建筑工程抗浮錨桿施工技術應用研究

文／黃倫英 廣州市恒盛建設工程有限公司 廣東廣州 510540

引言：

在不良地質建筑物施工中，除了要考慮地下水等對建筑物穩定性的影響外，還應該兼顧建筑物變形等問題。隨著現代施工工藝的發展，大量新式施工技術被廣泛應用到建筑工程項目中，而抗浮錨桿施工技術則是其中的代表，與常規技術相比，抗浮錨桿施工技術具有施工工期短、工程施工質量穩定等，具有推廣價值，值得關注。

1、工程項目簡介

增城少年宮占地面積26291.3m2，總建筑面積5584 6m2，其中，建筑高度31.9m，地上6 層面積共3246 1m2，地下二層面積共23385m2。本工程地上6 層，層高分別為首層層高5.4m，二層層高5m，三層～六層層高4.8m。地下室2 層，分別為負一層層高5.5m，負二層層高4.2m。

本工程地下室梁板式筏基局部存在抗浮要求，設置永久抗浮錨桿，作為基礎抗浮措施。共1704 根。錨桿桿體采用直徑28mm 的三級鋼筋，成孔直徑為150mm，注漿采用普通硅酸鹽水泥砂漿，錨桿錨固端設于砂質粘性土及全風化混合巖層，錨固長度不小于15m。錨桿抗浮承載力設計值為95KN。抗浮錨桿施工完畢后應按規范要求進行檢測，合格后方能進行基礎及底板施工。

2、抗浮錨桿施工技術研究

2.1 施工準備工作

2.1.1 施工技術準備

在案例工程項目抗浮錨桿施工之前，全體施工人員認真了解施工圖紙，并編制工程施工方案，根據施工圖紙內容做技術交底，使全體施工人員了解抗浮錨桿施工技術的關鍵點，降低質量風險發生率。

2.1.2 施工要求

為滿足施工質量的相關要求，在抗浮錨桿施工過程中應遵照以下幾方面要求：（1）錨桿鉆孔要避免影響周圍地層的穩固程度；（2）鉆孔軸線偏斜率應小于等于錨桿長度的2.0%；（3）錨桿鉆孔深度應大于設計長度，因此可按照“設計長度+50mm”的標準為鉆孔最終深度，保障抗浮錨桿施工中能夠適應復雜情況下的施工要求；（4）在項目施工中采用先插錨桿后注漿的施工工藝，當注漿管插入孔底反漿后，注漿時應待漿體從孔口位置溢出后再緩慢拔出注漿管；（5）在鉆孔安裝錨桿前應徹底清理孔內的土屑、巖粉等垃圾物；（6）注漿管的出漿口應插入至距離孔底約400mm 位置，使漿液自下而上做連續灌注，確保可以徹底清理孔內的水與氣體，保證施工質量。

2.2 測量放線

根據樁位平面圖確定樁位詳細資料，并做好質量檢查與預檢，并將樁位的誤差信息控制在規定范圍內。現場樁位放樣采用插木質短棍加白石灰點方法確定抗浮錨桿的點位，確定無誤后將相關信息記錄在《工程定位測量記錄》中，經相關方檢驗合格后就可以進入到下一道工序。

2.3 地質嵌風鉆機錨孔鉆進方法

在樁位信息合格后，案例項目采用全液壓步履式長螺旋鉆機成孔，螺旋鉆桿直徑200mm，在調整鉆機的位置確定安裝就位后，即可校正錨孔的位置、垂直度等信息；在成孔前，在長螺旋鉆機立柱上標定孔深控制線，確保其孔深滿足施工規范要求。成孔鉆進過程中可根據地層信息調整鉆機的鉆壓、轉速等，要避免因為轉速過快而造成蹩鉆等問題；當鉆機鉆至設計深度后切忌立即停鉆，需穩鉆60s 后再停止。

根據案例工程項目的施工經驗，在本階段施工中應重點關注以下幾方面問題：（1）所有安裝的錨孔鉆機應做到調平、調立、穩固；（2）錨孔鉆進期間應注意檢查鉆頭尺寸等詳細信息，確保鉆孔的直徑滿足設計規范；（3）鉆進期間注意隨時糾正錨孔的中心度，避免因為不合理施工而導致錨孔偏斜；若在施工質量檢測中發現跑斜或者偏斜等問題應采取措施及時成孔。

