某大型地下室基础抗浮锚杆施工工法

地下室基础抗浮锚杆施工工法

一、前言近年来，为了更好的解决用地紧张，地下空间的应用越来越广泛，工程中就出现了遇到地下水位较浅的大型地下构筑物如地下或露天游泳池、大型地下室、大型地下洞室等。由于该类地下结构物建筑面积大、基础埋藏较深，建筑层数相对较少，在历史最高地下水位情况下，结构自重不足以抵抗地下水的上浮力，地下结构物的抗浮问题日益突出。因此，这些地下结构在抗浮设计中较多的采用抗浮锚杆和抗浮桩等形式。其中，岩体抗浮锚杆因为抗拔力高、经济、环保，且不占用空间，具有极高的经济效益和社会效益。2.1本工法能有效的保证锚杆的抗拔承载力，可避免锚杆部位底板的渗漏。2.2本工法潜孔钻机操作简单，工艺先进，施工作业面小，可以有效的缩短施工工期。2.3本工法抗浮锚杆技术能够减少环境污染，降低施工成本。二、工法特点利用潜孔钻机在地基岩石内成孔，通过设置抗浮锚杆将结构物或构筑物基础与地基岩石层连成整体作为基础或上部结构的一部分共同工作，这样地基基础可有效的抵抗地下水的上浮力。四、工艺原理三、适用范围构筑物体型较大、地下水位较浅、基础埋藏较深，建筑层数较少、结构自身重量不能满足抵抗地下水浮力的结构物或构筑物的抗浮施工。五、工艺流程及操作要点5.1工艺流程锚杆制作与基本试验→锚杆定位放线→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→打开风源钻孔→反复升降钻杆→清洗（风力清渣）→钻至设计深度→锚杆安装→压力灌浆→二次补浆→养护→锚杆试验验收。5.2操作要点5.2.1锚杆制作与基本试验（1）锚杆采用3φ25的HRB400钢筋呈圆形组合，固定钢筋采用环形1φ28，每隔1.5m加1段，与3φ25钢筋焊牢定位，如图所示

（2）锚杆正式施工前，首先进行锚杆基本试验。锚杆基本试验的地质条件、锚杆材料和施工工艺等应与工程锚杆一致。基本试验时最大的试验荷载不宜超过锚杆杆体承载力标准值的0.9倍。基本试验主要目的是确定锚固体与岩土层间粘结强度特征值、锚杆设计参数和施工工艺。每种试验锚杆数量均不应小于3根。锚杆基本试验应采用循环加、卸荷法。锚杆基本试验要点参照《建筑边坡工程技术规范GB50330-2013》附录C.2执行。5.2.2锚杆定位放线：先按设计图纸用经纬仪或全站仪测放出各施工区抗浮锚杆的孔位，用木桩或钢筋作标记并编号。锚杆孔位允许偏差≤50mm。5.2.3钻机就位：测放出锚杆孔位后，钻机即可就位。用木枋将钻机垫平稳，保证施钻过程中钻机不会有较大的晃动而影响成孔质量。用罗盘仪或吊线法调整好钻杆的垂直度。垂直度要求≤１％，要求钻头对准所要施工的锚杆孔位。孔位得到管理人员签名确认后方可开钻。5.2.4校正钻孔：锚杆成孔直径为150mm，孔位偏差不得大于±50mm。结合现场实际，在成孔过程中施工人员应随时注意孔内返浆的变化，调整施工工艺，确保成孔顺利。成孔深度一般要求比设计深度深20～30cm。如钻进过程中出现塌孔，可采用泥浆循环护壁成孔。钻到岩层时需管理人员现场确认并认真做好岩层上部标高、底部标高及入岩总深度的记录。每根锚杆都必须详细做好整个钻孔的原始记录。5.2.5清孔：先用泥浆清孔，再用BM-150型压力泵清水洗孔，排出孔内沉渣，直至孔口返水干净、无大量沉渣为止，注意清孔时间不宜过长，以防塌孔影响灌浆质量。5.2.6下锚杆：1）下锚前应检查灌浆管有无破裂或堵塞，接口处是否牢固，防止压力加大时开裂跑浆；2）将一根Φ30mm的灌浆管绑扎在锚杆上，绑扎松紧适度，以灌浆后较易拔出为宜。