全長粘結(jié)抗浮錨桿施工技術(shù)

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摘要：簡述常見抗浮錨桿的類型、全長粘結(jié)抗浮錨桿的構(gòu)造與成孔、施工方法、質(zhì)量控制與檢測。
關(guān)鍵詞：抗浮錨桿；全長粘結(jié)抗浮錨桿；施工技術(shù)

1  前言
隨著城市建設(shè)的發(fā)展，地下空間的開發(fā)日益得到重視，地下空間的用途也越來越多，包括地下車庫、地下商城等。大跨度空間結(jié)構(gòu)，如大型公共建筑、體育場館、商場、停車場等，存在大面積區(qū)域與地下水浮力的平衡問題；特別是高層群體建筑普遍采用整體裙房或純地下結(jié)構(gòu)，地下室埋深也越來越深，在地下水作用下，地下結(jié)構(gòu)的抗浮問題越來越突出。但目前地下水浮力的確定以及地下結(jié)構(gòu)的抗浮計算缺乏統(tǒng)一的認(rèn)識，現(xiàn)有可參考的規(guī)范也不夠明確，給抗浮設(shè)計帶來一定的困難，也有一些工程出現(xiàn)了地下室上浮等事故。以往的抗浮方法主要以壓重法為主，近年來抗浮樁的應(yīng)用也越來越多，但抗浮樁的裂縫控制與耐久性、抗浮樁與基礎(chǔ)的變形協(xié)調(diào)等問題沒有得到很好的解決?？垢″^桿是一種新的抗浮手段，具有良好的地層適應(yīng)性，所需作業(yè)面小，易于施工。其布置非常靈活，數(shù)量較多，錨固效率高，有利于地板均勻受力。由于其單向受力特點，抗拔力和預(yù)應(yīng)力易于控制，有利于建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)力與變形協(xié)調(diào)，在許多條件下優(yōu)于壓重和抗浮樁方案。
2  常見的抗浮錨桿形式
2．1全長粘結(jié)抗浮錨桿
全長粘接抗浮錨桿桿體一般采用大直徑螺紋鋼筋，防腐采用加大鋼筋截面及防腐涂層處理，錨桿頭部直接澆注在混凝土底板內(nèi)，防水較為簡單。其不施加預(yù)應(yīng)力，是一種被動抗力形式，錨固力發(fā)揮作用需要較大變形。但由于其構(gòu)造簡單，適合土層、巖層、沙礫層等，且施工效率高、周期短，相比其它形式的抗浮錨桿造價較為經(jīng)濟(jì)，是目前廣泛采用的一種抗浮錨桿形式。
2．2普通預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿
普通預(yù)應(yīng)力錨桿可施加預(yù)應(yīng)力，有自由段，是一種主動抗力形式，桿體一般采用鋼筋或鋼絞線，錨桿通過錨具錨固在底板上，可重復(fù)張拉錨桿。
2．3壓力分散型錨桿
壓力分散型錨桿基于單孔復(fù)合錨桿法理論，是通過在錨桿的不同位置設(shè)置多個承載體，并采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線將總的錨桿力分散傳遞到各個承載體上，將集中拉力轉(zhuǎn)化為幾個較小的壓力，分散地作用于幾個較短的錨固段上。
3  全長粘結(jié)抗浮錨桿施工技術(shù)
3．1施工流程
為確?？垢″^桿達(dá)到設(shè)計抗拔力，應(yīng)先做抗浮實驗錨桿。抗浮試驗錨桿成功后，才開始進(jìn)行大面積錨桿施工?？垢″^桿宜在澆筑底板墊層混凝土封閉基底土層后，再進(jìn)行錨桿施工。這樣可保護(hù)基底不受水浸泡破壞其原有土層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致基底土層承載力降低，同時錨桿施工完成后不會擾動錨桿，破壞其水泥固結(jié)體；并且不會因基底泥濘而限制施工鉆機(jī)移動，影響施工進(jìn)度。