2.4 錨頭的清理

在鉆孔成功后，應將聯接空壓機的洗井管置入孔內，先自上而下的沖洗，再由下自上的反復沖洗，徹底清除孔內的垃圾屋。同時相關人員應做好孔口的維護，避免渣土進入孔洞影響施工質量。同時在施工過程中還需要注意的是矛頭清理結束后應徹底清理施工現場的碎渣以及塵土等，并用自來水清理場地，為下一階段施工提供必要的支持。

2.5 錨桿的制作與安裝

案例工程項目的抗浮錨桿結構如圖1所示。

圖1 抗浮錨桿的結構圖

該項目中的錨桿均由直徑為28mm 的三級鋼筋加工制作而成，該結構桿體的有效長度達到了15m；在裝置中的定位器使用6mm 的一級鋼筋焊接加固而成，并且一級鋼筋焊接的間距應小于等于2m；注漿管內徑為20mm，應確保其長度能滿足注漿施工的工藝要求。

同時在制作錨桿期間，相關人員還應該兼顧以下幾方面的工藝要求：（1）所有鋼筋接長均采用滾軋直螺紋機械連接接頭，設計為一級接頭；在組裝錨桿體期間使用纖維固定支架，其中第一道距離頂端的距離為2m，避免清槽后外露土層而影響其他步驟的施工；同時向下按照2m的間距標準依次布置，直至鋼筋骨架滿足設計規范，并且也要避免因為吊裝或者下放等環節造成鋼筋骨架變形。（2）考慮到地下水本身存在腐蝕性，所以在錨桿加工期間可采用環氧涂層鋼筋，涂抹的厚度大于等于280μm；在鋼筋接頭位置補刷環氧涂料。當鋼筋的主體結構組裝結束后，技術人員先檢查涂層完整性，若發現涂層破損應第一時間補修。（3）錨桿加工時，頂端部位暫時不彎折，應在墊層施工結束后再彎折。（4）結合現場的實際情況發現，在錨桿加工之后，其重量大于300kg，人力難以將抗浮錨桿運送至現場，因此需要改造長螺旋鉆機，改造方案為：在支撐桁架頂端位置增設卷揚機，這樣可以在滿足設備性能要求的基礎上強化裝置的起吊功能[1]。（5）在吊起抗浮錨桿后，現場指派專業施工人員下放，在確認無彎折或者損傷后，沿著孔壁位置緩慢下放；下放過程中利用設備隨時觀察標高變化，警惕施工質量風險問題發生。

2.6 注漿施工

案例項目在注漿施工中，關鍵施工工藝包括：

（1）注漿漿液有專業部門統一配置，其配比方案為：M30 水泥砂漿，水泥采用P.O.42.5(普硅525R)；

（2）水泥漿在灌注前攪拌均勻，在保障低泌漿性之后再施工；

（3）注漿前泵送清水至孔口位置并返水，達到疏通管路的目的；在確定管路疏通效果后，可采用常壓泵送方法注漿，此時注漿期間嚴禁隨時拔除注漿管，使注漿管口與孔底維持恒定距離，可以保障錨桿底端注漿充實；

（4）采用水下混凝土灌注施工方法，其中首次注漿以注滿孔為標準，在確定其充盈系數大于等于1.2 之后才能繼續施工；

（5）采用連續注漿作業的施工方法，采用邊注漿、邊拔管的工藝，此時要保證拔管的高度不能超出孔內漿液面；

（6）當一次注漿的初凝強度大于5.0MPa 之后即可采用高壓注漿管做二次注漿，此時二次注漿中可以根據試驗結果確定工藝內容，在案例工程項目的二次注漿施工中，注漿管應隨鋼筋一同放入錨孔，水泥用量不小于80Kg/m，并且設計人員為了達到提升漿體早期強度的目的，在材料中添加了少量的外摻劑，在經過處理后混凝土的早期強度更理想，滿足抗浮錨桿的施工要求；

