復(fù)雜環(huán)境深基坑抗浮錨桿施工資源配置動態(tài)調(diào)整與質(zhì)量控制策略

抗浮錨桿作為一種新型的地下工程抗浮錨固技術(shù)，因其設(shè)計合理、施工便捷、經(jīng)濟高效等突出優(yōu)勢，在國內(nèi)外眾多深基坑抗浮工程中得到廣泛應(yīng)用。然而，城市中心區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜多變，地下管線錯綜密布，施工環(huán)境日趨惡化，給抗浮錨桿施工質(zhì)量控制和安全管理帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。如何針對復(fù)雜環(huán)境制定科學(xué)合理的施工組織方案，優(yōu)化人機料等關(guān)鍵資源配置，創(chuàng)新施工工藝和管理模式，已成為深基坑抗浮錨桿技術(shù)亟須攻克的難題。

一、工程概況

悠立方商廈項目位于成都市春熙路商業(yè)圈核心地段，由地上13層商業(yè)裙房、29層辦公樓及5層地下室組成。基坑開挖深度 23.75m ，面積約 7200m² ，抗浮設(shè)計等級甲級。場地地層主要為雜填土、粉土、砂卵石層和泥巖，地下水豐富。抗浮錨桿共設(shè)置1711根，錨桿軸向拉力特征值 520KN ，長度 8.9m ，采用3根 32mmHRB500 鋼筋，錨固體直徑 200mm ，注漿體強度 30MPa 。本工程地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地下管線密集，交通環(huán)境惡劣，抗浮施工難度極大。科學(xué)合理地配置施工資源、有效控制工程質(zhì)量是建設(shè)單位和施工單位亟須解決的重點和難點問題。

二、復(fù)雜環(huán)境深基坑抗浮錨桿施工難點分析

（一）復(fù)雜地層條件對施工工藝的影響

場地內(nèi)地層主要由雜填土、砂卵石層和泥巖組成。其中雜填土厚度 11m ，主要為城市拆遷遺留的建筑垃圾，密實度差，含砼塊、磚渣，對鉆進(jìn)、清孔、灌注造成極大干擾。砂卵石層厚度 8m～12m ，顆粒級配不均，局部膠結(jié)，透水性強。泥巖呈軟硬相間狀，節(jié)理裂隙發(fā)育。地層結(jié)構(gòu)對錨桿成孔質(zhì)量、孔壁穩(wěn)定性、注漿填充度等提出了更高要求。如何根據(jù)不同地層選用合理的鉆機類型，調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)；采取跟管、護(hù)壁等有效措施防止孔壁坍塌；優(yōu)化注漿工藝確保注漿密實度，是施工單位需要重點研究和解決的技術(shù)難題。

（二）高承壓地下水對成孔注漿的影響

場地地下水賦存于砂卵石層中，豐水期水位埋深 4m ，靜水壓頭高達(dá) 20m 。基坑土方開挖后，強承壓水沿孔隙通道向上滲流，嚴(yán)重影響成孔質(zhì)量和孔壁穩(wěn)定性。鉆孔樁機在高水壓作用下極易發(fā)生塌孔、跑漿、串漿等質(zhì)量通病。若不能有效疏干降壓，錨桿體與周圍介質(zhì)難以形成可靠錨固，抗拔承載力達(dá)不到設(shè)計要求。如何在復(fù)雜地下水條件下，優(yōu)化降水方案，合理布置降水井點；加強成孔、灌注過程中的動態(tài)監(jiān)測，及時調(diào)整施工參數(shù)和工藝，是本項目抗浮施工必須攻克的技術(shù)難關(guān)。

（三）超長錨桿垂直度控制難度大

本工程抗浮錨桿長度高達(dá) 8.9m ，是普通巖土錨桿長度的2倍 ～3 倍。錨桿施工過程中，鉆機、鉆桿在自重、偏心力等作用下產(chǎn)生彎曲變形，使孔斜度難以控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)。一旦錨體垂直度偏差過大，抗拔力將明顯降低，嚴(yán)重時可能與相鄰錨桿串連，甚至刺穿防水板，給地下結(jié)構(gòu)安全和防水效果帶來隱患。因此，必須從鉆機選型、導(dǎo)向設(shè)計、垂直度檢測等環(huán)節(jié)著手，采用有效的工藝手段，確保錨桿成孔質(zhì)量。超長錨桿垂直度控制是本項目又一施工重難點。