全長粘結(jié)抗浮錨桿施工流程如下：
制作錨桿→錨孔定位→成孔→清孔→下錨→一次注漿→二次注漿→清理作業(yè)面→錨桿養(yǎng)護(hù)→質(zhì)量檢測→澆筑底板混凝土

3．2施工方法
3.2.1制作錨桿
3.2.1.1桿體錨筋按設(shè)計焊接和彎折，根據(jù)錨固長度以及設(shè)計要求，并考慮與底板（筏板或承臺）的錨固段長度，同時把注漿管捆綁在桿體錨筋骨架上，注漿管一般比桿體下端短150mm，綁扎松緊適度，以注漿后較易拔出為宜。
3.2.1.2桿體錨筋骨架間距1500mm（按設(shè)計要求）設(shè)置定位器，保證骨架制作平順，焊接牢固。桿體保護(hù)層不小于25mm，錨頭錨固在底板中不小于40d（d為鋼筋直徑）。
3.2.1.3錨桿孔口上下各250～500mm長部位進(jìn)行防腐處理（可涂環(huán)氧樹脂）；錨桿頭部（按設(shè)計尺寸）出墊層處設(shè)置壓漿封口鋼板，尺寸不小于桿體直徑。
3.2.2錨孔定位
3.2.2.1錨桿按設(shè)計或自行統(tǒng)一編號，用經(jīng)緯儀或全站儀測放出各施工區(qū)抗浮錨桿的孔位，用木樁或鋼筋頭做出標(biāo)記。
3.2.2.2錨桿孔位允許偏差≤50mm，特殊情況經(jīng)設(shè)計單位與業(yè)主單位同意后適當(dāng)移位。
3.2.3成孔
3.2.3.1巖層采用潛孔鉆機(jī)配合空壓縮機(jī)進(jìn)行干作業(yè)成孔，成孔直徑不小于130mm，注漿前保證空內(nèi)干凈。
3.2.3.2土層、沙礫層采用地質(zhì)鉆鉆進(jìn)，泥漿護(hù)壁，成孔后清水洗孔除漿。成孔完成后即下入錨桿注漿，以免時間過長塌孔。
3.2.3.3流塑性較大的土層、沙礫層當(dāng)無法鉆進(jìn)成孔時，采用地質(zhì)鉆加鋼管套管跟進(jìn)鉆入，進(jìn)入錨桿底部后立即下錨，然后開始一次注漿，邊注漿邊拔套管。
3.2.3.4錨桿垂直度允許偏差應(yīng)小于1%，成孔深度一般要求比設(shè)計深度大200～300mm，以防鋼筋底端腐蝕。結(jié)合現(xiàn)場實際，成孔過程中應(yīng)隨時注意孔內(nèi)返漿的變化，調(diào)整施工工藝，保證成孔順利。每根錨桿都必須詳細(xì)做好整個成孔的原始記錄。
3.2.4清孔
清水清孔以排出空內(nèi)沉渣，直至孔口返水較干凈、無大量沉渣為止，但清孔時間不宜過長，以防塌孔影響注漿質(zhì)量。
3.2.5下錨
3.2.5.1錨桿制作完成后，下錨前檢查注漿管有無破裂或堵塞，接口處是否牢固。
3.2.5.2結(jié)合設(shè)計的桿體長度和現(xiàn)場實際，可用人工、鉆機(jī)架、塔吊等將錨桿吊入孔中，安放時避免錨桿扭曲、彎折及部件松脫。下錨過程中若遇桿體無法下至孔底時，應(yīng)將桿體拔出并用鉆機(jī)重新掃孔后再下錨。
3.2.5.3桿體下至孔位后，應(yīng)測量頂部標(biāo)高，并做記錄，保證整體平整，以防桿體在混凝土底板中的錨固長度不夠或影響混凝土底板受力鋼筋的安放。
3.2.6注漿
3.2.6.1注漿是錨桿施工的一個重要工序，填充土層中的孔隙，形成錨固體，防止錨桿鋼筋腐蝕，形成錨桿抗拔力。
3.2.6.2注漿再用孔底返漿法，導(dǎo)管一端與桿體注漿管連接，另一端與壓漿泵連接，導(dǎo)管一般采用Φ30mm的pvc管或膠管。水泥宜選用42.5MPa以上的普通硅酸鹽水泥，水灰比宜為0.4～0.6并保證漿液的流動性與強度。根據(jù)設(shè)計要求以及地質(zhì)層情況，可選用適合的外加劑摻入漿液中。
