呂權(quán),孟凡元,史海悅,喬繁華,劉學英
(中國建筑一局(集團)有限公司,山東青島266041)
在水位較高的地區(qū)建設地下工程時,不僅要考慮地下水浮力對建筑的影響,還需要分析建筑物的變形問題。為了避免地下水對建筑物的破壞,工程建設需要應用到抗浮錨桿施工技術(shù),以此保證工程質(zhì)量與安全。
青島國際院士港二期項目一標段工程位于山東省青島市建筑總面積46.6m2,地下室設計為車庫、大數(shù)據(jù)中心、實驗室等。基巖以微風化花崗巖為主,穿插煌斑巖、細?;◢弾r巖脈,場區(qū)地下水類型為第四系孔隙潛水及基巖裂隙水。
該工程項目抗浮錨桿設計為,錨孔直徑D=180mm,錨筋:3φ36mm(HRB500)鋼筋,電焊成束。錨桿 A 錨固段長度3 000mm,均為錨固在花崗巖微風化帶中的長度,錨桿抗拔承載力特征值Nt1=690kN;錨桿B 錨固段長度為5 600mm/8000mm,此長度全部為錨固在花崗巖強風化帶中的長度,錨桿抗拔承載力特征值Nt2=690kN。注漿選用M30 成品水泥砂漿,水泥強度應大于32.5MPa,宜采用普通硅酸鹽水泥。
在開展平面控制時,應當先考慮整體,之后考慮局部,通過高精度控制低精度[1]。對于平面控制網(wǎng)坐標系統(tǒng),必須和工程設計坐標系統(tǒng)相同。按照定位原則及平面布設原則,合理設置主控軸。在定位主控軸時,應當合理設置引線,明確定位樁。用墨線彈出錨桿布置網(wǎng),用紅油漆標記出錨桿位置,上報建設單位和監(jiān)理單位確認,同時做好保護工作。
錨孔鉆進施工工序如下:(1)確保鉆進就位后,對鉆機垂直度進行調(diào)整,并且開始試運行,安裝鉆油與套管。(2)在鉆進施工時,使用1/3 氣量開展沖擊鉆進施工,待進入地層20cm,需要加大氣量,同時做好旋轉(zhuǎn)處理。(3)在施工建設期間,應當注重套管跟進情況,以免出現(xiàn)塌孔問題。(4)待鉆進設計孔深度后,再繼續(xù)鉆進20cm,同時增加供氣量,徹底排出殘渣。(5)在鉆進施工期間,操作人員應當全面關注鉆機施工,避免鉆頭脫落、卡鉆等問題,防止由于施加大壓力,造成鉆機傾倒。(6)錨孔施工控制在標準誤差內(nèi),確保錨孔直徑偏差在3mm 以內(nèi),錨位偏差小于200mm,錨孔垂直度偏差應當小于孔長度的2%。滿足設計深度后,不能立刻停止鉆進。穩(wěn)定鉆進1min 后,避免底端頭無法滿足設計錨固直徑,確保后續(xù)灌漿充分。(7)清孔提鉆。在終孔之后,需要應用高壓空氣清除孔內(nèi)余渣滓,無塵,防止孔內(nèi)存在沉渣。
地基巖層中存在煌斑巖與破碎帶,煌斑巖易發(fā)生塌孔問題,應利用鋼套管及時跟進,避免發(fā)生塌孔情況;破碎帶容易發(fā)生氣壓串孔現(xiàn)象,對此氣壓無法進行清孔,應采用壓力注漿的方式填滿巖石間縫隙,水泥漿終凝后重新鉆孔。
錨桿的制作統(tǒng)一由鋼筋工于現(xiàn)場利用中支架制作。錨桿設計為3φ36mm,3 根鋼筋中間間隔 1m 設置100mm 長 φ36mm鋼筋,形成鋼筋束,利用φ8mm 的圓鋼制作限位器,確保保護層厚度為2cm。錨桿在底板與巖層界面上下各200mm 范圍內(nèi)涂環(huán)氧樹脂,減少錨桿銹蝕。
