大型地下室基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)抗浮錨桿施工工法

1、地下室基礎(chǔ)抗浮錨桿施工工法 編制人： 林發(fā)榮 江蘇省蘇中建設(shè)集團(tuán)股份有限公司一、前言近年來，為了更好的解決用地緊張，地下空間的應(yīng)用越來越廣泛，工程中就出現(xiàn)了遇到地下水位較淺的大型地下構(gòu)筑物如地下或露天游泳池、大型地下室、大型地下洞室等。由于該類地下結(jié)構(gòu)物建筑面積大、基礎(chǔ)埋藏較深，建筑層數(shù)相對(duì)較少，在歷史最高地下水位情況下，結(jié)構(gòu)自重不足以抵抗地下水的上浮力，地下結(jié)構(gòu)物的抗浮問題日益突出。因此，這些地下結(jié)構(gòu)在抗浮設(shè)計(jì)中較多的采用抗浮錨桿和抗浮樁等形式。其中，巖體抗浮錨桿因?yàn)榭拱瘟Ω摺⒔?jīng)濟(jì)、環(huán)保，且不占用空間，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2.1本工法能有效的保證錨桿的抗拔承載力，可避免錨桿部位底板

2、的滲漏。2.2本工法潛孔鉆機(jī)操作簡單，工藝先進(jìn)，施工作業(yè)面小，可以有效的縮短施工工期。2.3本工法抗浮錨桿技術(shù)能夠減少環(huán)境污染，降低施工成本。二、工法特點(diǎn)利用潛孔鉆機(jī)在地基巖石內(nèi)成孔，通過設(shè)置抗浮錨桿將結(jié)構(gòu)物或構(gòu)筑物基礎(chǔ)與地基巖石層連成整體作為基礎(chǔ)或上部結(jié)構(gòu)的一部分共同工作，這樣地基基礎(chǔ)可有效的抵抗地下水的上浮力。四、工藝原理三、適用范圍構(gòu)筑物體型較大、地下水位較淺、基礎(chǔ)埋藏較深，建筑層數(shù)較少、結(jié)構(gòu)自身重量不能滿足抵抗地下水浮力的結(jié)構(gòu)物或構(gòu)筑物的抗浮施工。五、工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程錨桿制作與基本試驗(yàn)錨桿定位放線 鉆機(jī)就位接鉆桿校正孔位調(diào)整角度打開風(fēng)源鉆孔反復(fù)升降鉆桿清洗（風(fēng)力清渣）鉆

3、至設(shè)計(jì)深度錨桿安裝壓力灌漿二次補(bǔ)漿養(yǎng)護(hù)錨桿試驗(yàn)驗(yàn)收。5.2操作要點(diǎn)5.2.1 錨桿制作與基本試驗(yàn)（1）錨桿采用 325 的 HRB400 鋼筋呈圓形組合，固定鋼筋采用環(huán)形 128，每隔 1.5m 加 1 段，與 325 鋼筋焊牢定位，如圖所示（2）錨桿正式施工前，首先進(jìn)行錨桿基本試驗(yàn)。錨桿基本試驗(yàn)的地質(zhì)條件、錨桿材料和施工工藝等應(yīng)與工程錨桿一致?；驹囼?yàn)時(shí)最大的試驗(yàn)荷載不宜超過錨桿桿體承載力標(biāo)準(zhǔn)值的0.9倍?；驹囼?yàn)主要目的是確定錨固體與巖土層間粘結(jié)強(qiáng)度特征值、錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)和施工工藝。每種試驗(yàn)錨桿數(shù)量均不應(yīng)小于3根。錨桿基本試驗(yàn)應(yīng)采用循環(huán)加、卸荷法。錨桿基本試驗(yàn)要點(diǎn)參照建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 G

