文洋 肖明亮 王位榮
摘要:抗浮錨桿是建筑工程地下結(jié)構(gòu)抗浮措施的一種,用于抵抗其上建筑物向上移位而設(shè)置的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,根據(jù)其工作原理及施工特點,地下水及基礎(chǔ)土層地質(zhì)條件的復(fù)雜性極大程度上決定了抗浮錨桿施工效率和施工質(zhì)量,尤其受基巖裂隙水影響,導(dǎo)致抗浮錨桿質(zhì)量和工期難以控制。本文主要針對基巖裂隙水影響下的抗浮錨桿施工方法進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞:抗浮錨桿;基巖裂隙水;注漿止水;降水井
前言
常規(guī)的基坑降排水過程中,降水井有效降水深度體現(xiàn)在強(qiáng)透水性的卵石層或土層,巖層內(nèi)的裂隙水無法通過常規(guī)降水井排走,并往往具有強(qiáng)烈的不均勻性和各向異性。在抗浮錨桿施工時,通過采取鉆孔高壓注漿止水為主,設(shè)置小型降水井抽排為輔,通過疏堵結(jié)合,綜合處理基巖裂隙水,創(chuàng)造良好的錨桿施工環(huán)境,可大大提高施工效率,同時保證錨桿注漿和錨桿基礎(chǔ)工程質(zhì)量。
一、基巖裂隙水影響下抗浮錨桿施工方法的特點
1.1大大提高施工效率
基礎(chǔ)抗浮錨桿施工區(qū)域,基巖裂隙水豐富時提前采用鉆孔高壓注漿止水,有效遏制裂隙水不利影響的范圍,當(dāng)高壓注漿止水后,在抗浮錨桿鉆孔時發(fā)現(xiàn)局部仍存在裂隙水上涌時,可補(bǔ)充設(shè)置小型降水井進(jìn)行補(bǔ)充降水,確保各錨桿孔內(nèi)地下水壓和水位得到充分控制,不影響錨桿注漿實施,從而有序加快施工進(jìn)程,節(jié)省整體工期。
1.2?有效控制錨桿注漿的成型質(zhì)量
在基巖裂隙水影響下的錨桿施工,提前大面積處理裂隙水,創(chuàng)造了良好的錨桿施工環(huán)境,再進(jìn)行抗浮錨桿各工序施工,避免抗浮錨桿注漿和抗拔承載力檢測不合格,有效保證了工程施工質(zhì)量。
1.3有效降低材料損耗
由于基巖裂隙水得以有效控制,有效防止了錨桿注漿料隨裂隙水上涌流失,以及因錨桿注漿不合格需要返工造成的大量材料損耗。
二、適用范圍及工藝原理
2.1適用范圍
該施工方法適用于地下水位較高及基巖裂隙水較豐富的建筑工程巖石抗浮錨桿施工,地下室天然基礎(chǔ)獨立承臺范圍內(nèi)設(shè)計有密集型巖石抗浮錨桿且基巖裂隙水豐富時尤為適用。
2.2工藝原理
在基巖裂隙水的影響下,錨桿注漿施工采取鉆孔高壓注漿止水為主,設(shè)置小型降水井抽排為輔,通過疏堵結(jié)合,綜合處理基巖裂隙水。高壓注漿止水點設(shè)于設(shè)計有抗浮錨桿的獨立基礎(chǔ)承臺內(nèi)或按裂隙水分布情況布置在筏板基礎(chǔ)抗浮錨桿附近,止水點數(shù)量應(yīng)根據(jù)裂隙水量大小進(jìn)行現(xiàn)場試驗確定。由于高壓注漿時,注漿體游走于基巖裂隙中,直至承臺周邊范圍空隙基本填實才能實現(xiàn)止水目的,因此,現(xiàn)場必須先進(jìn)行鉆孔高壓注漿2天以上,待注漿體有效凝結(jié)止水后,方可進(jìn)行抗浮錨桿鉆孔及承臺開挖等后續(xù)施工。通過專業(yè)設(shè)備壓力注漿,使抗浮錨桿施工不發(fā)生跑漿、溢漿等質(zhì)量問題,保證施工質(zhì)量。
三、施工工藝操作要點
3.操作要點
3.1高壓注漿止水
1)高壓注漿止水工藝流程:注漿孔測量定位→鉆孔、清孔→孔口管埋設(shè)及孔口封堵→制漿→高壓注漿→待凝保護(hù)。
2)高壓注漿止水實施前,應(yīng)根據(jù)地下室基礎(chǔ)施工圖結(jié)合現(xiàn)場地下水實際情況,事先在基礎(chǔ)圖紙中標(biāo)明確定的注漿點位,提供給現(xiàn)場測量放線,可采用GPS定位儀或全站儀定位。
3)高壓注漿孔可采用KY125潛孔鉆機(jī)成孔,孔徑一般設(shè)定為φ100,孔深應(yīng)不小于抗浮錨桿深度,并結(jié)合裂隙水水位實際情況確定。
4)現(xiàn)場擬采用孔口封閉灌漿法,孔口管采用1m長DN20鍍鋅鋼管,管口套絲設(shè)止?jié){閥,閥門入口端加設(shè)20cm長DN20鍍鋅鋼管接駁節(jié),兩端套絲分別于止?jié){閥和后續(xù)注漿管連接。孔口管應(yīng)外露20cm便于注漿管安裝,孔口往下50cm采用水泥砂漿或細(xì)石混凝土灌實并靜置48~72h,防止注漿過程中漏漿??卓诠苈裨O(shè)及孔口封堵構(gòu)造如下圖所示:
