抗浮錨桿施工工法中鐵*局**公司***前言近年來，隨著國民經(jīng)濟的日益發(fā)展，鐵路建設(shè)和都市建設(shè)大規(guī)模實施。為了更加好的解決用地局促，充足開發(fā)運用地下空間，采用埋置于地下的候車室、地下鐵道逐步增多，高層及超高層建筑涌現(xiàn)，基礎(chǔ)埋置越來越深，同時，作為車庫等功效的廣場式建筑的純地下室部分、裙房或相對獨立的地下構(gòu)造物的開發(fā)和運用越來越廣泛。由于該類地下構(gòu)造物建筑面積大、基礎(chǔ)埋藏較深，建筑層數(shù)相對較少，在歷史最高地下水位狀況下，構(gòu)造自重局限性以抵抗地下水的上浮力，地下構(gòu)造物的抗浮問題日益突出。普通而言，地下室上浮的因素是構(gòu)造體重量及地下室側(cè)壁摩擦力之和不大于水浮力所引發(fā)，如何根據(jù)工程實際狀況解決建筑物的抗浮是一項技術(shù)難題。中鐵*局**工程公司通過對青島客站地下候車室抗浮施工研究，形成了抗浮錨桿施工工法。該工法技術(shù)先進，社會效益和經(jīng)濟效益十分明顯。2.工法特點2.1采用潛孔鉆機操作簡樸，工藝先進，能夠有效的縮短施工工期。2.2采用抗浮錨桿技術(shù)能夠減少環(huán)境污染，減少施工成本。3.合用范疇建筑體型較大、基礎(chǔ)埋藏較深，建筑層數(shù)少、構(gòu)造本身重量局限性以抵抗地下水上浮力的構(gòu)造物或構(gòu)筑物的抗浮施工。4.工藝原理運用潛孔鉆機在下臥基巖成孔，通過設(shè)立抗浮錨桿將構(gòu)造物或構(gòu)筑物基座與下臥基巖連成整體作為基礎(chǔ)或上部構(gòu)造的一部分共同工作，這種基礎(chǔ)可有效的抵抗地下水的上浮力。5.施工工藝流程及操作要點5．1施工工藝流程施工準備錨桿基本實驗測量放孔鉆機成孔清孔提鉆桿體制作置入桿體壓力注漿錨桿驗收實驗5．2操作要點5．2．1錨桿基本實驗錨桿正式施工前，首先進行錨桿基本實驗。錨桿基本實驗的地質(zhì)條件、錨桿材料和施工工藝等應(yīng)與工程錨桿一致。基本實驗時最大的實驗荷載不適宜超出錨桿桿體承載力原則值的0.9倍?；緦嶒炛匾康氖菙M定錨固體與巖土層間粘結(jié)強度特性值、錨桿設(shè)計參數(shù)和施工工藝。每種實驗錨桿數(shù)量均不應(yīng)不大于3根。錨桿基本實驗應(yīng)采用循環(huán)加、卸荷法。錨桿基本實驗要點參考《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-》附錄C.2執(zhí)行。5．2．2、測量放孔根據(jù)控制點和錨桿平面布置圖進行錨桿測放，并作錨孔孔位放點標記。測放務(wù)必精確，規(guī)定測放過程中作好統(tǒng)計，檢查無誤，確保孔位的精確。錨桿定位偏差不適宜不不大于20㎜。5．2.3、鉆機成孔在擬定錨桿孔位后，用高風壓錨桿鉆機鉆孔，鉆機就位時，必須固定牢固，確保鉆機機架的水平度和立軸的垂直度。錨桿孔直徑按設(shè)計規(guī)定（設(shè)計無規(guī)定時，宜取錨桿直徑的3倍，但不應(yīng)不大于一倍錨桿直徑加50mm）。錨桿成孔采用跟管鉆進，并且運用空壓機產(chǎn)生的高壓空氣進行排渣。達成設(shè)計深度后，不得立刻停鉆，穩(wěn)鉆1～2min，避免底端頭達不到設(shè)計的錨固直徑。錨孔傾斜度不應(yīng)不不大于5%，鉆孔深度超出錨桿設(shè)計長度應(yīng)不不大于0.5m。5．2.4、清孔提鉆終孔后運用高壓空氣去除孔內(nèi)余渣，直到孔口返出之風，手感無塵屑為止，避免孔內(nèi)沉渣存在。同時現(xiàn)場工程師及質(zhì)檢員進行孔深及錨孔偏斜度檢測，符合規(guī)定后進行下道工序施工。