成都平原及周邊西區(qū)地層常為深厚的砂卵石、地下水豐富、地下水位高，地下室抗浮問題愈來愈凸顯，抗浮措施廣泛采用全長粘結錨固拉力型非預應力抗浮錨桿。近年來由于極端天氣降雨的增多，即使設置了該類型抗浮錨桿的地下室，還遠未達到設計工作年限50年，仍然出現(xiàn)了不同程度抗浮失效、結構損壞和滲水等情形，影響地下室的正常使用。究其原因，除了勘察、設計上的不足，該類型抗浮錨桿施工過程中對原材料質量控制、施工工藝質量控制、檢驗等環(huán)節(jié)未做到足夠嚴格、合理與重視。本項目在地下室裙樓抗浮錨桿施工過程中，對富水卵石地層全長粘結型抗浮錨桿施工的整個施工工藝環(huán)節(jié)和關鍵技術進行研究，以解決上述技術難題，保證抗浮錨桿的施工質量，確保其在設計工作年限內可靠、有效、持久地發(fā)揮抗浮作用。

砂卵石； 全長粘結型抗浮錨桿； 管井降水； 基本試驗； 鋼套管； 礫石； 壓力注漿； 驗收試驗

TU46A

施工技術與測量技術施工技術與測量技術

［定稿日期］2023-05-26

［作者簡介］李萬春（1984—），男，碩士，工程師，主要從事建筑和市政工程EPC項目技術與管理工作。

1" 工程概況

蒲江智能制造產業(yè)園項目（第二次）F+EPC總承包標段位于四川省成都市蒲江縣工業(yè)大道上段，總建筑面積為132 307.81 m2，共12棟單體，1號樓為倒班房（職工宿舍和食堂），2號樓為綜合樓（辦公），3～12號樓為丙類廠房。

場地地貌單元屬成都平原岷江水系I級階地，場地地下水主要為賦存于淺表填土中的上層滯水和賦存于砂卵石中的孔隙潛水。場地內砂卵石層中的孔隙潛水與周圍環(huán)境水體徑流強烈，互為補排。根據區(qū)域水文地質資料，場地潛水地下水位年變化幅度為 1 m左右，其中 12月、1月、2月為枯水期，7月、8月、9月為豐水期。場地砂卵石層為強透水層，建議含水層滲透系數k=25 m/d。

1號和2號樓地下室（一層）建筑面積11 489.57 m2，地上5層，建筑高度22.05 m。地下室抗浮設防設計水位對應的絕對高程為496.40 m，合工程標高±0.0 m，抗水板厚400 mm，板底相對標高-6.3 m，抗浮錨桿抗浮力標準值Fk=22 kN/m2。地下水對鋼筋和混凝土具微腐蝕性，抗浮錨桿防腐等級III級?？垢″^桿設計工作年限50年。

主樓外共布置全長粘結型抗浮錨桿1 693根，錨桿間距2.0 m×2.0 m均勻布置。孔內置2根HRB400 d=25 mm螺紋鋼筋，錨固體直徑150 mm，錨固段長度8.0 m，上部0.7 m作為構造段，鋼筋長度9.0 m，錨桿焊接HPB300 d=8@2000 mm的定位架，錨桿頂部預留1.0 m彎錨與基礎和抗水板相連接?？變忍钪?～20 mm礫石，孔內注水灰比0.45～0.5的純水泥漿，水泥采用P.O 42.5R配置，水泥漿體和水泥結石錨固體抗壓強度不低于30 MPa，單根抗浮錨桿抗拔承載力特征值為120 kN，抗浮錨桿構造詳見圖1。

2" 施工工藝

2.1" 工藝流程

管井降水—基本試驗—放線定孔位—鉆孔和清孔—錨桿制作和安放—孔內填礫石—拔鋼套管—漿液制備和注漿—驗收試驗。

羅德彬等［1］研究表明，卵石地層抗浮錨桿施工只能采用先下錨桿，再下礫石，最后拔鋼套管的施工工藝順序。

2.2" 管井降水

地下室基坑采用管井降水，基坑周邊井深17.5 m，基坑內增設的井深10 m，井間距約20 m，如圖2所示，要求將地下水位降至抗浮錨桿底部0.5 m以下。在所有抗浮錨桿施工完成前基坑內部降水管井不得停止降水。

降水管井構造：成孔直徑600 mm，采用鋼筋混凝土管，管內徑300 mm，每節(jié)2.5 m；降水井上部5 m為井壁管，5 m之下均為濾水管（纏絲管），濾水管外包1～2層紗布，以嚴格控制出砂量；井管外側圍填粒徑8～15 mm規(guī)格礫石，填礫厚度約120 mm，井內安放QJ型潛水泵抽水，如圖2所示。

