全長粘結抗浮錨桿施工技術

摘要：簡述常見抗浮錨桿的類型、全長粘結抗浮錨桿的構造與成孔、施工方法、質量控制與檢測。

關鍵詞：抗浮錨桿 全長粘結抗浮錨桿 施工技術

1 概述

隨著城市建設的發展，人們越來越重視地下空間的開發，地下商城、車庫等設施日益增多，地下空間的用途變得越來越廣泛。停車場、體育場館、商場和大型公共建筑等大跨度空間結構，普遍存在大面積區域與地下水浮力的平衡問題；尤其是高層群體建筑都設計成純地下結構或整體裙房，地下室埋深也逐漸加深，大部分地下結構由于受到地下水的侵蝕，抗浮問題逐漸顯現。就目前情況來看，建筑行業還沒有形成一個統一的關于地下水浮力的確定以及地下結構抗浮計算規則；以往的規范和操作流程都是漏洞百出，這對抗浮設計而言無疑是一大難題，截止目前，出現地下室上浮事故的工程已不在少數。以往的抗浮方法主要以壓重法為主，近年來抗浮樁的應用也越來越多，但抗浮樁的裂縫控制與耐久性、抗浮樁與基礎的變形協調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性，所需作業面小，易于施工。其布置非常靈活，數量較多，錨固效率高，有利于地板均勻受力。由于其單向受力特點，抗拔力和預應力易于控制，有利于建筑結構的應力與變形協調，在許多條件下優于壓重和抗浮樁方案。

2 常見的抗浮錨桿形式

2．1 全長粘結抗浮錨桿

全長粘接抗浮錨桿桿體多是大直徑螺紋鋼筋，通過擴大鋼筋截面、涂刷防腐涂層進行防腐處理，在混凝土底板內澆筑錨桿頭部，再進行簡單的防水處理即可。其不施加預應力，是一種被動抗力形式，錨固力發揮作用需要較大變形。但由于其構造簡單，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濟，是目前廣泛采用的一種抗浮錨桿形式。

2．2 普通預應力抗浮錨桿

普通預應力錨桿可施加預應力，有自由段，是一種主動抗力形式，利用鋼絞線、鋼筋來制作桿體，錨桿通過錨具錨固在底板上，可重復張拉錨桿。

2．3 壓力分散型錨桿

壓力分散型錨桿基于單孔復合錨桿法原理，主要將多個承載體設置在錨桿的各個方位，采用無粘結預應力鋼絞線將總的錨桿力分散給每個承載體，使集中拉力轉化成幾個較小的壓力，并分別作用在幾個短的錨固段上。

3 全長粘結抗浮錨桿施工技術

3．1 施工流程

為確?？垢″^桿達到設計抗拔力，應先做抗浮實驗錨桿?？垢≡囼炲^桿成功后，才開始大規模的錨桿施工。抗浮錨桿最好在澆筑底板墊層混凝土封閉基底土層后，再開始錨桿施工，以防基底原有土層結構在水的浸泡下被破壞而降低基底土層承載力，結束錨桿施工后不會擾動錨桿，破壞其水泥固結體；并且鉆機活動也不會因基底泥濘而受到限制，拖延工程進度。

全長粘結抗浮錨桿施工流程如下：

3．2 施工方法

3.2.1 制作錨桿

①桿體錨筋按設計焊接和彎折，錨固長度和設計要求，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，桿體下端比注漿管長150mm，把握好捆綁的松緊度，太松了注漿管容易掉落，太緊了不易拔出。②桿體錨筋骨架間距1500mm（根據設計要求）裝設定位器，確保骨架制作平順，焊接牢固。桿體保護層不小于25mm，錨頭錨固在底板中不小于40d（d為鋼筋直徑）。③錨桿孔口上下各250～500mm長部位進行防腐處理（可涂環氧樹脂）；錨桿頭部（按設計尺寸）出墊層處設置壓漿封口鋼板，尺寸不小于桿體直徑。

3.2.2 錨孔定位

①錨桿按設計或自行統一編號，用經緯儀或全站儀測放出各施工區抗浮錨桿的孔位，用木樁或鋼筋頭做出標記。②錨桿孔位允許偏差≤50mm，特殊情況經設計單位與業主單位同意后適當移位。

