【摘要】隨著城市綜合體項目的大量建設(shè),高層與大商業(yè)建筑的抗浮問題也越來越普遍,其中抗浮錨桿施工技術(shù)作為一種造價低廉、施工方便、受力合理的抗浮措施已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用,本文結(jié)合成都市阿里巴巴西部基地項目施工實例,介紹了抗浮錨桿的施工工藝,為類似工程提供參考與借鑒作用。
引言
隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,大型綜合體的大量建設(shè),人們對地下空間的應(yīng)用越來越多。高層與大商業(yè)建筑中均規(guī)劃有商場、車庫、下沉廣場、人防工程等形式的地下室結(jié)構(gòu)。隨之而來的建筑物抗浮問題也越來越普遍,目前的地下室抗浮設(shè)計方法主要有配重法、降排截水法、抗拔樁法及抗浮錨桿。其中抗浮錨桿具有良好的地層適應(yīng)性,造價低廉,施工方便,受力合理,在工程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。我司承建的阿里巴巴西部基地項目涉及到抗浮錨桿施工,現(xiàn)對其進行技術(shù)工藝總結(jié),為類似工程提供參考與借鑒。
一、工程概況
阿里巴巴西部基地項目位于成都市高新區(qū)天府四街和益州大道交叉口東南側(cè),總用地面積約93869.74m2,建筑面積421287.84m2,其中地下建筑面積137433.62m2。工程包含阿里巴巴科研辦公樓、阿里巴巴線下體驗中心、阿里巴巴線下體驗街區(qū)等,建成后將成為集辦公、商業(yè)、交易中心、住宅于一身的城市綜合體。本項目地下2層范圍除塔樓外的2~3層裙房、商鋪、下沉廣場及大商業(yè)中空部位地下室的基礎(chǔ)均設(shè)計有抗浮錨桿。此部分基礎(chǔ)形式為獨立柱基礎(chǔ)+500mm厚防水板??垢″^桿直徑150mm,錨孔深度7.5m,總計約4000根。
錨桿主筋采用3根直徑25螺紋鋼,預(yù)留筋長度880mm,灌漿采用M30水泥砂漿灌注,其中水泥采用普通硅酸鹽水泥,強度等級不應(yīng)低于42.5MPa。單根錨桿的豎向抗拔承載力設(shè)計值為285KN。錨桿布置形式為面狀均勻布置,其間距主要為2.6m、3m和3.5m,局部為2.3m和2.4m。錨桿詳圖如下:
二、工程地質(zhì)條件
本工程場地較為平整,相對高差為1.52m,標高采用黃海高程系,工程±0.00標高相對于絕對高程為490.300m,地貌單元屬岷江水系Ⅱ級階地。場地上覆第四系人工填土(Q4ml),其下由第四系上更新統(tǒng)沖洪積(Q3al+pl)成因的粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、細砂、卵石組成。地下2層基礎(chǔ)持力層為卵石層,錨桿錨固段地層為卵石層及強風化~中等風化泥巖。
由于場地周邊施工降水的影響,擬建場地地下水普遍偏低,勘察期間為枯水期,在鉆孔中測得靜止水位埋深為9.10-10.50m左右,絕對標高為479.95-480.09m左右,相當于工程標高-10.35至-10.21米左右。由于本工程基底最深開挖標高為-15.5m左右,根據(jù)設(shè)計要求,基坑開挖時,必須采取降水、排水措施,地下水位深度不高于電梯積水坑底板下500mm,保證施工安全。
三、錨桿基本試驗
根據(jù)《巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程》(CECS22:2005)及設(shè)計要求,在抗浮錨桿施工前需進行錨桿基本試驗,根據(jù)基本試驗情況對設(shè)計進行復(fù)核調(diào)整。按照規(guī)范要求基本試驗錨桿不應(yīng)少于3根(1組),試驗錨桿結(jié)構(gòu)及施工工藝同抗浮錨桿?;緦嶒炲^桿最大試驗荷載為錨桿破壞或設(shè)計軸向拉力值的2.0倍且不超過鋼筋強度標準值的0.8倍。加荷方法為循環(huán)加荷,初始荷載宜取A×fptk的0.1倍,每級荷載量宜取A×fptk的1/10?;驹囼灥淖畲蠹雍蔀殄^桿桿體極限承載力的80%,其加荷等級與觀測時間。
a.觀測時間見上表,每級荷載下測讀次數(shù)不得小于3次。
b.在每級加荷等級觀測時間內(nèi),錨頭位移增量小于0.1mm時,可施加下一級荷載。否則應(yīng)延長觀測時間,直至錨頭位移增量在2h內(nèi)小于2.0mm時,方可施加下一級荷載。