3.2.6.3錨桿采用簡易二次注漿，結(jié)合穿越的地質(zhì)層情況，一次注漿壓力參考值可為0.6～1.2MPa，二次注漿壓力參考值可為1.5～2.5MPa，一次注漿4～8h后進(jìn)行二次注漿。注漿時，當(dāng)見到漿液從孔口外溢時，即可將注漿管逐步外拔，但應(yīng)保持漿液外溢孔口直至拔出。注漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷，同時做好詳細(xì)完整的施工記錄。
4 質(zhì)量保證措施
4.1施工前應(yīng)會同業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工各方進(jìn)行技術(shù)交底，認(rèn)真分析抗浮實驗錨桿的各項基礎(chǔ)參數(shù)，嚴(yán)格按照施工方案施工。
4.2各種原材進(jìn)場時應(yīng)先進(jìn)行相關(guān)檢驗試驗，確保合格后方可施工。錨桿桿體下錨前應(yīng)清除其表面油污及膜銹，確認(rèn)無損傷、扭曲后方可下錨。
4.3錨桿注漿過程中產(chǎn)生的廢水、廢漿液、泥漿、沉渣應(yīng)及時清運并沖洗場地，以免流入注漿錨孔中。
4.4注漿完成后，在漿體強度未達(dá)到設(shè)計要求前，不得承受外力、移動或者受擾動。
4.5施工過程中，應(yīng)認(rèn)真做好成孔以及注漿記錄，并做好各個工序的檢查記錄。
5 錨桿抗拔承載力檢測
      由于抗浮錨桿只承受單向抗拔力，所以抗拔承載力的檢測即為抗浮錨桿質(zhì)量與功效的最終檢測。抗浮錨桿的檢測數(shù)量可參照土層錨桿的檢測數(shù)量，即為施工錨桿數(shù)量的5%?？垢″^桿若分區(qū)施工，則按各個施工區(qū)數(shù)量的5%進(jìn)行檢測。
    錨桿抗拔承載力以單根錨桿抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值（Rk）作為合格與否的評定標(biāo)準(zhǔn)，單根錨桿抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值（Rk）根據(jù)試驗確定。單根錨桿抗拔承載力特征值（Rt）與單根錨桿抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值（Rk）的關(guān)系按下式確定：
Rt= Rk/K
式中K為安全系數(shù)，K=2.0。
6 結(jié)束語
抗浮錨桿因其具有經(jīng)濟(jì)性顯著、施工方便、受力合理等優(yōu)點，成為解決地下建筑物抗浮問題較為經(jīng)濟(jì)合理的方法，在地下建筑物工程中得到了越來越多的運用。但目前，對抗浮錨桿的設(shè)計及施工尚無專門的國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)可循，對一些環(huán)節(jié)和細(xì)部的問題處理還需進(jìn)一步完善和統(tǒng)一。如抗浮錨桿與底板的節(jié)點可能成為防水體系的薄弱部位、對抗浮錨桿的的耐久性也缺乏可靠的技術(shù)控制等等。隨著抗浮錨桿廣泛與深入的運用，相信抗浮錨桿技術(shù)將逐步得到完善和提高。

參考文獻(xiàn)
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