（7）錨固段注漿施工中采用孔底返漿法，將注漿管插入到距離孔底約50cm 的位置，利用壓漿機(泵)將水泥砂漿經管道注入到孔底，此時隨著水泥砂漿逐步填滿孔洞，可以加快孔內的空氣排出，最后水泥漿則由孔眼處擠出并沖破第一次注漿體；

（8）制作試塊。為滿足施工質量管理的要求，案例項目在現場施工中除了見證取樣之外，每天做三組試塊，試塊的規格70.7mm×70.7mm×70.7mm，取28d 抗壓強度值，在確定其性能指標滿意后才能保障施工質量；

（9）二次補漿。二次補漿主要在孔內素漿初凝后展開的施工工藝，需先開動注漿泵并用清水徹底清理泥漿后，采用上文介紹的相同施工工藝注漿，直至孔內的漿液飽滿即可。而針對工程項目施工中發現的特殊地層，需要補漿3-4 次，保障孔內漿液數量充足。

2.7 抗浮錨桿施工的質量標準

2.7.1 主控項目的質量控制

根據案例工程項目的施工規范要求，在本次主控項目的施工質量管理中應關注以下內容：（1）考慮到原材料性能指標對工程質量的影響顯著，所以施工前所有的鋼筋與水泥等的性能參數必須滿足設計方案，并且可以提供出廠合格證書以及試驗報告等相關資料。（2）在項目施工過程中，抗浮錨桿的樁位信息應明確，嚴禁在非標定位置打設樁位；施工中的孔深等也應滿足設計質量規范。（3）保障灌漿的壓力水平滿意，并且灌漿效果好，密實度滿足設計規范[2]。（4）錨桿作為項目施工的關鍵點，錨桿長度質量管理成為現場施工控制的關鍵點，在施工中允許的錨桿長度偏差值為-30mm～+100mm。（5）應根據現場抗拔試驗結果檢查承載力，根據設計規范，案例項目中錨桿豎向抗拔承載力為190kN。

2.7.2 項目允許偏差值

根據上述施工過程可以發現，整個抗浮錨桿的施工難度偏高，在施工中存在諸多影響施工質量的因素，所以在本次施工中允許偏差值，詳細內容如表1所示。

表1 抗浮錨桿施工中的允許偏差值

2.7.3 成品保護措施

成品保護措施關乎項目最終施工效果，根據案例項目的經驗，在施工期間應重點關注以下內容：

（1）抗浮錨桿施工中的成品保護：①為避免后續施工步驟會影響抗浮錨桿的性能，所以在施工結束后應嚴禁任何機械設備進入到錨桿場所，避免錨桿因為機械作業而破壞；②抗浮錨桿施工中應制定嚴格的分區策略，嚴禁采用“遍地開花”的施工方法，這種現象會明顯提升成品保護的難度；③在孔樁成形拔管期間應嚴格控制速度，做到“緩慢提拔”，避免因為提拔速度過快而造成塌孔或者垮孔等質量問題；④在灌漿結束后的12 小時應作為成品保護的重點，避免外物碰撞錨桿鋼筋。

（2）底板施工的成品保護。在本次成品保護中，應主動避免錨桿體因為各種原因造成破壞，這是因為綁扎、焊接或者澆筑混凝土等施工步驟都會影響其完整性，所以應采取以下應對措施：①在基礎底板施工期間，嚴禁對錨桿做火焰切割等深加工；②在澆筑混凝土材料前，應認真檢查錨固部位的性能指標。

2.8 預防質量通病

施工經驗證明，在抗浮錨桿施工中可能出現諸多質量通病，因此施工人員應重點做好以下工作：（1）應將軸線的水準點設定在不受施工過程影響的部位；（2）所有鉆機垂直放置在現場，使孔底偏斜率小于等于1°；（3）灌漿管與受力鋼筋之間的綁扎牢固，灌漿施工中，管底應高于鋼筋底部，使漿液能夠充分覆蓋鋼筋；（4）純水泥漿水灰比為0.5-0.55，現場根據工況設定灌注漿壓力，該項目中灌注漿壓力為0.5-2.0MPa 之間，確保灌漿密實度良好[3]。

