摘要 在地下水位較高，有抗浮要求的項目，采用新型籠芯囊抗浮錨桿可以提升施工效率，提升錨桿施工質(zhì)量，降低成本。結(jié)合工程實例，介紹了壓力型籠芯囊抗浮在項目的應用情況，材料的施工工藝；針對在施工中出現(xiàn)的常見質(zhì)量問題，進行了原因分析和應對措施的介紹。

關(guān)鍵詞 抗??；籠芯囊；質(zhì)量問題；原因分析；應對措施

中圖分類號 TU476⁺.9 文獻標志碼 A

0引言

地基與基礎(chǔ)工程是建筑物的重要分部，在重要的建筑物中，對地基與基礎(chǔ)的要求都是按照甲級地基進行設(shè)計，同時結(jié)合勘察階段的情況，如果地下水位過高，必須進行抗浮設(shè)計，甲級地基的抗浮設(shè)計也應該達到甲級抗浮標準［1］。

在傳統(tǒng)的抗浮錨桿設(shè)計中，采用鋼筋作為桿體，然后在鋼筋中間灌入碎石、水泥漿等方式作為抗浮結(jié)構(gòu)。而籠芯囊錨桿底部桿體與注入囊袋內(nèi)的水泥漿和鋼絲籠凝結(jié)形成一個鋼絲籠水泥結(jié)石囊體，該有筋囊體與錨桿桿體共同組成為錨桿的主要受力結(jié)構(gòu)。錨桿桿體在底部形成一個強度較高的鋼絲籠水泥結(jié)石體，兼有壓力型錨桿的特征，水泥結(jié)石體的應力狀態(tài)由拉剪受力變?yōu)閴杭羰芰?，受力狀態(tài)得到改善，不僅自身力學強度得到提高，并使其與孔壁土體的摩阻力整體得到提高［2］。在錨桿長度相同的條件下，錨桿抗拔力高，在所需抗拔力相同的條件下，可以節(jié)省錨桿長度［3］。

本文主要介紹壓力型籠芯囊錨桿在宜賓臨港新區(qū)大學科技園項目的施工情況。

1工程概況

勘察期間對項目場地鉆孔測得混合地下水位為306.85～310.92m。項目場地地下水位較高，且地下水順原始地形沿溝谷區(qū)自高向低沿沖溝匯集、排泄，受大氣降水、地表水體等滲透補給，如遇雨季，水量及水位受地表水及大氣降水影響較為明顯。因此，項目基礎(chǔ)存在抗浮需求［1］。與傳統(tǒng)等直徑抗浮錨桿相比，壓力型籠芯囊抗浮錨桿具有承載力高、變形小、抗腐蝕耐久性好、效率高和成本低等優(yōu)點?；诖?，項目特采用壓力型籠芯囊抗浮錨桿，施工區(qū)域主要在項目北塔主樓、裙樓和中塔裙樓區(qū)域。此區(qū)域底層主要為中風泥巖層、中風化泥質(zhì)砂巖、中風化砂巖［3］。

壓力型籠芯囊抗浮錨桿的抗拔力特征值為450kN。桿體采用PSB930型鋼筋，錨桿鋼筋的預留筋錨入抗水板中，設(shè)置250mm×250mm×40mm的鋼板錨板。上部錨入抗水板底板內(nèi)長度d不小于300mm，分兩部分，錨固段設(shè)置40CR鋼墊板，鋼墊板上端采用M40mm預應力螺母將鋼筋與墊板固定，下端設(shè)置有螺旋筋支撐在墊層上。錨桿桿體防腐為Ⅰ級防腐，頸部防護筒到錨桿底部螺母承載體前端位置的桿體上涂刷防腐瀝青后安裝隔離管，將桿體與地下水土完全隔離。錨桿底部為籠芯囊袋，由采用結(jié)構(gòu)鋼絲的箍筋和縱筋組成，囊袋口設(shè)置有排氣孔和注漿孔，連接排氣管和注漿管。囊袋安裝時采用雙拼承載體將囊袋下端袋布套壓在桿體鋼筋上并咬合鎖緊，防止漏漿。錨桿底部通過螺紋承載體固定籠芯囊袋［3］（圖1）。

本工程壓力型籠芯囊抗浮錨桿采用干法鉆進成孔注漿施工。成孔后先用注漿管插入錨孔底部往錨孔內(nèi)注入水灰比1.0的純水泥漿洗孔。當孔口溢出的漿液不含泥土泥漿且顏色和濃度與注入漿液一致時，方可停止注漿。水泥漿洗孔完成后下放錨桿入孔，并立即向籠芯囊袋注漿。囊袋內(nèi)采用水灰比0.5的水泥漿，由注漿管注入，待排氣管口排出的漿液顏色和濃度與灌入的漿液相同，且不含氣泡時，方可停止注漿。

