廖坤陽,韓 偉
(福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建 南平 353000)
在濱江或?yàn)I河地區(qū),地下建筑往往容易受到地下水的影響。在基礎(chǔ)施工過程中,由于初期結(jié)構(gòu)自重較低且不足以抵抗地下水浮力,容易出現(xiàn)基礎(chǔ)整體上浮、上部建筑物傾斜或基礎(chǔ)地板出現(xiàn)開裂等破壞現(xiàn)象。解決抗浮問題的方法很多,常用的有壓重法(適當(dāng)增加結(jié)構(gòu)自重或配重)、井點(diǎn)降排水法、抗浮樁法和抗浮錨桿法??垢″^桿是將預(yù)應(yīng)力錨筋錨固于穩(wěn)定地層中,通過其抗拉強(qiáng)度產(chǎn)生的拉應(yīng)力及地基土與錨固體的摩擦力產(chǎn)生的抗拔力來約束基礎(chǔ)上浮的趨勢,解決地下建筑抗浮的問題。由于其施工技術(shù)成熟,結(jié)構(gòu)單點(diǎn)受力較小且計(jì)算方便、施工方便快捷、施工工期短、成本較為經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn),在基礎(chǔ)抗浮設(shè)計(jì)施工中得到了廣泛的應(yīng)用。
浦城縣體育中心項(xiàng)目位于浦城縣興浦路北側(cè),東臨南浦北路,西臨興華北路,北側(cè)緊鄰浦城永暉·豪布斯卡大型城市商業(yè)綜合體。本工程總用地面積51363.7m2,總建筑面積 19811.14m2,其中地上 977.59m2,地下18833.55m2。設(shè)計(jì)地下一層為停車庫、設(shè)備用房,地上為田徑場跑道、籃球場、羽毛球場、主看臺、地面附屬用房及配套景觀工程等。體育場設(shè)計(jì)等級為丙級,看臺座位數(shù)量855個。本工程抗震設(shè)防類別為丙類,結(jié)構(gòu)安全等級為二級,所在地區(qū)為6度抗震設(shè)防烈度,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g。基礎(chǔ)形式采用筏板基礎(chǔ),設(shè)計(jì)等級為乙級,混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別為二(a)類,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年。地下部分框架抗震等級為三級。
表1 各土層分布及物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)
根據(jù)《浦城縣丹桂廣場及城市綜合體工程巖土工程勘察報(bào)告》揭示,擬建場地土層自上而下分布情況見表1。
本工程建筑相對于黃海高程229.40,地下室筏板底標(biāo)高-6.50m,基坑四周現(xiàn)有地面自然標(biāo)高約為228.0~229.0m,開挖影響范圍內(nèi)建筑物基坑開挖深度約6.50m,支護(hù)總周長約為830m。經(jīng)地質(zhì)勘察資料顯示,該場地地下水水位較高,最高水位為地面以下1.5m左右,對筏板基礎(chǔ)產(chǎn)生近5m的水頭差。
經(jīng)計(jì)算,本工程地下水浮力設(shè)計(jì)值為150kPa,僅靠地下室結(jié)構(gòu)自重不足以平衡地下水浮力,故需設(shè)置抗浮錨桿等措施來維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
抗浮錨桿設(shè)計(jì)使用年限50年,錨固體為Ⅱ級抗拔安全等級,安全系數(shù)為2.0??垢″^桿采用梅花形布置,中距為1500mm,局部做加密處理,共1995根。單根錨桿抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值(暫定)為300kN,錨孔孔徑200mm。錨筋采用3 22螺紋鋼呈三角形布置,要求進(jìn)入巖土層有效深度為8.5m。鋼筋居中支架采用38@3000與錨筋焊接,每隔1.5m加1段50mm長125的固定鋼筋與錨筋焊接。錨筋保護(hù)層厚≥25mm,注漿采用補(bǔ)償收縮普通水泥漿,強(qiáng)度≥42.5MPa,水泥砂漿強(qiáng)度≥30MPa。
抗浮錨桿施工順序的合理與否,將直接影響施工質(zhì)量、安全及工程進(jìn)度等。本文結(jié)合工程的實(shí)際情況,對抗浮錨桿施工的流程做簡要介紹。具體工藝流程如圖1所示。
圖1 抗浮錨桿施工工藝流程圖
抗浮錨桿施工前應(yīng)編制專項(xiàng)施工方案,明確抗浮錨桿的施工方法及工藝流程,項(xiàng)目部根據(jù)方案落實(shí)人材機(jī)的供應(yīng)計(jì)劃做好錨筋的加工預(yù)制工作,建立各項(xiàng)試驗(yàn)送檢及管理監(jiān)督制度。按規(guī)定提出開工申請報(bào)告,并按要求進(jìn)行基本試驗(yàn),記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)并用于確定有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。
