探討卵石地層抗浮錨桿施工質(zhì)量控制

劉 陳

（福州建工（集團(tuán)）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(jiān)硬牢固，使用傳統(tǒng)鉆進(jìn)施工工藝在卵石地層上進(jìn)行鉆孔，容易打滑無法正常施工。項(xiàng)目部通過市場調(diào)查比對，選擇成本低、地層適應(yīng)性強(qiáng)、施工方便、工期短的潛孔錘偏心跟管鉆進(jìn)原理施工的抗浮錨桿作為建筑工程地下結(jié)構(gòu)的抗浮措施。本文主要針對抗浮錨桿施工工藝在現(xiàn)場施工過程中常見的施工質(zhì)量問題，結(jié)合其它施工技術(shù)資料，并通過前期實(shí)踐、分析、研究，總結(jié)出提高抗浮錨桿施工質(zhì)量控制的有效措施，確保抗浮錨桿的施工質(zhì)量、效率、成本和工期得到顯著改善，為本工程獲得較大的經(jīng)濟(jì)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(yè)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(chǔ)類型，基坑平均深度4.5m，地下室基礎(chǔ)落坐在卵石地層上。

1.2 地層結(jié)構(gòu)簡介

根據(jù)地勘報(bào)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(chǔ)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(gè)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(shè)計(jì)簡介

本工程地下室基礎(chǔ)開挖至卵石地層開始抗浮錨桿施工，抗浮錨桿的數(shù)量為177根，設(shè)計(jì)孔徑為180mm，設(shè)計(jì)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(jìn)施工原理

潛孔錘偏心跟管鉆進(jìn)系統(tǒng)：由偏心鉆頭、導(dǎo)正器、沖擊器、鉆桿、套管靴、套管構(gòu)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(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，把偏心鉆頭調(diào)到套管靴外側(cè)。鉆進(jìn)時(shí)，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(hù)壁。鉆到持力層后，偏心鉆頭頂住地層逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，把偏心鉆頭收到套管靴內(nèi)側(cè)，提起鉆具，通過套管回到地面。

3 抗浮錨桿施工技術(shù)

3.1 抗浮錨桿施工工藝流程

錨孔定位編號→鉆機(jī)就位→鉆孔→下錨筋→一次注漿→下細(xì)石→拔管→二次注漿→封錨→驗(yàn)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?dāng)?shù)字在抗浮錨桿施工圖上，按順序?qū)﹀^孔進(jìn)行編號；②用全站儀把孔位在場地上進(jìn)行放線，并做好記號；③孔位放線誤差應(yīng)符合要求。

3.2.2 錨孔鉆進(jìn)

①本工程采用YDH-30CT全方位多功能鉆面鉆機(jī)，移動、調(diào)平、調(diào)立、穩(wěn)固都是單人開機(jī)完成，操作簡單快捷；②嚴(yán)格控制孔徑和孔深，本工程抗浮錨桿設(shè)計(jì)孔徑和孔深分別為180mm和8.8m，孔徑偏差≯20mm，孔深偏差≮設(shè)計(jì)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(yīng)采取措施或重新成孔；④確保孔徑大小，應(yīng)對鉆頭尺寸進(jìn)行經(jīng)常檢查。

3.2.3 洗孔提鉆

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

3.2.4 錨筋制作及孔內(nèi)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(nèi)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(nèi)徑20mm，一次注漿管可拔除；二次注漿管在錨筋根部2m范圍內(nèi)設(shè)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(jīng)過監(jiān)理驗(yàn)收合格后，由人工放入孔內(nèi)。

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(xù)作業(yè)，一邊注一邊拔，液面始終高于管底口，注滿錨孔且充盈系數(shù)≥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(nèi)；④一次注漿完成2h后，即可進(jìn)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(zhǔn)。

