抗浮錨樁施工工法

(ZJ1GF－080－98)

建筑工程施工受到地下水位的影響，當(dāng)?shù)叵滤桓撸ㄖ锘A(chǔ)埋深大，而建筑物自身的重量又局限性以克服水的上浮力時(shí)，常引起建筑物的上浮，對(duì)工程質(zhì)量導(dǎo)致嚴(yán)重的影響。采用以旋噴樁為樁體，樁體內(nèi)鉆預(yù)應(yīng)力錨樁的抗浮樁設(shè)計(jì)可以有效處理建筑物的上浮問題，從而保證工程質(zhì)量。

1特點(diǎn)本工法所述抗浮樁可在基礎(chǔ)底板施工完畢后與構(gòu)造同步施工，不占用工期。

2合用范圍合用于地下水位高、基礎(chǔ)埋深大，建筑物自身重量局限性以克服地下水對(duì)建筑物整體的上浮力的工程。

3原理在基礎(chǔ)底板施工的同步，在底板內(nèi)的柱及其他豎向承重構(gòu)造根部預(yù)埋鋼套管，自鋼套管向下做旋噴樁，樁徑一般不不不小于600mm，樁長(zhǎng)也根據(jù)抗浮樁所承受的抗拔力而定；當(dāng)旋噴樁有一定強(qiáng)度后，在旋噴樁內(nèi)二次成孔，放入鋼絞線，注入砼，最終張拉鎖定，形成預(yù)應(yīng)力錨樁，使錨樁全高均處在受壓狀態(tài)，從而到達(dá)抗浮的目的。

4施工工藝預(yù)埋鋼套管→引孔→旋噴形成Φ600混合圓柱體→圓柱體內(nèi)成Φ250孔→清理孔內(nèi)水和雜質(zhì)→放置鋼絞線束→注水泥膠質(zhì)材料→張拉鎖定→切端頭筋、封錨孔、焊接鋼封帽4.1預(yù)埋鋼套管在基礎(chǔ)底板內(nèi)預(yù)埋內(nèi)徑Φ250的鋼套管，鋼套管兩端及中部各焊接止水板。底板施工時(shí)，鋼套管用蓋板蓋好，防止雜物入內(nèi)。4.2旋噴樁施工旋噴樁施工工藝如圖4.2。

清預(yù)留孔清預(yù)留孔引孔，孔徑約100挪機(jī)對(duì)位調(diào)平調(diào)直制漿單管旋噴法旋噴形成混合圓柱體，孔徑φ600調(diào)整參數(shù)中心注漿返漿處理清洗機(jī)具4.2.1清預(yù)留孔施工前將預(yù)留孔內(nèi)雜物清理潔凈，尤其是易損壞鉆機(jī)的螺栓、卡扣、鋼筋頭等金屬硬物，必須清理潔凈。4.2.2旋噴樁引孔將鉆機(jī)就位，使鉆頭對(duì)正預(yù)留孔中心，運(yùn)用水平儀調(diào)校檢查，使鉆機(jī)機(jī)座保持水平，立軸垂直，最終穩(wěn)固鉆機(jī)，在預(yù)埋孔內(nèi)安裝導(dǎo)正器，以保證孔垂直度偏差<1％。引孔采用正循環(huán)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)措施施工，引孔孔徑約100。4.2.3高壓旋噴施工4.2.3.1制漿：可采用普硅425水泥，1∶1水灰比拌制水泥漿，旋噴中攪拌均勻，防止水泥漿沉淀，并用比重儀常常檢查水泥漿的比重，相對(duì)比重控制在1.5～1.7。4.2.3.2旋噴：考慮到經(jīng)濟(jì)實(shí)用，采用單管法雙噴嘴旋噴。施噴前檢查系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況及各參數(shù)指標(biāo)與否到達(dá)設(shè)計(jì)規(guī)定，并將注漿管絲扣連接處作纏麻密封處理。噴射開始時(shí)，先噴漿后旋轉(zhuǎn)和提高，鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提高必須持續(xù)；施工中做好壓力、流量、冒漿量的量測(cè)工作，根據(jù)地層實(shí)際狀況，合理選用漿液壓力，如粉質(zhì)粘土壓力可合適減小，砂層壓力可合適加大，保證旋噴樁直徑任一截面不不不小于600mm。噴射時(shí)，如其中一種噴嘴堵塞，采用復(fù)噴措施繼續(xù)施工。為防止因水泥固結(jié)凝縮導(dǎo)致樁頂標(biāo)高下于底板底部標(biāo)高，正常噴射完，必須進(jìn)行一次補(bǔ)漿。單管雙噴嘴旋噴技術(shù)參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速23轉(zhuǎn)/分，提高速度10～18cm/分，流量≥60升/分，送漿壓力≥20MPa。4.2.3.3中心注漿：噴射完后，直接運(yùn)用旋噴鉆機(jī)進(jìn)行中心注漿。在鉆機(jī)上安裝攪拌鉆頭，配置水泥漿比重1.1～1.25，攪拌速度60～65轉(zhuǎn)/分，提高速度80～100cm/分。4.2.4清洗機(jī)具噴射完畢后，立即拔出注漿管，徹底清洗注漿管和注漿泵，管內(nèi)不得殘留水泥。4.2.5返漿處理假如條件容許，旋噴泥漿凝固后可作為壓載材料。4.3錨樁施工錨樁施工工藝見圖4.3。

