微膨脹水泥砂漿地下室抗拔錨桿施工技術應用

朱興茂，何艷紅 （安徽建工集團股份有限公司，安徽 合肥 230000）

1 前言

隨著技術的進步，抗拔錨桿在地下室抗浮工程中的應用已經成為一種趨勢，具有建造簡便、成本低廉等優點。因此在設計地下室抗浮時，應從整體抗浮和局部抗浮兩個方面入手，以確保抗浮效果的最佳性。抗拔錨桿是一種用于地下室結構的技術，它采用將錨桿嵌入巖石體，使其與巖石層牢固融合，從而提高構件的抗拔能力。由于抗拔錨桿的水平間距較小，可以將底板構件做得更薄，因此，它的構造成本相對較低，可以節省整個抗拔錨桿結構工程的費用。隨著技術的進步，抗拔錨桿因其構造受力科學合理、建造簡便及造價低等優勢，已被應用于抗拔設計中。但是，由于持力層處于風化花崗巖層，抗拔錨桿的施工效果仍然存在一定的不確定性，因此必須加強對該類錨桿的管理和維護。

為了提升風化花崗巖層區域地下室抗拔錨桿的施工質量及施工效率，本文根據施工現場的實際需求優化了現有施工工藝，研發了微膨脹水泥砂漿地下室抗拔錨桿施工技術，其在錨桿安裝精度、施工質量及抗拔性能方面均進行了改善，解決了持力層處于風化花崗巖層的錨桿抗拔性能不足問題。

2 工程概況

嵊泗旅游交通集散中心位于嵊泗本島的西北角洞石山，基地為半島地塊，西、北、東三側臨海，南側為G526 公路和洞石山，基地的西北角海域有新建的停泊碼頭。總用地面積為35678.06m2，規劃為交通樞紐用地。項目包括上層建筑及地下室，地下室平時作為汽車庫。地基基礎為錨桿樁加筏板，其中基礎采用錨桿樁基礎，孔徑φ200，以12-2層中風化凝灰巖為持力層，總計747 根，錨固段3m。

3 工法特點

提高錨桿安裝精度。在機械開挖至錨桿基礎墊層底設計標高后，采用本工法先施工墊層，再進行錨桿放樣，可以有效提升錨桿孔位精度，并且可以清晰地標出每個確定的孔中心，從而確保孔間尺寸的準確性。

提升錨桿施工質量。通過在基礎墊板上設置三角形吊裝支撐，可以有效地將錨桿下垂插入錨孔內，避免錨桿與孔壁發生碰撞，從而防止發生錨桿靠壁或傾斜的情況。

加強錨桿抗拔性能。本工法為減少錨孔巖石風化的影響，成孔后立即采用摻阻銹劑的微膨脹水泥砂漿分層灌注，并沿錨桿四圍用搗固釬進行均勻搗固，提升抗拔錨桿性能。

4 適用范圍

本工法適用于體量較大、地下水位較淺、基本埋設較深、建筑物層次較少、構件本身重力不足以抵消地下水浮動的建筑物或構件，它可以有效地提高施工質量，尤其適用于處于風化巖層之上的結構物或構筑物的抗浮施工。

5 工藝原理

采用微膨脹水泥砂漿地下室抗拔錨桿施工工藝，可以利用高風壓錨桿鉆機在風化花崗巖層內鉆孔，將建筑物或建筑基礎與地面巖土層連接起來，形成一個系統，從而有效抵消土壤的上浮性，使地基基礎能夠穩固耐久。

在施工過程中，首先要施工墊板以提高錨桿孔位精度；其次，在基本墊板上設置三角形吊裝支撐，使錨桿垂直于下入錨孔內，有效防止錨桿與孔壁周邊磕碰，從而避免出現錨桿靠壁、傾斜現象，提升錨桿安裝質量；最后，為了減少錨孔巖石風化的影響，成孔后立即采用摻有阻銹劑的微膨脹水泥砂漿分層灌注，并用搗固釬沿錨桿四圍均勻搗固，以確保錨桿的穩定性和可靠性以及良好的抗拔性能，見圖1和圖2。