灌浆管下端一般比锚杆体下端短150mm，下端管口用胶布或水泥袋等暂时封闭，防止下锚时孔内土体堵塞灌浆管口；3）用塔吊或钻机架将锚杆和灌浆管一同吊起放入孔中，安放时应避免锚杆扭曲、弯折及部件松脱。下锚过程中若遇杆体无法下至孔底时，应将杆体拔出并用钻机重新扫孔后再下锚；4）锚杆体下到孔位后，要测量顶部标高，做到整体平整。5.2.7压力灌浆：灌浆是锚杆施工的一个重要工序，必须认真进行，并将有关数据记录齐全。灌浆的作用：填充土层中的孔隙，形成锚固体，防止锚杆钢筋腐蚀，形成锚杆抗拔力。锚杆清孔后即可用压浆泵进行灌浆，灌浆采用孔底返浆法。灌浆材料及配合比：灌浆的浆液为水灰比0.5的水泥净浆，选用强度等级为42.5MPa的普通硅酸盐水泥，不宜用高铝水泥。水泥浆应有足够的流动性以便泵送。为防止水泥浆泌水、干缩和降低水灰比，可加入水泥重量5‰的FDN-5高效减水剂以保证浆液的流动性和强度。用压浆泵进行灌浆时，将一根Φ30mm的PVC管或胶管作为导管，一端与压浆泵相连，另一端与锚杆同时送入孔底。灌浆管端保持距孔底150mm，灌浆压力宜保持0.4～0.6MPa。随着浆液的灌入，当见到浆液从孔口外溢时，即可将灌浆管逐步向外拔出，但管口要始终埋在水泥浆中直至孔口，这样可把孔内的水和空气全部挤出孔外，保证灌浆质量。浆液应严格按设计的配合比配制并搅拌均匀，经过筛选后方可泵送。灌浆要连续，不得中断，并应在初凝前用完。因浆液凝固时收缩使浆面回落，必须及时进行补浆。灌浆完后应将锚杆头临时支撑好，以保证锚杆位于孔中央。灌浆过程中若中途耽搁时间过长超过浆液初凝时间，应重新清孔、灌浆。灌浆过程应做好详细、完整的施工记录。灌浆后，在浆体强度未达到设计要求前，锚杆体不得承受外力或移动。5.2.8锚杆验收试验验收锚杆待锚固体灌浆强度达到设计强度的90％后，可进行锚杆验收试验。锚杆验收试验的目的是检验施工质量是否达到设计要求。验收试验锚杆的数量取每种类型锚杆总数的5%（自由段位于Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ类岩石内时取总数的3%），且均不得少于5根。验收试验的锚杆应随机抽样。质监、监理、业主或设计单位对质量有疑问的锚杆也应抽样作验收试验。当验收锚杆不合格时应按锚杆总数的30%重新抽检；若再有锚杆不合格时应全数进行检验。锚杆总变形量应满足设计允许值，且应与地区经验基本一致。六、材料与设备6.1材料6.1.1锚杆杆体材料主要采用HRB335级以上螺纹钢筋。锚杆防腐材料应与杆体无化学反应，且在施工期间或主体结构设计使用期间不发生损坏。6.1.2锚固体采用M30水泥砂浆（水灰比0.5），水泥砂浆要求使用自来水和普通硅酸盐水泥，细骨料采用中砂，砂的含量（按重量）不得大于3%。锚孔注浆压力约0.5MPa。砂和水泥必须提前进行材料复试，检验合格后方可使用。当采用细石混凝土作为注浆材料时，混凝土强度等级不宜小于C30，石子粒径最大不大于15mm。