2壓力型籠芯囊錨桿的施工

2.1籠芯囊錨桿施工工藝

籠芯囊錨桿施工工藝流程為制錨—錨孔鉆孔、擴孔—下錨—囊袋注漿—漿體養(yǎng)護—檢測—安裝螺旋鋼筋—安裝錨板（圖2）。

2.1.1囊袋安裝

將籠芯囊安裝在桿體上，同時將承載體（厚度不小于20mm）安裝在桿體上并用囊袋包裹，用卡箍將囊袋兩頭鎖死。將囊袋注漿管旋接在囊袋注漿口上，根據(jù)廠家交底，注漿管可以采用鍍鋅鋼管，也可以采用其他材質(zhì)的管件，但是要保證連接緊密，不影響注漿效果。

2.1.2止水套筒安裝

止水套筒按照，先綁扎生料帶，再安裝橡膠防護套用密封固定件封閉牢固，然后將止水套筒安裝在外面。止水套筒的高度要保證露出墊層10cm，在施工中要預先確定標高，保證鉆孔深度準確，不能太深，如果孔太深，可能導致止水套筒全部埋入孔內(nèi)，起不到止水效果（圖3）。

2.1.3鉆孔

錨桿孔位偏差不大于100mm，鉆頭直徑應小于設(shè)計鉆孔直徑3mm。鉆孔角度偏差不應超過±2°。深度不應小于設(shè)計長度，本工程設(shè)計要求錨入中風化巖不小于8m。以下情況應采用套管護壁鉆孔：

（1）存在不穩(wěn)定的地層。

（2）存在受擾動易出現(xiàn)涌砂流土的粉土。

（3）存在易塌孔的砂層。

（4）存在易縮頸的淤泥等軟土地層［4］。

清孔：鉆孔完成后清孔，將孔內(nèi)殘渣和泥漿清洗干凈，可采用清水或高壓風。

2.1.4錨孔注漿

注漿材料應采用強度等級不小于42.5的普通硅酸鹽水泥，應采用純水泥漿，水灰比宜為0.6～0.8，不得使用水泥砂漿。注漿應自下而上進行，先將注漿管伸入孔底，再開始注漿。當孔口溢出的漿液不含泥土泥漿且顏色和濃度與注入的漿液一致時，方可停止注漿［4］。

2.1.5囊袋注漿

下錨后應立即對囊袋注漿，漿液濃度應采用密度計測量，重度應大于18.2kN/m³。采用強度等級不小于42.5的普通硅酸鹽水泥；水灰比0.5，注漿體強度M35，囊袋注漿漿液的重度必須大于錨孔注漿的重度。注漿體的標準養(yǎng)護條件下28天軸心抗壓強度標準值不低于23.4MPa。試塊按照30根錨桿一組或每天不少于1組制備，每組試塊不少于6塊。注漿管路上宜安裝注漿監(jiān)控儀，全程監(jiān)控囊袋注漿。注漿時，注漿監(jiān)控儀顯示囊袋張開直徑達到設(shè)計值且監(jiān)控儀提示“停止”之后，方可注漿。囊袋的體積為47.1L，注漿體積不應小于50L，最好達到60L。排氣管先排氣，后排水，然后冒出濃漿，冒出濃漿后排氣管應自動封閉，然后進入囊袋擴張階段［6］，這時應繼續(xù)注漿。

3常見質(zhì)量問題及原因分析

現(xiàn)場QC小組通過分析數(shù)據(jù)，確定了籠芯囊錨桿在施工中常見的質(zhì)量問題排序，囊袋注漿不合格和外露錨固長度尺寸不合格為主要質(zhì)量問題，占比為76.6%。

3.1囊袋注漿不合格

囊袋注漿不合格主要又體現(xiàn)在未注漿完成就提前停止注漿；囊袋內(nèi)外采用水灰比相同的水泥漿。

3.1.1未注漿完成就提前停止注漿

現(xiàn)場籠芯囊錨桿施工隊伍使用的是GZJB-Ⅱ液壓雙液注漿泵，該泵通過注漿管與籠芯囊袋相連，并將水灰比0.5的水泥漿注入囊袋中。囊袋頂部設(shè)有排氣管，當囊袋注漿完成時，排氣管會排出水泥漿。待排氣管口排出的漿液顏色和濃度與灌入的漿液相同，且不含氣泡時，方可停止注漿。但之前小規(guī)模施工過程中發(fā)現(xiàn)，在壓力注漿過程中，較難以視覺角度判斷排氣管排出水泥漿濃度和顏色是否與注入時一致。而且排氣管口徑較小，是否仍在排出氣泡同樣難以判斷。

