隨著房建工程基坑開挖深度的增加,抗浮問題日漸突出。對于房建抗浮承載力要求不高的工程采用抗浮錨桿,傳統(tǒng)拉力型錨桿的荷載依賴其固定端桿體與灌漿體接觸的界面上的粘結(jié)應(yīng)力由頂端向底端傳遞的。錨桿工作時,固定端的漿體極易出現(xiàn)裂縫,防腐性能差。對于抗浮設(shè)計承載力較高的工程項目,傳統(tǒng)的拉力型錨桿不能滿足施工需求。
東洲人才租賃房項目位于杭州市富陽區(qū)東洲街道橫山區(qū)塊,地塊南側(cè)為規(guī)劃道路及農(nóng)居點,東側(cè)為規(guī)劃住宅用地,西、北兩側(cè)為自然山體。
建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模:總用地面積約33335平方米,約50畝,總建筑面積為55243.57平方米,其中地上建筑面積33420.57平方米,地下建筑面積21823平方米。
本項目設(shè)計防腐抗浮錨桿共392根,抗浮等級為乙級。防腐處理的目的是防止錨固體系鋼材銹蝕提高抗浮錨桿耐久性,滿足抗浮穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)要求,抗浮構(gòu)件及設(shè)施的耐久性年限不少于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限。
①鋼材:本工程抗浮錨桿中采用15.2mm規(guī)格緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線,其性能滿足《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224-2014)的規(guī)定;鋼產(chǎn)品標(biāo)記為:RPSR-180-540 15.2-1860 JG/T 369-2012。
②緩凝粘合劑的標(biāo)準(zhǔn)張拉期為180d,標(biāo)準(zhǔn)固化時間為540d。緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線須在張拉適用期內(nèi)完成張拉。根據(jù)現(xiàn)場施工進(jìn)度要求,在施工之前如需調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)張拉適用期與標(biāo)準(zhǔn)固化時間,由施工單位提出經(jīng)設(shè)計單位確認(rèn)后調(diào)整。緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋是由鋼絞線、緩粘結(jié)膠粘劑和凹凸不平PE材料組成。外包PE表面必須有凹凸不平的壓痕,15.2mm規(guī)格緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋肋高不得低于1.5mm,肋中緩凝粘合劑充盈。15.2mm緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋重量為1.35kg/m。采用直徑為15.2mm高強(qiáng)低松馳鋼絞線,fptk=1860MPa,彈性模量Ep=195GPa。
③錨具:張拉端采用YJM-17全封閉防腐錨具體系,固定端采用JYM-17防腐錨具體系,低應(yīng)力狀態(tài)下宜采用防松夾片錨,錨具、夾片的硬度及靜載錨固性能須滿足《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》GB/T14370-2015和《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ85-2010的規(guī)定,并提供生產(chǎn)廠家質(zhì)保書或合格證。
④錨桿漿體材料:采用強(qiáng)度等級不低于M35水泥漿,拌合用水采用施工用水,水泥采用普通硅酸鹽水泥(P.O42.5R),強(qiáng)度等級不低于42.5MPa,注漿水灰比宜為0.50。水泥漿攪拌均勻,隨拌隨用,防止初凝,漿液應(yīng)在初凝前用完,并防止石塊、雜物等材料混入漿液。
