抗浮锚桩施工工法

抗浮锚桩施工工法

(ZJ1GF－080－98)

建筑工程施工受到地下水位的影响，当地下水位高，建筑物基础埋深大，而建筑物自身的重量又局限性以克服水的上浮力时，常引起建筑物的上浮，对工程质量导致严重的影响。采用以旋喷桩为桩体，桩体内钻预应力锚桩的抗浮桩设计可以有效处理建筑物的上浮问题，从而保证工程质量。

1特点本工法所述抗浮桩可在基础底板施工完毕后与构造同步施工，不占用工期。

2合用范围合用于地下水位高、基础埋深大，建筑物自身重量局限性以克服地下水对建筑物整体的上浮力的工程。

3原理在基础底板施工的同步，在底板内的柱及其他竖向承重构造根部预埋钢套管，自钢套管向下做旋喷桩，桩径一般不不不小于600mm，桩长也根据抗浮桩所承受的抗拔力而定；当旋喷桩有一定强度后，在旋喷桩内二次成孔，放入钢绞线，注入砼，最终张拉锁定，形成预应力锚桩，使锚桩全高均处在受压状态，从而到达抗浮的目的。

4施工工艺预埋钢套管→引孔→旋喷形成Φ600混合圆柱体→圆柱体内成Φ250孔→清理孔内水和杂质→放置钢绞线束→注水泥胶质材料→张拉锁定→切端头筋、封锚孔、焊接钢封帽4.1预埋钢套管在基础底板内预埋内径Φ250的钢套管，钢套管两端及中部各焊接止水板。底板施工时，钢套管用盖板盖好，防止杂物入内。4.2旋喷桩施工旋喷桩施工工艺如图4.2。

清预留孔清预留孔引孔，孔径约100挪机对位调平调直制浆单管旋喷法旋喷形成混合圆柱体，孔径φ600调整参数中心注浆返浆处理清洗机具4.2.1清预留孔施工前将预留孔内杂物清理洁净，尤其是易损坏钻机的螺栓、卡扣、钢筋头等金属硬物，必须清理洁净。4.2.2旋喷桩引孔将钻机就位，使钻头对正预留孔中心，运用水平仪调校检查，使钻机机座保持水平，立轴垂直，最终稳固钻机，在预埋孔内安装导正器，以保证孔垂直度偏差<1％。引孔采用正循环泥浆护壁钻进措施施工，引孔孔径约100。4.2.3高压旋喷施工4.2.3.1制浆：可采用普硅425水泥，1∶1水灰比拌制水泥浆，旋喷中搅拌均匀，防止水泥浆沉淀，并用比重仪常常检查水泥浆的比重，相对比重控制在1.5～1.7。4.2.3.2旋喷：考虑到经济实用，采用单管法双喷嘴旋喷。施喷前检查系统运转状况及各参数指标与否到达设计规定，并将注浆管丝扣连接处作缠麻密封处理。喷射开始时，先喷浆后旋转和提高，钻杆的旋转和提高必须持续；施工中做好压力、流量、冒浆量的量测工作，根据地层实际状况，合理选用浆液压力，如粉质粘土压力可合适减小，砂层压力可合适加大，保证旋喷桩直径任一截面不不不小于600mm。喷射时，如其中一种喷嘴堵塞，采用复喷措施继续施工。为防止因水泥固结凝缩导致桩顶标高下于底板底部标高，正常喷射完，必须进行一次补浆。单管双喷嘴旋喷技术参数如下：转速23转/分，提高速度10～18cm/分，流量≥60升/分，送浆压力≥20MPa。4.2.3.3中心注浆：喷射完后，直接运用旋喷钻机进行中心注浆。在钻机上安装搅拌钻头，配置水泥浆比重1.1～1.25，搅拌速度60～65转/分，提高速度80～100cm/分。4.2.4清洗机具喷射完毕后，立即拔出注浆管，彻底清洗注浆管和注浆泵，管内不得残留水泥。4.2.5返浆处理假如条件容许，旋喷泥浆凝固后可作为压载材料。4.3锚桩施工锚桩施工工艺见图4.3。

