地下室抗浮锚杆施工应注意的问题分析

2015-09-15 216 0

   【摘要】论述抗浮锚杆的施工工艺流程,提出在抗浮锚杆施工中应注意的问题并加以分析,为这种新的抗浮手段在今后的建筑抗浮设计中推广普及做出贡献。
 
  当前我国城市建设步伐较快,随之而来的地下空间的开发和利用也日益完善。目前许多大型建筑的地下空间都已能充分利用,功能也较多,如地下停车场、地下商场、地下体育场等。在这些地下设施中普遍存在着大面积区域与地下水浮力的平衡问题,特别是高层群体建筑,一般采用整体裙房或纯地下结构,地下室的埋深较深。这样在地下水的作用下,地下结构的抗浮问题慢慢突显出来。如何预防由于地下水浮力作用引起建筑安全事故,已成为目前建筑行业普遍关注的要点。抗浮锚杆是一种新的抗浮手段,具有良好的地层适应性,所需作业面小,易于施工。其布置非常灵活,数量较多,锚固效率高,有利于地板均匀受力。适于在地下室抗浮加固施工中应用。但目前还没有专门针对抗浮锚杆的设计和施工规范,所以在施工中一定要加强管理,认真施工,避免在施工中出现质量安全问题。
 
  1施工工艺流程
 
  1)施工放样。首先应把所有孔位进行编号,然后根据已知点坐标和设计图纸计算出各孔位的坐标,最后利用全站仪进行孔位的放样,在放样定位的同时测出孔位的地面高程,计算出钻孔的深度。
 
  2)成孔。钻孔时可采用地质钻机或套管钻机钻进。钻进方法应根据地层岩性及钻机性能来选择,施工人员必须认真填写钻孔记录。
 
  3)锚杆加工及孔内安装。根据锚固长度和设计构造要求,确定钢筋的下料长度,并应按设计形状和尺寸焊接和弯折。加工钢筋时应清除钢筋表面的油污和膜锈,每隔1~2m要焊对中支架,使钢筋保持平行,同时应安装注浆管,注浆管安置在钢筋架的中央,距离锚杆下端500mm。锚杆采用人工安装,必要时借助手动葫芦下放。
 
  4)清孔注浆。注浆前使用清孔设备对钻孔进行反复清洗,还要做好孔口维护,防治泥浆流入孔内。注浆浆液选用合格的32.5R水泥,拌制成M30水泥砂浆或P.O.42,5纯水泥浆,水灰比控制在0.4~0.5。采用水下混凝土灌注法注浆,首次注浆量以注满孔为准,充盈系数达1.2以上;待一次注浆体初凝强度达5.0MPa后,即可用高压注浆管进行二次高压注浆,注浆时间可根据注浆工艺通过试验确定。注浆完成后清理桩头,浇筑锚头座。
 
  5)张拉、锁定、防腐。锚头座浇筑完养护28d,待强度满足要求后,即可对锚杆进行张拉。锚杆张拉前至少先施加一级荷载,控制在10%~20%的锚拉力,分级加载至要求荷载后锁定。若锁定后发现有明显预应力损失,应进行补偿张拉。锁定后对锚头进行防腐处理。可以再锚头各组件上涂一层防锈油脂,然后用混凝土包封。
 
  2施工中应注意的问题
 
  1)施工测量是一项技术性很强的工作,必须设置有相关专业技术的人员,保证及时准确无差错地完成。施工前要认真按照施工测量规范和规程进行孔位的放样、地面高程的测量,放样后采用复测的形式进行检验,经检验误差满足要求后,方可交付施工,避免由于测量人员操作失误引起孔位偏移或孔深达不到要求。
 
