錨桿在地下車庫抗浮施工中的應用研究

周樂庭

（山西一建集團有限公司，山西太原 030012）

0 引言

隨著對城市地下空間的開發利用，地下車庫抗浮問題面臨嚴峻挑戰。在地下水豐富或地下水位受季節性影響變化較大的地區，地下車庫抗浮設計不僅關系工程的成本控制，更直接影響后期的使用性能。在地下車庫設計階段，可通過增設抗拔樁、抗浮錨桿等措施加強車庫抗浮承載力，但受氣候條件、設計參數選取、工程投資控制等因素的影響，已投入使用的地下車庫經常因抗浮問題出現柱、墻、梁、板等構件開裂，部分底板隆起，沉降變形等工程病害。一旦問題出現，需及時進行修復、加固，避免出現更大事故。

錨桿作為工程措施性材料，以成本低、操作簡便、使用靈活、空間要求低的特點在基坑防護、邊坡治理和隧道加固工程中得到廣泛應用。將能抵抗外力變化的桿件（通常為金屬件或聚合物）埋入巖石或土體中，用于承受土體、水、建筑物等產生的拉力。普通錨桿具有一定優勢，但也具有較明顯的缺點，經多年技術發展和工程實踐，錨桿復合物和衍生品不斷涌現，如囊式擴體錨桿。本文以某地下車庫基礎抗浮施工為例，分析施工重難點，并提出相應的關鍵施工技術。

1 抗浮錨桿施工技術

抗浮錨桿施工技術在地下室施工中運用，可以提升建筑物的抗浮性能，并提高施工效率，降低成本，縮短工期，該工藝和傳統的抗浮技術相比，有很強的環保性。例如施工中噪聲小，減少對周邊環境的影響，并且產生的粉塵較少，不會造成環境污染等問題，總的來說，抗浮錨桿施工技術的應用價值較高。另外，抗浮錨桿技術經常被用在地質環境復雜的區域，可以提升防滲漏的效果，特別是地下室，如果出現滲水漏水的情況，雨水會順著建筑物，進入深層地基，長此以往會產生較大的浮力，如果建筑的整體應力情況不能滿足平衡的浮力，就會降低地基的穩定性。使用抗浮錨桿技術，就能利用自身的抗拉強度，提升其抗拉力，減少地基上浮的概率，完成最終抗浮的目標。

2 工程概況

某工程建筑總高度為35m，地上有十層建筑，地下為兩層，基坑開挖深度為13.3m，并使用0.9m厚的連續墻作為主要支護。結合工程的需求，地面下的兩層地下室，可以使用滿堂基礎加抗浮錨桿技術為設計基礎，因其深度深，并且上層建筑高，因此浮力的影響較大。另外地下水位深度較淺，針對其復雜性，可以使用抗浮錨桿施工技術和筏板共同作用的形式，筏板厚度可控制在1~1.4m，錨桿長度隨巖石的風化程度確定，結合公式計算，本工程大致需要1050根錨桿，其間距在1.5m左右。

3 施工重難點

首先，該工程地質條件復雜。施工前經過對其的調查，得出該地質中有較多的縫隙相通的溶洞，并在該地質環境下施工，應盡量減少和溶洞的接觸，如果施工地點接觸到溶洞，會增加工藝的使用難度，并增加施工成本。結合現場的勘測可知道，此區域存在很多的基巖裂縫，并且巖溶水和裂縫中水占的比例較多，具有一定承壓能力。當開始施工時，基坑的位置逐漸接近巖層時，土承受壓力會下降，最終影響底部的結構，涌出水砂。其次，該基坑的水量涌出較多。如果地基深度較大，容易出現地下水涌出的情況，最終建筑沉降嚴重，同一個區域中建筑下降最大程度為2.1m，地下水位為1.2m，并且深層最大的位移為7mm，在該條件下進行基坑開挖，并且使用抗浮錨桿施工技術時，都會因為鉆孔穿透溶洞的問題，造成地下水的涌出，最終提升施工難度。最后，抗浮錨桿成孔，涌出水和砂。該工程最復雜的就是地下砂層厚度深，并且水位深、溶洞多，就容易在鉆孔的過程中出現大量地下水溢出的情況，少部分區域會因為成孔，產生大量水量噴涌的不良后果。另外，地下水噴涌產生的壓力會對抗浮錨桿施工技術進行的灌注工作，造成一定程度的破壞，最終容易出現塌方的嚴重后果。

