浅析基岩裂隙水影响下的抗浮锚杆施工方法的应用

文洋 肖明亮 王位荣

摘要：抗浮锚杆是建筑工程地下结构抗浮措施的一种，用于抵抗其上建筑物向上移位而设置的结构构件，根据其工作原理及施工特点，地下水及基礎土层地质条件的复杂性极大程度上决定了抗浮锚杆施工效率和施工质量，尤其受基岩裂隙水影响，导致抗浮锚杆质量和工期难以控制。本文主要针对基岩裂隙水影响下的抗浮锚杆施工方法进行阐述。

关键词：抗浮锚杆;基岩裂隙水;注浆止水;降水井

前言

常规的基坑降排水过程中，降水井有效降水深度体现在强透水性的卵石层或土层，岩层内的裂隙水无法通过常规降水井排走，并往往具有强烈的不均匀性和各向异性。在抗浮锚杆施工时，通过采取钻孔高压注浆止水为主，设置小型降水井抽排为辅，通过疏堵结合，综合处理基岩裂隙水，创造良好的锚杆施工环境，可大大提高施工效率，同时保证锚杆注浆和锚杆基础工程质量。

一、基岩裂隙水影响下抗浮锚杆施工方法的特点

1.1大大提高施工效率

基础抗浮锚杆施工区域，基岩裂隙水丰富时提前采用钻孔高压注浆止水，有效遏制裂隙水不利影响的范围，当高压注浆止水后，在抗浮锚杆钻孔时发现局部仍存在裂隙水上涌时，可补充设置小型降水井进行补充降水，确保各锚杆孔内地下水压和水位得到充分控制，不影响锚杆注浆实施，从而有序加快施工进程，节省整体工期。

1.2 有效控制锚杆注浆的成型质量

在基岩裂隙水影响下的锚杆施工，提前大面积处理裂隙水，创造了良好的锚杆施工环境，再进行抗浮锚杆各工序施工，避免抗浮锚杆注浆和抗拔承载力检测不合格，有效保证了工程施工质量。

1.3有效降低材料损耗

由于基岩裂隙水得以有效控制，有效防止了锚杆注浆料随裂隙水上涌流失，以及因锚杆注浆不合格需要返工造成的大量材料损耗。

二、适用范围及工艺原理

2.1适用范围

该施工方法适用于地下水位较高及基岩裂隙水较丰富的建筑工程岩石抗浮锚杆施工，地下室天然基础独立承台范围内设计有密集型岩石抗浮锚杆且基岩裂隙水丰富时尤为适用。

2.2工艺原理

在基岩裂隙水的影响下，锚杆注浆施工采取钻孔高压注浆止水为主，设置小型降水井抽排为辅，通过疏堵结合，综合处理基岩裂隙水。高压注浆止水点设于设计有抗浮锚杆的独立基础承台内或按裂隙水分布情况布置在筏板基础抗浮锚杆附近，止水点数量应根据裂隙水量大小进行现场试验确定。由于高压注浆时，注浆体游走于基岩裂隙中，直至承台周边范围空隙基本填实才能实现止水目的，因此，现场必须先进行钻孔高压注浆2天以上，待注浆体有效凝结止水后，方可进行抗浮锚杆钻孔及承台开挖等后续施工。通过专业设备压力注浆，使抗浮锚杆施工不发生跑浆、溢浆等质量问题，保证施工质量。

三、施工工艺操作要点

3.操作要点

3.1高压注浆止水

1）高压注浆止水工艺流程：注浆孔测量定位→钻孔、清孔→孔口管埋设及孔口封堵→制浆→高压注浆→待凝保护。

2）高压注浆止水实施前，应根据地下室基础施工图结合现场地下水实际情况，事先在基础图纸中标明确定的注浆点位，提供给现场测量放线，可采用GPS定位仪或全站仪定位。

3）高压注浆孔可采用KY125潜孔钻机成孔，孔径一般设定为φ100，孔深应不小于抗浮锚杆深度，并结合裂隙水水位实际情况确定。

4）现场拟采用孔口封闭灌浆法，孔口管采用1m长DN20镀锌钢管，管口套丝设止浆阀，阀门入口端加设20cm长DN20镀锌钢管接驳节，两端套丝分别于止浆阀和后续注浆管连接。孔口管应外露20cm便于注浆管安装，孔口往下50cm采用水泥砂浆或细石混凝土灌实并静置48～72h，防止注浆过程中漏浆。孔口管埋设及孔口封堵构造如下图所示：