6.2设备设备一览表序号设备名称设备型号单位数量用途1潜孔钻机kQ150台2钻机成孔2空压机DT-1.15/1.4台1压力注浆3制浆机100/3.5台1压力注浆4挤压式注浆机SBJ－3台1压力注浆5压力泵MB－150台1清孔6电焊机BX－7台1杆体制作7钢筋切断机GQ40台1杆体制作8钢筋弯曲机GW40B台1杆体制作七、质量控制7.1质量控制标准《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2011《土层锚杆设计与施工规范》CECS22-1990《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012《地下工程防水技术规范》GB50108-2008《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001（2013版）7.2抗浮锚杆的质量控制措施7.2.1根据设计要求、地质水文情况和施工机具条件，认真编制施工组织设计，选择合适的钻孔机具和方法，精心操作，确保顺利成孔和安装锚杆并顺利灌注。7.2.2锚杆的制作应符合设计及施工验收规范要求，钢筋、水泥等材料应有出厂合格证和检测报告；7.2.3锚杆灌浆应按设计要求，严格控制水泥砂浆配合比，做到搅拌均匀，并保持注浆设备和管路处于良好的工作状态，灌浆过程不得中断且浆液要在初凝前用完；7.2.4锚杆的施工位置、尺寸等的允许偏差和检验方法见表7.2.4。锚杆锚孔允许偏差和检验方法表7.2.4项次检验项目允许偏差检验方法及频率1孔位孔口标高±100mm用水准仪或拉线和尺量检查2孔向孔轴线倾角±0.5°用测角仪或地质罗盘检查3孔径设计孔径的＋5%，0验孔或尺量检查4孔深大于设计深度200~500mm验孔或尺量检查7.宁2.织5在早钻进拿过程煮中，夏应认册真控孕制钻萌进参虚数，捡合理呼掌握腾钻进墙速度耽，防敏止埋粘钻、点卡钻译、坍残孔、脂掉块晴等各内种通将病的沈出现席，一敌旦发悠生孔睁内事肌故，披应尽折快进择行处蓄理，理并配勒备必萄要的愧事故仆处理海工具骡。7.打2.皇6锚滩杆安陷装应捞按设套计要咸求，嫂正确玩组装串，正耕确焊能接，泽认真筑安插瓶，确拨保锚贸杆安归装质释量。7.文2.衡7压围浆过退程中涉应详索细的盟记录啄水泥序浆用创量，短一般刻实际氧用量氏应高统于计今算用义量的撕20察%，筒孔口筝应流摸出灰呀浆。喉如用突浆量场太大厦，应劣做好舱记录告，根起据实笑际情困况，横判别香是否酷由岩绕层裂惧隙或烛空洞冈造成霜。7.动2.淹8注执浆结医束后钉养护铸期间浴，不狼得利亲用锚该杆作掏为固驶定钻吸机或驶其它私设备疮的辅脆助工贫具，伴并严不禁外偿力触旺动锚见杆。7.斑2.略9锚侨杆验连收试龄验。终验收败试验厦的锚河杆数改量按逼设计爷要求勒，当击设计商无要奋求时瞎，不锅少于至锚杆胞总数述的5棉%，峡且不酒得少途于3刘根。匆永久鹅性抗贿浮锚朗杆的览最大闹试验攀荷载糠取锚蚊杆轴短向拉遗力值经的1睁.5萝倍，乔验收殊试验仿应分别级加纯载，观初始饼荷载抄宜取剪锚杆触轴向复拉力窜设计忠值的颈0.协10辨倍，却分级得加载租值宜械取锚枪杆轴娃向拉闯力设粒计值尊的0服.5壮0、聋0.厘75僚、1冠.0阁0、头1.革20旺、1淹.3息3、杨1.态50陕倍。宰每级锡荷载古均应铲稳定肌5~爱10仍mi求n，蓬并记臭录位格移增且量，惩最后及一级昆荷载蚊应维泽持1肃0m该in酸。7.呢3抗懂浮锚敌杆节枕点防偷渗措丝式施7.煎3.骡1锚蜜杆部砖位垫枝层浇王筑时劫，预拐留边倒长为淡50娃0m路m×聋50矩0m奋m×低25置0m打m高帜的凹象槽。7.乌3.芬2地命下室皂底板移抗浮鸣锚杆纤采用最直径灯25岁mm俩的带欣肋钢搞，在渴锚杆回锚入妙岩层卖段距谦上下鉴端2区0c拖m处套各焊与接一绣根Φ役6与寇孔径俘同长萌的定歇位筋烧，确狗保锚墨杆筋巨能够辰放置绍在细里石混幻玉凝土播的中拣间部点位，伯便于克混凝贱土浇脚筑密愈实。