【摘要】論述抗浮錨桿的施工工藝流程,提出在抗浮錨桿施工中應注意的問題并加以分析,為這種新的抗浮手段在今后的建筑抗浮設(shè)計中推廣普及做出貢獻。
當前我國城市建設(shè)步伐較快,隨之而來的地下空間的開發(fā)和利用也日益完善。目前許多大型建筑的地下空間都已能充分利用,功能也較多,如地下停車場、地下商場、地下體育場等。在這些地下設(shè)施中普遍存在著大面積區(qū)域與地下水浮力的平衡問題,特別是高層群體建筑,一般采用整體裙房或純地下結(jié)構(gòu),地下室的埋深較深。這樣在地下水的作用下,地下結(jié)構(gòu)的抗浮問題慢慢突顯出來。如何預防由于地下水浮力作用引起建筑安全事故,已成為目前建筑行業(yè)普遍關(guān)注的要點??垢″^桿是一種新的抗浮手段,具有良好的地層適應性,所需作業(yè)面小,易于施工。其布置非常靈活,數(shù)量較多,錨固效率高,有利于地板均勻受力。適于在地下室抗浮加固施工中應用。但目前還沒有專門針對抗浮錨桿的設(shè)計和施工規(guī)范,所以在施工中一定要加強管理,認真施工,避免在施工中出現(xiàn)質(zhì)量安全問題。
1施工工藝流程
1)施工放樣。首先應把所有孔位進行編號,然后根據(jù)已知點坐標和設(shè)計圖紙計算出各孔位的坐標,最后利用全站儀進行孔位的放樣,在放樣定位的同時測出孔位的地面高程,計算出鉆孔的深度。
2)成孔。鉆孔時可采用地質(zhì)鉆機或套管鉆機鉆進。鉆進方法應根據(jù)地層巖性及鉆機性能來選擇,施工人員必須認真填寫鉆孔記錄。
3)錨桿加工及孔內(nèi)安裝。根據(jù)錨固長度和設(shè)計構(gòu)造要求,確定鋼筋的下料長度,并應按設(shè)計形狀和尺寸焊接和彎折。加工鋼筋時應清除鋼筋表面的油污和膜銹,每隔1~2m要焊對中支架,使鋼筋保持平行,同時應安裝注漿管,注漿管安置在鋼筋架的中央,距離錨桿下端500mm。錨桿采用人工安裝,必要時借助手動葫蘆下放。
4)清孔注漿。注漿前使用清孔設(shè)備對鉆孔進行反復清洗,還要做好孔口維護,防治泥漿流入孔內(nèi)。注漿漿液選用合格的32.5R水泥,拌制成M30水泥砂漿或P.O.42,5純水泥漿,水灰比控制在0.4~0.5。采用水下混凝土灌注法注漿,首次注漿量以注滿孔為準,充盈系數(shù)達1.2以上;待一次注漿體初凝強度達5.0MPa后,即可用高壓注漿管進行二次高壓注漿,注漿時間可根據(jù)注漿工藝通過試驗確定。注漿完成后清理樁頭,澆筑錨頭座。
5)張拉、鎖定、防腐。錨頭座澆筑完養(yǎng)護28d,待強度滿足要求后,即可對錨桿進行張拉。錨桿張拉前至少先施加一級荷載,控制在10%~20%的錨拉力,分級加載至要求荷載后鎖定。若鎖定后發(fā)現(xiàn)有明顯預應力損失,應進行補償張拉。鎖定后對錨頭進行防腐處理??梢栽馘^頭各組件上涂一層防銹油脂,然后用混凝土包封。
2施工中應注意的問題
1)施工測量是一項技術(shù)性很強的工作,必須設(shè)置有相關(guān)專業(yè)技術(shù)的人員,保證及時準確無差錯地完成。施工前要認真按照施工測量規(guī)范和規(guī)程進行孔位的放樣、地面高程的測量,放樣后采用復測的形式進行檢驗,經(jīng)檢驗誤差滿足要求后,方可交付施工,避免由于測量人員操作失誤引起孔位偏移或孔深達不到要求。
2)成孔時應根據(jù)地層巖性選擇不同的鉆機和鉆進方法。巖層采用潛孔鉆機配合空壓縮機進行干作業(yè)成孔,成孔直徑不小于130mm;土層、沙礫層采用地質(zhì)鉆鉆進,泥漿護壁,成孔后清水洗孔除漿。成孔完成后即下入錨桿注漿,以免時間過長塌孔;流塑性較大的土層、沙礫層當無法鉆進成孔時,采用地質(zhì)鉆加鋼管套管跟進鉆入。安裝鉆機時要保證鉆機平穩(wěn),鉆臺基礎(chǔ)牢固,避免由于鉆機安裝不平或鉆臺發(fā)生不均勻沉陷引發(fā)鉆機傾斜,導致錨孔發(fā)生偏斜。鉆進中應使用孔斜儀嚴格測量垂直度及高度,錨桿垂直度允許偏差應小于1%,成孔深度一般要求比設(shè)計深度大200~300mm,避免出現(xiàn)孔斜和鋼筋底端腐蝕。結(jié)合現(xiàn)場實際,成孔過程中應隨時注意孔內(nèi)返漿的變化,調(diào)整施工工藝,保證成孔順利。每個鉆孔都必須詳細做好整個成孔的原始記錄。
