地下建筑工程抗浮樁施工技術

呂濤

摘要：本文以烏蘭浩特鐵西站廣場規(guī)劃及地下建筑工程為實例，詳盡的論述了地下工程抗浮錨桿施工技術的工藝特點、適用范圍、工藝原理、施工工藝流程及操作要點、材料與機具設備的配置與應用、主要控制技術標準等方面的內容，可為類似工程的施工提供一定的借鑒作用。

Abstract： In this paper， the planning and construction of the underground station at West Railway Station of Wulanhaote are taken as an example. The characteristics， application scope， process principle， construction process and operation essentials， material and equipment configuration and application and main control technology standards of underground construction anti-floating anchor construction technology are expounded in detail， which can provide some reference for the construction of similar projects.

關鍵詞：地下建筑；抗浮錨桿；施工；技術

Key words： underground construction；anti-floating anchor；construction；technology

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）05-0153-03

0 引言

隨著高層建筑的快速發(fā)展，對地下空間的利用也不斷向更深方向發(fā)展。建筑物地下室的自重及覆土不能抵抗地下水浮力時，常導致建筑物坍塌、傾斜等事故發(fā)生，針對這種情況，抗浮樁的應用有效地解決了這一問題。

抗浮樁，也稱為抗浮錨桿，其主要用于建筑工程地下結構抗浮措施中。與一般的基礎樁不同，抗浮錨桿有著自身獨特的性能，兩者之間的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下方面：基礎樁通常為抗壓樁，樁體承受建筑荷載壓力，受力自樁頂向樁底傳遞，隨著建筑荷載的變化樁體受力大小也會出現(xiàn)相應的變化；而抗浮樁則為抗拔樁體承受拉力，普通抗浮樁受力也是自樁頂向樁底傳遞，隨著地下水位的變化樁體受力大小會出現(xiàn)相應變化，然而兩者的受力機制存在明顯不同。抗浮錨桿是指抵抗建筑物向上位移的各種樁型的總稱，抗浮錨桿不同于一般的基礎樁，有其自身的獨特性能，抗浮樁為抗拔樁。

烏蘭浩特鐵西站廣場規(guī)劃及地下建筑工程，總用地面積58000m2，總建筑面積40302m2，抗拔錨桿的施工面積約為1.3萬m2，共計2816根。

1 工藝特點

①抗浮錨桿施工工藝簡單，制作、下孔、注漿方便，整體施工效率高。經一兩個循環(huán)后，操作工人能很快熟練操作。②網格狀，集中點狀，一般布置在地下室底板基礎外圍，同時充分利用上部結構傳來的豎向力來平衡掉一部分水浮力；由于錨桿布置集中，對于地下室底板下的外防水施工也比較方便；對于個別錨桿承載力不足的情況，由于有較多的錨桿分擔，有很強整體抵抗力；③集中點狀布置推薦用于堅硬巖；④所占空間很小，對周邊環(huán)境影響小，施工噪聲低，文明環(huán)保。

2 適用范圍

適用于地下水位高、浮力大、自重及覆土不能抵抗地下水浮力的建筑、地鐵車站等大型地下構筑物施工。

3 工藝原理

抗浮錨桿也稱抗浮樁，是指建筑物重力及其與周邊土體摩擦力之和小于地下水對其向上浮力時，而采取的基礎樁體。抗浮錨桿是根據(jù)設計要求在基槽內鉆孔，在抗浮樁孔內植入錨桿鋼筋，鋼筋對準抗浮樁中心，并將設計用的鋼筋預留一定長度用于與by防水板錨固，然后向孔內注入豆石及水泥漿成樁。防水板施工時將錨桿錨入工程主體，通過工程主體及覆土自重配合錨桿與錨固土層的摩擦力共同抵消工程地下水的向上浮力。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

4.2 施工操作要點

4.2.1 施工準備

根據(jù)要求，基坑開挖至基底墊層設計標高設上10～20cm處，平整施工場地，確定場地內用水、用電接口位置，規(guī)劃場地內材料堆場布置、設備停放場地布置、現(xiàn)場材料庫房布置、現(xiàn)場機修用房布置，為本項目的順利施工奠定基礎。

4.2.2 抗浮錨桿孔位測放

完成基坑清底揀平后，用全站儀準確測放出地下室基礎軸線，然后根據(jù)抗浮錨桿平面布置圖確定錨孔位置并進行標記。

4.2.3 鉆機就位

施工前先用全站儀測出每個錨桿的孔位，用紅鉛油做好標記（該工程錨桿間距2.1m和2.8m）。將鉆機移到孔位處，調節(jié)鉆機立軸，使之垂直對準孔位，鉆機的安裝必須周正、平整、穩(wěn)固。

4.2.4 錨桿成孔

①采用YXZ-70（90）型專業(yè)錨桿鉆機，以0.75MPa高壓風力驅動偏心潛孔錘跟？準146套管鉆進至錨桿設計深度不小于+50mm。

②成孔深度必須保證有效錨固長度大于或等于設計深度，當達到設計深度但其中有砂或非設計模型軟弱層時應繼續(xù)鉆進穿過砂或非設計模型軟弱層并保證有效錨固長度滿足設計要求。

4.2.5 清孔提鉆

鉆機鉆進到設計深度后，要停留2min，利用空壓機高壓氣體對錨孔進行清孔，確保孔內沒有余留塵土。但清孔時間不宜過長，以防塌孔影響注漿質量。成孔后要及時對鉆孔進行遮擋，避免旁邊鉆孔作業(yè)的飛塵落入鉆孔。endprint