4、B50330-2013附錄C.2執(zhí)行。5.2.2錨桿定位放線：先按設(shè)計(jì)圖紙用經(jīng)緯儀或全站儀測(cè)放出各施工區(qū)抗浮錨桿的孔位，用木樁或鋼筋作標(biāo)記并編號(hào)。錨桿孔位允許偏差50mm。5.2.3鉆機(jī)就位：測(cè)放出錨桿孔位后，鉆機(jī)即可就位。用木枋將鉆機(jī)墊平穩(wěn)，保證施鉆過程中鉆機(jī)不會(huì)有較大的晃動(dòng)而影響成孔質(zhì)量。用羅盤儀或吊線法調(diào)整好鉆桿的垂直度。垂直度要求，要求鉆頭對(duì)準(zhǔn)所要施工的錨桿孔位。孔位得到管理人員簽名確認(rèn)后方可開鉆。5.2.4校正鉆孔：錨桿成孔直徑為150mm，孔位偏差不得大于50mm。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，在成孔過程中施工人員應(yīng)隨時(shí)注意孔內(nèi)返漿的變化，調(diào)整施工工藝，確保成孔順利。成孔深度一般要求比設(shè)計(jì)深度深2

5、030cm。如鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)塌孔，可采用泥漿循環(huán)護(hù)壁成孔。鉆到巖層時(shí)需管理人員現(xiàn)場確認(rèn)并認(rèn)真做好巖層上部標(biāo)高、底部標(biāo)高及入巖總深度的記錄。每根錨桿都必須詳細(xì)做好整個(gè)鉆孔的原始記錄。5.2.5清孔：先用泥漿清孔，再用BM-150型壓力泵清水洗孔，排出孔內(nèi)沉渣， 直至孔口返水干凈、 無大量沉渣為止，注意清孔時(shí)間不宜過長，以防塌孔影響灌漿質(zhì)量。5.2.6下錨桿：1）下錨前應(yīng)檢查灌漿管有無破裂或堵塞，接口處是否牢固，防止壓力加大時(shí)開裂跑漿；2）將一根30mm的灌漿管綁扎在錨桿上，綁扎松緊適度，以灌漿后較易拔出為宜。灌漿管下端一般比錨桿體下端短150mm，下端管口用膠布或水泥袋等暫時(shí)封閉，防止下錨時(shí)孔內(nèi)

6、土體堵塞灌漿管口；3）用塔吊或鉆機(jī)架將錨桿和灌漿管一同吊起放入孔中，安放時(shí)應(yīng)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(shí)，應(yīng)將桿體拔出并用鉆機(jī)重新掃孔后再下錨；4）錨桿體下到孔位后，要測(cè)量頂部標(biāo)高，做到整體平整。5.2.7壓力灌漿：灌漿是錨桿施工的一個(gè)重要工序，必須認(rèn)真進(jìn)行，并將有關(guān)數(shù)據(jù)記錄齊全。灌漿的作用：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。錨桿清孔后即可用壓漿泵進(jìn)行灌漿，灌漿采用孔底返漿法。灌漿材料及配合比：灌漿的漿液為水灰比0.5的水泥凈漿，選用強(qiáng)度等級(jí)為42.5MPa的普通硅酸鹽水泥，不宜用高鋁水泥。水泥漿應(yīng)有足夠的流動(dòng)性以便泵送。為防止水

7、泥漿泌水、干縮和降低水灰比，可加入水泥重量5的FDN-5高效減水劑以保證漿液的流動(dòng)性和強(qiáng)度。用壓漿泵進(jìn)行灌漿時(shí)，將一根30mm的PVC管或膠管作為導(dǎo)管，一端與壓漿泵相連，另一端與錨桿同時(shí)送入孔底。灌漿管端保持距孔底150mm，灌漿壓力宜保持0.40.6MPa。隨著漿液的灌入，當(dāng)見到漿液從孔口外溢時(shí)，即可將灌漿管逐步向外拔出，但管口要始終埋在水泥漿中直至孔口，這樣可把孔內(nèi)的水和空氣全部擠出孔外，保證灌漿質(zhì)量。漿液應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的配合比配制并攪拌均勻，經(jīng)過篩選后方可泵送。灌漿要連續(xù)，不得中斷，并應(yīng)在初凝前用完。因漿液凝固時(shí)收縮使?jié){面回落，必須及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漿。灌漿完后應(yīng)將錨桿頭臨時(shí)支撐好，以保證錨桿位于