3、施工質量保證措施

3.1 完善施工質量管理機制

在抗浮錨桿施工前需要建立完善的質量管理機制，明確質量管理目標，完善技術培訓機制，有序展開動態化質量檢查、隱蔽工程質量驗收、三重質量驗收工作[4]。圍繞施工質量應建立責任機制，形成以項目經理、專職質檢員、監理人員、技術人員、施工班組長構成的質量管理小組，專門負責各項施工質量檢查，從源頭處控制施工工序，能夠最大程度上規避質量問題，保證質量管理責任落實。

3.2 加強材料質量檢驗

重點展開材料質量的檢驗，每次材料入場都應檢查材料合格文件或證明，到現場后應根據要求對材料質量展開試驗測試，通過試驗測試的材料才允許入庫保存。對于水泥材料的檢驗，進場時應當重點關注水泥材料代號、含量以及強度等級等重要參數，逐一核對材料批號和數量，并隨機進行取樣測試。要求每200t 材料取20 部位材料12kg 以上，留樣校驗，并取一半進行性能測試，確保水泥材料性能達標。對于鋼材材料應著重核對標牌、型號、尺寸等，并以60t 取樣4 支標準，進行抗拉伸、抗彎曲強度的測試，驗證材料質量是否達標。對于砂材料檢測，應著重檢查顆粒粗細程度，適合選擇中細砂材料，檢查材料含泥量是否達標，并隨機取樣進行含泥率測定[5]。材料入庫后應注意對材料的妥善保管，定期根據領料單進行發放，定期對材料質量和庫存進行清點，確定材料質量達標。施工人員在使用材料前也需要對材料進行檢查，確保型號、外觀正常，才能繼續施工。

3.3 動態化施工質量檢查

在施工過程中對現場展開動態化施工管理，跟隨施工進度篩查質量問題，保證質量問題可以在施工過程中得到處理和解決。施工期間應根據施工內容進行質量檢查，嚴格控制抗浮錨桿成孔深度及尺寸、錨桿質量、混凝土配比等參數，嚴格按照技術規范進行作業。已經完成的部分工程更需要在施工期間加強保護，避免下一工序施工過程中碰撞，威脅工程質量。監理人員應明確抗浮錨桿施工期間重要工序環節，尤其是對于工程產生整體影響的工序，必須要做到三重質量檢查，需要由施工人員進行自檢，根據技術交底內容嚴格檢查施工質量。施工班組內部進行互檢，每日進行互相檢查，及時指出質量問題。監理人員在重要工序后應進行驗收，嚴格按照標準驗收質量，如果存在質量問題需要立即指出問題，要求監理人員和技術人員一同進行檢查，以更專業層面進行質量檢查，通過質量檢查后才能進入下一工序施工。其次要重點關注隱蔽工程的質量，必須經過監理人員驗收合格后，才允許進入下一階段施工，從源頭上杜絕工程質量問題。

4、試驗

由建設方委托具有檢測資質的單位進行檢測，除了材料常規檢測外，還應包括以下兩項內容。

4.1 試件抗壓試驗

每組試件的抗壓強度須大于30MPa。

4.2 抗浮錨桿的抗拔試驗

抗浮錨桿達到一定強度后進行抗拔力檢測，試驗位置及數量根據圖紙要求進行：（1）試驗分級加載，荷載分級為8 級，確保每級加載后錨桿均穩定，位移值滿足設計允許位移值8mm；（2）抗拔試驗中，最大試驗抗拔力為190KN。

4.3 試驗結果

上述試驗結果顯示，抗浮錨桿、抗壓試驗等結果均滿足性能標準，具有可行性。

結語：

在建筑工程項目施工中，抗浮錨桿施工工藝的出現可以進一步提升建筑施工質量，滿足未來建筑工程項目發展要求，因此根據案例工程項目的施工經驗，才抗浮錨桿職工期間，技術人員應將關注的重點放在放線定位、鉆進、洗孔以及錨桿加工與安裝、注漿、預防質量通病等多個方面，在制定最嚴格的質量管理措施后，才能有效降低質量缺陷的發生率，將其作為提高建筑工程施工質量的突破口。