5）高压注浆首选耐久性好、强度高、渗透性强的普通水泥单液浆为注浆材料，在注单液浆注入量过大而难以结束，且不能达到固结效果的时候可选用水泥+水玻璃双液浆，以缩短浆液的凝胶时间。水泥均采用42.5级普通硅酸盐水泥。注浆压力应根据工程等级、灌浆部位的地质条件，承受水头等情况进行分析并结合工程类比拟定。一般注浆压力终值1.5～2MPa，施工过程中，灌浆压力可根据注浆稳压具体情况进行调整，保证注浆压力与注入量相适应。

3.2.2降水井辅助抽排水

1）降水井辅助抽排水工艺流程：降水井测量定位→钻孔、清孔→下泵抽水→撤泵及灌孔封井。

2）当基础开挖后发现，未设高压注浆止水点的基础承台或者已设高压注浆但止水效果仍无法完全满足基础后续施工需要时，现场可通过在相应基础承台旁边设置降水井辅助抽排地下水，确保后续施工可以顺利推进。

3）小型降水井钻孔直径可设为φ130，孔深应不小于抗浮锚杆及高压注浆孔深度。采用KY125潜孔钻机成孔后及时清孔洗孔，可采用压缩空气或大流量水流冲洗，清孔后孔底残留物厚度不应大于20cm。

4）降水井可采用QJD5-70/8-1.1型号充油式多级井用潜水电泵，下泵前应确保降水井清孔到位，满足下泵深度和抽水条件。由于所设降水井主要用于抽排小范围基岩裂隙水，基岩区域不易塌孔，故降水井内不需设置滤水套管及砂石滤水层，但降水井孔口需设置1m长φ110PVC套管进行孔口保护，防止泥浆、杂物掉入孔内影响抽水。下泵抽水时间计划从基础抗浮锚杆清孔开始至基础防水保护层浇筑完成后3天截止，如有特殊情况应适当延长抽水时间，确保基础后续施工过程中地下水可控。抽水期间安排专人进行降水井及水泵运行管理。

5）待基础防水保护层浇筑完成后3天左右即可撤除水泵，并应立即组织对降水井进行灌孔封井。降水井孔径130mm，可采用水灰比为0.45的纯水泥浆进行注浆封孔，封孔完毕后观察12h，无异常再进行孔口及周边防水补充施工及保护。

3.2.3抗浮锚杆施工

1）按基础平面布置图中锚杆布局进行统一编号，抗浮锚杆定位测量应在土石方开挖至锚杆所在区域底板底标高时进行，采用全站仪或GPS定位仪，定出待施工的锚杆孔位，并做好相应标记。

2）锚杆孔径及孔深根据设计要求确定，锚孔垂直度偏差不应大于5%。当钻孔作业暂时中止或成孔后的后续工作不能及时开展时，孔口应妥加保护，成孔后应在孔内塞入编织袋等至空孔段以下，防止孔内流进污水和落入异物。

3）抗浮锚杆锚筋安装前，应进行充分清孔，可采用压缩空气或大流量水流冲洗，清孔后孔底残留物厚度不应大于20cm。锚杆沿杆体轴线方向每隔1.5m设置中心支架，保证锚杆钢筋保持平行，锚杆中心与锚孔中心吻合。

4）抗浮锚杆锚固体材料根据设计要求确定，一般为纯水泥浆或高流动性细石混凝土。抗浮锚杆灌浆完成后，应对灌浆孔口进行保护，待凝后视情况进行孔口补浆，确保抗浮锚杆有效长度及与基础垫层底面交界良好。

四、结束语

通过大面积提前处理基岩裂隙水，创造良好的锚杆施工环境，再进行抗浮锚杆各工序施工，避免抗浮锚杆注浆和抗拔承载力检测不合格，从而显著提高抗浮锚杆施工一次合格率。该施工方案具有作业点位灵活，避免大面积开挖沟槽或盲沟，对作业点周边区域影响小，基岩裂隙水处理措施针对性强，值得推广应用。

参考文献：

[1] 任志平，杜福祥，袁渊，陈国深.基坑基岩裂隙水降排措施及抗浮锚杆后施工法[J].施工技术，2012年13期.

[2] 王大纯，张人权，史毅虹，等.水文地质学基础[M].北京：地质出版社，1995：116～121.

[3] 吴炎强.对抗浮锚杆施工技术的探讨[J].工业设计，2011（5）：196-198.

作者简介：

文洋（1986.05）男（汉族），湖南长沙人，毕业于兰州理工大学，现任职于中建三局第一建设工程有限责任公司，主要从事建筑施工管理工作。

（作者单位：中建三局第一建设工程有限责任公司）