5．2.5、桿體制作錨桿材料可根據(jù)錨固工程性質(zhì)、錨固部位和工程規(guī)模等因素，選擇高強度、低松弛的普通鋼筋、高強精軋螺紋鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼絲或鋼絞線。錨桿材料的物理力學(xué)性能應(yīng)符合現(xiàn)行國標以及有關(guān)專門原則的規(guī)定。錨桿下料長度為鉆孔長度+錨入上部構(gòu)造長度。其中錨入上部構(gòu)造的長度應(yīng)符合鋼筋的錨固長度規(guī)定。除銹解決采用鋼絲刷去除鋼筋、焊管鐵銹。5．2.6、置入桿體清孔完畢將錨桿垂直插入孔底，牢固地置于錨孔中央。5．2.7、壓力注漿置入桿體后進行壓力注漿，采用孔底反向注漿的方式，注漿管插入距孔底30cm處，漿液從注漿管向內(nèi)灌入，氣直接排出。注漿結(jié)束原則：排出的漿液濃度與灌入的漿液濃度相似，且不含氣泡時為止。注漿材料采用水泥砂漿或細石混凝土，可根據(jù)實際狀況摻加膨脹劑和早強劑。水泥宜使用普通硅酸鹽水泥，砂的含泥量按重量計不不不大于3%，砂中云母、有機物、硫化物和硫酸鹽等有害物質(zhì)的含量按重量計不得不不大于1%。漿體配制的灰砂比宜為0.8-1.5，水灰比宜為0.38-0.5。施工時嚴格按照實驗室出具的配合比配備砂漿，做好水灰比的控制工作，注漿時注意液面狀況，若有下降須進行補注。施工過程中設(shè)專人及對錨桿施工區(qū)域的地坪積水、灰漿進行清理，做到工完料凈場地清，確保錨桿施工順利進行。漿體強度檢查用試塊的數(shù)量每30根錨桿不應(yīng)不大于一組，每組試塊應(yīng)不少于6個。5．2．7錨桿驗收實驗驗收錨桿待錨固體灌漿強度達成設(shè)計強度的90％后，可進行錨桿驗收實驗。錨桿驗收實驗的目的是檢查施工質(zhì)量與否達成設(shè)計規(guī)定。驗收實驗錨桿的數(shù)量取每種類型錨桿總數(shù)的5%（自由段位于Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ類巖石內(nèi)時取總數(shù)的3%），且均不得少于5根。驗收實驗的錨桿應(yīng)隨機抽樣。質(zhì)監(jiān)、監(jiān)理、業(yè)主或設(shè)計單位對質(zhì)量有疑問的錨桿也應(yīng)抽樣作驗收實驗。當驗收錨桿不合格時應(yīng)按錨桿總數(shù)的30%重新抽檢；若再有錨桿不合格時應(yīng)全數(shù)進行檢查。錨桿總變形量應(yīng)滿足設(shè)計允許值，且應(yīng)與地區(qū)經(jīng)驗基本一致。5．3勞動力組織（見表5.3）表5.3勞動力組織狀況表序號單項工程所需人數(shù)備注1管理人員32技術(shù)人員33測量放線24鉆孔施工165注漿施工86錨桿制安147普工6累計526.材料與設(shè)備本工法無特別闡明的材料，采用的機具設(shè)備見表6。表6機具設(shè)備表序號設(shè)備名稱設(shè)備型號單位數(shù)量用途1履帶式潛孔鉆機HC725（浙江紅五環(huán)）臺4鉆機成孔2空壓機XAVS786CDHSQ（無錫阿特拉斯）臺2壓力注漿3制漿機100/3.5臺2壓力注漿4擠壓式注漿機CG-1.8（鄭州康達）臺2壓力注漿5電焊機BX3-500臺1桿體制安6鋼筋切割機臺1桿體制安7鋼筋彎曲機臺1桿體制安8累計臺137.質(zhì)量方法7．1工程質(zhì)量控制原則7．1．1錨桿成孔質(zhì)量執(zhí)行《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-》，允許偏差按表7.1.1執(zhí)行。