  2)成孔时应根据地层岩性选择不同的钻机和钻进方法。岩层采用潜孔钻机配合空压缩机进行干作业成孔,成孔直径不小于130mm;土层、沙砾层采用地质钻钻进,泥浆护壁,成孔后清水洗孔除浆。成孔完成后即下入锚杆注浆,以免时间过长塌孔;流塑性较大的土层、沙砾层当无法钻进成孔时,采用地质钻加钢管套管跟进钻入。安装钻机时要保证钻机平稳,钻台基础牢固,避免由于钻机安装不平或钻台发生不均匀沉陷引发钻机倾斜,导致锚孔发生偏斜。钻进中应使用孔斜仪严格测量垂直度及高度,锚杆垂直度允许偏差应小于1%,成孔深度一般要求比设计深度大200~300mm,避免出现孔斜和钢筋底端腐蚀。结合现场实际,成孔过程中应随时注意孔内返浆的变化,调整施工工艺,保证成孔顺利。每个钻孔都必须详细做好整个成孔的原始记录。
 
  3)加工锚杆前应仔细检查材料的质量,如发现有损伤或钢筋直径不够,应弃之不用。加工中操作人员应注意操作技巧,不要损伤原材料。根据锚固长度及设计要求下料,锚杆底端装有锥形防护装置,用来保护锚杆底端,防止其被破坏,同时也能防止锚杆对孔壁造成破坏。安装锚杆前检查注浆管有无破裂或堵塞,接口处是否牢固。安放时避免锚杆扭曲、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。杆体下至孔位后,应测量顶部标高,并做记录,保证整体平整,以防杆体在混凝土底板中的锚固长度不够或影响混凝土底板受力钢筋的安放。
 
  4)清孔时间不能太长,否则可能引起坍孔,影响施工质量。为了提高浆体的早期强度,可以考虑加入适量的外掺剂,起到早强和膨胀的作用;在做配合比实验时,同时做掺加外加剂和不掺加外加剂的两组水泥浆的配合比。根据实验结果进行比较之后,根据实际需要再决定水泥浆是否掺加外加剂。注浆是锚杆施工的一个重要工序,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,所以在注浆时一定要严格按照相关规范、规定操作,由于目前没有专门针对抗浮锚杆施工的规范,施工中可以参照土层锚杆施工规范。注浆完成后,在浆体强度未达到要求之前,不得承受外力或扰动。每天至少应制作一组锚杆浆体试块,且每50根锚杆应有一组。
 
  5)锚杆成孔、注浆过程中,会产生一些废水、废浆液和沉渣,这些垃圾必须及时清运,然后冲洗场地,避免废水、废浆液和沉渣进入未注浆的锚孔中,锚杆施工完成后,也应及时清理场地。
 
  6)由于在抗浮锚杆施工过程中,基坑侧壁还有可能同时进行喷锚、水平锚杆、土方等作业,所以要对锚杆进行保护。为了避免夜间土方开挖时,机械进入抗浮锚杆施工区域对锚杆造成破坏,可以在该区域四周用彩带进行围护,每隔5m布置一个警示灯,在未经监理或管理小组同意的情况下,任何机械不得进入该区域作业。对伸出工作面的钢筋用φ100×50硬质橡胶保温管包裹,并用胶带缠绕,防止钢筋破坏;并在完成抗浮锚杆部位插设彩旗,做出明显标记。抗浮锚杆必须分区并且按照一定的顺序进行施工,绝对禁止遍地开花,否则会增大保护锚杆的难度。
 
  7)对地层不均匀性较明显的区域,其摩阻力的离散性较大,在相同上拔力的作用下,锚杆位移相差也较大。一旦其上拔力大于锚杆的极限荷载,位移会急剧加大导致锚杆破坏。这个过程没有明显的过渡阶段,所以在做锚杆抗拔试验时,一定要注意。可以观察地面,因为地表出现裂缝时,上拔力基本在锚杆极限荷载的70%~80%左右,所以可将地面开裂视为锚杆达到抗拔极限的征兆之一。
 
  3结束语
 
  随着建筑地下空间开发利用的日益成熟,如何保护地下室不受地下水浮力的影响而破坏,是当前急待解决的问题。抗浮锚杆因其具有经济性显著、施工方便、受力合理等优点,成为解决地下建筑物抗浮问题较为经济合理的方法,在地下建筑物工程中得到了越来越多的运用。但目前,对抗浮锚杆的设计及施工尚无专门的国家规范和标准可循,对一些环节和细部的问题处理还需进一步完善和统一。随着抗浮锚杆广泛与深入的运用,相信抗浮锚杆技术将逐步得到完善和提高。
 
  

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