據(jù)方案落實(shí)人材機(jī)的供應(yīng)計(jì)劃、做好錨筋的加工預(yù)制工作,建立各項(xiàng)試驗(yàn)送檢及管理監(jiān)督制度。按規(guī)定提出開工申請報(bào)告,并按要求進(jìn)行基本試驗(yàn),記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)并用于確定有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。
根據(jù)抗浮錨桿平面布置圖對所有錨桿進(jìn)行統(tǒng)一編號,再以業(yè)主提供的控制點(diǎn)為基準(zhǔn),利用水準(zhǔn)儀、全站儀進(jìn)行現(xiàn)場定位放線,確定每個錨桿的坐標(biāo)方位,用油漆、鐵釬標(biāo)明錨孔位置。鉆機(jī)進(jìn)出場先將控制點(diǎn)引測到四周龍門板樁上并加以保護(hù),作為施工測量的控制依據(jù)。
抗浮錨桿采用HXY-500型鉆機(jī)螺旋鉆進(jìn)成孔工藝,鉆頭直徑為200mm。鉆機(jī)就位前,應(yīng)對場地進(jìn)行必要的平整和硬化,便于鉆機(jī)行走及機(jī)身的垂直穩(wěn)定。鉆機(jī)安裝就位后,應(yīng)對錨孔位置、垂直度進(jìn)行校正。
鉆機(jī)校正完后,利用液壓鉆鉆進(jìn)施工,并隨著深度的增加適時接長鉆桿后繼續(xù)鉆進(jìn)。直至鉆到設(shè)計(jì)深度應(yīng)避免立即停鉆,需穩(wěn)鉆1~2min,保證端頭的直徑滿足設(shè)計(jì)要求。鉆進(jìn)過程中,應(yīng)及時、準(zhǔn)確地記錄施工情況,認(rèn)真檢查鉆孔的深度和傾斜度。終孔后及時清理孔內(nèi)余渣,并通知業(yè)主或監(jiān)理進(jìn)行現(xiàn)場量測,驗(yàn)收同意后進(jìn)入下一道施工工序。
預(yù)應(yīng)力錨筋及支架鋼筋應(yīng)事先在加工棚預(yù)制好。為防止鋼筋銹蝕,需現(xiàn)場搭設(shè)簡易防護(hù)棚,保證場地四周排水通暢,必要時可對場地進(jìn)行硬化處理。錨筋應(yīng)按要求下料,斷面平整,誤差應(yīng)控制在范圍內(nèi)。錨筋安放時應(yīng)防止彎曲受扭,采用自制的固定架將錨筋吊運(yùn)至孔口,由專人扶正緩緩下放至孔內(nèi)。為保證錨筋錨固段的長度,可采用焊接短鋼筋來架立錨筋,并通過調(diào)整架立鋼筋的位置來確保錨筋的保護(hù)層厚度。
孔道灌漿通常采用孔底壓漿法??稍阱^筋下放時預(yù)埋一根注漿管(距孔道約30cm左右)?,F(xiàn)場嚴(yán)格按照配
合比拌制M30水泥砂漿,要求水灰比控制在0.45,水泥采用PO42.5。壓漿應(yīng)分兩道進(jìn)行,初次壓漿壓力在0.4~1MPa,待終凝前或強(qiáng)度≥5MPa時進(jìn)行二次壓漿,并適當(dāng)摻入6%的膨脹劑,壓力在1~1.5MPa。整個壓漿過程應(yīng)連續(xù),至孔口有廢漿溢出,排出漿液無水沫氣體時,即可停止注漿,再對出漿口和孔眼進(jìn)行封閉。
孔道灌漿完畢應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),在未達(dá)到規(guī)定齡期前,不得移動錨固體或在其上施加荷載。養(yǎng)護(hù)期間做好相應(yīng)記錄,對存在問題及時進(jìn)行整改處理。及時清理錨筋表面的垃圾、油污等,保證施工現(xiàn)場的整潔。
錨筋張拉鎖定應(yīng)在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上時方可進(jìn)行,并通知第三方進(jìn)行驗(yàn)收檢測,錨桿的驗(yàn)收應(yīng)在業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等單位共同見證下進(jìn)行。
錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)是將大于設(shè)計(jì)軸力值的短期荷載施加在錨桿上,用于檢驗(yàn)錨桿的安全系數(shù)是否與設(shè)計(jì)要求相近。經(jīng)試驗(yàn)測得,錨頭的彈性位移小于自由段與1/2錨固段之和的理論彈性伸長值,說明錨桿軸向抗拔力達(dá)到設(shè)計(jì)要求的300kN。
在浦城縣體育中心項(xiàng)目基礎(chǔ)抗浮錨桿的工程實(shí)踐中,嚴(yán)格按照上述工藝流程組織施工,加強(qiáng)對抗浮錨桿質(zhì)量控制點(diǎn)的管理,有效控制了抗浮錨桿的施工質(zhì)量,取得了十分顯著的效果。在后期的運(yùn)營過程中,未見抗浮錨桿破壞、地面隆起或基礎(chǔ)滲水等質(zhì)量問題。實(shí)踐證明,由于抗浮錨桿施工技術(shù)成熟,結(jié)構(gòu)單點(diǎn)受力較小、施工速度快、成本較為經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn),將越來越廣泛地用于基礎(chǔ)抗浮設(shè)計(jì)施工中。
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