抗浮锚杆在大型地下工程中的应用

广东建材２００６年第５期

种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在管中停留时间过长而卡管。

⑵预防及处理：①锤击导管法兰，吊绳上下抖动等兼可疏通。严重的，也可安装附着式振动器，但最好在一开始就采用。其害处是振动可疏通，也可使混凝土离析。

②若卡管位置在地面以下不远者，可用Φ２５以上的钢筋冲捣。③在导管外加焊铁板，利用导管下落时铁板与其它卡座的撞击振动疏通。

５．４导管断裂

⑴原因分析：由于钻孔桩长度的增加，灌注导管相应增长，自重增加，并且浇筑速度快，在灌注过程中导管埋深超过６ｍ，造成混凝土对导管的握裹力增大，出现拔断导管现象。

⑵预防及处理：必须控制导管制作质量，控制导管的埋深。●

【参考文献】

⑴《公路桥涵施工技术规范》（ＪＴＪ０４１－２０００）

⑵市政工程质量检验方法

１工程概况

本工程位于东莞市东城区，是一栋由３～５层裙楼及２栋２６层塔楼组成的综合商住楼，总建筑面积１２万ｍ２。工程占地２５８７６ｍ２，设２层地下层，单层面积达２万ｍ２，底板面标高为－１０．０ｍ。本工程原设计基础为高强预应力管桩。在保证基础设计安全的前提下，为达到更加经济且施工快速的目的，设计院对基础设计进行优化后取消原设计的预应力管桩基础，采用天然基础外加ＣＦＧ桩复合地基。对于抗浮问题则采用抗浮锚杆进行结构处理。该地段地下水位较高，地表水丰富。根据本工程楼层的分布及地质报告，单根抗浮锚杆的设计深度８～１６ｍ，锚杆孔径Φ１５０。锚杆由３Φ２８ＨＲＢ３３５钢筋组成，单根锚杆设计抗拔力为３６０ＫＮ。锚杆间距四区不同：Ⅰ区２．１ｍ×２．１ｍ，Ⅱ区２．４ｍ×２．４ｍ，Ⅲ区２．６ｍ×２．６ｍ，Ⅳ区２．８ｍ×２．８ｍ。共有３０００多根锚杆。

２设计的二次优化（锚杆设计）

本工程单根抗浮锚杆设计深度８～１６ｍ，入土深度控制为：入全风化岩１６ｍ或强风化岩８ｍ或中风化岩２ｍ。不同土层锚固深度可以相互代换，但以上锚杆施工深度代换方法的可操作性不强。根据现场已开挖的土层分析，相当一部分区域土层抗拔力比地质报告的数据要高，决定先施工试验锚杆，进行抗拔试验，取得锚杆抗抜力的实际数值后优化锚杆的设计，减少锚杆入土深度，达到节约投资的目的。根据地质报告，对不同区域的２４根试验锚杆获得锚杆抗抜的实际数值，以此对各土层的抗拔力设计值进行了调整：残积土抗拔力Ｆ＝２５ＫＮ／ｍ、全风化Ｆ＝３０ＫＮ／ｍ、强风化Ｆ＝５０ＫＮ／ｍ、中风化Ｆ＝１８０ＫＮ／ｍ，根据以上抗拔力取值，抗浮锚杆在各土层中的施工深度改为：入残积土１４．４ｍ、全风化１２ｍ、强风化７．２ｍ、中风化２ｍ，可满足设计抗拔要求。根据调整后的抗拔力取值计算，锚杆施工的工程量至少减少了１０％，经济效果明显。

３相关工序顺序的调整（逆向施工）

地下室土方开挖完成后是先施工抗浮锚杆还是先浇筑底板垫层砼后再施工锚杆呢？因结构设计采用天然地基，持力层应尽量减少土体的扰动。若先施工锚杆后浇筑垫层砼则在土方开挖时要预留一定厚度（约５００ｍｍ）的土方以保护底板下土体。该部分土方在锚杆施工完成后再开挖，然后浇筑底板垫层砼，但这样施工进度较慢且有可能扰动锚杆破坏其水泥固结体。经研究决定进行逆向施工，即先行浇筑底板垫层砼封闭基底土层，再进行锚杆施工。这样有几点好处：①由于及时浇筑垫层砼，基底不会受水浸泡而破坏其原有土层结构，导

抗浮锚杆在大型地下工程中的应用

司徒水成（阳江市建安集团第二建筑工程有限公司５２９５００）

摘要：文中介绍大型地下工程中使用抗浮锚杆是一种解决抗浮问题比较经济合理的方法，同时

也介绍了抗浮锚杆施工的有关施工工艺与质量控制。

关键词：大型地下工程；抗浮锚杆；逆向施工；抗拔力；试验锚杆；经济性；干法成孔

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施工技术

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致土层承载力降低；②不会受降雨影响导至基底泥泞而限制锚杆施工钻机移动，从而影响施工进度；③由于锚杆施工完成后不需再机械开挖土方，不会扰动锚杆破坏其水泥固结体，保证了锚杆施工质量，否则极易造成锚杆水泥浆固结体开裂脱落，对其抗拔力及钢筋腐蚀都有很大的影响。

