探討卵石地層抗浮錨桿施工質量控制

劉 陳

（福州建工（集團）總公司， 福建 福州 350000）

引言：卵石地層主要由不同級配的卵石堆積而成，因此它不像巖石地層那樣堅硬牢固，使用傳統鉆進施工工藝在卵石地層上進行鉆孔，容易打滑無法正常施工。項目部通過市場調查比對，選擇成本低、地層適應性強、施工方便、工期短的潛孔錘偏心跟管鉆進原理施工的抗浮錨桿作為建筑工程地下結構的抗浮措施。本文主要針對抗浮錨桿施工工藝在現場施工過程中常見的施工質量問題，結合其它施工技術資料，并通過前期實踐、分析、研究，總結出提高抗浮錨桿施工質量控制的有效措施，確保抗浮錨桿的施工質量、效率、成本和工期得到顯著改善，為本工程獲得較大的經濟效益。

1 工程概況

1.1 工程簡介

本工程總建筑面積約為12.77萬m2，包含6棟31-33層住宅樓，3棟18層住宅樓；3棟2層商業配套，2.8萬m2單層純地下室，采用抗浮錨桿、沖孔灌注樁、筏板等基礎類型，基坑平均深度4.5m，地下室基礎落坐在卵石地層上。

1.2 地層結構簡介

根據地勘報告把地層依次劃分為：①填土、②淤泥、③粉土、④卵石，地下室開挖到基礎底板砼墊層正好為卵石層，層厚0.8-18.1m，顏色呈灰黃色、淺灰色、灰褐色等，飽和，中密為主，卵石含量約 50%到 95%，粒徑大約為 20-200mm，顯次圓狀，圓狀，個別大于200mm；充填石英砂礫約10%-30%，含少量粘性土。

1.3 抗浮錨桿設計簡介

本工程地下室基礎開挖至卵石地層開始抗浮錨桿施工，抗浮錨桿的數量為177根，設計孔徑為180mm，設計孔深為8.8m，抗拔承載力特征值為180KN，全部錨固于第(4)層卵石地層中。

2 潛孔錘偏心跟管鉆進施工原理

潛孔錘偏心跟管鉆進系統：由偏心鉆頭、導正器、沖擊器、鉆桿、套管靴、套管構成。讓鉆具通過套管下到孔底，偏心鉆頭頂住地層，在磨擦力作用下順時針方向旋轉，把偏心鉆頭調到套管靴外側。鉆進時，套管因自重下落，如果卡住孔壁，套管靴被鉆具帶動下降，形成套管護壁。鉆到持力層后，偏心鉆頭頂住地層逆時針方向旋轉，把偏心鉆頭收到套管靴內側，提起鉆具，通過套管回到地面。

3 抗浮錨桿施工技術

3.1 抗浮錨桿施工工藝流程

錨孔定位編號→鉆機就位→鉆孔→下錨筋→一次注漿→下細石→拔管→二次注漿→封錨→驗收

3.2 抗浮錨桿主要施工工藝

3.2.1 錨孔放線

①用阿拉伯數字在抗浮錨桿施工圖上，按順序對錨孔進行編號；②用全站儀把孔位在場地上進行放線，并做好記號；③孔位放線誤差應符合要求。

3.2.2 錨孔鉆進

①本工程采用YDH-30CT全方位多功能鉆面鉆機，移動、調平、調立、穩固都是單人開機完成，操作簡單快捷；②嚴格控制孔徑和孔深，本工程抗浮錨桿設計孔徑和孔深分別為180mm和8.8m，孔徑偏差≯20mm，孔深偏差≮設計孔深的1%且≯500mm；③禁止錨孔偏斜，控制錨孔中心度，如有偏斜應采取措施或重新成孔；④確保孔徑大小，應對鉆頭尺寸進行經常檢查。

3.2.3 洗孔提鉆

①成孔以后，及時采用砂袋對孔口四周進行圍堵，避免泥漿回流；②嚴格控制孔底沉渣，清洗1min后測量孔底沉渣，如果≥300mm繼續洗孔；如果＜300mm停止洗孔提出鉆頭。

3.2.4 錨筋制作及孔內安裝

①錨筋采用3Φ20(HRB400)，長度10m；②在錨筋上焊接定位鋼筋，采用3Φ 6(HPB235)，間距 2m，確保錨筋處于錨孔中心；③為了提高錨筋的抗拔力，可在錨筋根部 1m范圍內順著錨筋方向焊接倒刺鋼筋，同錨筋材料，長度120mm；④兩根注漿管內徑20mm，一次注漿管可拔除；二次注漿管在錨筋根部2m范圍內設置溢漿孔并用膠帶封牢，孔距50cm，長度滿足孔底注漿要求；⑤錨筋經過監理驗收合格后，由人工放入孔內。

