威?？拱五^桿水泥漿護壁施工工法

PAGEPAGE8抗拔錨桿水泥漿護壁施工工法1.前言近年來，在地下水豐富的地下工程中，為解決地下建（構(gòu)）筑物的抗浮問題，不斷出現(xiàn)設(shè)計采用抗拔錨桿作為抗拉或抗拔構(gòu)件的工程實例。尤其是非預(yù)應(yīng)力錨桿，由于具有造價低廉、連接簡單、施工方便、受力明確和工期短等優(yōu)點，得到廣泛的應(yīng)用。抗拔錨桿受拉力，通過桿體和灌漿形成的錨固體與錨固巖土層之間的摩阻力來提供抗拔力。但在作為建（構(gòu)）筑物的抗拉或抗拔構(gòu)件方面，目前國內(nèi)對抗拔錨桿的設(shè)計與施工規(guī)范與驗收標準尚未完善，所以在具體施工中，普遍采取的還是參照基坑支護錨桿的施工規(guī)范及驗收標準。由于作用對象的不同，上述應(yīng)用標準不盡合理，為此我們在具體工程應(yīng)用中，通過實踐總結(jié)，對抗拔錨桿的施工質(zhì)量問題采取了一系列的控制措施。傳統(tǒng)工藝多采用泥漿護壁工藝，但往往會因其護壁質(zhì)量不高而出現(xiàn)下索過程中塌孔和灌漿后漿體夾泥等現(xiàn)象，采用水泥漿護壁以后不但提高了循環(huán)漿體的粘滯力，進一步保證了孔壁的穩(wěn)定性，并且避免了漿體自身夾泥現(xiàn)象的發(fā)生，有效提高了工程質(zhì)量。2.工法特點2.1采用此項工藝不僅可以提高錨桿的成孔質(zhì)量，同時加大了錨固體與周圍巖土體的一體性。2.2水泥漿護壁操作方便，流程簡單，有效減少了孔壁坍塌，錨固體夾泥等質(zhì)量通病的發(fā)生。3.適用范圍3.1適用于高層建筑物地下室底板抗浮工程。3.2適用于地下水豐富的基礎(chǔ)底板抗浮。4.工藝原理利用水泥漿護壁工藝進行抗拔錨桿的施工，通過成孔鉆機鉆頭的自主擾動使水泥漿在孔內(nèi)循環(huán)造漿，成孔后可使錨固漿體借助護壁水泥漿所起到的的連接作用與周圍巖土體有效結(jié)合，避免了傳統(tǒng)工藝中因泥漿護壁而產(chǎn)生的隔離泥皮、漿體夾泥和孔壁坍塌造成下索困難等現(xiàn)象的發(fā)生，從而達到了提高工程質(zhì)量，保證工程順利進行的目標。5.施工工藝及操作要點5.1施工工藝流程圖圖5.1工藝流程圖5.2操作要點5.2.1提高錨固漿體的強度原工藝中灌漿采用純水泥漿，致使水泥漿固化效果不夠理想，往往會出現(xiàn)錨桿受力后把錨固體拉碎的現(xiàn)象，漿體破壞后失去對鋼絞線的握裹力，使鋼絞線輕易被從錨固體中抽出。改善后的工藝是在使用的水泥凈漿中摻加早強劑（NC-4）和膨脹劑（UEA），摻加比例分別為水泥用量的1%和6%，使錨固漿體能在盡量短的時間里達到盡量大的強度，并且使其在孔洞中產(chǎn)生適量的膨脹，這樣將會大大的增加錨固體與周圍土體之間的摩阻力。在漿體強度得到提高的同時，增強了它與周圍土體的整體性，在一定程度上改善了抗拔錨桿的受力性能。5.2.2原施工過程中采用的是粘土泥漿護壁工藝，這樣在護壁成孔過程中容易產(chǎn)生一層隔離泥皮黏附于孔壁上，灌注水泥凈漿時不能有效去除這層泥皮，造成錨固體與周圍土體或巖體之間形成了一層粘土隔離層，降低了錨固體與周圍土體或巖體之間的摩擦力，從而降低了錨桿的抗拔承載力。為去除這層隔離泥皮，對施工工藝進行改善。施工過程中，在原來護壁使用的粘土泥漿中摻加水泥漿，在鉆孔過程中隨著進尺深度的不斷增加而添加，考慮護壁漿液達到最好的循環(huán)效果和比重要求，保證鉆孔每進尺一米的水泥用量不小于50kg，這樣大大的降低了泥漿在護壁成分中所占的比例，取而代之的是水泥漿，有效去除了錨固體與周圍土體或巖體之間的泥皮，達到了使錨固體與周圍巖土體有效結(jié)合的效果。如下圖所示：圖5.2水泥漿護壁成孔示意圖5.2.3傳統(tǒng)工藝中，鋼絞線安放后在孔洞中因自重而呈“S”形彎曲，部分段的鋼絞線緊挨錨固體邊緣，致使鋼絞線不能整體受力，使部分彎曲段的鋼絞線因受力過大而產(chǎn)生回彈，錨固體不能完全發(fā)揮對鋼絞線的握裹作用。