４施工准备

锚杆的有效锚固力能否建立，与锚杆施工方法、施工过程关系很大，必须高度重视锚杆的施工，充分做好施工组织设计和准备。

锚杆施工前，应做好下列准备工作：

⑴从施工地区的地质勘察资料，查明该地区的土层分布和各土层的物理力学特性，包括：天然密度、含水量、孔隙比、渗透系数、压缩模量、内聚力、内摩擦角等，以确定锚杆的施工长度和钻孔方法；

⑵了解地下水位及其变化情况、地下水的成分和有害物质的含量，以便解决好防腐问题；

⑶编制抗浮锚杆施工的组织设计，确定锚杆的施工顺序，安排好施工进度和劳动组织，制订钻孔机械的进场、正常使用和保养维修制度，安排设计单位进行设计交底以全面了解设计意图；

⑷要是采用湿作业施工时，要准备好用水，并做好排水沟、沉淀池、集水井，使成孔时排出的泥水通过排水沟到沉淀池，再从沉淀池入集水井，用水泵排走。沉淀池的泥浆则不定时用专门泥浆车抽走；

⑸准备好现场施工用电、注浆管、锚杆定位器等。

５锚杆施工机械的选型

锚杆施工的主要设备为钻孔。它按工作原理可分为：回旋式钻机、螺旋式钻机、旋转冲击式钻孔机及潜孔冲击钻机等几类，主要根据土质、钻孔深度和地下水情况进行选择。各类锚杆钻机的适用性见表１。

根据本工程地质报告及土方开挖的实际，决定选用回转式钻机１２台及螺旋式钻机１台。

⑴回转式钻机固定在可移动的底盘及可改变角度的机架上，施工时根据锚杆孔位移动。钻机的钻头安装在套管底端，由回转机构带动钻杆对钻头施以一定压力与钻速，切削土体。土渣通过循环水排出孔外。一般应根据不同土质选用不同的钻头。如在地下水位以下钻进时，遇软粘土及土质松散的粉质粘土、粉细砂等土层，钻进过程中会出现塌孔，则可采用泥浆循环护壁成孔。

⑵螺旋式钻机由水泥搅拌桩机改装而成，钻机机架最高可超过２０ｍ，对吊装长锚杆下孔极为有利。螺旋式钻机是利用回转的螺旋转动钻杆，以一定的钻压与钻速向土体中钻进。在成孔过程中配置空压机，利用高压风将切削的土体顺螺旋叶排出孔外。它一般用于无地下水或地下水较少的粘土或砂土土层。螺旋钻杆一般５ｍ一节，并辅以一些短杆，施工中依据孔深接长，多用锥螺纹接头形式。

螺旋钻机由于采用干法钻孔，不需用水循环、不用套管护壁、钻进速度快、效率高。由于在成孔时不需用水循环，孔壁未受水浸泡，锚杆的抗拔力更有保障。对螺旋式钻机不能施工的边角位置及地下水较多的位置则由回转式钻机完成。

６施工工艺与质量控制

６．１锚杆施工工艺流程

抗浮锚杆施工基本工艺流程：测量放线→定位钻孔→锚杆制作→下锚→清孔→灌浆→补浆、养护。６．１．１锚杆定位

事先按设计图纸平整场地，用经纬仪或全站仪测放出各施工区抗浮锚杆的孔位，用木桩或钢筋作标记并编号。锚杆孔位允许偏差≤５０ｍｍ。

６．１．２钻机就位

测放出锚杆孔位后，钻机即可就位。用木枋将钻机垫平稳，保证施钻过程中钻机不会有较大的晃动而影响成孔质量。用罗盘仪或吊线法调整好钻杆的垂直度。垂直度要求≤１％，要求钻头对准所要施工的锚杆孔位。孔位得到管理人员签名确认后方可开钻。

６．１．３成孔

锚杆成孔直径为１５０ｍｍ，孔位偏差不得大于±５０ｍｍ。结合现场实际，在成孔过程中施工人员应随时注意孔内返浆的变化，调整施工工艺，确保成孔顺利。成孔深度一般要求比设计深度深２０～３０ｃｍ。如钻进过程中出现塌孔，可采用泥浆循环护壁成孔。钻到岩层时需管理人员现场确认并认真做好岩层上部标高、底部标高及入岩总深度的记录。每根锚杆都必须详细做好整个钻孔的原始记录。

表１各类锚杆钻机的适用性

钻机类型适用土层钻机类型适用土层

回转式钻机粘性土、砂性土旋转冲击

式钻机

粘土类、砂砾、卵石

类、岩石及涌水地基

螺旋式钻机无地下水的粘土、粉

质粘土及较密的砂层

潜孔

冲击钻

孔隙率大、含水率低

的土层

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