2.3" 基本試驗

正式施工前選做3根抗浮錨桿進行基本試驗［2-6］，試驗點位由建設、勘察、設計、監(jiān)理、施工、檢測等單位按規(guī)范要求共同確定，選取原則為土質最不利地段處。設計要求基本試驗的設最大試驗荷載為240 kN，不宜超過錨桿桿體屈服強度標準值的0.9倍，水泥漿體強度達到設計強度的90%后進行。基本試驗情況：①實際的極限抗拔承載力為250 kN;②地層情況、地下水控制與勘察設計相符;③成孔質量（150 mm、深度8.3 m），清孔質量；錨桿制作質量；礫石填筑質量；水泥漿液配合比（考慮孔內濕潤，水泥漿液施工水灰比確定為0.45，比設計水灰比降低0.05），水泥漿拌合質量，水泥漿體體強度達到30 MPa；多次反復注漿壓力和飽滿度等滿足設計要求;④單孔實際注漿量平均值約150.0 L，折合單位水泥用量40.2 kg/m（因為孔內礫石所占體積需扣除，砂卵石地層存在縫隙漿液滲漏增加注漿量，導致無法準確計算理論注漿量，必須通過基本試驗取得飽滿注漿量參數［7］。不考慮礫石體積計算的單孔理論注漿量為146.7 L）。

基本試驗經各方共同確認符合設計和規(guī)范要求，可正式進行施工。

2.4" 鉆孔和清孔

基坑開挖至基底持力層標高，放出錨桿孔定位點。采用HM90S型履帶式錨桿鉆機以高壓空氣（螺桿式空壓機LUY238D-1供氣）驅動偏心潛孔錘鉆進至設計深度8.3 m，保證錨桿進入稍密、中密及密實卵石層8.0 m以上，上部0.7 m作為構造段，孔底預留0.3 m深的沉砂段。鉆孔垂直度應不超過2%。

施工技術與測量技術李萬春， 李恩磊： 富水卵石地層全長粘結型抗浮錨桿施工關鍵技術

為防止在局部不穩(wěn)定的軟土、粉土、砂土等夾層中鉆孔塌孔和孔頂掉渣入孔內，鉆孔過程中采用鋼套管護壁鉆進。清孔采用高壓空氣將孔底碎屑、積水吹出。

2.5" 錨桿制作和安放

錨桿是由2根HRB400E d=25 mm鋼筋構成，鋼筋9 m長，上部預留1 m與基礎和抗水板彎錨連接，鋼筋之間采用48 mm短鋼管焊接，間距2 m，鋼管內穿入1根DN20的PE注漿管，兩端用細鐵絲與鋼筋綁扎在一起。沿錨桿每2 m焊接一對HPB3008 mm弧形鋼筋居中定位架，鋼筋錨桿定位居中，錨桿鋼筋保護層厚度不小于25 mm［3-5］，如圖3所示。

采用錨桿鉆機吊放錨桿鋼筋入鋼套管孔內，安放到設計深度并臨時固定，安放時應順直入孔，防止扭壓、彎曲、過大變形和損傷，并對錨桿進行編號標識，如圖4所示。

2.6" 孔內填礫石

向孔內分層填筑粒徑5～20 mm規(guī)格碎礫石，每次填高不能超過500 mm，填礫石操作應做到量少多次。將倒置的沖擊器和導管連接在一起，沖擊器另一端和鉆機動力頭連接，邊沖擊邊起拔導管。

礫石與水泥漿形成的錨固體可增加全長粘結型錨桿與土層之間的摩阻力、強度與耐久性。碎礫石料應采用微風化高強度的巖石破碎而成，其強度和壓碎值應滿足結構混凝土指標，堅固性指標不應大于12%，含泥量不應大于3%。

2.7" 漿液制備和注漿

注漿材料采用純水泥漿，采用P.O 42.5R普通硅酸鹽早強水泥配置，設計水灰比0.45～0.5，考慮到孔內濕潤，施工配合比采用0.45。

需保證水泥漿體和水泥結石錨固體（類似細石混凝土）抗壓強度達到30 MPa，其抗壓強度檢驗應現(xiàn)場留置試件，并應標準養(yǎng)護28d。水泥漿體強度試塊留置要求［5］：每組試塊的數量不應少于6件，尺寸70.7 mm的立方體試塊；單日施工的注漿的錨桿數量不足30根時，每天不應少于一組；單日施工的注漿的錨桿數量超過30根時，每累計30根不應少于一組。水泥結石錨固體強度試塊留置要求［3］：每300根錨桿應留取1組試件，不足300根的按300根考慮，每組試件應留取3個，尺寸150 mm的立方體試塊。