調(diào)平調(diào)直引孔φ調(diào)平調(diào)直引孔φ250挪機(jī)對(duì)位清孔鋼鉸線制作、吊放、安裝注漿管注漿制漿送漿清洗養(yǎng)護(hù)、張拉、鎖定、封錨錨樁引孔在旋噴樁施工后進(jìn)行，間隔時(shí)間為12～24小時(shí)，引孔孔徑Φ250。錨樁引孔使用Φ245牙輪滾刀鉆頭，采用正循環(huán)清水直接鉆進(jìn)，沿鉆桿每隔2m安裝一組導(dǎo)正器，進(jìn)行垂直控制。需隨機(jī)抽芯取樣時(shí)，換成Φ75合金鉆頭鉆進(jìn)，之后擴(kuò)孔。鉆孔深度偏差<1％，孔徑偏差±2cm。4.3.2清孔為將孔壁浮渣清除潔凈，在錨桿引孔工作完畢后進(jìn)行洗孔。將連接空壓機(jī)的洗井管置入孔內(nèi)，由上往下，由下往上反復(fù)沖洗，同步不停補(bǔ)充清水。清洗完畢，在測(cè)繩上吊重錘測(cè)孔內(nèi)沉渣厚度須不超過30cm,泥漿比重≤1.05，方可下鋼絞線。同步做好孔口維護(hù)，防止泥漿流入孔內(nèi)。4.3.3鋼絞線加工、吊放錨樁預(yù)應(yīng)力筋采用二級(jí)松弛中心注油無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，fptk=1860MPa，控制應(yīng)力σcon=0.7fptk=1302MPa。鋼絞線吊放若受施工現(xiàn)場(chǎng)條件制約，可使用電動(dòng)葫蘆配合活動(dòng)滑輪，慢慢吊放入孔內(nèi)，下放過程中防止鋼絞線束扭曲、變形。4.3.4注漿將注漿管安頓于成型的鋼絞線中央，最下端以高出孔底50～100mm為宜。注漿管底部綁防堵網(wǎng)罩，以防堵塞。注漿管隨同鋼絞線同步吊放。注漿采用高標(biāo)號(hào)水泥凈漿，漿液加工在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，漿液隨攪隨用，保證持續(xù)注漿，漿液輸送運(yùn)用高壓泵送。注漿作業(yè)過程中，邊拔管邊注漿，每次拔管高度不能超過孔內(nèi)砼液面。初次注漿量以注滿井孔為準(zhǔn)，充盈系數(shù)達(dá)1.2以上。4.3.5補(bǔ)漿由于水泥凈漿凝固回縮導(dǎo)致的錨樁樁頂標(biāo)高下于孔口標(biāo)高，錨樁初凝后須進(jìn)行補(bǔ)漿，開動(dòng)注漿泵先用清水沖洗孔內(nèi)泥漿，之后將漿液注入孔內(nèi)，直到漿液面與預(yù)留孔口平為止。4.3.6張拉鎖定錨樁預(yù)應(yīng)力張拉在錨樁體強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度規(guī)定后進(jìn)行。正式張拉前，取0.1～0.2的設(shè)計(jì)軸向張拉值，對(duì)各鋼絞線預(yù)張拉，使其各部接觸緊密，為保證有效預(yù)應(yīng)力值，張拉時(shí)采用雙控，伸長(zhǎng)值容許誤差＋10％至－5％。張拉達(dá)標(biāo)后，用夾片錨鎖定。將多出鋼絞線切除，涂油脂防腐，將鋼封帽焊接在承壓板上封錨，防止樁頭滲漏。4.4存在問題及處理措施4.4.1在旋噴過程中，由于土質(zhì)不一樣，也許出現(xiàn)冒漿量過大或過小的狀況。當(dāng)冒漿量太小甚至不冒漿時(shí)，也許產(chǎn)生了漏漿，要立即在漿液中摻加適量速凝劑；當(dāng)冒漿量太大時(shí)，不能保證樁徑大小，可在參數(shù)容許范圍內(nèi)合適調(diào)整旋噴參數(shù)，即：提高旋噴壓力，合適縮小噴嘴口徑或加緊提高速度和旋轉(zhuǎn)速度。4.4.2假如錨樁或旋噴體垂直度不夠，會(huì)引起錨樁與旋噴體不一樣心，導(dǎo)致錨樁引孔穿出旋噴體。為防止這種現(xiàn)象，其一，錨樁引孔在旋噴成樁后12～24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行，以防旋噴體強(qiáng)度太高，錨樁引孔困難，從而減小跑斜率；此外，旋噴樁中心注漿時(shí)注入一定比例的緩凝劑，使樁體心軟外硬。其二，在旋噴完后，立即在旋噴體中插入直徑200mm的聚乙烯管，并將管中的水泥漿稀釋，錨樁引孔時(shí)沿導(dǎo)管鉆進(jìn)，之后擴(kuò)孔，從而到達(dá)錨樁和旋噴體同心的目的。4.4.3旋噴體引孔遇卵石層時(shí)，發(fā)生漏水、卡鉆現(xiàn)象，可調(diào)整鉆進(jìn)泥漿參數(shù)，如提高泥漿粘度、比重等，并可在泥漿中摻入適量速凝劑，增長(zhǎng)泥漿的護(hù)壁堵漏功能。4.4.4旋噴中如噴嘴被頻繁堵塞，可在攪拌筒處增設(shè)過濾網(wǎng)，選用低細(xì)度的水泥，合適增大噴嘴直徑，提高旋噴壓力。