3.2.5 注漿

①漿液采用M30水泥凈漿，水灰比為0.39，水泥采用海螺袋裝P.O42.5；②一次注漿采用孔底返漿法連續作業，一邊注一邊拔，液面始終高于管底口，注滿錨孔且充盈系數≥1.2；③一次注漿完成后，立即采用粒徑50-100mm的碎石填滿孔內；④一次注漿完成2h后，即可進行二次高壓注漿，注漿量以漿液沖破一次注漿體并從孔眼處擠出為準。

4 抗浮錨桿施工質量控制措施

4.1 防止孔位偏斜的控制措施

①使用水準儀、經緯儀和水平尺等測量儀器校核鉆機機座水平度、鉆架軌道和鉆桿方向的準確位置，牢牢固定在基礎上；②通過實驗得到經濟、合理的鉆進技術參數，降低開孔和鉆進時的孔位偏斜，鉆進中途采用管線探測儀進行跟蹤控制，即時糾正孔位偏斜，確保錨孔精度；③開孔一定要確保精度，開孔時鉆進技術參數要選用10-15m3/min的大風量、0.6-0.8MPa的中風壓、16r/min的低轉速和5-10KN的低鉆壓。安裝開孔套管時，把鉆桿置于套管中心，第一節套管跟進后，對套管水平度進行調平。鉆孔過程中鉆進技術參數要選用10-15m3/min的大風量、0.8-1.2MPa的中高風壓、25-40r/min的中低轉速和10-20KN的中等鉆壓；④在實際鉆孔過程中，要把套管內部殘渣清理干凈，防止埋鉆和抱鉆，以及出渣不暢，為了有效避免鉆孔時孔位偏斜，每跟進一節套管，必須校正一次。

4.2 提高鉆進效率的控制措施

①鉆孔前，應檢查各個部件是否運轉正常；②鉆孔時應保持孔內清潔度，及時檢查孔內排粉狀況，每0.3-0.4m進尺吹孔排粉一次，吹孔時嚴禁強力拔起鉆頭，提高距離以實現強力吹孔排粉為準；③鉆孔結束后，應吹盡孔底殘渣，避免卡鉆，如果鉆頭不能收攏，應重新清洗鉆孔，再進行提鉆作業。

4.3 錨筋施工質量的控制措施

①錨筋應無損傷、無污染，在錨筋制作過程中，應避免鋼筋焊接時造成燙傷，降低鋼筋的有效作用面積；②盡量避免錨筋在運輸過程中和其他工序施工時對其造成損傷；③保證錨筋入孔深度超過設計長度的95%且不應隨意負重、敲打。

4、注漿質量的控制措施

①一次注漿應滿足超過0.7MPa的注漿壓力和1.2以上的充盈系數，并且完成單根連續注漿不應超過 1h，，全程觀察液面情況，如有降低應及時進行補漿；②一次注漿后大約 9h，水泥凈漿處于初凝和終凝之間，此時抗壓強度達到 5.0MPa以上(現場用手指按壓不下陷)，即可進行二次注漿，采用＞2.5MPa的壓力持續注漿超過5min以上；二次注漿一般情況下要多次反復地進行，直到水泥凈漿從地表周圍流出且不在冒泡為止。

4.5 成品保護措施

①注漿體養護時不應擾動錨筋，避免降低水泥凈漿對錨筋的握裹力，從而影響錨桿的抗拔能力；②露在地表的錨筋要進行防水、防腐處理，嚴禁焊接和火焰切割；③錨桿施工線路要分區且有序，嚴禁亂鉆，避免破壞錨桿；④任何機械不得進入錨桿施工區，防止錨桿遭到破壞。

總結：①潛孔錘偏心跟管鉆進系統可以有效解決卵石地層無固定易滑動的特點，鉆孔進尺穩定，操作簡單。②根據卵石地層的特點和前期施工過程中遇到的問題進行分析研究，總結出有效地控制措施，，顯著提高抗浮錨桿工作效率，改善施工質量，縮短工期，節省了大量的人力和物力；③本工程 177根抗浮錨桿抽檢 9根，數量滿足規范要求，經現場拉拔試驗，抗浮錨桿抗拔承載力滿足設計要求，驗收合格。