⑤止水環(huán):墊層與抗浮錨桿交界處安裝一道金屬止水鋼環(huán),基礎(chǔ)底板厚度范圍內(nèi)緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線安裝兩道橡膠止水環(huán),遇水膨脹,隔絕地下滲水。
圖1 預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿示意圖
⑥施工主要設(shè)備有空壓機(jī)、錨桿鉆機(jī)、注漿機(jī)、砂漿攪拌機(jī)、電焊機(jī)、切割機(jī)等。
測量放線——鉆孔機(jī)就位(調(diào)平)——錨桿成孔、清孔——錨索下放——注漿——筏板施工——第二次澆筑——待強(qiáng)度達(dá)到要求后——安裝錨具——張拉——錨固端施工。
2.3.1 測量放樣
①根據(jù)基礎(chǔ)平面布置圖進(jìn)行放樣,確定錨桿位置,測量放線過程中做好記錄,檢查無誤后報監(jiān)理審核、審核無誤,方可施工。
②在抗浮設(shè)計范圍外設(shè)置復(fù)核點,標(biāo)注清晰,方便測量方案及檢查使用,同時保證施工過程中方便進(jìn)行復(fù)測,并確保孔位的準(zhǔn)確。
③孔位放樣點位保證偏差小于20mm。
④提前清理施工區(qū)域內(nèi)障礙及相關(guān)管線的調(diào)查,確保施工順利進(jìn)行。
2.3.2 鉆孔
錨桿位置確定后,移動鉆機(jī)到位,調(diào)整、對準(zhǔn)孔位下鉆。在鉆孔進(jìn)過程中,經(jīng)常檢測錨桿位置、垂直度,防止鉆孔偏位、傾斜。錨桿持力層以強(qiáng)風(fēng)化花崗巖或中風(fēng)化花崗巖為持力層,錨桿以樁長控制。
2.3.3 成孔和清孔
錨桿成孔直徑為200mm,本土層錨桿長度10m,共392根。錨孔偏斜度不應(yīng)大于1%。鉆孔深度不應(yīng)小于錨桿設(shè)計長度,也不宜大于錨桿設(shè)計長度500mm。
①粘土層成孔。
1)確定錨桿孔位后,移動鉆機(jī)到位,然后用木方將鉆機(jī)墊平穩(wěn),保證施工過程中鉆機(jī)不會有較大的晃動而影響成孔施工。
2)鉆孔前,調(diào)整鉆桿的垂直度,使鉆頭對準(zhǔn)施工的錨桿孔位,且傾斜傾角允許偏差為±1°。
3)錨桿成孔直徑為200mm,鉆孔位置縱橫向偏差均不得大于±50mm,錨桿的鉆孔必須詳細(xì)做好施工記錄。
4)采用螺旋鉆頭成孔,在鉆進(jìn)過程中,應(yīng)精心操作,精神集中,合理掌握鉆進(jìn)參數(shù),合理掌握鉆進(jìn)速度,防止埋鉆、卡鉆等各種孔內(nèi)事故。一旦發(fā)生孔內(nèi)事故,應(yīng)爭取一切時間盡快處理,并備齊必要的事故打撈工具。另外若出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象,及時采用泥漿進(jìn)行護(hù)壁操作。
5)達(dá)到設(shè)計深度后,不得立即停鉆,穩(wěn)鉆1min清空孔內(nèi)浮土。
②巖石潛孔成孔。
1)巖石潛孔成孔本工藝的重點,正式施工前,需在相同地質(zhì)條件下試驗,確定潛孔施工參數(shù),確保直徑、長度等滿足設(shè)計要求。
2)鉆機(jī)鉆至土巖界面后,將螺旋鉆頭換成潛孔鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)。若地層條件較差,塌孔歷害時,采用套管跟鉆工藝。
3)潛孔施工過程中,用高壓空氣將產(chǎn)生的巖石碎屑等高速吹出,確保孔內(nèi)干凈且滿足后續(xù)施工要求。
2.3.4 錨索桿體安放應(yīng)嚴(yán)格遵守以下規(guī)定
①嚴(yán)格按圖紙設(shè)計尺寸下料,每根緩粘結(jié)鋼絞線偏差值不應(yīng)大于50mm,每根張拉端操作長度不小于1000mm。
②緩粘結(jié)鋼絞線端部剝除部分PE外套進(jìn)行擠壓,鋼絞線露出擠壓錨1~5mm,套上固定端墊板,澆筑硬化固定端,拆模后刷兩道防水劑。
③預(yù)應(yīng)力錨桿組裝前清除緩粘結(jié)鋼絞線表面的污漬,每隔1000mm安裝一塊隔離架對中,用綁扎固定。
