閱讀 13802 次 抗浮錨桿在巖石中的應(yīng)用
摘要:采用抗浮錨桿施工方法施工工期短,節(jié)約材料,提高工程質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全等特點,且能夠防止地下水回升對建筑物上浮產(chǎn)生的破壞力,以達到永久抗浮的目的,有其明顯的優(yōu)越性,可以進行推廣應(yīng)用。...
抗浮錨桿在巖石中的應(yīng)用
吳九 張雪峰
陜西建工集團第五建筑工程有限公司
一、概況
神木金苑國際酒店工程,位于神木縣新村中央景觀大道與濱河路交界處,地下二層,地上二十五層,建筑高度為106米,總建筑面積為79073.9平方米,建筑物坐落于窟野河Ι級階地,根據(jù)《巖土工程勘察報告》,場地地層自上而下依次由第四系全新統(tǒng)填土(Q4ml)、沖洪積細砂(Q4lal+pl)、礫砂(Q4lal+pl)、卵石(Q4lal+pl)、侏羅系(J)砂巖構(gòu)成,各層巖土的野外特征分述如下:
①、填土(Q4ml):雜色,稍濕,松散。主要成分為細砂,含煤碴、磚塊、植物根及生活垃圾。層厚0.70—1.10m,層底深度0.70—1.10m,層底標高945.42—945.73.
②、細砂(Q4lal+pl):褐黃色,稍濕—濕同,松散。主要成分為長石、石英,砂質(zhì)純凈。分選性一般,顆粒級配差,含卵石。層厚0.60—2.30m,層底深度1.10—2.30m,層底標高944.05—945.67。
③、礫砂(Q4lal+pl):稍濕—濕,松散—稍密。含圓礫、卵石,細砂填充。層厚0.70—1.20m,層底深度1.90—2.40m,層底標高944.09—944.67。
④、卵石(Q4lal+pl):雜色,濕,稍密—密實,主要由沉積巖碎塊組成,呈亞圓形—亞棱形,一般粒徑30—90mm,細砂填充。含圓礫、漂石。層厚1.00—3.10m,層底深度1.90—4.30m,層底標高942.25—943.28。
⑤砂巖(J):灰白—深灰色,破碎,長石,石英質(zhì),膠結(jié)差,巖芯破碎,多呈薄片或碎塊狀,強風(fēng)化。局部含煤線。層厚1.00—2.20m,層底深度3.80—5.90m,層底標高940.55—941.88。
⑥、砂巖(J):灰白色,較完整,長石—石英質(zhì),膠結(jié)較好,層狀結(jié)構(gòu),中厚層構(gòu)造,巖芯較完整,呈短柱狀,中風(fēng)化。揭露厚度7.70—8.40m,揭露深度12.60—14.10m,層底標高932.44—933.50。
⑦、砂巖(J):灰白色,較完整,長石—石英質(zhì),鈣質(zhì)較好,巖芯較完整,呈長柱狀,微風(fēng)化。揭露厚度1.70—2.80m,揭露深度15.30—15.80m,層底標高930.64—931.03。
根據(jù)勘察的實際情況,本工程地基開挖后坑底高程為940.350m,坑底1.3m范圍內(nèi)為中風(fēng)化巖,采用天然地基(中風(fēng)化巖石),基礎(chǔ)為鋼筋砼筏板,采用條基(四周一圈)、柱下獨立基礎(chǔ)和構(gòu)造筏板基礎(chǔ)。
基于經(jīng)濟、簡單又能滿足設(shè)計規(guī)范的前提之下,本著減少筏板厚度,減少開挖施工量,降低施工成本的目的,和設(shè)計院以及業(yè)主商量研究決定采用抗浮錨桿施工,經(jīng)過設(shè)計院的縝密計算,本工程基礎(chǔ)抗浮錨桿共計2683根,每根錨入中風(fēng)巖深度不小于3 m,抗浮錨桿直徑不小于90mm,抗浮錨桿使用Φ25鋼筋,采用C40微膨脹細石砼灌漿,抗浮錨桿抗拔承載力試驗140根,抗拔承載力特征值為98KN。
二、抗浮錨桿施工工藝原理
抗浮錨桿的主要原理為全長粘結(jié)型錨桿,該錨桿采用C40細石砼灌漿,最大限度的發(fā)揮補償砼作用,使錨桿的摩擦力大于水壓浮力,從而達到抗浮錨桿的目的。
抗浮錨桿施工采用機械成孔、沖孔,人工灌注補償砼,操作簡便,施工快捷,便于提高質(zhì)量和效率。
三、以神木金苑國際酒店項目為例介紹抗浮錨桿施工
3.1基礎(chǔ)開挖:分三次開挖,第一次開挖至中風(fēng)巖頂,第二次開挖采用機械破碎至設(shè)計標高,第三次開挖基坑(電梯井、集水井等)。
3.2降水:根據(jù)現(xiàn)場工程勘察報告,在標高為940.27~944.477以下有1.00~2.8m地下潛水,結(jié)合當?shù)貙嶋H情況和成熟經(jīng)驗,采用明溝加集水坑水泵排水的方法將水抽出,降至設(shè)計要求。
3.3由于開挖后巖石高低不平,無法進行鉆機就位機械鉆孔等作業(yè),按照設(shè)計要求按常規(guī)施工方法澆筑基礎(chǔ)砼墊層。