為避免鋼絞線在空洞中因自重而呈“S”形彎曲，這里從鋼絞線的制作和安放兩個方面進行了改善。（1）錨桿制作成孔后經(jīng)監(jiān)理、業(yè)主代表共同驗收后，根據(jù)實際孔深進行錨桿制作，鋼絞線在制作前應(yīng)檢驗并復(fù)檢合格后方可使用。為保證鋼絞線能均勻散布于漿體中，并使錨桿在孔洞中居中，以確保每根鋼絞線有足夠的握裹力，鋼絞線之間采用定制的對中支架隔開，并在桿體每隔2.0米處設(shè)定一個定位支架；錨桿成品制作好后還應(yīng)避免污水、油污等污染而影響錨桿與錨固體的粘結(jié)。（2）錨桿安放灌漿完畢應(yīng)盡快地安設(shè)錨桿，以防漿液沉淀無法順利下桿或無法下放到位。為防止錨桿安放后會因自重而發(fā)生彎曲，在此使用鉆機的主卷揚機將錨桿的上端吊起，使其緩慢的下放到孔底而始終處于直立的懸掛狀態(tài)，有效提高了下索過程的順暢性。下桿時應(yīng)在孔口處校直后下放；以防錨桿端部插入土層段孔壁內(nèi)，影響下桿工作及破壞的土壁顆?；渲铃^固段內(nèi)，而降低了了水泥漿的純度。如圖所示：圖5.3錨桿制作與安放示意圖5.2.如出現(xiàn)斜孔的現(xiàn)象，會導(dǎo)致桿體不能軸向受力，致使錨固體局部漿體受力過大而發(fā)生破壞。為保證鉆孔的垂直度，在每個孔位施工前，鉆機底座應(yīng)墊平，鉆桿的角度應(yīng)采用羅盤校核，鉆孔過程鉆頭遇孤石等有可能使鉆孔出現(xiàn)偏差，鉆孔方向偏差將直接影響錨桿的受力，所以必須定人隨時觀測鉆桿垂直度，鉆孔方向垂直度偏差應(yīng)控制1％以內(nèi)，如有進尺過程中鉆桿出現(xiàn)偏差現(xiàn)象應(yīng)及時調(diào)整，必要時應(yīng)該拔出回填后重新施打。如圖所示：圖5.4桿體受力示意圖5.2.5在實際工程施工過程中，為保證鋼絞線錨固端嵌入中風(fēng)化花崗巖深度滿足設(shè)計要求，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)勘察報告的情況，隨時取樣觀察。當鉆機感覺鉆進困難時，及時撈渣取樣進行辨別，經(jīng)甲方和監(jiān)理單位共同鑒定，確定已進入持力層以后，可繼續(xù)進行成孔施工，直至嵌入深度滿足設(shè)計要求。在巖層段施工過程中，應(yīng)根據(jù)巖層硬度和鉆進情況及時調(diào)整氣壓及鉆進速度，氣壓一般控制在8～1OMPa，確保錨固段深度符合設(shè)計要求。5.2.6在鉆孔施工過程中，必須隨時注意調(diào)整護壁漿液的比重，一般控制在1.15～1.20之間。成孔后，為保證清孔返渣的效果應(yīng)確保清孔用泥漿比重不大于1.06，為此現(xiàn)場應(yīng)配備泥漿比重計對其進行隨時檢測。漿液通過中空鉆桿借助泥漿泵與泥漿池進行反復(fù)循環(huán)，直至翻漿均勻。本工程施工的特殊性在于，由原來的純粘土泥漿護壁改為在其中添加適量的水泥漿進行護壁，因此應(yīng)隨時根據(jù)進尺深度和護壁漿液的比重對水泥漿的添加量進行調(diào)整，以確保漿液比重達到最好的清孔返渣效果。灌漿時宜將水灰比控制在0.4～0.5左右，灌漿壓力一般不低于0.4MPa，也不宜大于2MPa。整個灌漿過程應(yīng)連續(xù)進行，中間不應(yīng)有停頓。6.材料與設(shè)備6.1對水泥的要求：水泥采用普通硅酸鹽，水泥標號不小于32.5，并經(jīng)復(fù)試合格。6.2對外加劑的要求：早強劑（NC-4）和膨脹劑（UEA）應(yīng)使用正規(guī)廠家生產(chǎn)，并具有質(zhì)量合格證明材料。6.3對桿體材料的要求：選用優(yōu)質(zhì)Ф15.2鋼絞線，保證無銹蝕、無油污，并具有質(zhì)量合格證明材料。6.4設(shè)備選用：選用150型百米回轉(zhuǎn)鉆機，配備Ф150mm金剛鉆頭，機況應(yīng)良好。7.