④插放錨桿時,應(yīng)防止預(yù)應(yīng)力筋扭壓、彎曲,桿體放入角度與鉆孔角度保持一致。
⑤底板鋼筋綁扎完成后,逐根安裝橡膠止水環(huán)和焊接張拉端墊板,用聚苯乙烯泡沫板預(yù)留張拉槽。
2.3.5 注漿
注漿管與鋼絞線綁扎在一起放入鉆孔,澆筑的導(dǎo)管端頭到固定端面層的距離不小于100mm。一次注漿時,由下到上連續(xù)注漿至孔口冒出均勻水泥漿為止,注漿壓力為0.8MPa;二次注漿在初次注漿強(qiáng)度達(dá)到5.0MPa后進(jìn)行,注漿壓力2.5-3MPa,每延米水泥用量不少于50kg。注漿作業(yè)開始和中途停止較長時間,再作業(yè)時,要用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及注漿管路。對承載體附近應(yīng)采取可靠措施,避免出現(xiàn)夾泥、空洞。二次注漿管在底板以下1.5m范圍采用DN15鋼管,其下采用DN20PE塑料管;鋼管頂部出露底板底面0.5m,二次注漿完成后切除??變?nèi)補(bǔ)漿:水泥初凝后及時檢查孔內(nèi)漿液是否滿漿,漿體液面下降時及時補(bǔ)漿。
2.3.6 張拉與封錨
待底板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的100%之后,方可進(jìn)行張拉。本抗拔錨桿工程全面施工前應(yīng)進(jìn)行抗拔試驗,試驗錨桿共6根。本工程抗拔承載力特征值Nka取270kN,試樁錨桿張拉力F1按2倍測抗拔承載力特征值540kN控制。
施工錨桿鎖定張拉力F2按365kN控制,張拉時應(yīng)采用應(yīng)力控制為主、應(yīng)變校核的方法進(jìn)行。實測伸長值力記錄。與計算值的偏差應(yīng)在-6%至+6%范圍之內(nèi),施工中應(yīng)做好現(xiàn)場施加預(yù)應(yīng)力記錄。張拉應(yīng)均勻、有序,避免局部區(qū)域內(nèi)集中張拉對鄰近錨桿的不利影響,張拉過程中禁止擾動筋體、千斤頂或其他錨夾具。
預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后須及時對錨具進(jìn)行防腐保護(hù)處理,嚴(yán)格做好封端工作,具體步驟為:
①采用砂輪片切除多余鋼絞線,禁止采用電弧切割,外露鋼絞線長度≥30mm。
②清理張拉端周圍建筑垃圾,涂刷兩道水泥基滲透結(jié)晶防水材料。
③用同標(biāo)號微膨脹細(xì)石混凝土封堵張拉端并振搗密實。
錨桿施工完成達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行驗收試驗,驗收試驗的錨桿數(shù)量取總數(shù)的5%,且不少于6根。具體驗收試驗應(yīng)按《建筑工程抗浮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ476-2019)附錄H的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
錨桿錨固質(zhì)量無損檢測要求:本工程錨桿應(yīng)按JGJ/T182-2009《錨桿錨固質(zhì)量無損檢測規(guī)程》進(jìn)行錨桿錨固質(zhì)量無損檢測;檢測內(nèi)容應(yīng)包括錨桿桿體長度和錨固密實度檢測;采用聲波反射法進(jìn)行檢測。檢測數(shù)量不低于總錨桿數(shù)量的10%,且每批不宜少于20根。
待完成錨桿基本試驗后,須對錨桿設(shè)計承載力和入巖深度等設(shè)計參數(shù)進(jìn)行復(fù)核和更新。
在所有抗浮錨桿強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計要求前,應(yīng)持續(xù)進(jìn)行降水,將地下室范圍內(nèi)的地下水降至底板底標(biāo)高500mm以下。
抗浮設(shè)計等級為乙級及以上,采取控制地下水位及其聯(lián)合方法的抗浮工程應(yīng)進(jìn)行水位和抗浮穩(wěn)定性狀態(tài)監(jiān)測。
