摘 要:抗浮錨桿是一項豎向錨固技術,可用于解決地下工程的抗浮問題,抗浮錨桿用于解決地下工程抗浮問題是比較經濟、合理的方法。
關鍵詞:抗浮錨桿設計;鉆孔;錨筋制作;安裝;注漿;驗收;施工工藝
一、工程概況
1.工程概述
商貿廣場具有國際水準的現代化商業綜合體,是集商業、酒店、商務、住宅、出行、文化、娛樂、休閑為一體的多功能復合型建筑群,本工程地下一層,土方開挖得采取降水措施及基坑支護,基礎施工難度大重點防護。
為了保證建筑物的穩定和正常使用,本工程采用抗浮錨樁設計方案對建筑物整體抗浮。大商業區抗浮錨桿抗浮地錨設計為孔徑130mm,錨桿長≥9 m,錨入強風化粉砂質泥內。采用M30水泥砂漿,單根錨桿抗拔承載力特征值Ra=200kN, 2.工程地質分布
根據勘察單位提供資料,在勘探深度范圍內,場地地層主要由第四系全新統素填土、砂土及碎石土,以及中生界白堊系泥巖地層組成。自上而下依次描述如下:
①素填土:灰褐色,稍濕~濕,松散。主要由砂土、粘性土、卵石、組成,為近期回填土。
②粗砂:黃褐色,濕~飽和,松散,由長石、石英礦物顆粒組成,粒徑大于0.5mm顆粒含量占全質的50%以上,顆粒形狀以亞圓形為主,均粒,局部含少量卵、礫石顆粒,表層為薄層耕土。
③圓礫:黃褐色,一般粒徑2~20mm,最大粒徑100mm,粒徑大于20mm的顆粒質量占全質15~30%,顆粒磨圓度較好,形狀以亞圓形為主,骨架顆粒由結晶巖石組成,中等風化,孔隙由中、粗砂充填,稍密狀態為主,局部有砂土夾層。
④泥巖:灰褐色,主要由粘土礦物組成,泥質結構,層狀構造,風化裂隙很發育,巖芯呈硬土塊狀、塊狀,暴露風化較快,具有遇水軟化,強度明顯降低特性。為極軟巖,破碎。巖體基本質量等級為Ⅴ級。
3.水文地質條件
天然條件下地下水的補給來源主要為側向徑流及大氣降水。主要排泄方式為人工開采及側向逕流排泄。由于勘察場地鄰近渾河,地下水與渾河河水聯系較密切,枯水期地下水補給河水,而洪水期河水補給地下水,兩者呈互補關系。
4.設計概況
1.)本工程單根錨桿抗拔承載力特征值Rt=200KN,范圍為大商業區地下室部分。
2.)本工程錨桿設計布置約1845根,錨孔直徑為130㎜,錨桿平均每4200mm×4200mm,2800mm×2800mm、3600mm×4200mm布置一根,錨桿入巖錨固長度為≥4500㎜,錨桿每根配錨筋2 28,錨桿單根抗拔力特征值Rt≥200KN。
3.)錨固充填材料為水泥砂漿M30。
4.)錨桿施工一周后應進行抗拔實驗檢測。
二、施工工藝和施工方法
2.1施工工藝
工藝流程:
基坑開挖至基底標高→澆筑混凝土墊層(也可放到抗浮錨桿施工后進行)→錨桿孔位測放→鉆管鉆進成孔至設計深度→清孔→置入錨桿抗拉桿件→灌漿→抗拔實驗檢測→驗收→基礎底板防水、鋼筋制安、混凝土施工(下道工序)。
2.2施工方法
設計巖石錨桿平均間距約為4200mm×4200mm,2800mm×2800mm、3600mm×4200mm布置一根(具體詳見抗浮錨桿平面布置圖),成孔直徑130 mm,入巖錨固長度大于4.5m;
2.2.1測量放孔:總承包單位負責對施工隊的工作面的清理(基底標高處且平整)和控制點(軸線、標高等)的交接,操作人員根據控制點及抗浮錨桿設計圖進行測放。測放務必準確,要求測放過程中作好記錄,檢查無誤,再由本項目人員復查定位準確性后報監理審核。