调平调直引孔φ调平调直引孔φ250挪机对位清孔钢铰线制作、吊放、安装注浆管注浆制浆送浆清洗养护、张拉、锁定、封锚锚桩引孔在旋喷桩施工后进行，间隔时间为12～24小时，引孔孔径Φ250。锚桩引孔使用Φ245牙轮滚刀钻头，采用正循环清水直接钻进，沿钻杆每隔2m安装一组导正器，进行垂直控制。需随机抽芯取样时，换成Φ75合金钻头钻进，之后扩孔。钻孔深度偏差<1％，孔径偏差±2cm。4.3.2清孔为将孔壁浮渣清除洁净，在锚杆引孔工作完毕后进行洗孔。将连接空压机的洗井管置入孔内，由上往下，由下往上反复冲洗，同步不停补充清水。清洗完毕，在测绳上吊重锤测孔内沉渣厚度须不超过30cm,泥浆比重≤1.05，方可下钢绞线。同步做好孔口维护，防止泥浆流入孔内。4.3.3钢绞线加工、吊放锚桩预应力筋采用二级松弛中心注油无粘结预应力钢绞线，fptk=1860MPa，控制应力σcon=0.7fptk=1302MPa。钢绞线吊放若受施工现场条件制约，可使用电动葫芦配合活动滑轮，慢慢吊放入孔内，下放过程中防止钢绞线束扭曲、变形。4.3.4注浆将注浆管安顿于成型的钢绞线中央，最下端以高出孔底50～100mm为宜。注浆管底部绑防堵网罩，以防堵塞。注浆管随同钢绞线同步吊放。注浆采用高标号水泥净浆，浆液加工在现场进行，浆液随搅随用，保证持续注浆，浆液输送运用高压泵送。注浆作业过程中，边拔管边注浆，每次拔管高度不能超过孔内砼液面。初次注浆量以注满井孔为准，充盈系数达1.2以上。4.3.5补浆由于水泥净浆凝固回缩导致的锚桩桩顶标高下于孔口标高，锚桩初凝后须进行补浆，开动注浆泵先用清水冲洗孔内泥浆，之后将浆液注入孔内，直到浆液面与预留孔口平为止。4.3.6张拉锁定锚桩预应力张拉在锚桩体强度到达设计强度规定后进行。正式张拉前，取0.1～0.2的设计轴向张拉值，对各钢绞线预张拉，使其各部接触紧密，为保证有效预应力值，张拉时采用双控，伸长值容许误差＋10％至－5％。张拉达标后，用夹片锚锁定。将多出钢绞线切除，涂油脂防腐，将钢封帽焊接在承压板上封锚，防止桩头渗漏。4.4存在问题及处理措施4.4.1在旋喷过程中，由于土质不一样，也许出现冒浆量过大或过小的状况。当冒浆量太小甚至不冒浆时，也许产生了漏浆，要立即在浆液中掺加适量速凝剂；当冒浆量太大时，不能保证桩径大小，可在参数容许范围内合适调整旋喷参数，即：提高旋喷压力，合适缩小喷嘴口径或加紧提高速度和旋转速度。4.4.2假如锚桩或旋喷体垂直度不够，会引起锚桩与旋喷体不一样心，导致锚桩引孔穿出旋喷体。为防止这种现象，其一，锚桩引孔在旋喷成桩后12～24小时内进行，以防旋喷体强度太高，锚桩引孔困难，从而减小跑斜率；此外，旋喷桩中心注浆时注入一定比例的缓凝剂，使桩体心软外硬。其二，在旋喷完后，立即在旋喷体中插入直径200mm的聚乙烯管，并将管中的水泥浆稀释，锚桩引孔时沿导管钻进，之后扩孔，从而到达锚桩和旋喷体同心的目的。4.4.3旋喷体引孔遇卵石层时，发生漏水、卡钻现象，可调整钻进泥浆参数，如提高泥浆粘度、比重等，并可在泥浆中掺入适量速凝剂，增长泥浆的护壁堵漏功能。4.4.4旋喷中如喷嘴被频繁堵塞，可在搅拌筒处增设过滤网，选用低细度的水泥，合适增大喷嘴直径，提高旋喷压力。

