■陳永春 ■福建中光建設(shè)有限公司,福建 福州 350000
隨著城市中建筑物層次的增高,關(guān)聯(lián)的地下建筑部分也在增加。部分建筑物的地下室,性質(zhì)為裙房結(jié)構(gòu),自身的重量無(wú)法與浮力適應(yīng)。特別是在地下水量豐富的區(qū)域內(nèi),地下室的構(gòu)造經(jīng)常面臨懸浮的難題。在這樣的形勢(shì)下,設(shè)計(jì)人員就需要安排合適的抵抗浮力構(gòu)造。常見的抗浮技術(shù)手段,包含了提升構(gòu)造重量、設(shè)置抗拔的樁體、設(shè)置錨桿等。在這些方式中,抗拔類型的錨桿成本較低,施工期限不長(zhǎng),比較適合運(yùn)用在地下室建造中。目前,這種技術(shù)手段缺少統(tǒng)一性的計(jì)算方式,因此,有必要改進(jìn)錨桿設(shè)置的可靠和經(jīng)濟(jì)程度,完善有關(guān)的技術(shù)措施。
傳統(tǒng)類型的抵抗浮力樁體選取了挖孔以及鉆孔措施,因此價(jià)格偏高,且樁體必須連接到柱體上面,間隔過大。在這樣的狀態(tài)下,需要安排厚度較大的面板,才能平衡浮力帶來(lái)的剪力和彎曲力??拱五^桿在土層內(nèi)部的錨固,可以成為抗浮類型的錨桿;這種構(gòu)造需要承受來(lái)自地下水的拉力作用,因此技術(shù)特征與傳統(tǒng)類型的錨桿有差異。
抗拔錨桿的具體施工步驟簡(jiǎn)單,通常運(yùn)用鉆探機(jī)、錨桿機(jī)、螺旋桿設(shè)施等來(lái)鉆探小孔,然后灌入泥漿或者砂漿,通過保養(yǎng)形成錨桿??梢栽阱^桿上面增添預(yù)應(yīng)力,也可以視情況不增添這種預(yù)應(yīng)力。目前,關(guān)于這種措施的規(guī)范還不夠全面,在具體施工過程中,應(yīng)當(dāng)首先查看地下室的實(shí)際狀態(tài),發(fā)現(xiàn)技術(shù)運(yùn)用的難點(diǎn)和關(guān)鍵,并強(qiáng)化對(duì)于施工流程的監(jiān)督。只有這樣,才能完善技術(shù)原理的體系,提升建造措施的技術(shù)性。
施工中應(yīng)當(dāng)關(guān)注的措施要點(diǎn)包括:首先,鉆探所用的工具,應(yīng)當(dāng)選擇金剛石作為鉆頭,并利用專門類型的地質(zhì)鉆探設(shè)施。清除殘?jiān)鼤r(shí),需要用到清水和壓力泵,并在清洗之后安排錨桿、灌入泥漿,避免小孔出現(xiàn)坍塌。其次,利用鉆探機(jī)和錘頭制成小孔,需要將鉆探機(jī)移動(dòng)位置,并在巖層表面設(shè)置套管。完成這些步驟之后,才能繼續(xù)敲打巖層形成小孔。這樣做能夠預(yù)防巖層穿孔、氣壓對(duì)地下室構(gòu)造產(chǎn)生破壞等現(xiàn)象發(fā)生。
在形成小孔之后,如果沒有對(duì)土層實(shí)施套管的維護(hù)措施,那么需要在一天之內(nèi)清理完畢小孔內(nèi)的淤積物質(zhì)、安置鋼筋并灌入泥漿。如果施工期限超過了一天,就可能導(dǎo)致小孔坍塌、直徑縮短等現(xiàn)象,給鋼筋的安置帶來(lái)麻煩。同時(shí),在這種情況下,也難以確??拱晤愋湾^桿的整體質(zhì)量。
應(yīng)當(dāng)選擇清水來(lái)清理小孔的淤積物,不適宜選用泥漿等物質(zhì)。如果利用泥漿來(lái)清洗,則有可能導(dǎo)致護(hù)壁,降低泥漿與土壤之間的摩擦作用力,從而減弱樁體抵抗浮力的能力。在灌注泥漿的流程中,應(yīng)當(dāng)臨時(shí)密封樁體的開口部位,確保灌入的泥漿維持特定壓力數(shù)值。在持續(xù)這種操作3 分鐘之后,再慢慢抬高錨桿,確保泥漿可以滲透于周邊的土壤里面。當(dāng)泥漿與土壤融合時(shí),樁體所具有的抵抗能力也就增大了。
如果施工地點(diǎn)的水體可能腐蝕到混凝土的構(gòu)造,鋼筋在被長(zhǎng)時(shí)間浸泡之后,再放置于干濕程度不確定的環(huán)境中,就會(huì)受到來(lái)自地下水的侵蝕。在這樣的情況下,應(yīng)當(dāng)選取普通類型的硅酸鹽成分水泥來(lái)灌漿,水泥中的氧化物質(zhì)和硫化物質(zhì)含量應(yīng)當(dāng)被嚴(yán)格限定,不適宜選擇高鋁水泥。在添加的水分中,不應(yīng)當(dāng)包含干擾水泥凝固的物質(zhì),也不得將不清潔的水摻入原料,漿體配制的灰砂比宜為0.8 -1.5,水灰比宜為0.38 -0.5。
