复杂地质条件下抗浮锚杆施工技术研究

覃龙

摘 要：近年来，随着城市人口规模的不断扩大和高层建筑的数量增多，建筑空间受到越来越多的限制，建筑必须发展为地下建筑。有时为了突出某些功能。建筑物越长越高，也越长越深。为了充分利用地下空间，基础底板埋深时，地下水位较高的地下室底板将承受较大的浮力。当结构重量和上部荷载不足以抵抗地下水浮力时，地下室底板拱极易发生，导致建筑物破坏，需要采取垂直抗浮措施。介绍了抗浮锚杆的施工工艺，提出了质量保证措施。

关键词：基础工程；抗浮锚杆施工技术；质量控制

1 引言

柳州市白云颐养中心工程在深基础大开挖施工中，为防止地下水对建筑物底板的顶托作用而产生破坏力，采用了抗浮锚杆设计方案。

2 抗浮锚杆施工工艺

（1）测量放样。方法如下：（a）根据经审核的施工设计图纸，提前在图纸上标出桩位施工路线图，并标明每根桩的编号。在不受施工操作影响的基坑周围的位置处标明控制轴和高程控制点，使控制轴和高程控制点按顺序排列，并用水泥砂浆固定编号的木桩，直到所有桩位放线完成后重新复测；（b）平面轴线和桩位高程误差控制在施工图设计和土锚设计及施工规范要求的范围内。（2）潜孔钻机锚孔的钻孔方法。要求如下：（a）用小型机械手动安装锚孔钻机，使钻机底座水平垂直，底座脚稳定，保证钻机不跑偏；（b）安装锚孔直径150mm，孔径偏差小于20mm，孔深偏差小于1%设计深度，应满足设计及规范要求；（c）选用与钻井相匹配的电动空压机。安装就位，充分利用安全防护设施后启动空压机，检查空压机工作压力是否在钻机要求的范围内，并保持工作压力的稳定；（d）安装连接空压机的高压胶管。在启动空气压缩机之前，检查钻机的密封效果，专业操作人员在启动钻机之前检查钻机和钻头的直径是否符合要求。让冲击钻慢慢地开始并逐步加速，以减少钻杆因不均匀的地基阻力而产生的晃动，从而更容易检查钻机的偏差并及时改正。锚杆钻机在钻进过程中，应经常检查钻头的直径和尺寸，以保证钻孔直径，检查钻杆与钻杆的连接是否牢固，防止钻杆和钻头掉入孔内。技术人员利用设备仔细检查孔板的平面位置和高程，并用自制的孔板测试器检查锚孔的垂直度，防止锚孔跑偏。（3）在钻孔进尺过程中，如果挖孔桩帽、临时排水沟等设施的标高与地面标高不一致，应相应调整钻孔深度，并报业主和监理工程师批准。（4）成孔验收：质检员将成孔资料送监理工程师，并会同监理工程进行验孔，验收合格后方可进行下道工序。（5）锚杆吊装（包括制作）本工程抗浮锚杆采用328点焊成梁，抗浮锚杆提升到孔板上，用吊车或塔吊放入孔板内，锚杆用固定装置固定在孔口处。（6）注浆 按设计要求进行注浆。

3 复杂地质条件下的锚杆施工技术措施分析

柳州市白云颐养中心工程在实际施工中所面临的问题与难度进行了研究与分析，下面将重点阐述在实际施工过程中所采取的具体技术措施。

3.1 加强施工组织设计，强化施工管理，保障锚杆施工有序进行

由于地基条件、桩基施工、基坑支护等因素影响了锚杆施工工作面，该工程在施工之前首先进一步强化了施工组织设计，确保了抗浮毛锚杆施工的有序进行。在施工组织设计当中锚杆施工区域划分为A、B、C、D、E五个不同的区域，配合桩基施工与基坑支护施工要求分段交叉作业，保障锚杆施工工期要求。其次，还进一步优化了土方开挖顺序、运输路径等，避免对锚杆施工工作面的影响。相关施工组织设计完成之后及时与建设单位、监理单位展开沟通与交流，并对具体施工设计进行调整与完善。

