上述方法进行。

注浆过程中，注意管端口距孔底距离，要保持在50-100mm之间，

注浆方式应从下往上进行注浆，直至孔口冒出水泥砂浆后停止注浆，注浆压力保持在为0.5MPa左右；

（五）工程质量保证措施

1.对隐蔽工程施工必须特别检查，所有施工记录要有详细的文字说明，交给有关部门检查签字确认后才能进行下道工序的施工。

2.相关使用材料如原材料、成品、半成品等，均要进行检验，合格后才能进行施工使用，用于灌浆的灌浆液要按预先制定的配合比方案进行配制搅拌。

3.加强材料的送检工作，将使用的材料，应根据相关要求抽样送检，确保每一批次的材料，都经检验，数量与质量都要符合相关要求。

4.做好混凝土试块的制作，本工程确定为每 30 根锚杆制作1 组试块。并做好相关数据的记录。

5.分项施工的自检工作要落实到位。施工小组有关人员进行自检，确保合格后，再交由专职质检员复检，双检合格后，要做好相关检查记录，再进行下道工序的施工。

6.与工程有关的资料应有专人进行收集和保管。资料要准确详细，全面和有效。与工程施工实际情况相一致。。

7.保护好成品、半成品。

8.为确保桩施工质量，施工前要保证测量定位的准确，测量标记要明清晰，落实复桩制度。

9.在灌浆15d后，要对锚杆进行抗拔验收试验，一般情况下，要对锚杆总数的5%数量进行检测，具体执行时通过有关建设、监理单位在施工现场随机抽样，送到相关检验单位进行。

本工程按相关规定进行送检的桩总共合计有516根，验收试验抗拔承载力为373kN，检测结果均满足设计要求。

二、结束语

本工程在进行深基坑锚杆施工过程中，施工过程规范，工序严谨，在施工周期内

抗浮锚杆工程顺利完工，为整体工程按期完成创造了非常有利的条件，获得了业主、监理、设计单位等参与建设的单位一致的肯定。

从众多工程施工可以看出，抗浮锚杆施工方便、受力合理，投入成本不大，是目前解决地下建筑物抗浮问题较为经济的施工方法之一，随着抗浮锚杆广泛与深入的运用，抗浮锚杆技术的不断完善，其在地下建筑物工程中发挥的作用将越来越大。