三、復(fù)雜環(huán)境深基坑抗浮錨桿施工資源配置動態(tài)調(diào)整

（一）鉆機設(shè)備優(yōu)選與動態(tài)匹配

針對悠立方商廈項目場地內(nèi)地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上覆巨厚雜填土、中部砂卵石層顆粒級配不均且局部膠結(jié)、下臥泥巖軟硬相間且節(jié)理裂隙發(fā)育的不利地質(zhì)條件，優(yōu)選KB-200型潛孔錘鉆機作為主力設(shè)備，通過鉆桿旋轉(zhuǎn)和錘擊雙重作用，克服復(fù)雜地層可鉆性差、易坍孔等難題，鉆進(jìn)效率和成孔質(zhì)量明顯優(yōu)于傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)式鉆機。考慮到 8.9m 超長錨桿施工難度大，鉆進(jìn)易偏斜，宜采用具有導(dǎo)向功能的三牙輪鉆頭，提高鉆孔垂直度。針對可能出現(xiàn)的砼塊、礫石等硬夾層，配置金剛石復(fù)合片鉆頭，既能提高鉆進(jìn)速度，又能減少鉆頭損耗。根據(jù)施工總進(jìn)度計劃和各區(qū)段抗浮錨桿數(shù)量，合理確定4臺潛孔錘鉆機配置比例，同時預(yù)留1臺作為備用，確保設(shè)備完好率。充分利用BIM技術(shù)建立三維場景模型，對地下管線分布、基坑分區(qū)開挖、設(shè)備就位時機、機械臺班利用等進(jìn)行可視化模擬分析和動態(tài)協(xié)調(diào)，最大限度減少相鄰作業(yè)干擾，提高勞動效率。

（二）注漿系統(tǒng)優(yōu)化與靈活調(diào)度

本項目共需注漿成孔1711個，設(shè)計注漿體積7600m³ ，是普通地下工程的數(shù)倍之多，對注漿系統(tǒng)能力和管理水平提出了極高要求。悠立方商廈基坑底板面積大、平面布置呈不規(guī)則狀，錨桿分區(qū)、分階段施工，給注漿系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度帶來很大難度。經(jīng)反復(fù)研究論證，決定在基坑?xùn)|西兩側(cè)布置2座臨時注漿站，每座配備2臺ZBY-40型雙液注漿泵，采用“一備一用\"模式，保證注漿連續(xù)性2。嚴(yán)格控制每臺注漿泵管路長度不超過 100m ，減少管路阻力損失。參照施工方案錨桿注漿體積，每班次需灌注12孔計 72m³ 漿液，注漿泵選型應(yīng)滿足 120% 量，即單泵出漿量不低于 43m³/h. 。優(yōu)化水泥、粉煤灰、外加劑等材料配合比，漿液穩(wěn)定性與強度等級需滿足設(shè)計要求，現(xiàn)場嚴(yán)格落實坍落度筒和壓力表等檢測措施，動態(tài)監(jiān)控漿液性能。在各注漿站安排專人負(fù)責(zé)漿液配制、性能檢測、臺賬記錄等工作，確保漿液質(zhì)量穩(wěn)定可控。項目部統(tǒng)籌調(diào)配4臺60t水泥罐車和2臺 180m³ 粉煤灰儲罐，合理安排供應(yīng)時間和運輸頻次，確保骨料充足，不斷線。各注漿站加強協(xié)同配合，根據(jù)錨桿成孔完成情況，合理調(diào)配注漿泵，科學(xué)編排班次，確保注漿一次成孔，避免二次注漿返工。

（三）人力資源科學(xué)配置與培訓(xùn)教育

高質(zhì)量完成1711根抗浮錨桿施工是一項繁重而又細(xì)致的工作，需要培養(yǎng)一支技術(shù)精湛、經(jīng)驗豐富、責(zé)任心強的施工隊伍。首先從公司在冊人員中選拔思想素質(zhì)好、專業(yè)能力強的員工組建項目管理團(tuán)隊，合理劃分施工區(qū)段，分別配備區(qū)段負(fù)責(zé)人，形成“項目經(jīng)理一總工一區(qū)段長一班組長”四級管理架構(gòu)。每個班組由6人組成，其中有1名鉆機操作工、2名鋼筋工、1名注漿工、1名信號工、1名電工。為快速形成戰(zhàn)斗力，項目部采取“傳幫帶一對一\"的方式，由項目骨干現(xiàn)場手把手指導(dǎo)新員工，經(jīng)過一個月的習(xí)慣養(yǎng)成期和技能強化期，普通工人即可勝任本崗位工作。同時積極響應(yīng)公司號召，主動承擔(dān)培養(yǎng)實習(xí)生的任務(wù)，讓更多年輕人了解建筑、熱愛建筑。針對抗浮錨桿專業(yè)性強、工序銜接緊密的特點，項自部定期組織一線作業(yè)人員開展技術(shù)培訓(xùn)、質(zhì)量教育和安全教育，不斷提高員工綜合素質(zhì)。完善績效考核制度，將產(chǎn)值、質(zhì)量、安全、材料消耗、設(shè)備利用等因素納入考核范疇，將過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合，調(diào)動員工學(xué)技術(shù)、比貢獻(xiàn)的積極性。