4.2.6 鋼筋制作安裝

①材料：采用1根 28 HRB400級熱軋鋼筋；

②鋼筋下料：等于錨桿成孔深度+1180mm；成孔深度自墊層底面以下開始計算。本地區(qū)鋼筋原材一般為9m長，對于需要連接的鋼筋采用螺紋套筒機械連接的方式。

③在錨桿鋼筋中間綁扎一根PVC材質的Ф20注漿管，注漿管頂部超出錨桿錨固段頂部約400mm以方便注漿操作，下端需短于主筋200mm，防止注漿管鉆入孔底土層使?jié){液無法流出，影響注漿質量。

④安裝：沿桿體軸線方向每隔2.00m焊接一個？準6鋼筋箍和對中支架，用于固定錨桿結構。桿體外側每隔2.00m在三個方向焊接保護箍筋，保護箍筋寬度不小于25mm，以保證錨桿鋼筋保護層厚度。鉆孔完成且清孔后，將制作好的鋼筋和注漿管下入孔中，要求下至設計深度，誤差不超過10cm。注漿管端口距孔底20～30cm。抗浮錨桿大樣如圖2-4（單位：mm）：C

⑤主筋入位：終孔驗收后，使用滑輪架將主筋放入鉆孔。注漿管順直地與主筋綁扎在一起，隨主筋徐徐下至孔底，使之就位。

4.2.7 拔套管、填豆石

①為防止提拔套管時石子等物掉進注漿管口及排氣管口，提拔套管前先用塑料布封上注漿管及排氣管上口。提拔套管時，先倒入豆石淹沒套管1.0m，同時用手錘敲打套管管壁，使豆石密實，而后上拔套管1.0m，再倒入豆石1.0m，往復循環(huán)，直至豆石頂面距孔口700-800mm時止。

②拔套管下豆石時用手錘用力敲打主筋，使豆石密實，直至填滿為止。填豆石時確保鋼筋位于孔中心。豆石含泥量按重量計不得大于3%；砂中云母、有機物、硫化物和硫酸鹽等有害物質的含量按重量計不得大于1%。

4.2.8 水泥注漿

注漿所用漿液采用M30純水泥漿壓力灌漿，注漿水泥材料標號不得低于P.O 42.5R。以綁扎在主筋上的注漿管為導管，注漿口與泥漿泵用高壓注漿管與槍頭連接，泥漿泵從灰漿池中吸取水泥漿，自高壓注漿管注入錨桿孔內，直至冒漿后，再在0.5～2.0MPa壓強下穩(wěn)壓注漿1分鐘后停止壓漿，立即拔掉槍頭，拆堵注漿管。

4.2.9 錨桿檢測

①基本試驗。

抗浮錨桿正式工程桿施工前，每個區(qū)域每種桿類型至少選取6根試驗桿進行抗浮錨桿基本試驗，確定單根錨桿抗拔力極限值。抗浮錨桿進行基本試驗，試驗結果最大值達到360kN，完全滿足設計值要求。

②驗收試驗。

灌漿結束28天后，進行抗浮錨桿的檢測驗收，試驗數(shù)量不小于錨桿總數(shù)的5%，且不得少于6根。本項目檢測數(shù)量為141根，重點對地層分布不均勻及地層較為軟弱的地段進行分級加荷檢測。根據(jù)試驗結果，檢測200根錨桿軸向拉力均大于200kN，滿足單根錨桿抗拉設計值要求。

4.3 勞動力組織

5 材料與機具設備

所需材料及主要機械設備分別見表2及表3所示。

6 質量控制

6.1 質量控制偏差

6.2 質量控制措施

抗浮錨桿施工質量控制主要包括錨桿成孔，豆石填充和水泥注漿質量控制，抗浮錨桿施工中應嚴格控制豆石填充的密實性和注漿飽和性。具體措施如下：

①為保證本工程的質量達標，要求所有相關人員都必須嚴格依照相關規(guī)范標準進行操作。②認真做好各項技術工作，包括檔案整理、現(xiàn)場檢測、技術交底等，落實技術責任制，標準和規(guī)范化技術管理。③確保所有進入施工現(xiàn)場的材料都符合質量標準，具備相應的質量合格證書，且材料進場后依照規(guī)格分批存放，同時為便于使用和檢查，應設立醒目標志。④做好技術交底工作，掌握抗浮錨桿施工的設計要求、技術標準、施工工藝和注意事項等。⑤安排專人逐根檢查抗浮錨桿豆石填充的密實性，注漿的飽和性。

7 工程實例

烏蘭浩特鐵西站廣場規(guī)劃及地下建筑工程，位于復興街、鐵西大路、規(guī)劃路及烏蘭浩特子站房圍合區(qū)域內。總用地面積58000m2，總建筑面積40302m2，共分地下、地上兩層，其中地下建筑面積40152m2，層高4.5m-5.1m，為地下停車場，設有四個汽車坡道出入口，744個車位，及消防泵房、取暖、通風等相關配套設施。地上建筑面積150m2，另有鋪裝、綠化、亮化、雕塑等相關工程。

本工程主體結構外圍最大長度327.6m，最大寬度165m，結構體系為框架結構，設計耐火等級二級，抗震等級四級，使用年限為50年。抗拔錨桿的施工面積約為1.3萬m2，共計2816根。

參考文獻：

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[2]JGJ72-2013，高層建筑巖土工程勘察規(guī)程[S].

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[4]CECS22：2005，巖土錨桿（錨索）技術規(guī)程[S].endprint