2.2.2鉆機位置確定以后進行鉆孔,為了提高成孔效率,保證工程順利進行,根據地層具體情況,采用HM-90專業履帶式全液壓錨桿鉆機,鉆進工藝如下:
⑴鉆具組合:鉆頭→潛孔沖擊器→扶正器→滿眼鉆桿→扶正器→鑲有合金的取粉管→普通鉆桿→主動鉆桿
⑵鉆進參數:轉速20~40rpm;鉆壓20KN
(鉆壓要考慮斜孔時與孔壁摩擦的壓力損失)
成孔時孔位準確,鉆孔垂直,孔深符合設計要求并及時做好成孔深度記錄。
⑶鉆孔深度:根據設計要求,自墊層底標高以下不小于8m,其中錨桿鋼筋保護層厚度不少于40mm。
⑷鉆孔直徑:根據設計要求,不小于130mm;施工采用鉆孔直徑126mm偏心錘鉆頭,確保成孔直徑不少于130mm。
錨桿鉆孔的要求:
1)鉆孔前,按設計要求定出孔位,作出標記,錨孔定位偏差不宜大于20mm,鉆孔垂直度誤差≤1%;
2)錨孔偏斜度不應大于5%;
3)鉆孔深度超過錨桿設計長度應不小于0.05m;
4.2.4錨桿的制作
⑴材料:采用2根Ф28HRB400級熱軋鋼筋;
⑵鋼筋下料長度:等于錨桿成孔深度+1150mm;成孔深度自墊層底面以下9m計算,故鋼筋下料長度為9.65m。
(3)鋼筋的鏈接方式:鋼筋采用直螺紋套筒鏈接。
(4)在錨桿鋼筋中間綁扎一根PVC材質的Ф20壓漿管,為了保證壓漿質量,每根壓漿管下部采用鉆頭或刀片開壓漿孔,孔徑約2mm,從壓漿管下部開始2.0m范圍內每隔50cm雙向開孔,共計8個壓漿孔,壓漿管總長度不小于6.3m,露出地面長度不小于30cm,如下圖(單位:mm):
4.2.5下錨桿鋼筋
在鉆孔完成且清孔后,將制作好的錨桿和注漿管下入孔中,要求下至設計深度,誤差不超過10cm。
4.2.6拔管
在下錨桿鋼筋完成后,采用機械拔管,拔管過程盡量不碰撞錨桿鋼筋。
4.2.7填礫石
拔管完成后,用斗車將礫石填入孔內,為了增加混凝土質量礫石中加入部分中砂,其細度模數為3.0-2.3,含泥量≤5%,配合比為4:1(體積比),人工攪拌均勻,填至孔口高度。
4.2.8灌漿
填礫石完成后,原則上當天完成,若不發生特殊情況不超過2天以內灌漿。每天完成灌漿至少60根錨桿。
⑴漿體配合比:采用M30水泥漿,水泥標號PC425R,水灰比0.45~0.50水泥漿?,F場施工時按具體攪拌機容量嚴格按照水灰比進行配制。
⑵注漿:錨桿孔成孔后,應用高壓水將錨桿孔清洗干凈,放入錨筋,錨桿孔采用水泥砂漿(灰砂比1:1<重量比>,水灰比0.45)進行一次常壓灌漿壓力為1.5-2.5MPa,24小時后進行二次高壓灌漿,漿液為水泥凈漿,壓力不應小于 2.5MPa。水灰比為0.55,注漿體設計強度 30MPa,并結合有關情況分析注漿施工質量。在漿體未完全固化前,不得拉拔和移動錨桿。
注漿施工流程圖
攪拌機拌和 攪拌貯漿 注漿機 注漿
(3)注漿技術要求:漿液應攪拌均勻,并過篩,隨拌隨用,漿液應在初凝前用完;灌漿待孔口溢漿,即可停止灌漿;漿體硬化后不能充滿錨固體時,應進行補漿;應根據工程條件和設計要求確定灌漿壓力,應確保漿體灌注密實;漿體強度檢驗用試塊的數量每 30根錨桿不應少于一組,每組試塊應不少于 6個。
4.2.12.抗拔試驗:抗浮錨桿施工完成15天后,應進行抗拔試驗,驗收試驗錨桿數量應取錨桿總數的5%,且不應少于6根。
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