5)高壓注漿首選耐久性好、強(qiáng)度高、滲透性強(qiáng)的普通水泥單液漿為注漿材料,在注單液漿注入量過大而難以結(jié)束,且不能達(dá)到固結(jié)效果的時候可選用水泥+水玻璃雙液漿,以縮短漿液的凝膠時間。水泥均采用42.5級普通硅酸鹽水泥。注漿壓力應(yīng)根據(jù)工程等級、灌漿部位的地質(zhì)條件,承受水頭等情況進(jìn)行分析并結(jié)合工程類比擬定。一般注漿壓力終值1.5~2MPa,施工過程中,灌漿壓力可根據(jù)注漿穩(wěn)壓具體情況進(jìn)行調(diào)整,保證注漿壓力與注入量相適應(yīng)。
3.2.2降水井輔助抽排水
1)降水井輔助抽排水工藝流程:降水井測量定位→鉆孔、清孔→下泵抽水→撤泵及灌孔封井。
2)當(dāng)基礎(chǔ)開挖后發(fā)現(xiàn),未設(shè)高壓注漿止水點的基礎(chǔ)承臺或者已設(shè)高壓注漿但止水效果仍無法完全滿足基礎(chǔ)后續(xù)施工需要時,現(xiàn)場可通過在相應(yīng)基礎(chǔ)承臺旁邊設(shè)置降水井輔助抽排地下水,確保后續(xù)施工可以順利推進(jìn)。
3)小型降水井鉆孔直徑可設(shè)為φ130,孔深應(yīng)不小于抗浮錨桿及高壓注漿孔深度。采用KY125潛孔鉆機(jī)成孔后及時清孔洗孔,可采用壓縮空氣或大流量水流沖洗,清孔后孔底殘留物厚度不應(yīng)大于20cm。
4)降水井可采用QJD5-70/8-1.1型號充油式多級井用潛水電泵,下泵前應(yīng)確保降水井清孔到位,滿足下泵深度和抽水條件。由于所設(shè)降水井主要用于抽排小范圍基巖裂隙水,基巖區(qū)域不易塌孔,故降水井內(nèi)不需設(shè)置濾水套管及砂石濾水層,但降水井孔口需設(shè)置1m長φ110PVC套管進(jìn)行孔口保護(hù),防止泥漿、雜物掉入孔內(nèi)影響抽水。下泵抽水時間計劃從基礎(chǔ)抗浮錨桿清孔開始至基礎(chǔ)防水保護(hù)層澆筑完成后3天截止,如有特殊情況應(yīng)適當(dāng)延長抽水時間,確?;A(chǔ)后續(xù)施工過程中地下水可控。抽水期間安排專人進(jìn)行降水井及水泵運行管理。
5)待基礎(chǔ)防水保護(hù)層澆筑完成后3天左右即可撤除水泵,并應(yīng)立即組織對降水井進(jìn)行灌孔封井。降水井孔徑130mm,可采用水灰比為0.45的純水泥漿進(jìn)行注漿封孔,封孔完畢后觀察12h,無異常再進(jìn)行孔口及周邊防水補(bǔ)充施工及保護(hù)。
3.2.3抗浮錨桿施工
1)按基礎(chǔ)平面布置圖中錨桿布局進(jìn)行統(tǒng)一編號,抗浮錨桿定位測量應(yīng)在土石方開挖至錨桿所在區(qū)域底板底標(biāo)高時進(jìn)行,采用全站儀或GPS定位儀,定出待施工的錨桿孔位,并做好相應(yīng)標(biāo)記。
2)錨桿孔徑及孔深根據(jù)設(shè)計要求確定,錨孔垂直度偏差不應(yīng)大于5%。當(dāng)鉆孔作業(yè)暫時中止或成孔后的后續(xù)工作不能及時開展時,孔口應(yīng)妥加保護(hù),成孔后應(yīng)在孔內(nèi)塞入編織袋等至空孔段以下,防止孔內(nèi)流進(jìn)污水和落入異物。
3)抗浮錨桿錨筋安裝前,應(yīng)進(jìn)行充分清孔,可采用壓縮空氣或大流量水流沖洗,清孔后孔底殘留物厚度不應(yīng)大于20cm。錨桿沿桿體軸線方向每隔1.5m設(shè)置中心支架,保證錨桿鋼筋保持平行,錨桿中心與錨孔中心吻合。
4)抗浮錨桿錨固體材料根據(jù)設(shè)計要求確定,一般為純水泥漿或高流動性細(xì)石混凝土??垢″^桿灌漿完成后,應(yīng)對灌漿孔口進(jìn)行保護(hù),待凝后視情況進(jìn)行孔口補(bǔ)漿,確保抗浮錨桿有效長度及與基礎(chǔ)墊層底面交界良好。
四、結(jié)束語
通過大面積提前處理基巖裂隙水,創(chuàng)造良好的錨桿施工環(huán)境,再進(jìn)行抗浮錨桿各工序施工,避免抗浮錨桿注漿和抗拔承載力檢測不合格,從而顯著提高抗浮錨桿施工一次合格率。該施工方案具有作業(yè)點位靈活,避免大面積開挖溝槽或盲溝,對作業(yè)點周邊區(qū)域影響小,基巖裂隙水處理措施針對性強(qiáng),值得推廣應(yīng)用。
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作者簡介:
文洋(1986.05)男(漢族),湖南長沙人,畢業(yè)于蘭州理工大學(xué),現(xiàn)任職于中建三局第一建設(shè)工程有限責(zé)任公司,主要從事建筑施工管理工作。
(作者單位:中建三局第一建設(shè)工程有限責(zé)任公司)