錨桿成孔之后,同時進行注漿操作,使其形成砂漿桿體。注漿前清除殘渣、抽凈積水,注漿管的出漿口應插入距孔底300~500mm 處,注漿先至1/2 孔深后吊裝植入錨桿捍體至設計標高。安放錨桿后,并隨即繼續(xù)注漿,注漿應確保注漿質(zhì)量,應采用孔底加壓注漿,孔口溢漿后緩慢提升注漿管。然后反復補注漿,利用鋼筋敲擊錨桿鋼筋,直至孔內(nèi)漿體飽滿無空洞氣泡[2]。
砂漿必須采用成品砂漿,采用的拌和水宜采用飲用水,不得使用污水。其他水源必須經(jīng)試驗確認對水泥漿體和桿體材料無害。注漿設備應有足夠的漿液生產(chǎn)能力和所需的額定壓力,必須對漿液壓力表進行檢查,采用的注漿管應能在1h 內(nèi)完成單根錨桿的連續(xù)注漿,詳細記錄壓漿操作情況,按照要求留置同條件試塊和標樣試塊。
設計長度較短錨桿,采用三腳扒桿配手動葫蘆升降吊裝入孔。對于場地狹小、扒桿高度無法滿足要求或較長錨桿的采用吊車吊裝。錨桿安裝時需按設計要求,預留夠深入筏板的錨固長度。地基為煌斑巖區(qū)域注漿至1/2 孔深后,拔出鋼套筒后吊裝入孔。
按照基礎規(guī)范要求。在開展抗浮錨桿施工之前,應當做好基礎試驗,準確復核設計參數(shù)。由于此次工程在前期設計階段開展抗浮錨桿試驗,聯(lián)合建設單位、監(jiān)理單位一同開展試驗,包含不同地質(zhì)條件,3 根試驗錨桿,試驗為破壞性試驗,直至將錨桿拔出,得出極限抗拔力,并經(jīng)勘察、設計人員復核后方可施工。
在施工完成養(yǎng)護28d 后,同條件試塊試驗合格后開展錨桿試驗,錨桿根數(shù)為總數(shù)量的5%。由設計單位和監(jiān)理單位共同確認試驗位置,且試點地質(zhì)條件必須具備代表性。由建設單位指定試驗單位開展試驗操作,最大試驗荷載應取錨桿軸向拉力設計值的1.5 倍。
清掃錨桿周圍注漿漿液,毛刷對錨桿桿體進行清理,保證桿體上無雜質(zhì)污垢;用防水砂漿修補桿體根部至平整;待防水砂漿凝固干燥后,涂刷水泥基滲透結(jié)晶防水涂料,沿錨桿中心外擴15cm;待水泥基滲透結(jié)晶防水涂料凝固后涂刷基層處理劑一遍,待干燥后空鋪雙層(4mm+3mm)厚SBS 改性瀝青防水卷材;沿錨桿中心外擴15cm 涂刷3 遍非固化瀝青防水涂料,桿體中心填充非固化瀝青防水涂料,桿體涂刷和纏繞遇水膨脹止水條高度至錨桿止水鋼板處[3]。
工程質(zhì)量保障措施包括:(1)詳細審查設計圖紙與質(zhì)地勘查報告,及時發(fā)現(xiàn)圖紙不明確部位,做好相關記錄,同時提交至設計人員;(2)在建設單位組織下,針對圖紙與設計方案進行技術(shù)交底,解答相關問題,同時簽章備案;(3)施工前,技術(shù)人員與質(zhì)量管控人員負責設計圖紙與技術(shù)工藝交底;(4)優(yōu)化質(zhì)量控制制度,對于工程施工特點,關注重要工序與節(jié)點,同時做好施工工序驗收工作;(5)對施工現(xiàn)場原材料與配件做好檢測工作,必須檢驗合格證,并且在施工現(xiàn)場進行抽樣檢查,確保產(chǎn)品材料合格。
綜上所述,按照工程設計與施工規(guī)范,在施工現(xiàn)場隨機檢測樁的設計承載力,此次工程質(zhì)量抽檢結(jié)果均為合格。將抗浮錨桿施工技術(shù)應用到工程建設中,沒有出現(xiàn)地下室頂板與底板開裂滲水問題,施工效果良好,實踐可操作性與可靠性非常高,值得推廣應用。