8、孔中央。灌漿過程中若中途耽擱時(shí)間過長超過漿液初凝時(shí)間，應(yīng)重新清孔、灌漿。灌漿過程應(yīng)做好詳細(xì)、完整的施工記錄。灌漿后，在漿體強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求前，錨桿體不得承受外力或移動(dòng)。5.2.8錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)驗(yàn)收錨桿待錨固體灌漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90后，可進(jìn)行錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)。錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)施工質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。驗(yàn)收試驗(yàn)錨桿的數(shù)量取每種類型錨桿總數(shù)的5%（自由段位于、或類巖石內(nèi)時(shí)取總數(shù)的3%），且均不得少于5根。驗(yàn)收試驗(yàn)的錨桿應(yīng)隨機(jī)抽樣。質(zhì)監(jiān)、監(jiān)理、業(yè)主或設(shè)計(jì)單位對(duì)質(zhì)量有疑問的錨桿也應(yīng)抽樣作驗(yàn)收試驗(yàn)。當(dāng)驗(yàn)收錨桿不合格時(shí)應(yīng)按錨桿總數(shù)的30%重新抽檢；若再有錨桿不合格時(shí)應(yīng)全數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)。錨桿總變形量應(yīng)滿足

9、設(shè)計(jì)允許值，且應(yīng)與地區(qū)經(jīng)驗(yàn)基本一致。六、材料與設(shè)備6.1材料6.1.1 錨桿桿體材料主要采用HRB335級(jí)以上螺紋鋼筋。錨桿防腐材料應(yīng)與桿體無化學(xué)反應(yīng)，且在施工期間或主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用期間不發(fā)生損壞。6.1.2錨固體采用 M30 水泥砂漿（水灰比 0.5），水泥砂漿要求使用自來水和普通硅酸鹽水泥， 細(xì)骨料采用中砂，砂的含量（按重量）不得大于 3%。 錨孔注漿壓力約 0.5MPa。砂和水泥必須提前進(jìn)行材料復(fù)試，檢驗(yàn)合格后方可使用。 當(dāng)采用細(xì)石混凝土作為注漿材料時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜小于C30，石子粒徑最大不大于15mm。6.2設(shè)備 設(shè)備一覽表序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)單位數(shù)量用途1潛孔鉆機(jī)kQ150臺(tái)2

10、鉆機(jī)成孔2空壓機(jī)DT-1.15/1.4臺(tái)1壓力注漿3制漿機(jī)100/3.5臺(tái)1壓力注漿4擠壓式注漿機(jī)SBJ3臺(tái)1壓力注漿5壓力泵MB150臺(tái)1清孔6電焊機(jī)BX7臺(tái)1桿體制作7鋼筋切斷機(jī)GQ40臺(tái)1桿體制作8鋼筋彎曲機(jī)GW40B臺(tái)1桿體制作七、質(zhì)量控制7.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范GB50086-2011 土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范CECS 22-1990 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2011 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ120-2012地下工程防水技術(shù)規(guī)范GB50108-2008 鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程JGJ18-2012建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50300-2001（201

11、3版）7.2抗浮錨桿的質(zhì)量控制措施7.2.1根據(jù)設(shè)計(jì)要求、地質(zhì)水文情況和施工機(jī)具條件，認(rèn)真編制施工組織設(shè)計(jì)，選擇合適的鉆孔機(jī)具和方法，精心操作，確保順利成孔和安裝錨桿并順利灌注。7.2.2錨桿的制作應(yīng)符合設(shè)計(jì)及施工驗(yàn)收規(guī)范要求，鋼筋、水泥等材料應(yīng)有出廠合格證和檢測(cè)報(bào)告；7.2.3錨桿灌漿應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格控制水泥砂漿配合比，做到攪拌均勻，并保持注漿設(shè)備和管路處于良好的工作狀態(tài)，灌漿過程不得中斷且漿液要在初凝前用完；7.2.4錨桿的施工位置、尺寸等的允許偏差和檢驗(yàn)方法見表7.2.4。錨桿錨孔允許偏差和檢驗(yàn)方法表7.2.4項(xiàng)次檢驗(yàn)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法及頻率1孔位孔口標(biāo)高100mm用水準(zhǔn)儀或拉線和尺