圖1 錨桿與防水及鋼筋綁扎交叉

圖2 錨桿底板墊層混凝土成型

6 施工工藝流程及操作要點

6.1 工藝流程

微膨脹水泥砂漿地下室抗拔錨桿施工工藝流程如圖3所示。

圖3 微膨脹水泥砂漿地下室抗拔錨桿施工工藝流程圖

6.2 操作要點

6.2.1 施工準備

掌握建筑施工圖樣、認真查勘場地、確定施工范圍、對表層地質情況進行全面比較、徹底清理可能影響建筑施工的地下埋設物和障礙物、制定可靠的安全防護措施，以確保施工安全有效；編制詳細的施工方案和施工進度計劃；施工設備、材料進場，搭建臨時設施和安裝、調試設備。

6.2.2 錨孔編號測量放孔

為了保證錨孔的位置準確，需打完墊層后再在其上準確放樣，以確保錨孔的位置準確無誤。

在放孔之前，應先按照設計圖紙使用經緯儀或全站儀測量每個施工區域的抗拔錨桿孔位，并將每個孔的中心位置明確標出，以確保孔間尺寸的準確性。同時，錨桿孔位的偏差不得超過50mm。

6.2.3 鉆機就位

在測放好錨桿孔位后，鉆機應立即就位，并用木枋將其穩固，以確保施鉆流程中不會出現較大的晃動，影響成孔品質。此外，還需要使用羅盤儀或吊線法來調節鉆桿的垂直，其標準不得低于≤1%。

6.2.4 鉆機成孔

在鉆進過程中，如果出現排渣反常，例如滲漏、土壤、水中、暗溝、溶洞、地底河、地底管線、遺跡或墓穴等現象，應立即暫停鉆進措施，并開展進一步的調查和ACK。

結束一次鉆孔工作后，應立即移開鉆機裝置，清除周圍的粉砂和礫石，并采取專業封孔器具將錨孔封閉，以避免鉆頭和雜質掉入孔內。隨后旋轉鉆架進行其他孔的鉆進作業。

通常，鉆孔深度應比設計深度深20～30cm，并且必須完整地記錄每根錨桿鉆孔過程中的所有細節。

6.2.5 清孔提鉆

先用空氣壓縮機清孔，要有足夠的壓力以保證孔內的沙土清除干凈。

錨固范圍內的孔壁上如有沉渣或黏土附著，用BM-150 型壓力泵清水洗孔，排出孔內沉渣，直至孔口返水干凈、無大量沉渣為止。在清洗過程中不要拖延時間，以免影響灌漿質量。

6.2.6 錨桿安裝

在基礎墊層上安裝三角吊裝支撐，其豎向間距應保持1800mm；使用支架將錨桿下垂放置于錨孔內，并且要確保不會碰撞到周邊的孔壁，以免將雜質引入孔內，同時也要確保錨桿不會出現靠壁或偏斜的情況。

如果在下錨工作過程中發現桿體根本無法到達孔底，應立即拔出并使用鉆機進行清掃，然后再進行下錨操作。

在錨桿體安裝到孔位后，應測試頂端高度以確保總體水平。

6.2.7 壓力灌漿

為減少錨孔巖石風化的影響，清孔后盡快采用摻阻銹劑的M30 微膨脹水泥砂漿（水灰比為0.40～0.45）進行灌注，灌注注漿壓力為0.3MPa 或依當地經驗確定，且在灌注砂漿前，錨孔必須保持濕潤。

在灌注過程中，應分層推進，每層深度約為200mm，并在錨桿周圍使用搗固釬，搗固，以確保每一次搗固效果相同；在灌注和搗固過程中，應避免錨桿與之碰撞。

若在灌漿過程中出現延誤，超過了漿液初凝時間，應該重新清理孔洞并進行灌漿；在施工過程中，應該進行詳細完整的工作記錄。

在灌注完成后，請勿搖晃錨桿，每根錨桿應一次性澆筑完畢。試塊制作時，除見證取樣外，每日應制成一組，尺寸為150mm×150mm×150mm，并取28d 耐壓強度值作為基礎測試，以確定試塊在同樣養護條件下的硬度。

圖4 壓力灌漿

圖5 彎道錨筋灌漿

6.2.8 封錨養護

澆筑完畢后，12h 內澆水養護。當天氣炎熱、干燥有風時，在3h 內基礎表面加覆蓋物并澆水養護，并增加澆水次數以滿足基礎表面濕潤的要求。

在養護期間，應確保基礎周圍5m范圍內不存在任何可能對基礎造成影響的作業，30m 范圍內也不允許進行爆破作業。

6.2.9 錨桿試驗驗收

當錨固灌漿強度超過設計要求的90%以上時，應通過錨桿檢測測試，并且應當采用隨機抽樣的方式予以檢驗。

驗收試驗錨桿的數量取每種類型錨桿總數的5%（如果錨桿位于Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ類巖石內，則應取3%），但不得少于5根。