3.1.2囊袋內(nèi)外采用水灰比相同的水泥漿

籠芯囊錨桿囊袋內(nèi)注入水泥漿水灰比設(shè)計要求為0.5，囊袋外錨孔注入水泥漿水灰比設(shè)計要求為1.0。這樣設(shè)計的目的是為了讓囊袋內(nèi)外水泥漿重度產(chǎn)生差異，囊袋內(nèi)注入的0.5水灰比的水泥漿重度更大。注完水泥漿后，籠芯囊錨桿能在自重應力作用下，下沉在錨孔底部標高位置，而不容易發(fā)生上浮。

在籠芯囊錨桿施工現(xiàn)場調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，錨桿施工班組在進行錨孔和囊袋注漿時，囊袋內(nèi)外采用了同種水灰比的水泥漿，內(nèi)外水泥漿水灰比均為0.5。工人為了施工方便，將囊袋外的水泥漿水灰比從1.0改為統(tǒng)一的0.5，誤以為在提升強度的同時還能提高施工便利度。小組成員發(fā)現(xiàn)該施工現(xiàn)象后，立即讓施工班組進行整改，按照施工要求進行注漿。但之前囊袋內(nèi)外采用0.5同種水灰比的水泥漿注漿后，錨桿外露錨固段尺寸和囊袋注漿質(zhì)量也能滿足驗收要求，不會產(chǎn)生太大影響。

3.2錨固長度外露不滿足要求

根據(jù)現(xiàn)場施工的經(jīng)驗進行分析，錨固長度外露尺寸不滿足要求，主要由以下四點造成：錨孔深度控制不準確；止水套筒安裝位置不對。

3.2.1錨孔深度控制不準確

隨機測量了現(xiàn)場8個錨孔點位的鉆孔深度，最終結(jié)果見表1。

根據(jù)8個錨孔點位鉆孔深度結(jié)果統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，8個錨孔點位鉆孔深度均出現(xiàn)了不同程度的超挖現(xiàn)象，超挖深度在0.1～0.3m范圍內(nèi)。若直接在取樣錨孔內(nèi)下放錨桿，會導致錨桿整體向下沉，頂部外露錨固段尺寸直接出現(xiàn)相應偏差，同時固定安裝的止水套筒也無法按照要求超出墊層100mm。

3.2.2止水套筒安裝位置不對

籠芯囊錨桿施工時根據(jù)設(shè)計要求，鋼墊板底部到筏板頂部尺寸要求限定為150mm，鋼墊板底部到墊層頂部錨桿尺寸要求為不小于300mm，其中止水套筒頂部要求超出墊層頂部100mm才能起到止水效果。因此，籠芯囊錨桿施工過程中需要控制的錨桿外露尺寸參數(shù)為3個，較為復雜（圖4）。

在前期籠芯囊錨桿安裝現(xiàn)場調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，施工工人并未刻意控制止水套筒的安裝位置。QC小組成員馬上叫停籠芯囊錨桿現(xiàn)場安裝工作，通過在一個固定錨孔位置，依次試放入6根不同安裝完成的籠芯囊錨桿，并測定錨桿外露3個尺寸參數(shù)。通過試放入錨桿結(jié)果，探索止水套筒安裝位置對外露錨固段尺寸的影響，最終結(jié)果見表2。

由于籠芯囊錨桿施工區(qū)域筏板厚度為700mm，在滿足鋼墊板到筏板頂部150mm和到墊層頂部550mm的尺寸要求后，止水套筒超出墊層頂部尺寸極易發(fā)生偏差。

4應對措施

針對在施工中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，本項目也采取了整改措施，并且成功運用在施工中，解決了施工中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，將錨桿的一次驗收合格率提升至95%以上。

4.1未注漿完成就提前停止注漿

通過對比發(fā)現(xiàn)，注漿壓力為1.5MPa時，在注漿管持續(xù)排出水泥漿，且不含氣泡時，立即停止注漿，會導致囊袋頂部注漿體出現(xiàn)一定的空隙，對注漿體完成質(zhì)量造成了明顯影響。但當在注漿管持續(xù)排出水泥漿，且不含氣泡時，延長20s注漿時間，囊袋頂部注漿體僅存在細小孔洞。延長30～40s注漿時間后，囊袋注漿體更為飽滿。因此在施工過程中，通過采取與囊袋體積相同的容器測試將容器注滿需要的時間，然后再適當延長注漿時間，確保注漿飽滿。

