抗浮錨桿施工技術

曹中梁

【摘要】如何根據工程實際情況解決地下結構物的抗浮問題是一項技術難題。抗浮錨桿施工工藝技術先進，其取代傳統樁基施工工藝用于解決裙房地下室的抗浮，社會效益和經濟效益十分顯著。

【關鍵詞】抗浮問題、錨桿、單套管跟進、注漿

近年來國民經濟日益發展，為了更好地開發利用空間，高層及超高層建筑涌現，基礎埋置越來越深，作為車庫、商場等功能的廣場式建筑的純地下室部分、裙房的開發和利用越來越廣泛。由于該類地下室建筑面積大，裙房建筑層數相對較少，在設計抗浮水位下，結構自重及設計附加壓載無法抵抗地下水的上浮力，地下結構物的抗浮問題日益突出，如何根據工程實際情況解決建筑物的抗浮是一項技術難題。

新地中央廣場工程經過對裙房地下室抗浮問題的研究，用抗浮錨桿施工工藝取代了傳統樁基施工工藝，節約了資源，降低了成本，有效地提高了施工進度，縮短了施工周期。該施工方法技術先進，社會效益和經濟效益十分顯著。工程實例如下：

一、工程概況

新地中央廣場位于深圳市光明新區，項目建筑面積106539m2，總用地面積18719.97m2。設計辦公樓24層（1棟）、公寓28層（2棟），建筑總高度不超過100m，裙房樓設計為1-4層，高度不超過24 m。設地下室3層，地坪標高（±0.00）為21.40 m，基坑開挖深度為14m。結構形式高層為抗震墻結構，部分框支抗震墻結構，低層和裙房為框架結構，地下室為現澆鋼筋混凝土結構，對差異沉降敏感。場地內地層埋藏分布規律及變化特征自上而下依次為：第四系人工填土 層（Qml）、第四系沖洪積層（Qal+pl）、第四系坡積層（Qdl）、第四系殘積層（Qel）、下伏基巖為加里東期早奧陶世（O1）混合花崗巖全、強、中、微風化帶。場地內地下水豐富，主要賦存于第四系地層中，屬于上層滯水～潛水（含基巖裂隙水）類型，主要補給來源為大氣降水和地表水體的側向補給。地下室抗浮設計水位標高為室外地坪標高以下1.00m，場地地下水對混凝土結構具弱腐蝕性，對混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性。

裙房地下室為抗浮，初設計采用抗拔樁，樁徑1200mm，約400余根。若按抗拔樁方案施工，工程量大、工期較長、造價高，且基底持力層為強風化花崗巖及中風化夾層，施工難度大。由于工程工期比較緊張，通過施工調查，研究地質報告，借鑒類似工程先例，經過各方資深專家反復研究論證，最終確定將基礎抗拔樁優化為抗浮錨桿，采用“單套管跟進錨桿”施工工藝。

本工程錨桿型號有A、B、C三類，共計1929根，基于經濟適用性分三個大區域設計不同錨桿長度，采用梅花狀布置，其分區及各區域錨桿長度如下：

錨桿型號 Ⅰ區域 Ⅱ區域 Ⅲ區域

A 錨桿總長度不小于16m 錨桿總長度不小于20m 錨桿總長度不小于24m

B 錨桿總長度不小于18m 錨桿總長度不小于22m 錨桿總長度不小于26m

C 錨桿總長度不小于23m 錨桿總長度不小于26m 錨桿總長度不小于30m

錨桿型號、錨桿成孔直徑、錨筋、抗拔承載力特征值，如下：

錨桿型號 錨桿間距 成孔直徑 錨筋 抗拔承載力特征值

A 約2.3m Φ150 Φ25 288KN

B 約2.5m Φ150 Φ28 323KN

C 約3.0m Φ150 Φ32 454KN

施工工藝及操作要點

2.1 施工工藝流程

2.2 操作要點

2.2.1 錨桿基本試驗

錨桿正式施工前，首先進行錨桿基本試驗，其試驗的地質條件、錨桿材料和施工工藝等應與工程錨桿一致。基本試驗主要目的是確定錨固體與巖土層間粘結強度特征值、錨桿設計參數和施工工藝。各區域每種類型錨桿基本試驗數量均不應小于3根，基本試驗時最大的試驗荷載不宜超過錨桿桿體極限承載力的0.8倍。錨桿基本試驗應采用循環加、卸荷法。

2.2.2 錨桿施工

本工程分段施工承臺基礎梁磚胎模及底板墊層后，進入抗浮錨桿施工。因含水量豐富，地下水位很高，為確保工程順利進行，防止孔壁坍塌，采用新型BHD-115B多功能全液壓錨固鉆機，在鉆孔的過程中采用“單套管跟進錨桿”施工工藝，套管隨鉆而下。

a、作業條件：控制好磚胎模及墊層的施工質量，加強土方回填夯壓密實度，在承臺及地梁處設支撐加固，提高磚胎模的穩定性。因采用套管跟進錨桿施工工藝，錨桿鋼筋必須保持平直，錨入底板的錨桿段待驗收試驗后人工彎折。

b、在鉆孔施工前，應將錨桿孔位測放準確。

c、開孔：在C15底板砼墊層上定位、并進行人工鑿洞開孔。

d、鉆進成孔、清孔：首先采用下套管高壓水旋轉鉆進，套管護住孔壁砂層，防止砂層在鉆進過程中發生塌孔，高壓水將切割出的渣土從套管內向管口外流，在套管頭部聯接動力頭的溢流口排出來；套管穿過砂層或含砂土層后，遇到巖層（或孤石），即刻更換為高壓風沖擊鉆頭，在巖層中成孔。成孔后采用高壓空氣清楚孔內余渣。同時，現場工程師及質檢員進行孔深及錨桿傾斜度檢測，符合要求后進行下道工序施工。

e、在套管中安放錨桿：在存在塌孔風險的遍區，采用35T吊車起吊錨桿鋼筋下錨；在地質相對較好的遍區，采用塔吊吊錨桿鋼筋下錨，并且均由人工配合就位、控制下錨速度。

f、注漿、拔管、補漿：本工程采用二次注漿工藝，第一次注漿材料采用水灰比0.45～0.5的M30純水泥漿，注漿壓力0.8MPa，從孔底開始，注至孔口反漿；一次注漿后宜在120分鐘內、一次注漿漿體初凝后采用高壓注漿泵進行二次注漿，第二次注漿采用水灰比0.5的純水泥漿，注漿壓力2.0～3.0MPa。注漿完成后，利用鉆機及時將護壁套管拔出，上拔套管過程中應避免破壞套管，禁止擾動錨孔側壁造成塌孔。由于套管拔出后，加之漿液滲漏且漿體凝結收縮，造成錨桿原有注漿面下沉，應及時利用原有注漿管對錨桿進行補漿，直至孔口補滿漿液。每30根錨桿或每臺機每班留置70.7×70.7×70.7mm水泥漿試塊一組（六塊）。

2.2.3 錨桿驗收試驗

錨桿抗拔力驗收試驗按《巖土錨桿（索）技術規程》（CECS22：2005）要求，最大試驗荷載取錨桿軸向拉力設計值的2倍，檢驗數量為錨桿總數的5%，共檢驗96根。試驗錨桿位置由業主、質檢、監理、設計及施工單位共同確定。

三、結語

本工程合理安排、科學組織，分區域流水作業施工，抗浮錨桿采用該施工工藝施工完畢后，進行錨桿驗收試驗全部達到設計要求。抗浮錨桿施工全過程安全可控，保質保進度，得到了各責任主體單位的好評。