“反插鋼筋籠法”在抗浮錨桿施工中的應用

劉卓人

（北京市地質工程公司，北京 100143）

0 引言

抗浮錨桿是一種新型受拉構件，它把來自外部的荷載通過拉桿傳遞給錨固體，再由錨固體將荷載分散至周圍土體。建筑物抗浮錨桿垂直于地面，通過錨固體對周圍土的粘結力，將錨桿所受抗拔力傳至周圍穩(wěn)定土體，以起到抗浮作用[1]。與普通基礎樁（抗拔）相比，抗浮錨桿施工工藝簡單，施工機械微型靈活，工期較短且造價較基礎樁低廉，近年來得到廣泛應用。因地質條件及設計要求不同，目前最為常見的成孔工藝為螺旋鉆機成孔及錨桿鉆機成孔，本文將引用天利德機電廠房項目施工實例對前者進行詳述。

1 工程概況

北京天利德機電廠房地下室及基礎工程位于北京市朝陽區(qū)東風南路，建筑面積為3920m2，裙房和純地下室部分基礎底板標高為-9.80m。本工程±0.00相對于絕對標高35.50m，抗浮設防水位-0.50m，經設計核算，該建筑自重不能滿足抗浮要求，需進行抗浮處理。根據(jù)結構及勘察報告計算后，共設置抗浮錨桿871根，長16.0m，抗浮錨桿成孔直徑130mm，單根錨桿內采用HRB335鋼筋，接頭采用機械連接，錨桿注漿體采用M30水泥凈漿，壓力注漿。

抗浮錨桿的布置方式有集中點狀、集中線狀和面狀布置3種，前兩者適用于較硬巖體中，不適用于軟巖與土體，面狀均勻布置適用于所有地層情況，本工程采用的是面狀布置[2]（圖1）。錨桿為永久性錨桿，隔離段應進行防腐處理；采用環(huán)氧樹脂防銹漆，涂刷不小于兩遍，厚度不小于1mm。驗收試驗數(shù)量不少于總數(shù)的5%、且不少于3根。錨桿最大試驗荷載取錨桿抗拔承載力標準值的1.5倍。

2 工程地質情況

按成因年代可劃分為人工填土層、新近沉積層和第四紀沉積層3大類，并按巖性及工程特性進一步劃分為8個大層及亞層，現(xiàn)自上而下描述如下：

粘質粉土素填土①層：本層厚度2.5～3.2m。

粘土②層：本層厚度2.8～4.3m。

粉質粘土③層：本層厚度3.6～6.8m。

細砂④層：本層厚度0.6～1.6m，本層厚度較小，局部可能缺失本層。

粉質粘土⑤層：本層厚度1.2～2.4m。

粉質粘土⑥層：本次勘察大部分鉆孔未鉆穿本層，最大揭露厚度5.1m。

粉質粘土⑦層：本層厚度2.2～7.1m。

粉質粘土⑧層：最大揭露厚度4.5m。

3 施工難點分析和工藝選擇

根據(jù)本工程地勘報告，顯示錨桿施工土層水位較高，無較大卵石層，多為粘土和細砂，且錨桿較長、不易下放。傳統(tǒng)錨桿鉆機施工時可能引起流砂及塌孔，影響成孔質量和施工進度，且洗孔時間較長，占用施工時間[3]。綜合以上特點，本工程適合小型長螺旋鉆機施工。同時，長螺旋鉆機施工速度快，且自帶卷揚適合16m錨桿下放。本工程采用類似于樁基施工中的“反插鋼筋籠”法，采用先注漿，后下錨桿的方法，方便、快捷、成本較低。

經多方面考慮，采用長螺旋鉆機取土、壓漿、“反插錨桿”法適于桿體較長的抗浮錨桿施工。

4 施工工藝

（1）施工工藝流程

施工準備→平整場地→錨桿制作→錨孔放線定位→鉆機對位→成孔、注漿→下放桿體→補漿→封錨→人工清土→錨桿彎鉤加工

（2）試驗錨桿施工

根據(jù)《土層錨桿設計與施工規(guī)范》和《建筑地基基礎設計規(guī)范》，需要對抗浮錨桿進行破壞性試驗，以確定錨桿的抗拔承載力特征值及確定現(xiàn)場錨桿施工長度。考慮到錨固段注漿體與土層之間的粘結強度標準值：圓礫＞細沙＞粘土，為保證本工程錨桿抗拔質量，選擇理論計算整體粘結力較小土層部位做實驗錨桿。