3)加工錨桿前應仔細檢查材料的質(zhì)量,如發(fā)現(xiàn)有損傷或鋼筋直徑不夠,應棄之不用。加工中操作人員應注意操作技巧,不要損傷原材料。根據(jù)錨固長度及設(shè)計要求下料,錨桿底端裝有錐形防護裝置,用來保護錨桿底端,防止其被破壞,同時也能防止錨桿對孔壁造成破壞。安裝錨桿前檢查注漿管有無破裂或堵塞,接口處是否牢固。安放時避免錨桿扭曲、彎折及部件松脫。下錨過程中若遇桿體無法下至孔底時,應將桿體拔出并用鉆機重新掃孔后再下錨。桿體下至孔位后,應測量頂部標高,并做記錄,保證整體平整,以防桿體在混凝土底板中的錨固長度不夠或影響混凝土底板受力鋼筋的安放。
4)清孔時間不能太長,否則可能引起坍孔,影響施工質(zhì)量。為了提高漿體的早期強度,可以考慮加入適量的外摻劑,起到早強和膨脹的作用;在做配合比實驗時,同時做摻加外加劑和不摻加外加劑的兩組水泥漿的配合比。根據(jù)實驗結(jié)果進行比較之后,根據(jù)實際需要再決定水泥漿是否摻加外加劑。注漿是錨桿施工的一個重要工序,填充土層中的孔隙,形成錨固體,防止錨桿鋼筋腐蝕,形成錨桿抗拔力,所以在注漿時一定要嚴格按照相關(guān)規(guī)范、規(guī)定操作,由于目前沒有專門針對抗浮錨桿施工的規(guī)范,施工中可以參照土層錨桿施工規(guī)范。注漿完成后,在漿體強度未達到要求之前,不得承受外力或擾動。每天至少應制作一組錨桿漿體試塊,且每50根錨桿應有一組。
5)錨桿成孔、注漿過程中,會產(chǎn)生一些廢水、廢漿液和沉渣,這些垃圾必須及時清運,然后沖洗場地,避免廢水、廢漿液和沉渣進入未注漿的錨孔中,錨桿施工完成后,也應及時清理場地。
6)由于在抗浮錨桿施工過程中,基坑側(cè)壁還有可能同時進行噴錨、水平錨桿、土方等作業(yè),所以要對錨桿進行保護。為了避免夜間土方開挖時,機械進入抗浮錨桿施工區(qū)域?qū)﹀^桿造成破壞,可以在該區(qū)域四周用彩帶進行圍護,每隔5m布置一個警示燈,在未經(jīng)監(jiān)理或管理小組同意的情況下,任何機械不得進入該區(qū)域作業(yè)。對伸出工作面的鋼筋用φ100×50硬質(zhì)橡膠保溫管包裹,并用膠帶纏繞,防止鋼筋破壞;并在完成抗浮錨桿部位插設(shè)彩旗,做出明顯標記。抗浮錨桿必須分區(qū)并且按照一定的順序進行施工,絕對禁止遍地開花,否則會增大保護錨桿的難度。
7)對地層不均勻性較明顯的區(qū)域,其摩阻力的離散性較大,在相同上拔力的作用下,錨桿位移相差也較大。一旦其上拔力大于錨桿的極限荷載,位移會急劇加大導致錨桿破壞。這個過程沒有明顯的過渡階段,所以在做錨桿抗拔試驗時,一定要注意??梢杂^察地面,因為地表出現(xiàn)裂縫時,上拔力基本在錨桿極限荷載的70%~80%左右,所以可將地面開裂視為錨桿達到抗拔極限的征兆之一。
3結(jié)束語
隨著建筑地下空間開發(fā)利用的日益成熟,如何保護地下室不受地下水浮力的影響而破壞,是當前急待解決的問題。抗浮錨桿因其具有經(jīng)濟性顯著、施工方便、受力合理等優(yōu)點,成為解決地下建筑物抗浮問題較為經(jīng)濟合理的方法,在地下建筑物工程中得到了越來越多的運用。但目前,對抗浮錨桿的設(shè)計及施工尚無專門的國家規(guī)范和標準可循,對一些環(huán)節(jié)和細部的問題處理還需進一步完善和統(tǒng)一。隨著抗浮錨桿廣泛與深入的運用,相信抗浮錨桿技術(shù)將逐步得到完善和提高。
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