表7.1.1錨桿成孔允許偏差表序號項目允許偏差（mm）檢查頻率檢查辦法1錨孔定位±20每孔檢查用鋼尺2錨孔傾斜度5%每孔檢查用垂球、鋼卷尺3鉆孔深度超出設(shè)計長度不應(yīng)不大于0.5m每孔檢查用垂球、鋼尺7．1．2錨桿灌漿質(zhì)量執(zhí)行《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-》，允許偏差見表7.1.2。表7.1.2序號檢查項目規(guī)定值或允許偏差（mm）檢查辦法和頻率1清孔無碎屑積水目測2灌漿壓力設(shè)計規(guī)定查施工統(tǒng)計7．2質(zhì)量確保方法7．2．1考慮鉆孔通過的巖石類型、成孔條件、錨固類型、錨桿長度、施工現(xiàn)場環(huán)境、地形條件、經(jīng)濟性和施工速度等因素進行鉆孔機械選擇。7．2．2灌漿前應(yīng)清孔，排放孔內(nèi)積水。7．2．3注漿管宜與錨桿同時放入孔內(nèi)，注漿管端頭到孔底距離宜為100mm。7．2．4根據(jù)工程條件和設(shè)計規(guī)定擬定灌漿壓力，應(yīng)確保漿體灌注密實。7.2.5按規(guī)定復(fù)核標高并不間斷控制，確保成孔到位。嚴格按設(shè)計控制壓漿壓力、時間以及制漿7.2.6通過測量控制，確保8.安全方法8．1認真貫徹“安全第一、防止為主”的安全工作方針，加強安全教育，嚴格執(zhí)行安全生產(chǎn)制度和操作規(guī)程，做好安全交底。8.2健全安全管理組織，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定、條例，結(jié)合施工單位實際狀況和工程的具體特點，設(shè)立由專職質(zhì)量安全員和兼職安全員以及工地安全用電負責人構(gòu)成的安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行安全生產(chǎn)責任制，明確各級人員的職責，抓好安全生產(chǎn)。8．3加強機械維護、檢修、保養(yǎng)，機電設(shè)備由專人操作。8．4施工現(xiàn)場的臨時用電嚴格按照《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。8．5潛孔鉆機使用前應(yīng)檢查風動馬達轉(zhuǎn)動的靈活性，去除鉆機作業(yè)范疇內(nèi)及行走路面上的障礙。鉆機移位時應(yīng)調(diào)節(jié)好滑架和鉆臂，保持電體平衡。9、環(huán)保方法9．1成立對應(yīng)的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機構(gòu)，在工程施工過程中嚴格恪守國家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)保的法律、法規(guī)和規(guī)章。9．2工地建筑垃圾隨時清理,當天運走,不用的料具和機械及時清退出場,保持場內(nèi)清潔。生活區(qū)設(shè)立垃圾箱,每日專人清運。9．3對施工場地道路進行硬化，并在晴天經(jīng)常對施工通行道路進行灑水，避免塵土飛揚，污染周邊環(huán)境。四周設(shè)立磚砌排水溝,生活污水經(jīng)場內(nèi)過濾沉淀池解決后,排入都市下水道。9．4合理分布動力機械設(shè)備的工作場合,避免一種地方運行較多的動力機械設(shè)備。對空壓機、發(fā)電機等噪音超標的機械設(shè)備,采用裝消音器、隔音材料、隔音內(nèi)襯、隔音棚等方法,減少噪音。