根據(jù)勘察報告，選定16m長錨桿進行實驗，M30水泥凈漿試塊強度試壓報告符合設計要求后立即進行錨桿基本實驗，3根實驗錨桿全部合格，均滿足抗拔強度要求。

建議：做錨桿試驗時，建議結合長度制作幾種不同長度錨桿，以便快速確定錨桿最終長度。避免上述只做1組設計長度情況造成因實驗不合格，重新制作錨桿所帶來的工期延誤。

（3）錨桿成孔

鉆機就位后，調整鉆塔垂直后開動鉆機。本工程施工面積較大，且地層易鉆進，鉆進時可一次性鉆至孔底。鉆進過程中，應時刻注意鉆塔垂直度和孔深，嚴禁少打、超打。時刻注意安全，避免墜物傷人。

（4）漿液制作及注漿

錨桿注漿材料為水泥凈漿，本工程采用用M30水泥凈漿，水灰比為0.45～0.5，使用袋裝P.O42.5水泥，拌合自來水，利用機械攪拌均勻且攪拌時間不得少于5min。

鉆機鉆進至指定深度后，隨即開始壓力注漿，邊提鉆桿邊注漿，注漿壓力不得小于1.5MPa。注漿時嚴格控制提鉆速度，直至水泥漿從孔口溢出。本工程實際操作時，經試驗，提鉆速度在1.5～2m/min時，可滿足鉆頭埋入水泥漿液面下1.0m的注漿要求。施工時先提升鉆頭200～400mm，然后注漿，使鉆頭埋在漿液下，然后邊注漿邊勻速提升鉆桿。實際施工時，每根錨桿注漿時間在6～8min。

當?shù)谝淮巫{結束后，水泥漿會滲入至周圍土體，致使液面下沉。此時需立即補漿，利用注漿管對孔內進行補漿，直至孔口液面不再下沉。此過程一般重復3～5次，特殊地層滲漏較大，需加大補漿次數(shù)，以滿足孔內漿液充盈。

（5）“反插”錨桿

本工程錨桿采用單根HRB335鋼筋，接頭采用機械連接。錨桿每隔1.5m設置定位架，以確保鋼筋位置和混凝土保護層厚度。

下放錨桿鋼筋控制的重點是鋼筋位置的準確，包括截面位置和深度。鋼筋通過長螺旋自帶卷揚吊起，垂直空中心位置勻速下放。在距錨桿底部和頂部20cm位置設置支架，可有效保證鋼筋在控中心。

（6）樁頭清理和錨桿鋼筋加工

由于樁徑較細，且樁間距過小，為減少清理樁間土和樁頭對錨桿體的破壞，本工程采用人工清槽和人工處理樁頭。待基礎混凝土墊層施工后，進行錨桿鋼筋彎折加工。由于直徑32mm鋼筋彎折難度較大，為控制彎折受力點，不使錨桿漿體產生應力從而損壞錨桿整體性，本工程采用液壓彎折設備加工錨桿鋼筋彎鉤。

5 施工總結

抗浮錨桿正式施工前，應在適當位置進行錨桿試打。試打的目的主要是觀察地層情況與勘察報告是否相符、驗證地下水位高度，最主要的是綜合工程地質條件及設計要求、工期要求等，確定合理的施工工藝。

該項目選擇螺旋鉆機成孔反插鋼筋工藝，不僅解決了塌孔問題，同時節(jié)約了洗孔時間，縮短了工期，在工期要求緊張的項目中可以優(yōu)先考慮應用該工藝進行施工。

建筑物上浮量需長期觀察，做好記錄。因地下水位不斷變化、受外界環(huán)境影響大，該項目檢測可與建筑物沉降同時進行[4]。

6 結語

抗浮錨桿因其具有經濟性顯著、施工快捷方便、受力合理等優(yōu)點，成為解決地下建筑物抗浮問題較為常用的方法。根據(jù)本工程經驗可知，螺旋鉆機成孔反插鋼筋是可行的，具有布置靈活，簡便快捷，無污染、噪音小等優(yōu)點，而且完全滿足抗拔力設計要求，抗拔效果較好。對比其它抗浮錨桿施工工藝，具有更高效的施工效率和較低的施工成本，為客戶提供優(yōu)質產品的同時節(jié)約了工期和造價。

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部,國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.建筑地基基礎設計規(guī)范（GB50007-2011）[S].2011.

[2]中國工程建設標準化協(xié)會..土層錨桿設計與施工規(guī)范（CECS.22:90）[S].1990.

[3]柳建國，劉.波.建筑物抗浮設計與施工技術[J].工業(yè)建筑,.2007，37(4)：1～5.

[4]隆.威，賈永生，楊麗芳，熊.勃.抗浮錨桿在某醫(yī)療大樓工程中的應用[J].施工技術,.2007，36(1)：37～38，66.