根據(jù)基本試驗結(jié)果試驗荷載達到577KN時(設(shè)計軸向拉力值的2倍),錨桿沒有發(fā)生破壞。但繼續(xù)施加荷載至596~605KN時,錨桿上拔量不斷增大,壓力表讀數(shù)無法穩(wěn)定,錨桿破壞,試驗終止。根據(jù)基本試驗結(jié)果,設(shè)計沒有對錨桿進行調(diào)整。
四、錨桿的施工方法
4.1施工工藝流程
基坑開挖至基底設(shè)計標高時開始施工抗浮錨桿。其工藝流程:測量放孔→成孔→記錄孔深度→下錨桿鋼筋→壓力注漿→拔管→二次補漿→質(zhì)量檢測→基礎(chǔ)施工。
4.1.1測量放孔
為了保證施工進度,本工程在墊層施工前即插入了抗浮錨桿施工。根據(jù)抗浮錨桿平面布置圖,對所有錨桿進行編號。然后用經(jīng)緯儀或全站儀測放各抗浮錨桿具體位置,可插入鋼筋作為錨桿定位標志。
4.1.2鉆機就位及成孔
測放出錨桿的孔位后,鉆機即可就位。本工程使用型號為TL-90錨桿鉆孔機。針對本工程地層為砂卵石層,錨桿孔壁相對容易塌陷,故本工程錨桿施工采用風動潛孔錘跟管鉆進工藝,由套管支護成孔側(cè)壁,待第一次注漿完成后拔出套管。
4.1.3錨桿制作
按照設(shè)計要求采用三根25mm、HRB400螺紋鋼作為主筋,定位箍采用8mm、HPB300光圓鋼筋繞制成螺旋狀(長度為150mm)并與主筋焊接,間距為2.0m。經(jīng)過計算錨桿主筋長度為8800mm,短附加筋長度150mm,采購9000mm長鋼筋恰好合適。
4.1.4下錨桿鋼筋
在鉆孔完成且清孔后,把注漿管用綁扎在錨桿上,用鉆機將制作好的錨桿和注漿管下入孔中,要求下至設(shè)計深度,誤差不超過10cm。
4.1.5灌漿與拔管
通過灌漿管進行壓力灌漿,采用M30水泥砂漿,其強度不應(yīng)小于42.5MPa。要求第一次灌漿至漿液返出地面為止。然后拔套管,拔管后再進行二次補充灌漿,保證注漿量灌滿孔。灌漿后,在漿體強度未達到設(shè)計要求前,錨桿體不得承受外力或移動。
4.2質(zhì)量檢查
錨桿的制作應(yīng)符合設(shè)計及施工驗收規(guī)范要求,鋼筋、水泥等材料應(yīng)有出廠合格證和檢測報告;
水泥漿應(yīng)嚴格按照設(shè)計配合比進行配制,灌漿過程中不得中斷且漿液要在初凝前用完。
當?shù)诙喂酀{完畢30分鐘之后,再對漿液面、鋼筋的制安進行檢查,如有異常立即糾正,如無異常該錨桿施工結(jié)束。
錨桿驗收質(zhì)量標準按《巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程》(CECS22:2005)及設(shè)計圖紙要求進行驗收。
4.3結(jié)構(gòu)底板施工
基礎(chǔ)在澆筑混凝土之前,把錨桿上部預(yù)留段鋼筋按照設(shè)計要求彎曲置入基礎(chǔ)配筋內(nèi)。
五、抗浮錨桿的檢測
驗收試驗的錨桿數(shù)量不少于錨桿總數(shù)的5%,且不少于3根,最大試驗荷載取錨桿軸向拉力設(shè)計值的1.5倍,驗收試驗應(yīng)分級加荷,初始荷載取錨桿軸向拉力設(shè)計值的0.10倍,分級加荷取錨桿軸向拉力設(shè)計值的0.50、0.75、1.00、1.20、1.33和1.50倍。
驗收試驗中,每級荷載均應(yīng)穩(wěn)定5-10min,并記錄位移增量,最后一級試驗荷載應(yīng)維持10min。加荷至最大試驗荷載并觀測10min,待位移穩(wěn)定后即卸載至0.1Nt,然后加荷至鎖定荷載鎖定。繪制荷載-位移(P-S)曲線。
根據(jù)錨桿驗收時間結(jié)果,本工程所抽取的驗收試驗抗浮錨桿分別在最大拉力433KN作用下,均未達到破壞,故本工程抗浮錨桿單根抗拔承載力設(shè)計值滿足設(shè)計要求。
六、抗浮錨桿防水處理
由于錨桿鋼筋穿過底板外防水,破壞防水層,地下水會沿著鋼筋向上從底板混凝土中滲出,因此是地下室防水的薄弱環(huán)節(jié)。
本工程底板防水為3+4濕鋪自粘聚合物防水卷材防水,在抗浮錨桿部位增加了油膏密封,達到了良好的防水效果。
七、結(jié)束語
本工程在正式的圖紙下發(fā)之前,通過與設(shè)計溝通先確定了基底標高和基礎(chǔ)頂標高,提前插入抗浮錨桿施工,一定程度上縮短了工期,達到了良好的效果。
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