本錨桿工程后期應(yīng)按《建筑工程抗浮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ476-2019)的要求進(jìn)行監(jiān)測后維護(hù)。
降水停止時間:待主體結(jié)構(gòu)封頂及地下室頂板覆土完成后才可停止降水,覆土厚度需滿足建筑要求。
施工期間降水要求:主體結(jié)構(gòu)封頂及地下室頂板覆土完成前地下水位需要降至地下室底板下0.5m。
施工前準(zhǔn)備工作質(zhì)量保證措施:
①建立健全工程質(zhì)量責(zé)任制,管理人員各司其責(zé),嚴(yán)格把關(guān)每一道工序,確保本工程質(zhì)量。建立質(zhì)量管理體系:成立以項目經(jīng)理為第一責(zé)任人、技術(shù)負(fù)責(zé)人和專職質(zhì)量檢查員組成的項目質(zhì)量管理小組。各施工工點負(fù)責(zé)人及專職質(zhì)量檢查員對各班組、工序的質(zhì)量進(jìn)行全面的檢查。
②制定質(zhì)量方針和質(zhì)量目標(biāo),抓好質(zhì)量教育工作,提高工作人的質(zhì)量培訓(xùn)。建立質(zhì)量管理制度,包括開竣工檢查制度、隱蔽工程檢查制度、工程質(zhì)量“三檢制”、工程質(zhì)量檢查制、質(zhì)量定期報告等制度。并樹立“百年大計,質(zhì)量第一”的觀念。
③應(yīng)對錨桿進(jìn)行性能試驗(破壞性抗拔試驗),以確定錨桿的極限承載力,檢驗錨桿在超過設(shè)計拉力并接近極限拉力條件下的工作性能和安全程度,以便在正式使用前調(diào)整錨桿結(jié)構(gòu)參數(shù)或改進(jìn)錨桿的制作工藝,保證施工質(zhì)量。
④材料進(jìn)場,加強(qiáng)材料檢查驗收,嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān),用于本工程材料,必須具備正式的出廠合格證、檢驗報告及質(zhì)量保證說明書,對于進(jìn)場材料要嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行抽樣檢驗,檢驗方法因符合《建筑材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與管理規(guī)程》。
⑤測量人員根據(jù)甲方提供基準(zhǔn)點,與監(jiān)理進(jìn)行復(fù)驗,并做好保護(hù)。
⑥項目經(jīng)理和技術(shù)負(fù)責(zé)開工前對施工現(xiàn)場進(jìn)行自查,不合格堅決整改。合格后填寫開工申請單,報總監(jiān)審批。
施工過程質(zhì)量保證措施:
①嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量管理體系,堅持各道工序“三檢制”。
②堅持各道工序驗收合格,方可進(jìn)行下道工序的原則。
①注漿完畢的抗浮錨桿,應(yīng)按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
②因基坑機(jī)械施工,為防止抗浮錨桿破壞,采用PE管保護(hù)。
③抗浮錨桿露出筏板面桿體部分附近不允許其他材料堆放。
④對伸出工作面的鋼鉸線采用PE管保護(hù),并用膠帶纏綁固定,防止鋼絞線破壞,并做好明顯標(biāo)記。
為防止在筏板施工過程中,因材料運(yùn)輸、鋼筋焊接、砼澆筑等工序施工時破壞抗浮錨桿外套PE,應(yīng)采取如下措施:
①抗浮錨桿桿體采用PE管保護(hù),防止破壞,直到張拉開始方可拆除。
②禁止在抗浮錨桿鋼絞線部位進(jìn)行焊接及氧焊工作。
③在砼澆筑前,對鋼絞線全部進(jìn)行檢查,并安裝橡膠止水環(huán)和焊接張拉端墊板,用聚苯乙烯泡沫板預(yù)留張拉槽。如果有破壞部位,應(yīng)及時用膠帶包裹好,并在表面刷環(huán)氧樹脂進(jìn)行加強(qiáng)保護(hù)。
本工程預(yù)應(yīng)力防腐抗浮錨桿施工全過程嚴(yán)抓狠管,按期保質(zhì)保量的完成施工任務(wù),為后續(xù)工程施工奠定堅實的基礎(chǔ)。通過本工程的施工,為今后類似工程的提供寶貴的經(jīng)驗。