4 關鍵施工技術

錨桿鋼筋為直徑32mm的PSB1080級預應力螺紋鋼筋，錨桿總長度為13m。錨桿普通錨固段的直徑和長度分別為0.18、8.5、0.85和4.5m。水泥標號均為P.O 42.5水泥，囊式擴體囊袋內水灰比為0.45，囊外水灰比為 1：1。

4.1 下鉆成孔

（1）引孔和高壓旋噴一體擴孔。采用高壓鉆噴一體鉆機，利用高壓水橫向、豎向切割土體，低壓管噴射1.0純水泥漿進行護壁。通過高壓泵調整壓力值達到10~20MPa開始下鉆，形成直徑為180mm非擴孔段。以錨桿能順利安放為準，孔徑和孔位誤差應不大于20mm。當到達設計擴孔標高時，通過將加壓泵壓力調整至25~36MPa，增大高壓水對土體的切割壓力，以20cm/min速度，15r/min轉速鉆進，形成直徑為850mm高壓旋噴擴孔段。在鉆進過程中，實時監測水泥漿狀態、水壓力、鉆桿速度和轉速等施工參數。一旦發現鉆孔不再溢流或溢流泥漿量明顯減少，應立即停止鉆進，增加水泥漿壓力，并檢查管道，如果管路無泄漏并且鉆孔仍然不溢漿或溢流量很少，應及時將鉆桿抬出井口，找出水泥漿泄露的原因。在高壓旋噴擴孔過程中，旋噴不得中斷。旋噴中斷后，重疊長度不得小于500mm，間隔時間不得大于30min。通過測量孔外鉆桿長度來監測成孔深度，計算精度不超過100mm，成孔深度誤差應在-30~+100mm內。

（2）提升鉆桿。當鉆桿達到設計深度后，保持1~2min，然后以10—20cm/min速度，10—20r/min轉速提升鉆桿，以鉆進時的壓力繼續切割土體，防止局部孔徑未達到設計直徑，并保持水泥漿一直噴射，置換鉆孔內泥漿，至鉆桿提升至孔外，并移開鉆機50~80cm，開始安放錨桿。

4.2 錨索制作、安放（下錨）

對φ32PSB1080級預應力精軋螺紋鋼筋進行防腐處理，然后將預應力精軋螺紋鋼筋穿至成品囊袋底部，用圓形墊板及預應力鋼筋螺母固定，并安裝錐形保護帽。錨桿下放前，在錨桿平直段每2m安裝直徑為φ8的塑料空心梅花型錨桿對中器，防止錨桿偏位，保證錨桿的垂直度。然后開始使用鉆機附配吊裝系統與錨桿尾部連接，緩慢將錨桿吊入錨孔內，提升過程中標高嚴格控制，下行程法可輔助錨桿下降，如不能下降至設計深度，應重新噴射二次導向孔。

4.3 囊袋內灌注水泥漿

注漿距離（注漿泵與錨孔間的距離）不應超過50m。無泌水水泥漿注入囊袋時，通過計算注漿量和漿液溢流量的雙指標來控制注漿總量。通常灌漿壓力不大于10MPa，灌漿量由攪拌桶內的殘泥計算。

4.4 錨孔內補漿

囊袋內注滿水泥漿后，停留2—3min，將注漿管與囊袋的注漿口脫離，對擴大孔進行二次補漿，確保孔內充滿水泥漿。二次補漿結束后，立即拔出灌漿管，用清水清洗灌漿管，移機進行下根錨桿施工。

5 結論

由于近些年部分地區地下水位的逐漸上漲，地下車庫出現上浮而開裂的情況越來越多，為避免后續出現此類問題，在設計階段就應進行抗浮設計。本文結合實際工程案例，在進行施工時選用囊式擴體錨桿，根據該工程的實際施工難點，制定了相應的關鍵施工技術，為后續類似施工提供參考。