4 抗浮錨桿施工質(zhì)量控制措施

4.1 防止孔位偏斜的控制措施

①使用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀和水平尺等測量儀器校核鉆機(jī)機(jī)座水平度、鉆架軌道和鉆桿方向的準(zhǔn)確位置，牢牢固定在基礎(chǔ)上；②通過實(shí)驗(yàn)得到經(jīng)濟(jì)、合理的鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)，降低開孔和鉆進(jìn)時(shí)的孔位偏斜，鉆進(jìn)中途采用管線探測儀進(jìn)行跟蹤控制，即時(shí)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(shí)鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)要選用10-15m3/min的大風(fēng)量、0.6-0.8MPa的中風(fēng)壓、16r/min的低轉(zhuǎn)速和5-10KN的低鉆壓。安裝開孔套管時(shí)，把鉆桿置于套管中心，第一節(jié)套管跟進(jìn)后，對套管水平度進(jìn)行調(diào)平。鉆孔過程中鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)要選用10-15m3/min的大風(fēng)量、0.8-1.2MPa的中高風(fēng)壓、25-40r/min的中低轉(zhuǎn)速和10-20KN的中等鉆壓；④在實(shí)際鉆孔過程中，要把套管內(nèi)部殘?jiān)謇砀蓛簦乐孤胥@和抱鉆，以及出渣不暢，為了有效避免鉆孔時(shí)孔位偏斜，每跟進(jìn)一節(jié)套管，必須校正一次。

4.2 提高鉆進(jìn)效率的控制措施

①鉆孔前，應(yīng)檢查各個(gè)部件是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常；②鉆孔時(shí)應(yīng)保持孔內(nèi)清潔度，及時(shí)檢查孔內(nèi)排粉狀況，每0.3-0.4m進(jìn)尺吹孔排粉一次，吹孔時(shí)嚴(yán)禁強(qiáng)力拔起鉆頭，提高距離以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)力吹孔排粉為準(zhǔn)；③鉆孔結(jié)束后，應(yīng)吹盡孔底殘?jiān)苊饪ㄣ@，如果鉆頭不能收攏，應(yīng)重新清洗鉆孔，再進(jìn)行提鉆作業(yè)。

4.3 錨筋施工質(zhì)量的控制措施

①錨筋應(yīng)無損傷、無污染，在錨筋制作過程中，應(yīng)避免鋼筋焊接時(shí)造成燙傷，降低鋼筋的有效作用面積；②盡量避免錨筋在運(yùn)輸過程中和其他工序施工時(shí)對其造成損傷；③保證錨筋入孔深度超過設(shè)計(jì)長度的95%且不應(yīng)隨意負(fù)重、敲打。

4、注漿質(zhì)量的控制措施

①一次注漿應(yīng)滿足超過0.7MPa的注漿壓力和1.2以上的充盈系數(shù)，并且完成單根連續(xù)注漿不應(yīng)超過 1h，，全程觀察液面情況，如有降低應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)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(shí)抗壓強(qiáng)度達(dá)到 5.0MPa以上(現(xiàn)場用手指按壓不下陷)，即可進(jìn)行二次注漿，采用＞2.5MPa的壓力持續(xù)注漿超過5min以上；二次注漿一般情況下要多次反復(fù)地進(jìn)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(hù)措施

①注漿體養(yǎng)護(hù)時(shí)不應(yīng)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(jìn)行防水、防腐處理，嚴(yán)禁焊接和火焰切割；③錨桿施工線路要分區(qū)且有序，嚴(yán)禁亂鉆，避免破壞錨桿；④任何機(jī)械不得進(jìn)入錨桿施工區(qū)，防止錨桿遭到破壞。

總結(jié)：①潛孔錘偏心跟管鉆進(jìn)系統(tǒng)可以有效解決卵石地層無固定易滑動的特點(diǎn)，鉆孔進(jìn)尺穩(wěn)定，操作簡單。②根據(jù)卵石地層的特點(diǎn)和前期施工過程中遇到的問題進(jìn)行分析研究，總結(jié)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(zhì)量，縮短工期，節(jié)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(shù)量滿足規(guī)范要求，經(jīng)現(xiàn)場拉拔試驗(yàn)，抗浮錨桿抗拔承載力滿足設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)收合格。