質(zhì)量控制7.1質(zhì)量標準本工法執(zhí)行：GB50086-2001《錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范》7.2影響質(zhì)量因素分析7.2.1掌握好水泥漿外加劑的用量，確保漿體固化。7.2.2護壁成孔過程中，要隨時觀察漿液的比重及水泥漿所占比例情況，隨時調(diào)整護壁所用水泥漿的用量。7.2.3隨時校驗鉆機成孔垂直度。7.2.4錨桿安放過程中要順直、到位。7.3質(zhì)量控制點7.3.1嚴格控制水泥漿拌制中外加劑的用量和攪拌時間，確保漿體能在最短的時間里達到最好的凝固效果。7.3.2鉆孔過程中要有專人負責對護壁漿液的比重及循環(huán)情況進行觀察，保證水泥用量每延米不小于50kg。7.3.3鉆機就位后要嚴格控制鉆桿的垂直度，在成孔過程中要隨時觀察，如有遇孤石等影響成孔垂直度的情況應(yīng)放慢鉆進速度，必要時應(yīng)拔出重打。7.3.4錨桿制作過程中確保定位支架的正確使用，制作完成的錨桿要保證其順直不扭曲，安放時一定要使用卷揚機將桿體吊起，使其在自重條件下垂直落入孔內(nèi)，并避免與孔壁碰撞，并且要安放到位。8.安全措施8.1本工法執(zhí)行國家、山東省、威海市有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范、規(guī)程。8.2施工現(xiàn)場安全設(shè)施應(yīng)按照國家《建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。8.3施工過程中應(yīng)對現(xiàn)場進行隔離，及時設(shè)置圍擋，防止外來人員進入。8.4對機器設(shè)備操作人員及時進行安全技術(shù)交底，并對其進行培訓(xùn)考試合格后方可上崗。8.5設(shè)專人對廠區(qū)定期進行安全檢查，并建立檢查記錄，使其具有可追溯性。8.6倉庫、材料應(yīng)配備足夠的消防器材，對易燃、易爆材料要集中管理，并設(shè)有明顯的標志。8.7鋼絞線的拆放制作要采取合理可靠的定位措施，防止桿體發(fā)生回彈傷人。8.8人員進入現(xiàn)場必須合理配戴安全帽，不得穿拖鞋進入施工現(xiàn)場，酒后不得進行施工作業(yè)。9.環(huán)保措施切實做好施工現(xiàn)場的環(huán)境保護工作，主要采取以下措施：9.1對施工現(xiàn)場場地進行硬化和綠化，并經(jīng)常灑水，以減少粉塵污染。9.2裝卸有粉塵的材料時，要在倉庫內(nèi)進行。9.3對于施工過程中產(chǎn)生的廢泥漿、廢水泥漿應(yīng)集中挖坑存放，防止在工地內(nèi)四處流動造成污染。9.4對裝運建筑材料的車輛，派專人負責清掃及沖洗，保證行駛途中不污染道路和環(huán)境。9.5嚴格執(zhí)行工程所在地有關(guān)運輸車輛管理的規(guī)定。9.6施工中采用低噪音的工藝和施工方法。10.效益分析10.1工期效益采用本工法施工以后，使其護壁質(zhì)量得到提高，鉆孔垂直度得到保證，有效防止了因護壁問題引發(fā)的塌孔和斜孔現(xiàn)象，保證了下索的順暢和工程的順利進行，有效節(jié)約了工時?，F(xiàn)在以每100個錨索工程量與傳統(tǒng)工藝做以下工時比較：表10.1工時效益分析表工時分析鉆孔時間（h）塌孔后處理時間塌孔可能性下索用時（h）其他用時（h）每100個錨桿綜合用時傳統(tǒng)工藝1.0225%0.20.5195新工法1.025%0.10.5165節(jié)約工時00/0.103010.2社會效益通過工程檢測部門的現(xiàn)場抽檢，本工程抗拔錨桿極限承載力特征值均已達到設(shè)計要求的600kN，合格率100%。通過對施工工藝的改善，抗拔錨桿的受力性能得到了有效的提高，工程質(zhì)量得到了保證，證明了本工程所采取的施工質(zhì)量控制措施是可靠的，得到了建設(shè)單位和監(jiān)理單位的一致好評，取得了良好的社會