制漿設備采用NJ12009水泥漿攪拌機，有效容積1 200 L；注漿液應隨攪隨用，停放時間不得超過漿液的初凝時間；采用3SNS130/20高壓注漿泵，使用前應進行試運轉，管道接頭應連接牢固、密封。每工作班完成的水下作業(yè)錨桿應在24 h內完成注漿［3］。

注漿采用多次反復壓力注漿，初次注漿應孔口溢出一定量的純漿液后，且注漿量符合基本試驗要求，注漿壓力不小于1.0 MPa，可停止注漿；多次反復注漿應在一次注漿4 h后（初凝前）進行，注漿壓力不小于1.5 MPa，且穩(wěn)壓5 min［4］。注漿體凝結后不得碰撞桿體。

全部錨桿完成后對注漿量統(tǒng)計，單孔實際注漿量平均值約153.1 L，折合單位水泥用量41.0 kg/m，由于地層的不均勻，采用多次反復注漿，注漿次數增多水泥漿損耗加大，導致注漿量和水泥用量稍有增加。

2.8" 驗收試驗

錨桿抗拔驗收試驗［2-6］的數量抽取總根數的5%且不少于5根；試驗點位由建設、勘察、設計、監(jiān)理、施工、檢測等相關單位按規(guī)范要求共同確定，選取原則：隨機、均勻選擇，其應選擇在地質條件變化較大、較差和出現(xiàn)異常地段部位。

永久性抗浮錨桿的驗收荷載應取設計要求的錨桿抗拔承載力特征值的2倍，驗收試驗的設計要求的最大試驗荷載為240 kN，實際最大試驗荷載為250 kN，滿足設計要求。

3" 質量檢驗與驗收標準

全長粘結型抗浮錨桿的質量檢驗應符合表1［2-4］的規(guī)定。主控項目的質量經抽樣檢驗均應合格，一般項目的質量經抽樣檢驗合格點率不應低于80%。

4" 建議

（1）富水卵石地層地下水豐富，所采用的純水泥漿注漿工藝可摻加早強劑，以降低地下水對對注漿錨固體質量的影響，但需征得設計單位同意。

（2）抗浮錨桿定位架宜采用成品硬質塑料制作［5］，取代鋼筋定位架，以滿足永久性抗浮錨桿的耐久性要求。

（3）富水卵石地層抗浮錨桿施工技術，可采用水下細石混凝土澆筑，甚至增加后注漿工藝［7］，取代普遍采用的下礫石和注漿工藝，以提高錨桿錨固體強度、飽滿性、穩(wěn)定性、可靠性和耐久性，但需勘察、設計、施工及檢測單位的進一步試驗研究、驗證和經驗總結。

5" 結束語

本項目對富水卵石地層全長粘結型抗浮錨桿施工關鍵技術實施，施工快速、方便，施工質量可靠，錨桿抗拔承載力較高，達到了抗浮錨桿專項設計、質量檢驗和驗收要求，順利推進后續(xù)工序施工?？偨Y出單孔最低水泥漿注漿量和單位水泥用量，供同類型工程的參考、借鑒，控制施工成本。

參考文獻

［1］" 羅德彬，張衛(wèi)旭，馬剛，等.成都地區(qū)卵石層抗浮錨桿的施工工藝探討［J］.施工技術，2019，46（9）：61-62.

［2］" 成都市城鄉(xiāng)建設委員會.成都市建筑工程抗浮錨桿質量管理規(guī)程：成建委〔2018〕573號［S］.成都.

［3］" 四川省住房和城鄉(xiāng)建設廳.四川省建筑地下結構抗浮錨桿技術標準：DBJ51/T102-2018［S］.成都：西南交通大學出版社，2019.

［4］" 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.建筑工程抗浮技術標準：JGJ 476-2019［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2020.

［5］" 中國建筑標準設計研究院，北京市建筑設計研究院有限公司.建筑結構抗浮錨桿：國家建筑標準設計圖集22G815［S］.北京：中國標準出版社，2022.

［6］" 四川省住房和城鄉(xiāng)建設廳.四川省建筑地基基礎檢測技術規(guī)程：DBJ51/014-2021［S］.成都：西南交通大學出版社，2021.

［7］" 何開明，馬 杰，孫雁榕.成都地區(qū)抗浮錨桿的應用現(xiàn)狀綜述［J］.四川建筑科學研究，2019，45（6）：49-54.