12、量檢查2孔向孔軸線傾角0.5用測(cè)角儀或地質(zhì)羅盤檢查3孔徑設(shè)計(jì)孔徑的5%，0驗(yàn)孔或尺量檢查4孔深大于設(shè)計(jì)深度200500mm驗(yàn)孔或尺量檢查7.2.5在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)認(rèn)真控制鉆進(jìn)參數(shù)，合理掌握鉆進(jìn)速度，防止埋鉆、卡鉆、坍孔、掉塊等各種通病的出現(xiàn)，一旦發(fā)生孔內(nèi)事故，應(yīng)盡快進(jìn)行處理，并配備必要的事故處理工具。7.2.6錨桿安裝應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，正確組裝，正確焊接，認(rèn)真安插，確保錨桿安裝質(zhì)量。7.2.7壓漿過程中應(yīng)詳細(xì)的記錄水泥漿用量，一般實(shí)際用量應(yīng)高于計(jì)算用量的20%，孔口應(yīng)流出灰漿。如用漿量太大，應(yīng)做好記錄，根據(jù)實(shí)際情況，判別是否由巖層裂隙或空洞造成。7.2.8注漿結(jié)束后養(yǎng)護(hù)期間，不得利用錨桿作為固定鉆

13、機(jī)或其它設(shè)備的輔助工具，并嚴(yán)禁外力觸動(dòng)錨桿。7.2.9錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)。驗(yàn)收試驗(yàn)的錨桿數(shù)量按設(shè)計(jì)要求，當(dāng)設(shè)計(jì)無要求時(shí)，不少于錨桿總數(shù)的5%，且不得少于3根。永久性抗浮錨桿的最大試驗(yàn)荷載取錨桿軸向拉力值的1.5倍，驗(yàn)收試驗(yàn)應(yīng)分級(jí)加載，初始荷載宜取錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值的0.10倍，分級(jí)加載值宜取錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值的0.50、0.75、1.00、1.20、1.33、1.50倍。每級(jí)荷載均應(yīng)穩(wěn)定510min，并記錄位移增量，最后一級(jí)荷載應(yīng)維持10min。7.3抗浮錨桿節(jié)點(diǎn)防滲措施7.3.1錨桿部位墊層澆筑時(shí)，預(yù)留邊長為500mm500mm250mm高的凹槽。7.3.2地下室底板抗浮錨桿采用直徑25mm的帶肋

14、鋼，在錨桿錨入巖層段距上下端20cm處各焊接一根6與孔徑同長的定位筋，確保錨桿筋能夠放置在細(xì)石混凝土的中間部位，便于混凝土澆筑密實(shí)。填充錨桿鉆孔預(yù)留凹槽的細(xì)石混凝土采用抗?jié)B混凝土并留置試件，其抗?jié)B及強(qiáng)度等級(jí)同基礎(chǔ)混凝土抗?jié)B及強(qiáng)度等級(jí)。7.3.3用聚氨酯防水涂料對(duì)錨桿鉆孔處進(jìn)行封灌，并沿錨桿上翻250mm高。二遍聚氨酯防水涂料施工完畢且涂膜固化后，在錨桿處鋪貼防水卷材附加層，卷材在錨桿處進(jìn)行割“十”字花穿過。地下室正常防水施工至錨桿處上返20mm，防水層施工完畢后，在錨桿周圍的防水卷材收口處用聚氨酯防水涂料涂刷封閉，然后用遇水膨脹止水圈箍緊，預(yù)防后續(xù)工序破壞。具體做如圖所示7.4抗浮錨桿防腐措施