4.2囊袋內(nèi)外采用水灰比相同的水泥漿

針對工人在施工在為了方便采用相同重度的水泥漿進行注漿，項目部采取兩臺設(shè)備，2套注漿系統(tǒng)的辦法進行解決，要求工人在錨桿注漿和囊袋注漿的過程中嚴格按照設(shè)計要求的水泥漿重度進行注漿，避免水泥漿混用造成的囊袋上浮。

4.3錨孔深度控制不準確

錨孔深度既要滿足設(shè)計要求最小的錨固長度，同時太深也會造成錨桿下沉，外露長度不夠。為了解決該問題，項目部會同錨桿生產(chǎn)廠家、設(shè)計單位，提出3點處理辦法。

（1）按照“設(shè)計要求的最小錨固長度+墊層厚度+外露錨固長度”的理論長度嚴格進行下料。對于普通抗水板、后澆帶、承臺部位分開下料。

（2）錨孔深度必須大于設(shè)計要求的最小錨固長度，在成孔后對錨孔深度進行測量，如果超過設(shè)計要求的深度，底部用碎石回填，回填理論用量為超出長度和錨孔半徑計算出的圓柱體體積，同時回填量略小于理論體積。

（3）計算出外露尺寸后，在錨桿頂部綁扎橫向鋼筋固定，使錨桿底部不能達到錨孔底部，確保外露長度和錨固長度同時滿足要求（圖5）。

4.4止水套筒安裝位置不對

對于止水套筒安裝位置不準確，項目技術(shù)部在通過計算頂部抗水板厚度的方式，先將錨桿外露錨固長度計算出來，然后根據(jù)該長度減去10cm確定為止水套筒頂部標高，控制止水套筒的安裝位置。并且通過該方式，現(xiàn)場止水套筒安裝全部達到合格，外露長度全部滿足要求。

5結(jié)束語

本文結(jié)合壓力型籠芯囊抗浮錨桿在本項目的施工情況，詳細介紹了壓力型籠芯囊抗浮錨桿的施工工藝和施工中常見的質(zhì)量問題及應對措施。得出主要結(jié)論：

（1）籠芯囊抗浮錨桿將傳統(tǒng)抗浮的多根鋼筋組合改變?yōu)橐桓鵓SB93040mm的鋼筋。底部囊袋形成的結(jié)晶體將傳統(tǒng)錨桿的拉剪受力變?yōu)閴杭羰芰Α＞哂性靸r低、施工快、解決原有錨桿形式中部易開裂、已滲水的有點，具有推廣意義。

（2）由于籠芯囊抗浮錨桿屬于新技術(shù)、新工藝，在施工中易出現(xiàn)因工藝不熟悉造成的質(zhì)量問題，本文分析了質(zhì)量問題常見的表現(xiàn)形式及原因。并在項目QC小組共同努力下，制定了應對措施，根據(jù)現(xiàn)場反饋的效果來看，質(zhì)量合格率提升明顯。

（3）在施工中，針對質(zhì)量常見問題提前預判，提前制定應對措施，將有效提升分部分項工程的質(zhì)量合格率，同時讓工人對施工工藝、質(zhì)量標準更加清晰。

參考文獻

［1］周樂庭.錨桿在地下車庫抗浮施工中的應用研究［J］.建材與裝飾，2020（21）：33+37.

［2］匡政，白曉宇，張明義，等.全長黏結(jié)巖石抗浮錨桿荷載傳遞機制原位試驗與有限元分析［J］.工程勘察.2018（8）.1-8+56.

［3］曾慶義，楊曉陽，楊昌亞.擴大頭錨桿的力學機制和計算方法［J］.巖土力學.2010（5）：1359-1367

［4］韓軍，陳強，劉元坤，等.錨桿灌漿體與巖（土）體間的粘結(jié)強度［J］.巖石力學與工程學報，2005（19）：84-88.

［5］周子舟，張略，韓朋飛.高壓旋噴擴大頭錨桿現(xiàn)場對比試驗研究［J］.工程勘察.2019，（10）.25-28+34.

［6］劉鐘，張楚福，張義，等.囊式擴體錨桿在寧波地區(qū)的現(xiàn)場試驗研究［J］.巖土力學，2018，39（S2）：295-301.