抗浮锚杆在实际工程中的应用及控制要点

(整期优先)网络出版时间:2020-12-28
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抗浮锚杆在实际工程中的应用及控制要点

刘伟

北京建工博海建设有限公司 北京市西城区 100045

摘要:随着城镇化的发展,城市建设用地越来越紧张,对地下空间的开发利用受到关注。由于地下水的作用,以及地下空间利用深度不断增加,地下室抗浮问题突出。抗浮锚杆是地下工程抗浮设计的方法之一。通过锚固岩土层的摩擦力、灌浆与杆体形成的锚固体,形成抗拔力。抗浮锚杆价格低廉,受力合理,施工方便,在工程中广泛应用。本文选取实际工程为例,探讨抗浮锚杆的应用。


关键词:抗浮锚杆,实际工程,应用,控制


绪论

城市建设高速发展,所需空间急剧膨胀,合理配置土地是城市建设中急需解决的问题。开发利用地下空间成为必然的趋势,以应对地上空间资源的紧张情况。地下建筑越来越多,大型综合体、地下停车场、地下商业街等等。单层多层地下室越来越多,其建筑层数相对较少,基础埋藏较深,建筑面积大,如果地下水管破裂,暴雨,出现最高地下水位,地下水的上浮力超过结构自重,出现地下结构抗浮问题。随着建筑物向下发展,在工程建设中,需要关注抗浮问题。抗浮方法有多种,抗浮锚杆法、抗浮锚杆法、配重法等,其中抗浮锚杆法的抗浮受拉体为垂直土层锚杆,可以节省材料,有造价低、工期短的优势,并且能够抵消地下水出现的水浮力。在应用抗浮锚杆中,要加强施工控制,保证工程质量。

一、工程概况

拟建场地位于北京市昌平区阳坊镇,西至温南路,南至碧春园南街,东至阳坊中路,北至阳坊北街。本工程由住宅楼、商业办公及地下车库组成,基础形式为筏板基础。地基基础设计等级为二级。根据岩土工程勘察报告,本次勘探深度(30.0m)范围内的地层划分为人工填土层、新近沉积层和一般第四系冲洪积层。根据岩土工程勘察报告,本次勘察钻探深度范围内观测到2层地下水,具体水位参数见下表。

表1-1 地下水类型及埋深分布表

地下水类型

初见水位埋深(m)

初见水位绝对标高(m)

稳定水位埋深(m)

上层滞水(一)

7.20~11.40

46.33~51.58

7.00~10.80

潜水(二)

15.50~17.60

40.95~42.37

15.00~17.10

二、抗浮锚杆应用施工工艺

1、抗浮锚杆设计

抗浮锚杆具体设计参数如下表。

表2-1 抗浮锚杆参数设计

项目

参数

型号

MG1

MG1(改)

MG2

MG3

MG4

MG5

MG6

MG7

孔径(mm)

200

设计锚杆长(m)

5.8

5.0

5.0

7.1

5.0

5.1

5.8

7.1

保护桩长(m)35d

0.7

0.7

0.7

0.77

0.875

0.875

0.77

0.77

锚杆长度(m)

6.5

5.7

5.7

7.87

5.88

5.98

6.57

7.87

配筋

2*∯20

2*∯20

2*∯20

2*∯22

2*∯25

1*∯25

2*∯22

2*∯22

锚杆数(根)

2669

147

124

30

108

130

111

单根锚杆竖向抗拔力值(KN)

130

111

105

155

199

101

145

160

静荷载试验值(KN)

260

220

210

310

400

200

290

320

抗拔力检验试验

检验数量不少于总数量3%,且不少于6根。


81

6

6

6

6

6

6

6

水泥净浆强度等级

M30


2、施工流程

施工准备→钻机就位→校正孔位角度→钻孔→起拔内钻杆→插送杆体→灌注水泥浆→拔套管、补浆→杆体养护。

3、施工准备

根据本工程开挖形状、范围及周边场地条件,进行施工现场布置时应遵循如下原则:第一,施工材料、机具放置位置应坚持就近原则,以方便施工,为施工的连续、高效进行创造条件。第二,本工程各分项工序交叉较多,在布置施工场地时应作到既方便本工序施工,又不妨碍其他工序,不妨碍车辆行走[1]。第三,现场临水、临电、临设的布置应遵循安全、整齐的原则。