四、復(fù)雜環(huán)境深基坑抗浮錨桿施工質(zhì)量控制策略

（一）成孔質(zhì)量控制

抗浮錨桿成孔質(zhì)量控制的核心是孔徑、孔深、孔斜三大參數(shù)，直接關(guān)系到注漿成型質(zhì)量和錨桿抗拔承載性能。悠立方商廈工程地質(zhì)情況極其復(fù)雜，上部土層易坍孔，中部砂卵石層膠結(jié)硬度高，成孔困難，下臥泥巖層節(jié)理發(fā)育，易發(fā)生縮頸或縮孔。針對這些不利情況，施工單位創(chuàng)新工藝，采用跟管鉆進(jìn)、二次清孔等方法，有效提高了成孔質(zhì)量。泥槳護(hù)壁可防止上層土體松散、掉塊，造成孔壁坍塌;利用高壓風(fēng)、清水反復(fù)沖洗，排出孔底沉渣，使孔壁褶皺、縮頸等缺陷得到修復(fù)。同時成孔過程嚴(yán)把“三度”關(guān)，即時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)偏差立即調(diào)整：孔徑控制在 200mm±20mm 內(nèi)，每 10m 測量一次；孔深度必須滿足錨固長度，并預(yù)留 50cm 灌注余量;控制孔斜小于 1% ，采用測斜儀實時檢測，發(fā)現(xiàn)偏斜必須立即調(diào)整。成孔完成后委托第三方檢測單位采用鉆孔電視成像技術(shù)對孔壁質(zhì)量進(jìn)行檢查評估，孔壁須圓整光滑、無裂縫、無坍塌方可驗收合格，確保一次成孔驗收通過率達(dá)到 95% 以上。從嚴(yán)把控成孔過程的每一個環(huán)節(jié)，創(chuàng)新工藝、優(yōu)化機具、過程監(jiān)控、終檢驗收等措施的有機結(jié)合，為確保錨桿成孔質(zhì)量提供了堅實的技術(shù)保障。

（二）注漿質(zhì)量控制

抗浮錨桿對注漿體一體化、密實度要求極高，漿液配合比設(shè)計、注漿壓力管控、注漿量把握至關(guān)重要，決定了錨桿極限抗拔力和使用壽命。本項目注漿體設(shè)計強度為 30MPa ，耐久性等級不低于二級，對水泥品質(zhì)、摻合料選擇、外加劑使用提出了更高要求。經(jīng)過室內(nèi)配合比優(yōu)化試驗，確定采用普通硅酸鹽水泥，摻加 30% 粉煤灰，外加萘系高效減水劑，經(jīng)XRD衍射儀檢測，各項指標(biāo)滿足設(shè)計和規(guī)范要求。施工時采用自動計量系統(tǒng)配制漿液，嚴(yán)格控制水灰比，坍落度應(yīng)控制在 16cm～18cm.pΦ42×3.5 鋼管泵壓式孔底返漿，第一次注槳至孔口返槳后停止，間隔30min 進(jìn)行二次補漿，掃孔時間不少于 2min ，終壓0.5MPa～1.0MPa 。二次注漿可使?jié){液充分?jǐn)U散，提高錨固體充盈度和界面黏結(jié)強度。注漿臺班采用專人跟班旁站，對注漿壓力、注漿量、注漿時間、終壓時間進(jìn)行全過程記錄，發(fā)現(xiàn)異常立即報告。每10孔取芯一組，觀察注漿密實度、均勻性，測定無側(cè)限抗壓強度和殘余壓力水檢測，合格方可進(jìn)入下道工序。