對于行駛的機動車輛,裝備排氣消音器。9．5運輸可能產(chǎn)生粉塵材料的車輛配備擋板,用防水布遮蓋。作業(yè)場地及運輸車輛及時清掃、沖洗,確保場地、車輛清潔?；觾?nèi)、施工場地、運輸?shù)缆范〞r灑水降塵。嚴禁在工地燃燒多個垃圾廢棄物。9．6對施工現(xiàn)場內(nèi),需要遷移的樹木告知有關(guān)專業(yè)部門進行遷移,不需要遷移的進行登記,樹桿用竹簾包裹,并設(shè)立護欄。對綠地用草席覆蓋,設(shè)隔離欄桿。9．7、施工現(xiàn)場內(nèi)道路平整暢通,排水出口良好?，F(xiàn)場出入口設(shè)立洗車槽,施工現(xiàn)場必須在工地內(nèi)沖洗干凈后方準上路行駛。9．8、工地廢水排入市政下水前設(shè)立沉淀池和柵欄,并采用必要的凈化方法,避免堵塞下水管道。9．9工程竣工后,按規(guī)定及時拆除全部工地圍蔽、安全防護設(shè)施和其它臨時設(shè)施,并將主地及周邊環(huán)境清理整潔,做到工完、料清、場地凈。9．10用防雨布將現(xiàn)場材料遮蓋嚴實；間斷灑水，減少粉塵量；按規(guī)定安排作息時間，避免影響周邊居民生活。10.效益分析10.1本工法勞動強度低，施工安全，操作簡便，特別是合用于受場地局限比較大的施工環(huán)境，有效地減少了機械設(shè)備的投入，有效的提高了施工進度，縮短了施工周期。10．2用抗浮錨桿施工工藝取代了傳統(tǒng)樁基施工工藝，節(jié)省了資源，減少了成本。11.應(yīng)用實例膠濟鐵路青島客站改造工程11．1工程概況青島客站改造工程位于青島市廣州路與費縣路交口處原火車站舊址，設(shè)計使用年限1。新建主站房沿站場東、南、西呈“U”形布局，總建筑面積54277m2，南端設(shè)地下候車室，面積13500m2。該工程建筑高度22.14m，±0.00相稱于絕對標高7.61m，室內(nèi)外高差-0.15～-1.50m。本工程地上2層，地下2層，基礎(chǔ)形式鋼筋混凝土筏基?；茁裆?16.9m，局部-17.00～-18.00m，建筑場區(qū)的地下水類型為第四系壤中潛水和基巖裂隙潛水，地下水重要受大氣降水的補給，第四系壤中潛水還受排污管道內(nèi)水入滲的影響。雨季地下水埋深約在天然地面下1m主站房地下候車室為抗浮，初設(shè)采用抗拔樁，樁徑800mm，累計1330余棵。若按抗拔樁方案施工，工程量大、工期長、且基底持力層為中風化或強風化花崗巖，施工難度大，預(yù)計總工期將達4-6個月。由于青島客站工期極為緊張，為確保奧運會前本工程順利開通，中鐵*局**工程公司通過施工調(diào)查，研究地質(zhì)報告，借鑒類似工程先例，并配合勘察設(shè)計院進行抗浮基底巖性、抗浮水位等專項報告，通過各方資深專家重復(fù)研究論證，最后擬定將基礎(chǔ)抗拔樁優(yōu)化為抗浮錨桿。11．2施工狀況本工程錨桿采用3￠32HRB400級鋼筋，共設(shè)抗浮錨桿約4200根，鉆孔約18000延米。終孔直徑為150mm。注漿采用水泥砂漿，強度等級M35。單根錨桿所承受的抗拔力原則值為350KN，檢測值取為525KN。錨桿采用梅花狀布置，距離底板外邊300mm開始布置第一排錨桿，1軸附近6排錨桿及E軸附近8排間距1.0m*1.0m，E軸外側(cè)不規(guī)則部分按1.0m*1.0m的原則布置，其它區(qū)域錨桿間距為2.05m。錨桿錨固長度當基底位于微風化巖區(qū)L=3.250m；當基底位于中風化巖區(qū)L=4.050m；當基底位于黃斑巖帶（換填深度不大于2m）、東南角深溝及覆蓋粉質(zhì)粘土C15毛石混凝土換填區(qū)L=4.550m；當基底位于黃斑巖帶（