如果驗收的錨桿失效，應重新抽檢其中的30%。如果再次出現錯誤的錨桿，應對所有錨桿加以檢查，確保它們的總變形量符合工程設計允許值，并且與當地的經驗數值相一致。

7 質量控制

7.1 質量控制依據

本工法主要遵照執行《建筑地基基礎工程施工規范》（GB 51004-2015）、《建筑工程施工質量驗收統一標準》（GB 50300-2013）、《建筑地基基礎工程施工質量驗收標準》（GB 50202-2018）、《冶金工程測量規范》（GB 50995-2014）、《巖土錨桿（索）技術規程》（CECS 22-2005）、《鋼筋焊接及驗收規程》（JGJ 18-2012）、《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規范》（GB 50086-2015）。

7.2 質量控制措施

錨桿灌漿作業應嚴格按照要求進行，并且嚴格控制混凝土攪拌砂漿的配比，以保證拌和均衡，同時確保灌注機械和管路處于正常的狀態，連續灌漿流程不能間斷，并且漿液必須在初凝前用完，以確保灌漿作業質量。

根據《巖土錨桿（索）技術規程》（CECS 22-2005）及《建筑地基基礎工程施工質量驗收標準》（GB 50202-2018）規定，基礎錨桿施工質量驗收按表1檢驗標準進行驗收。

表1 基礎錨桿施工質量驗收標準

當漿液從孔口溢出時，應立即拔出灌料管，但要保證管道一直緊貼水泥漿，直至完全抽出孔外，以保證灌漿質量。

由于漿液凝結時會出現回縮，導致漿面下降，因此應當盡快完成補漿；完成灌漿后，應當立即將錨桿頭固定在孔中央，以確保錨桿的穩定性。

驗收測試中，錨桿總量應滿足要求，當設計無要求時，不少于錨桿總數的5%，且不得少于3 根。永久性抗浮錨桿的最大試驗荷載取錨桿軸向拉力值的1.5 倍，采用分級加載，初始荷載應為其軸向拉伸設置值的0.10 倍，分級加載取錨桿軸向拉力設計值的0.50、0.75、1.00、1.20、1.33、1.50 倍，以保證試驗數據的正確性和可比性。每一級負荷應保持穩定5～10min，并記錄位移變化情況，最后一級負荷應維持10min。

8 性能指標

技術領先。通過研究形成了墊層基礎放樣+三角吊裝支架+微膨脹水泥砂漿分層灌注等關鍵技術，具有施工高效、作業安全等特點，具有較好的創新性和實用性。

效益顯著。本技術可綜合節約工期約15%，降低工程造價約10%～15%，在保質保量的前提下實現了地下室基礎的快速施工。

質量可靠。工程應用表明，采用本技術的結構穩定性良好，經檢測，基礎質量符合要求，整體質量可靠。

安全環保。本技術采用摻阻銹劑的微膨脹水泥砂漿分層灌注，有效補償傳統水泥砂漿的收縮，現場施工快捷，靈活方便，相較于傳統水泥砂漿減少了現場污染量，同時保障了抗拔錨桿的施工安全。

綠色生態。本技術中的諸多材料構件可多次重復使用，周轉利用率高，符合建筑工程中的“四節一環保”理念。

9 結語

本技術已被成功應用于多項工程，與傳統施工方法相比，該技術首先施工基層，然后再進行錨桿放樣，有效提高了錨桿孔位精度；此外，在地基墊板上設置三角形吊裝支撐，使得錨桿能夠垂直下入錨孔內，有效防止了錨桿與孔壁周邊的磕碰，從而避免出現錨桿靠壁、傾斜等現象，進而提升了錨桿安裝質量；為了減少錨孔巖石風化的影響，成孔后立即采用摻有阻銹劑的微膨脹水泥砂漿分層灌注，以確保錨桿安裝質量。通過在錨桿周邊使用搗固釬均勻搗固，能夠確保風化巖層地基的錨桿具有良好的抗拔性能。

實踐證明，微膨脹水泥砂漿地下室抗拔錨桿施工工藝為一種經濟、實用、有效的基礎抗浮施工技術，對抗拔錨桿施工質量提升效果顯著。