售填充寺锚杆征钻孔塌预留懂凹槽趋的细业石混山凝土样采用稀抗渗柿混凝志土并雀留置魔试件箱，其幕抗渗急及强酸度等染级同随基础浓混凝斩土抗俯渗及炒强度群等级里。7.社3.诉3用类聚氨博酯防省水涂陆料对诵锚杆示钻孔裕处进膊行封侧灌，链并沿景锚杆演上翻那25准0m咱m高汪。二迅遍聚夏氨酯硬防水温涂料吗施工能完毕求且涂应膜固复化后幅，在锐锚杆挎处铺聪贴防帆水卷舞材附聪加层钟，卷蒙材在棋锚杆请处进盛行割焰“十眠”字腔花穿松过。挽地下享室正语常防猴水施续工至细锚杆挠处上篇返2坛0m曾m，这防水闲层施咸工完帆毕后缎，在浓锚杆论周围锅的防渠水卷我材收浅口处糖用聚芽氨酯置防水嫂涂料胡涂刷茄封闭填，然牌后用桥遇水岸膨胀鞭止水躺圈箍俗紧，捏预防闲后续著工序荣破坏凑。具侄体做季如图贵所示7.哪4抗贺浮锚泼杆防附腐措股施所有弦抗拔陶锚杆染中的静受力柿钢筋胜，均君先手肤工除格锈S河t2芦.5阳级盈，篇并须帝采用耀涂膜尼镀锌介对钢男筋进梁行防便腐处抗理，蛮涂层凝厚度哨不小芬于株35司μm阻。八、愈安全姨措施8.兴1健碎全安付全管剑理组赞织，像根据邮国家京有关橡规定弄、条割例，变结合枕实际您情况睡和工滤程的讲具体音特点昨，设象立由筒专职帆质量伙安全汤员和惭兼职语安全粗员以碑及工际地安卸全用写电负刘责人潮组成帜的安从全生心产管立理网换络，徒执行暑安全该生产甚责任熔制，到明确攀各级流人员芒的职供责，壶抓好蛋安全水生产挨。8.宵2认尸真贯葬彻“仗安全说第一丸、预捉防为捧主”驴的安清全工谈作方轻针，晕加强赏安全眼教育止，严肚格执凡行安章全生班产制蒸度和楚操作岔规程娘，进洁场前校，应瓦对工粥人进览行技耗术交竖底，刘并做栏好记矩录。8.蒙3递钻孔医机械劳的起法重、睛吊装瞧、运沙输等笛涉及四到特百种设剖备或帖特殊终工种款等特京种作粥业人咳员的横，必挎须要旬持有页主管洞部门沟核发吨的上蹦岗证挥。8.向4机邻械设械备进口场前胜，要诵对设玩备进厉行详边细检嫁查，务要保贡证机蛇械设挽备的芒完好治性，斯不符偶合要些求的磁设备气严禁妇进入太现场信。加槐强机央械维乒护、板检修侦、保惕养，伪机电姓设备勇由专毕人操京作。8.劲5进开入施下工现奇场，滑要严冠格按削《施尚工现锐场临摸时用参电安粮全技霞术规拥范》雨来规乓划现记场用乔电，路要时轨常对企用电漠设备香的漏额电保万护器劲进行廉检查族。九、弦环保遇措施9.折1成摘立对幻玉应的誉施工共环境拿卫生汗管理可机构蜡，在令工程化施工线过程歇中严畅格遵社守国林家和创地方客政府连下发横的有僻关环英境保证护的辈法律很、法通规和蜂规章针。9.净2锚东杆施扩工要恰在节雹能减酬排的降框架旗下认棉真做连好施间工方尊案，栗包括所材料挪选择秩、设临备选布择、葡方法页选择腔等，瓦合理利安排寨工期敲，以幅最大阴限度奋地降伏低材野料消落耗、些废水党排放谎等环己保措懒施。9.驱3钻狗孔机拆械的姓噪声愿是锚遇杆施羡工重胶要污烛染源伪，应随结合妥现场里实际陕情况乳，离唤居民液区的炎远近虑等采储取相妇应措类施，钩当对伙操作掉人员犯造成碍伤害务时，掩在不件影响姑安全超操作欲的情诉况下岩，应黄配带柱耳塞酒。9.型4锚飘杆成袖孔的船产生莫的灰惑尘较尿多，障应避铲免在级大风恳天施我工，劫或以素彩条舞布等逼材料捐进行阴遮挡轿，并营应尽图量选扬用噪尚声低部、节挽能型薯锚杆第钻机摧，随兔时对员道路拌等进酿行洒训水湿暂润，迟减少手扬尘盟。9.番5施呀工现蔑场的虚易燃嘱、易查爆物蹈品应型严格缘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