（三）錨桿與底板連接質(zhì)量控制

錨桿與底板可靠連接是保證抗浮結(jié)構(gòu)整體性、協(xié)同性的關(guān)鍵，直接影響地下結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性。本工程抗浮錨桿采用復(fù)合式錨固，即錨桿端頭采用機械錨固，周邊采用噴射混凝土包裹的連接方式，形成“剛一柔一剛\"受力體系。成孔后，及時吊裝預(yù)制鋼筋籠就位，采用快速接頭對中連接，偏差控制在 5mm 內(nèi)，錨桿外露長度嚴(yán)格控制為 20cm 。在錨桿周圍設(shè)置一道鋼筋網(wǎng)，起防裂和保護(hù)作用。采用掛籃對錨桿根部噴射C30細(xì)石混凝土，厚度不小于 5cm ，增大錨桿的約束力。為防止錨桿周圍混凝土開裂，在距錨板 150mm 范圍設(shè)置一道聚丙烯纖維網(wǎng)格布，提高約束混凝土的抗拉強度。同時在錨桿與底板連接處刷涂 2mm 厚水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，提高防水等級。錨桿安裝、防水節(jié)點施工等關(guān)鍵工序，項目部質(zhì)檢員全程旁站，對錨桿籠垂直度、外露長度、防水涂料厚度等實施逐一排查，確保偏差在合理范圍。監(jiān)理單位采取平行檢驗制度，重點對底板混凝土強度、防水層黏結(jié)性能進(jìn)行見證取樣檢測，經(jīng)試驗合格后及時形成交工驗收記錄，確保工程質(zhì)量和后期使用安全有可靠保障。

（四）施工檢驗與試驗

抗浮錨桿作為悠立方商廈地下連續(xù)墻后澆帶和底板的重要構(gòu)件，其施工質(zhì)量直接影響主體結(jié)構(gòu)安全和使用功能，必須進(jìn)行系統(tǒng)、科學(xué)、準(zhǔn)確的檢驗與試驗。針對本工程基坑埋深 23.75m ，抗浮錨桿長度8.9m ，共1711根的規(guī)模，項目部專門制定了包括原材料抽檢、施工過程控制、成品驗收等全過程的質(zhì)量管控措施。材料采購環(huán)節(jié)嚴(yán)格執(zhí)行“三查\"制度，重點核查每批水泥、鋼筋進(jìn)場的出廠合格證、質(zhì)保書等資料，發(fā)現(xiàn)不合格及時清退并向監(jiān)理備案。對水泥性能、鋼筋力學(xué)性能委托第三方見證取樣，檢測報告單及時反饋，發(fā)現(xiàn)問題立即整改。施工過程中堅持“三檢\"制度，班組自檢、項目專檢、監(jiān)理抽檢相結(jié)合，尤其要加強對錨桿成孔質(zhì)量、錨筋籠制作和吊裝、注漿成孔的旁站檢查，發(fā)現(xiàn)孔斜偏差超過 0.5% ，孔位中心偏差超過 50mm 立即復(fù)測并及時糾偏。錨桿施工完成后先用鉆孔電視、超聲波等無損檢測手段進(jìn)行成孔質(zhì)量普查，對疑似缺陷部位及時處理。在質(zhì)監(jiān)站監(jiān)督下隨機抽取不少于 5% 的錨桿進(jìn)行單軸拉伸試驗，各項指標(biāo)均應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求，且一次性驗收通過率須達(dá) 100% ，發(fā)現(xiàn)個別錨桿不合格及時補錨。檢驗過程應(yīng)做好原始記錄、檢測數(shù)據(jù)分析、整改閉合等資料，編制成施工質(zhì)量檢驗報告，對施工全過程形成完整追溯和考核評價，切實做到有據(jù)可依、有據(jù)可查。

結(jié)束語

綜上所述，復(fù)雜環(huán)境深基坑抗浮錨桿施工對資源優(yōu)化配置、質(zhì)量精細(xì)控制提出了更高要求。只有準(zhǔn)確把握影響施工的關(guān)鍵因素，綜合運用BIM、虛擬仿真、信息化管理等先進(jìn)技術(shù)手段，不斷創(chuàng)新施工工藝和管理模式，才能破解制約深基坑抗浮施工的技術(shù)瓶頸。未來，隨著裝配式建筑的快速發(fā)展，高強高性能材料的廣泛應(yīng)用，建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、智能化、綠色化進(jìn)程不斷加快，抗浮錨桿技術(shù)必將朝著標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、一體化方向發(fā)展，為地下空間開發(fā)利用提供更加安全可靠、經(jīng)濟高效的技術(shù)保障。

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