15、所有抗拔錨桿中的受力鋼筋，均先手工除銹St2.5 級(jí)， 并須采用涂膜鍍鋅對(duì)鋼筋進(jìn)行防腐處理，涂層厚度不小于 35m。八、安全措施8.1健全安全管理組織，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定、條例，結(jié)合實(shí)際情況和工程的具體特點(diǎn)，設(shè)立由專職質(zhì)量安全員和兼職安全員以及工地安全用電負(fù)責(zé)人組成的安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各級(jí)人員的職責(zé)，抓好安全生產(chǎn)。8.2認(rèn)真貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的安全工作方針，加強(qiáng)安全教育，嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)制度和操作規(guī)程，進(jìn)場前，應(yīng)對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)交底，并做好記錄。8.3 鉆孔機(jī)械的起重、吊裝、運(yùn)輸?shù)壬婕暗教胤N設(shè)備或特殊工種等特種作業(yè)人員的，必須要持有主管部門核發(fā)的上崗證。8.4機(jī)械設(shè)

16、備進(jìn)場前，要對(duì)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)檢查，要保證機(jī)械設(shè)備的完好性，不符合要求的設(shè)備嚴(yán)禁進(jìn)入現(xiàn)場。加強(qiáng)機(jī)械維護(hù)、檢修、保養(yǎng)，機(jī)電設(shè)備由專人操作。8.5進(jìn)入施工現(xiàn)場，要嚴(yán)格按施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范來規(guī)劃現(xiàn)場用電，要時(shí)常對(duì)用電設(shè)備的漏電保護(hù)器進(jìn)行檢查。九、環(huán)保措施9.1成立對(duì)應(yīng)的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)，在工程施工過程中嚴(yán)格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和規(guī)章。9.2錨桿施工要在節(jié)能減排的框架下認(rèn)真做好施工方案，包括材料選擇、設(shè)備選擇、方法選擇等，合理安排工期，以最大限度地降低材料消耗、廢水排放等環(huán)保措施。9.3鉆孔機(jī)械的噪聲是錨桿施工重要污染源，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，離居民區(qū)的遠(yuǎn)近等采取相

17、應(yīng)措施，當(dāng)對(duì)操作人員造成傷害時(shí)，在不影響安全操作的情況下，應(yīng)配帶耳塞。9.4錨桿成孔的產(chǎn)生的灰塵較多，應(yīng)避免在大風(fēng)天施工，或以彩條布等材料進(jìn)行遮擋，并應(yīng)盡量選用噪聲低、節(jié)能型錨桿鉆機(jī)，隨時(shí)對(duì)道路等進(jìn)行灑水濕潤，減少揚(yáng)塵。9.5施工現(xiàn)場的易燃、易爆物品應(yīng)嚴(yán)格按體系文件的要求存在專用倉庫。十、效益分析10.1 本工法勞動(dòng)強(qiáng)度低，施工安全，操作簡便，特別是適用于受場地局限比較大的施工環(huán)境，有效地減少了機(jī)械設(shè)備的投入，在巖體中錨桿的施工效率，加快施工進(jìn)度，縮短了施工周期保證桿體的抗拔要求，根據(jù)不同的巖體情況，通過選擇不同的鉆機(jī)及相配套的空壓機(jī)、鉆桿、鉆具等施工錨桿，從而來達(dá)到建筑物永久抗浮的需要，具有

18、很高的推廣價(jià)值。10.2用抗浮錨桿施工工藝取代了傳統(tǒng)樁基施工工藝，節(jié)約了資源，降低了成本。錨桿作為一種抗浮措施，充分體現(xiàn)了綠化建筑的概念，是一種因地制宜，符合“節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材”的四節(jié)一環(huán)保及綠色施工要求的抗浮措施，相比其它方案，具有很大的成本和環(huán)保優(yōu)勢(shì)。10.3以上城夢(mèng)想項(xiàng)目為例，該工程共計(jì)錨桿數(shù)量584根，長度為1012m ,孔徑150mm，人工費(fèi)節(jié)約12548元，節(jié)約工期15天。十一、工程應(yīng)用實(shí)例丹東華孚上城夢(mèng)想工程11.1本工程位于遼寧省丹東市東齊路東側(cè)，1號(hào)干線北側(cè)，本基坑位于地塊西側(cè)的居民樓用房地下室基坑，基坑周邊總長度270m。11.2本工程地下室內(nèi)設(shè)有一大型地下游泳池，該游泳池建筑面積1300m2,鋼筋混凝土構(gòu)造底板厚600mm，底板底標(biāo)高7.4m，地下水主