5重要材料及施工机具重要材料：钢套管、普硅425、525水泥、外加剂、Φ15.24Ⅱ级无粘结中心注油预应力钢绞线、挤压锚、夹片锚、承压板、固定支架、Φ6钢筋、钢封帽。重要机具：引孔钻机、旋喷机、高压泵、注浆泵、搅拌机、泥浆泵、潜水泵、排污泵、电焊机、切割机、空压机、千斤顶、高压油泵。

6质量原则6.1抗浮锚桩工程验收，按(JGJ94—94)第九项“桩基工程质量检查及验收”；抗浮桩成孔容许偏差，钢绞线定位误差等详见《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)6.2中的对应条款。6.2旋喷体强度控制以桩体强度值达10MPa以上，按桩总数的3％～5％随机抽芯取样，评估旋喷体的强度。6.3锚桩按每20根桩取一组水泥浆试块，养护28天后做抗压试验，强度值须符合设计规定。

7劳动组织及安全7.1劳动组织抗浮桩施工按工种提成几种专业队，详细如下：旋喷桩引孔、泥浆疏导：队长1人，机长1人，技工3人，力工5人。旋喷桩施工、返浆清理：队长1人，机长1人，技工3人，力工5人。锚桩引孔、清孔：队长1人，机长1人，技工3人，力工5人。钢绞线制作、安放、注浆：队长1人，机长1人，技工3人，力工5人。废弃泥浆外运处理：队长1人，司机2人，工人4人。张拉锁定：队长1人，技工2人，力工2人。7.2安全注意事项7.2.1所有用电设备及配电柜应安装漏电保护装置，并张贴安全用电标识，严禁无电工操作证人员进行电工作业。7.2.2施工现场要定期进行安全用电检查，电工每天对现场的线路、电气设备进行检查，不符合规定的立即整改。7.2.3施工场区内危险区须挂警示牌，场区内配置足够的灭火器材。7.2.4多种设备必须严格按安全操作规程进行操作，严禁违章作业。7.2.5定期对多种设备进行调试、保养和维修，保证施工设备安全可靠。

8效益分析本工法所述抗浮锚桩是目前处理地下水对建筑物上浮力的比较有效的措施，它与在建筑物底部堆载和增大建筑物自身重量的措施相比，首先减少了钢筋、模板和砼的工程量，满足类似机场等对建筑物高度做严格限制的规定，有效提高土地的运用率；另首先，由于它在底板施工完毕后可与底板以上工程同步施工，从而缩短了施工工期，使建筑物尽快地投入使用，到达尽早回收资金的目的，因此具有良好的经济效益。

9工程实例首都国际机场停车楼工程长262.8m，宽133.8m，占地面积约3.5万m2，为整体现浇预应力框架－剪力墙构造，地下四层，地上一层，基础埋深－15.00m，局部深达－21.0m，有地质勘察汇报显示长年地下水位－1.9m～－3.8m，地下水对建筑物的上浮力14t/m2，而构造自重7.6t/m2，为克服地下水的上浮力，设计采用本工法所述抗浮桩和设置架空层堆载的措施处理。首都国际机场停车楼工程抗浮桩布置原则如下：柱网尺寸9m×18m，柱根部4根，18m跨中2根如图9-0-0－1。抗浮桩总数1440根，设计桩长Ⅰ区旋喷桩22.2m，锚桩21.7m，Ⅱ区旋喷桩22.7m，锚桩22.2m，Ⅲ区旋喷桩23.2m，锚桩22.7m，Ⅳ区旋喷桩20.4m，锚桩19.9m；钢绞线下料长度：Ⅰ区4×21.4，4×19.7，6×17.7，Ⅱ区4×22.2，4×20.2，6×18.2，Ⅲ区4×22.7，4×20.7，6×18.7，Ⅳ区4×19.9，4×17.9，6×15.9。钢绞线加工制作见图9.0.0－2。钢绞线作成单根挤压锚，分三组(6根＋4根＋4根)，每组长度相隔2m，按一定的规律平直排列；沿锚桩长度方向，从最上端承压板计，每隔1.5m设一种固定支架，固定支架两端用14铁丝绑扎固定，底端挤压锚头与承压板之间用铁丝绑扎定位。注浆浆液采用C6