5重要材料及施工機(jī)具重要材料：鋼套管、普硅425、525水泥、外加劑、Φ15.24Ⅱ級(jí)無粘結(jié)中心注油預(yù)應(yīng)力鋼絞線、擠壓錨、夾片錨、承壓板、固定支架、Φ6鋼筋、鋼封帽。重要機(jī)具：引孔鉆機(jī)、旋噴機(jī)、高壓泵、注漿泵、攪拌機(jī)、泥漿泵、潛水泵、排污泵、電焊機(jī)、切割機(jī)、空壓機(jī)、千斤頂、高壓油泵。

6質(zhì)量原則6.1抗浮錨樁工程驗(yàn)收，按(JGJ94—94)第九項(xiàng)“樁基工程質(zhì)量檢查及驗(yàn)收”；抗浮樁成孔容許偏差，鋼絞線定位誤差等詳見《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94—94)6.2中的對(duì)應(yīng)條款。6.2旋噴體強(qiáng)度控制以樁體強(qiáng)度值達(dá)10MPa以上，按樁總數(shù)的3％～5％隨機(jī)抽芯取樣，評(píng)估旋噴體的強(qiáng)度。6.3錨樁按每20根樁取一組水泥漿試塊，養(yǎng)護(hù)28天后做抗壓試驗(yàn)，強(qiáng)度值須符合設(shè)計(jì)規(guī)定。