(1)錨桿的設(shè)計(jì):單根錨桿抗拔極限承載力值的計(jì)算公式為:Tuk=Σλλiqsikuili。式中Tuk為基樁抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值,ui為樁身周長(zhǎng),λi為抗拔系數(shù)(取0.5 -0.8)。單根錨桿抗拔承載力特征值Ra=Tuk/2。本工程采用底部均勻布置方式,由于抗壓工程樁底部為擴(kuò)頭,且地下室采用先順后逆的施工方法,故需要注意避讓臨時(shí)圍護(hù)墻體,抗壓工程樁樁體和豎向結(jié)構(gòu)體等$。布置原則是均勻?qū)ΨQ,受力合理,施工可行。
(2)錨桿操作前準(zhǔn)備:①應(yīng)掌握錨桿施工區(qū)建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)、地下管線等情況;②應(yīng)判斷錨桿施工對(duì)臨近建筑物和地下管線的不良影響,并擬定相應(yīng)預(yù)防措施;③應(yīng)檢驗(yàn)錨桿的制作工藝、注漿工藝并標(biāo)定注漿設(shè)備;④應(yīng)檢查原材料的品種、質(zhì)量和規(guī)格型號(hào),以及相應(yīng)檢驗(yàn)報(bào)告;
(3)錨桿成孔:錨桿的定位誤差必須小于20mm,豎向孔傾斜誤差不得大于2%,鉆孔深度超過錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度應(yīng)不小于0.5m;鉆孔采用清水循環(huán)一次鉆進(jìn)成孔法,最小孔徑不小于200mm;選擇適宜的鉆機(jī)與鉆頭,并將鉆機(jī)放到指定位置,對(duì)其進(jìn)行水平校正;鉆進(jìn)時(shí)要適當(dāng)控制清水沖孔壓力。錨桿須進(jìn)入持力層深度應(yīng)按設(shè)計(jì)要求。在鉆探小孔時(shí),應(yīng)當(dāng)將水體的壓力限制在特定壓力值內(nèi)。用于成孔的裝置應(yīng)當(dāng)保持平整和堅(jiān)固,在施工流程中,這種設(shè)施不能發(fā)生挪動(dòng),避免破壞還未成形的小孔。需要注意的是,形成鉆孔時(shí),應(yīng)當(dāng)在粉碎巖層的時(shí)候,清除留下的巖石粉末;當(dāng)鉆探到了設(shè)定的層面之后,停止向小孔內(nèi)送入空氣,并徹底清理殘留部分的粉末,保證錨桿不會(huì)生銹。
(4)沉放鋼筋:錨桿鋼筋采用等強(qiáng)的對(duì)接焊接。錨桿鋼筋必須進(jìn)行平直,并去除油污和銹跡,鋼筋接頭除采用對(duì)接焊接外,尚需滿足焊接規(guī)范。沿錨桿體每隔3 米設(shè)置一定位器,錨桿必須居中,經(jīng)檢查完畢,再行沉放。沉桿過程中應(yīng)防止錨桿桿體扭曲,桿體必須保持垂直,注漿管端部距孔底保持100mm。桿體安放后不得隨意敲擊和懸掛重物。
(5)注漿:第一次注漿壓力必須大于0.7MPa,注漿充盈系數(shù)為1.2~1.3,第二次注漿壓力必須大于2.5MPa,持續(xù)時(shí)間大于5min,并且必須在第一次注漿體達(dá)到初凝后進(jìn)行。漿體強(qiáng)度檢驗(yàn)用試塊的數(shù)量每30 根錨桿不應(yīng)少于一組,每組試塊應(yīng)不少于6 個(gè)。錨固體灌漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后,可進(jìn)行錨桿試驗(yàn)。
(6)驗(yàn)收試驗(yàn):根據(jù)相關(guān)固定,錨桿施工完成后需對(duì)錨桿的施工質(zhì)量與承載力進(jìn)行檢驗(yàn),驗(yàn)收試驗(yàn)的錨桿數(shù)量至少為總錨桿數(shù)量的百分之五(最少3 根),永久性錨桿的最大試驗(yàn)荷載應(yīng)取錨桿軸向錨桿承載力特征值的1.5 倍。
通過探討抗拔類型錨桿樁的施工案例,可以得出下述規(guī)律:首先,采用抵抗浮力的錨桿構(gòu)造來(lái)鞏固地下建筑,具有穩(wěn)定、適用和成本較低的優(yōu)勢(shì),是一種相對(duì)可靠的施工手段;其次,在正常的地下水負(fù)荷壓力下,錨桿的位置移動(dòng)幅度不能大于4 毫米;再次,如果選取了這種措施來(lái)鞏固地下構(gòu)造,那么需要對(duì)錨桿形狀的改變進(jìn)行不間斷的監(jiān)測(cè),并認(rèn)真分析得到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),了解地下水在不同時(shí)間段的浮力狀態(tài),從而避免地下建筑物上浮、向上拱起等現(xiàn)象發(fā)生。
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