3.4抗浮錨桿施工工藝:
放點定位——錨桿制作——鉆機就位——機械成孔——下筋注漿——養(yǎng)護——抗拉錨桿抗拔試驗檢測
①定位放線:
根據(jù)圖紙設(shè)計,首先對錨桿統(tǒng)一編號,然后根據(jù)工程定位點及施工圖紙在巖石表層上的基礎(chǔ)砼墊層放出每根錨桿的具體位置,并用紅色油漆標注,并采取必要的復(fù)核和維護,反復(fù)復(fù)核無誤后報監(jiān)理驗收,錨桿間距誤差不宜大于100mm。
②錨桿制作:
根據(jù)設(shè)計要求,錨桿進入中風(fēng)巖石層不少于3m(要考慮砼墊層的厚度)確定錨桿鋼筋的下料長度,根據(jù)設(shè)計要求,錨頭錨固在底板中的深度不小于550mm,基于此要求,錨桿制作如下:
錨桿定位卡用50mm長的Φ25鋼筋

③鉆機就位:
鉆機采用浙江紅五環(huán)700履帶式鉆機兩臺,鉆機就位時,提前將鉆空位置確定好,然后將鉆機的自動鉆桿對準鉆孔中心點,讓鉆機自動鉆孔,確保鉆機水平的穩(wěn)定,導(dǎo)桿或立軸與鉆桿的傾角一致,并且在同一軸線上,保證鉆孔的深度和垂直度達到要求。
鉆機成孔:在風(fēng)化巖石層上采用專用潛孔錨桿鉆孔機配合空氣壓縮機進行干作業(yè)成孔,成孔直徑為90mm,到達設(shè)計深度后,不得立刻停鉆,穩(wěn)鉆1-2min,防止底端頭達不到設(shè)計的錨固直徑,成孔后用空氣壓縮機中高壓氣體將鉆機鉆桿內(nèi)沖入孔內(nèi),將孔內(nèi)的石粉吹出孔外,注漿前用水將孔壁濕潤,然后采用自吸式水泵將孔內(nèi)潛水抽吸干凈,成孔時要鉆桿垂直度偏差小于1%。成孔深度大于錨桿長度50mm,以防止鋼筋底端腐蝕,同時對孔深、錨孔偏度進行檢測,以確保質(zhì)量合格。

④下筋注漿:
成孔、沖孔、吸水后,將錨桿鋼筋下入孔內(nèi)中心部位,根據(jù)定位鋼筋,確保鋼筋居中。
制漿設(shè)備為小型攪拌機,在灌漿前反復(fù)檢查設(shè)備是否正常,確保注漿進行順利,防止因中途狀況影響澆筑質(zhì)量,拌制用料為普通硅酸鹽水泥42.5、施工用水、中細砂、5—10mm碎石、AEA膨脹劑、粉煤灰等,砼拌合均勻,隨拌隨用,一次拌合15根左右錨桿所需的砼,并且應(yīng)在初凝前用完,并嚴防石塊雜物混入。
按調(diào)整后的現(xiàn)場施工配合比,將配制好的C40細石膨脹砼緩緩灌入孔內(nèi)。
灌漿采用簡易二次灌漿,第一次灌漿高度為2m,第二次灌漿高度為1m,灌漿時采用Φ30振動棒插入孔內(nèi)振搗達到灌漿密實度。
二次灌漿后錨桿上部剩余200mm,等待20min后,待所灌漿沉降后用摻加防水粉的C40細石膨脹砼補漿并振搗,補漿必須高出孔面20mm,在其初凝前,用鐵抹子壓光后收面。
⑤成品的保護、養(yǎng)護
砼完成后,在砼未達到設(shè)計要求前,不得受外力擾動。
24小時內(nèi)不準觸碰上部鋼筋,灌漿砼初凝后用塑料薄膜沿錨桿外圍一圈進行覆蓋,12小時后開始澆水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不得少于14天。
⑥抗拉錨桿抗拔試驗檢測
通過本工程的實際應(yīng)用,并且進行了抗拔實驗將其中10根進行了破壞性拉拔試驗,拉至210~230KN,其余130根我們拉拔至130KN未見任何破壞現(xiàn)象,經(jīng)過試驗得出結(jié)論抗浮錨桿抗拉試驗合格,實現(xiàn)了永久抗浮的目的。
四、質(zhì)量控制要點
4.1成孔達到設(shè)計深度時,應(yīng)將孔內(nèi)石粉沖吹干凈;
4.2注漿前必須對孔壁進行濕潤,并將孔內(nèi)的潛水抽出;
4.3注漿過程必須按兩次進行并振搗及補漿,補償砼必須摻加防水粉;
4.4錨桿的垂直度必須達到要求;
4.5注漿完成后,在漿體強度未達到要求前,錨桿不得受外力的移動或者擾動;
五、幾點經(jīng)驗
首先,施工的關(guān)鍵技術(shù)是在巖石地基上機械成孔、沖孔、注漿,從而在巖石形成網(wǎng)格狀錨柱,減少基礎(chǔ)筏板的厚度,達到建筑物抗浮的目的。
其次,抗浮錨桿具有較好的耐腐蝕性,更適于在深基坑地下水位淺且回升幅度大的地基與基礎(chǔ)工程應(yīng)用。
最后,抗浮錨桿體積小、用料少、機械化程度高,使得在施工過程中更加靈活,大大的提高了工作效率。
(本文來源:陜西省土木建筑學(xué)會 文徑網(wǎng)絡(luò):文徑 尹維維 編輯 劉真 審核)
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