3.2.3 成孔

①巖層采用潛孔鉆機配合空壓縮機進行干作業成孔，成孔直徑不小于130mm，注漿前保證空內干凈。②土層、沙礫層采用地質鉆鉆進，泥漿護壁，成孔后清水洗孔除漿。成孔完成后即下入錨桿注漿，以免時間太長塌孔。③流塑性較大的土層、沙礫層當無法鉆進成孔時，采用地質鉆加鋼管套管跟進鉆入，進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。④錨桿垂直度允許偏差不得超過1%，為避免鋼筋底端腐蝕，根據施工要求，成孔深度應該比設計深度深200～300mm。在成孔環節，現場工作人員必須實時監控孔內返漿的情況，及時調整不合理的操作流程，確保成孔效果。同時還要詳細記錄每根錨桿成孔的具體細節。

3.2.4 清孔

清水清孔將空內沉渣排掉，待孔口返出沉渣較少、潔凈的水才可以停止清孔。在這個過程中，注意把握清孔時間，否則時間太長了可能塌孔，破壞注漿質量。

3.2.5 下錨

①制備好錨桿后，下錨前對注漿管進行檢查，確保其不堵塞、無裂痕，且接口牢固。②根據所設計的桿體長度及現場情況，可用人工、鉆機架、塔吊等將錨桿吊入孔中，安放過程中，可能會發生部件松脫或錨桿彎折、扭曲，應盡量防止此類問題出現。下錨時，如果不能將遇桿體下放到孔底，就要拔出桿體，通過鉆機重新掃孔再繼續下錨。③將桿體下放到規定的孔位后，量測并記錄頂部標高，保持整體平整，以免無法正常安放混凝土底板的受力鋼筋，或桿體在混凝土底板中的錨固不夠長。

3.2.6 注漿

①在錨桿施工過程中，注漿環節屬于關鍵工序之一。對土層中的孔隙進行填充，使其構成錨固體，以免錨桿鋼筋被腐蝕形成錨桿抗拔。②注漿再通過孔底返漿法，導管兩端分別連接桿體注漿管和壓漿泵，正常情況下都用Φ30mm的pvc采管、膠管當作導管。施工時，最好采用42.5MPa以上的普通硅酸鹽水泥和0.4～0.6的水灰比設計，同時確保漿液強度及其流動性符合設計要求。根據設計要求以及地質層情況，可選用適合的外加劑摻入漿液中。③錨桿采用簡易二次注漿，結合穿越的地質層情況，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后進行二次注漿。注漿過程最好一氣呵成，做好全程記錄，直到孔口溢出漿液就才可以根據相關規范拔出注漿管。

4 質量保證措施

4.1 施工前應會同業主、設計、監理、施工各方進行技術交底，認真分析抗浮實驗錨桿的各項基礎參數，嚴格按照施工方案施工。

4.2 嚴格檢查進場的各種原材料，層層把關，堅決杜絕劣質材料進入施工現場。將錨桿桿體表面的膜銹、油污等清理干凈，確認其沒有扭曲或損傷后才可下錨。

4.3 注漿時，注意保持施工場地清潔、衛生，隨時清理現場的沉渣、泥漿、廢漿液和廢水，以免其流入注漿錨孔中。

4.4 注漿結束后，漿體強度還未達到施工規范以前，注意避免其受到外力擾動。

4.5 施工過程中，應認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

抗浮錨桿只承受單向抗拔力，因此，檢測抗拔承載力的過程實際就是檢測抗浮錨桿質量和功效的過程。根據土層錨桿的檢測要求，我們將抗浮錨桿的檢測數量確定為施工錨桿數量的5%。如果對抗浮錨桿實行分區施工，就將每個區域數量的5%確定為檢測數量。

錨桿抗拔承載力以單根錨桿抗拔極限承載力標準值（Rk）作為合格與否的評定標準，單根錨桿抗拔極限承載力標準值（Rk）根據試驗確定。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準值（Rk）的關系按下式確定：Rt=Rk/K

式中K為安全系數，K=2.0。

6 結束語

對于工程建設而言，抗浮錨桿的受理比較合理，且經濟實用，便于施工，因此可以作為一項既經濟有科學的施工方法來處理地下建筑物抗浮問題，大量地下工程建設也充分證明了其可行性。但目前，對抗浮錨桿的設計及施工尚無專門的國家規范和標準可循，對一些環節和細部的問題處理還需進一步完善和統一。如抗浮錨桿與底板的節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控制等等。隨著抗浮錨桿越來越多的應用在眾多工程實踐中，我們可以預見抗浮錨桿技術會逐步得到完善和提高。

參考文獻：

[1]CECS22:90 土層錨桿設計與施工規范.

[2]GB50202-2002 建筑地基基礎工程施工質量驗收規范.

[3]程良奎，韓軍.單孔復合錨固法的理論和實踐.工業建筑.2001.

31（5）.