7勞動(dòng)組織及安全7.1勞動(dòng)組織抗浮樁施工按工種提成幾種專業(yè)隊(duì)，詳細(xì)如下：旋噴樁引孔、泥漿疏導(dǎo)：隊(duì)長(zhǎng)1人，機(jī)長(zhǎng)1人，技工3人，力工5人。旋噴樁施工、返漿清理：隊(duì)長(zhǎng)1人，機(jī)長(zhǎng)1人，技工3人，力工5人。錨樁引孔、清孔：隊(duì)長(zhǎng)1人，機(jī)長(zhǎng)1人，技工3人，力工5人。鋼絞線制作、安放、注漿：隊(duì)長(zhǎng)1人，機(jī)長(zhǎng)1人，技工3人，力工5人。廢棄泥漿外運(yùn)處理：隊(duì)長(zhǎng)1人，司機(jī)2人，工人4人。張拉鎖定：隊(duì)長(zhǎng)1人，技工2人，力工2人。7.2安全注意事項(xiàng)7.2.1所有用電設(shè)備及配電柜應(yīng)安裝漏電保護(hù)裝置，并張貼安全用電標(biāo)識(shí)，嚴(yán)禁無電工操作證人員進(jìn)行電工作業(yè)。7.2.2施工現(xiàn)場(chǎng)要定期進(jìn)行安全用電檢查，電工每天對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的線路、電氣設(shè)備進(jìn)行檢查，不符合規(guī)定的立即整改。7.2.3施工場(chǎng)區(qū)內(nèi)危險(xiǎn)區(qū)須掛警示牌，場(chǎng)區(qū)內(nèi)配置足夠的滅火器材。7.2.4多種設(shè)備必須嚴(yán)格按安全操作規(guī)程進(jìn)行操作，嚴(yán)禁違章作業(yè)。7.2.5定期對(duì)多種設(shè)備進(jìn)行調(diào)試、保養(yǎng)和維修，保證施工設(shè)備安全可靠。

8效益分析本工法所述抗浮錨樁是目前處理地下水對(duì)建筑物上浮力的比較有效的措施，它與在建筑物底部堆載和增大建筑物自身重量的措施相比，首先減少了鋼筋、模板和砼的工程量，滿足類似機(jī)場(chǎng)等對(duì)建筑物高度做嚴(yán)格限制的規(guī)定，有效提高土地的運(yùn)用率；另首先，由于它在底板施工完畢后可與底板以上工程同步施工，從而縮短了施工工期，使建筑物盡快地投入使用，到達(dá)盡早回收資金的目的，因此具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

9工程實(shí)例首都國際機(jī)場(chǎng)停車樓工程長(zhǎng)262.8m，寬133.8m，占地面積約3.5萬m2，為整體現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力框架－剪力墻構(gòu)造，地下四層，地上一層，基礎(chǔ)埋深－15.00m，局部深達(dá)－21.0m，有地質(zhì)勘察匯報(bào)顯示長(zhǎng)年地下水位－1.9m～－3.8m，地下水對(duì)建筑物的上浮力14t/m2，而構(gòu)造自重7.6t/m2，為克服地下水的上浮力，設(shè)計(jì)采用本工法所述抗浮樁和設(shè)置架空層堆載的措施處理。首都國際機(jī)場(chǎng)停車樓工程抗浮樁布置原則如下：柱網(wǎng)尺寸9m×18m，柱根部4根，18m跨中2根如圖9-0-0－1?？垢犊倲?shù)1440根，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)Ⅰ區(qū)旋噴樁22.2m，錨樁21.7m，Ⅱ區(qū)旋噴樁22.7m，錨樁22.2m，Ⅲ區(qū)旋噴樁23.2m，錨樁22.7m，Ⅳ區(qū)旋噴樁20.4m，錨樁19.9m；鋼絞線下料長(zhǎng)度：Ⅰ區(qū)4×21.4，4×19.7，6×17.7，Ⅱ區(qū)4×22.2，4×20.2，6×18.2，Ⅲ區(qū)4×22.7，4×20.7，6×18.7，Ⅳ區(qū)4×19.9，4×17.9，6×15.9。鋼絞線加工制作見圖9.0.0－2。鋼絞線作成單根擠壓錨，分三組(6根＋4根＋4根)，每組長(zhǎng)度相隔2m，按一定的規(guī)律平直排列；沿錨樁長(zhǎng)度方向，從最上端承壓板計(jì)，每隔1.5m設(shè)一種固定支架，固定支架兩端用14鐵絲綁扎固定，底端擠壓錨頭與承壓板之間用鐵絲綁扎定位。注漿漿液采用C6