根据业主提供的地质资料,对原有设计和施工方案进行进一步调整和深化,并进行交底。逐级进行技术交底,指导施工。组织各部门有关人员认真学习施工图纸和设计方案,掌握施工的形式和特点,复核需要采用的新技术,同时审查加工定货有何特殊要求[2]。组织所有技术人员认真学习新规范、新规程、积极推广应用建设部推广的十大新技术,积极学习,吸收国内外的先进施工经验,充分利用已有先进的技术,提高该工程施工的科技含量。认真学习监理规程,积极配合好监理单位的工作,保证各项工作顺利进行。进行成本控制,制定供料计划,编制施工图预算和施工预算[3]。采用项目法施工,合理安排工序的搭接,采用项目管理电脑软件系统,对施工进度计划进行网络优化,积极作好各项技术保障,在保证各项工程质量的前提下,做到交叉施工立体作业,做好实际控制。做好各项见证试验,编制试验计划。

4、施工工艺

长螺旋成孔、中心压浆施工工艺流程如下:锚孔定位编号→施工准备(施工水电、杆体制作等)→钻机就位→钻孔→中心压灌水泥浆提升钻杆→安放锚杆→结束至下一孔→返回二次注浆→封锚。









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图2-1 抗浮锚杆长螺旋成孔施工工艺流程图

跟管钻进施工工艺流程如下:施工准备→钻机就位→校正孔位角度→钻孔→起拔内钻杆→插送杆体→灌注水泥浆→拔套管、补浆→杆体养护。

5、测量放孔位

抗浮锚杆施工工作面一般高出锚杆顶标高约1000mm。抗浮锚杆施工作业面应保持平整坚实。按设计要求测量、施放孔位,宜采用粗钢筋打孔灌注白灰定点,并在孔位上插细钢筋作为标识,便于寻找[4]。孔位放定后请监理单位及相关方进行验收合格后方可进行施工。

6、钻孔

抗浮锚杆钻机就位后校验孔位、锚杆编号,调整钻杆垂直度,确认无误后方可进行钻孔施工。孔径Φ200mm,钻孔直径不得小于设计孔径,钻孔深度不得小于设计深度。

7、注浆

灌浆材料水泥采用P.0 42.5纯水泥浆,注浆压力为0.5~1.0MPa。注浆作业应连续,并灌满钻孔。采用长螺旋钻机成孔时,开始注浆后钻杆停留5-10秒,以保证浆液超过钻头高度,然后缓慢上提钻杆[5]。提钻速度不宜过快,以保证浆液始终高于钻头。试块制作,每天或者不小于50m3一组,且每天不少于1组,规格70.7mm×70.7mm×70.7mm,标准养护28d进行抗压强度试验。

8、插入杆体

成孔后应及时将制作好的锚筋连同注浆管一起插入钻孔中,应平稳插送,不得发生明显扭转。锚筋外露段长度应符合设计要求,当钻孔大于设计孔深时应在孔外对杆体进行固定,保证锚入底板长度不小于35d。

9、养护及检测

抗浮锚杆砼体养护时间不少于14天,同时应达到设计强度的75%并不低于15MPa。抗浮锚杆的承载力检测主要检测锚杆的抗拔力,应现场进行单桩竖向抗拔静载试验,采用慢速维持荷载法。检测数量不少于总锚杆数的5%,检测锚杆由监理现场指定,检测锚杆的分布应均匀。抗浮锚杆的承载力检测应由有资质的检测单位进行,并应符合相应规范的有关规定。


结论

总之,抗浮锚杆对解决地下工程抗浮问题有重要的意义。抗浮锚杆是一种很好的抗浮措施,造价低,抗拔能力良好。在施工中要保证各个环节很好的衔接。抗浮锚杆的平面布置力求均匀,合理设置注浆材料的配合比,保证施工质量。


参考文献

[1]周乐庭.锚杆在地下车库抗浮施工中的应用研究[J].建材与装饰,2020,(21):33,37.

[2]张学治.变直径钢筋笼扩大头抗浮锚杆的设计与应用[J].安徽建筑,2020,27(7):112-113.

[3]张廷荣.浅谈某工程抗浮锚杆设计分析[J].百科论坛电子杂志,2020,(6):1825-1826.

[4]宋园园,申振华.某地下室抗浮锚杆设计与试验研究[J].山西建筑,2020,46(10):92-93.

[5]高丽丽,李玉龙.扩体锚杆在地下车库抗浮加固工程中的应用[J].施工技术,2020,49(3):49-5