3.2 采用高压注浆技术提升锚杆与土体的摩擦力

为了解决这一问题，柳州市白云颐养中心工程采用高压灌浆提高锚杆的摩阻力，该工程的锚杆土摩阻力相对较低，局部地区存在大量裂缝。水泥浆等级为M30，水泥采用普通硅酸盐水泥，强度42.5R，水灰比0.55。为了增强锚杆的防锈性能，在水泥浆中加入3%水泥重量的钢筋防锈剂，水泥浆搅拌时间大于3分钟。灌浆前应严格检查灌浆管道和灌浆设备，确保灌浆顺利。采用孔底反灌法从灌浆管向锚杆内注入水泥浆，从排气管排出空气。灌浆时应注意合理控制灌浆流量和压力，使灌浆能连续进行，中断时间小于30分钟。单个锚孔的灌浆作业应在1小时内完成，灌浆压力为1.0兆帕。灌浆结束后，压力稳定1分钟后，方可停止灌浆。

3.3 完善施工管理，强化质量控制

为了保障锚杆混凝土成型质量，在该工程当中还进一步加强了对锚杆施工质量的控制，具体来说主要包含以下几个方面的内容：（1）制定完善的施工管理制度，确保锚杆施工全过程质量管理。在实际施工过程当中，为了保障锚杆施工质量项目部组建了以项目经理为核心的生产管理团队，确保锚杆钻孔成孔深度、钢筋长度、入岩深度等都能够有效达到相关规范要求；（2）配合监理单位做好锚杆施工质量监察与整改工作。在该工程当中针对监理单位所提出的高压注浆量不足等问题进行了全面整改，并进一步强化了注浆水灰比设计，提升了桩基承载力特征值；（3）加强锚杆承载力检测工作。在完成锚杆施工之后，还需要进一步对锚杆实际承载力进行检验。在该工程当中按照2倍设计承载力特征值进行检验，结果显示均满足设计要求。

4 抗浮锚杆抗拔试验

根据《岩土锚索（电缆）技术规范》和《建筑基础设计规范》，在抗浮锚杆完成后，进行抗浮锚杆的抗拔承载力试验，确定该地区抗浮锚杆的极限承载力。螺栓试验次数不得少于螺栓总数的5%，且不得少于6个。

4.1 抗浮锚杆的制作

锚栓每隔2.0米设置一个定位支架，保证锚栓位于锚孔中心，底部安装锥形导帽。在水浮力作用下，混凝土底板与基础岩层界面处会形成微裂缝。在地下水的影响下，由于毛细通道现象的发生和发展，该节点处的锚栓容易生锈或混凝土地面渗漏。在该工程底板与地基岩层交界处450mm以内的30mm厚聚苯板上设置了抗浮锚杆。同时，将锚杆置于450mm厚聚苯SLA中，在距孔口300mm处安装20mm厚止水板，防止锚杆腐蚀，有效防止地下水沿锚杆进入地下室底板。

4.2 抗浮锚杆质量检查

螺栓施工前必须制定严格的技术规程，螺栓偏差不大于50mm，螺栓垂直度偏差不大于L/100，螺栓成型后必须清孔，螺栓混凝土强度达到设计值后方可施工测试。

4.3 抗浮锚杆工艺性试验

在抗浮锚正式施工前，应对抗浮锚的技术性能进行测试。抗浮锚杆技术试验完成后，试验单位应及时将施工技术参数反馈给业主和设计院。设计院根据工艺试验得到施工技术参数，调整抗浮锚杆施工图，确定施工工艺。

5 结束语

抗浮锚杆在大地下室结构中的应用有效提升了建筑的整体抗浮能力，然而不良地质条件的存在对抗浮锚杆施工造成了较大的影响。在本文当中结合柳州市白云颐养中心工程项目施工经验介绍了复杂地质条件下的抗浮锚杆施工技术措施。认为锚杆施工必须要从施工组织设计、高压注浆以及质量监控三个方面入手，提升锚杆抗浮能力与混凝土成型质量。

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