抗浮錨樁施工工法

抗浮錨樁施工工法

(ZJ1GF－080－98)

建筑工程施工受到地下水位的影響，當(dāng)?shù)叵滤桓?，建筑物基礎(chǔ)埋深大，而建筑物自身的重量又局限性以克服水的上浮力時，常引起建筑物的上浮，對工程質(zhì)量導(dǎo)致嚴(yán)重的影響。采用以旋噴樁為樁體，樁體內(nèi)鉆預(yù)應(yīng)力錨樁的抗浮樁設(shè)計可以有效處理建筑物的上浮問題，從而保證工程質(zhì)量。

1特點本工法所述抗浮樁可在基礎(chǔ)底板施工完畢后與構(gòu)造同步施工，不占用工期。

2合用范圍合用于地下水位高、基礎(chǔ)埋深大，建筑物自身重量局限性以克服地下水對建筑物整體的上浮力的工程。

3原理在基礎(chǔ)底板施工的同步，在底板內(nèi)的柱及其他豎向承重構(gòu)造根部預(yù)埋鋼套管，自鋼套管向下做旋噴樁，樁徑一般不不不小于600mm，樁長也根據(jù)抗浮樁所承受的抗拔力而定；當(dāng)旋噴樁有一定強度后，在旋噴樁內(nèi)二次成孔，放入鋼絞線，注入砼，最終張拉鎖定，形成預(yù)應(yīng)力錨樁，使錨樁全高均處在受壓狀態(tài)，從而到達(dá)抗浮的目的。

4施工工藝預(yù)埋鋼套管→引孔→旋噴形成Φ600混合圓柱體→圓柱體內(nèi)成Φ250孔→清理孔內(nèi)水和雜質(zhì)→放置鋼絞線束→注水泥膠質(zhì)材料→張拉鎖定→切端頭筋、封錨孔、焊接鋼封帽4.1預(yù)埋鋼套管在基礎(chǔ)底板內(nèi)預(yù)埋內(nèi)徑Φ250的鋼套管，鋼套管兩端及中部各焊接止水板。底板施工時，鋼套管用蓋板蓋好，防止雜物入內(nèi)。4.2旋噴樁施工旋噴樁施工工藝如圖4.2。

清預(yù)留孔清預(yù)留孔引孔，孔徑約100挪機對位調(diào)平調(diào)直制漿單管旋噴法旋噴形成混合圓柱體，孔徑φ600調(diào)整參數(shù)中心注漿返漿處理清洗機具4.2.1清預(yù)留孔施工前將預(yù)留孔內(nèi)雜物清理潔凈，尤其是易損壞鉆機的螺栓、卡扣、鋼筋頭等金屬硬物，必須清理潔凈。4.2.2旋噴樁引孔將鉆機就位，使鉆頭對正預(yù)留孔中心，運用水平儀調(diào)校檢查，使鉆機機座保持水平，立軸垂直，最終穩(wěn)固鉆機，在預(yù)埋孔內(nèi)安裝導(dǎo)正器，以保證孔垂直度偏差<1％。引孔采用正循環(huán)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)措施施工，引孔孔徑約100。4.2.3高壓旋噴施工4.2.3.1制漿：可采用普硅425水泥，1∶1水灰比拌制水泥漿，旋噴中攪拌均勻，防止水泥漿沉淀，并用比重儀常常檢查水泥漿的比重，相對比重控制在1.5～1.7。4.2.3.2旋噴：考慮到經(jīng)濟實用，采用單管法雙噴嘴旋噴。施噴前檢查系統(tǒng)運轉(zhuǎn)狀況及各參數(shù)指標(biāo)與否到達(dá)設(shè)計規(guī)定，并將注漿管絲扣連接處作纏麻密封處理。噴射開始時，先噴漿后旋轉(zhuǎn)和提高，鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提高必須持續(xù)；施工中做好壓力、流量、冒漿量的量測工作，根據(jù)地層實際狀況，合理選用漿液壓力，如粉質(zhì)粘土壓力可合適減小，砂層壓力可合適加大，保證旋噴樁直徑任一截面不不不小于600mm。噴射時，如其中一種噴嘴堵塞，采用復(fù)噴措施繼續(xù)施工。為防止因水泥固結(jié)凝縮導(dǎo)致樁頂標(biāo)高下于底板底部標(biāo)高，正常噴射完，必須進(jìn)行一次補漿。單管雙噴嘴旋噴技術(shù)參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速23轉(zhuǎn)/分，提高速度10～18cm/分，流量≥60升/分，送漿壓力≥20MPa。4.2.3.3中心注漿：噴射完后，直接運用旋噴鉆機進(jìn)行中心注漿。在鉆機上安裝攪拌鉆頭，配置水泥漿比重1.1～1.25，攪拌速度60～65轉(zhuǎn)/分，提高速度80～100cm/分。4.2.4清洗機具噴射完畢后，立即拔出注漿管，徹底清洗注漿管和注漿泵，管內(nèi)不得殘留水泥。4.2.5返漿處理假如條件容許，旋噴泥漿凝固后可作為壓載材料。4.3錨樁施工錨樁施工工藝見圖4.3。

調(diào)平調(diào)直引孔φ調(diào)平調(diào)直引孔φ250挪機對位清孔鋼鉸線制作、吊放、安裝注漿管注漿制漿送漿清洗養(yǎng)護(hù)、張拉、鎖定、封錨錨樁引孔在旋噴樁施工后進(jìn)行，間隔時間為12～24小時，引孔孔徑Φ250。錨樁引孔使用Φ245牙輪滾刀鉆頭，采用正循環(huán)清水直接鉆進(jìn)，沿鉆桿每隔2m安裝一組導(dǎo)正器，進(jìn)行垂直控制。需隨機抽芯取樣時，換成Φ75合金鉆頭鉆進(jìn)，之后擴孔。鉆孔深度偏差<1％，孔徑偏差±2cm。4.3.2清孔為將孔壁浮渣清除潔凈，在錨桿引孔工作完畢后進(jìn)行洗孔。將連接空壓機的洗井管置入孔內(nèi)，由上往下，由下往上反復(fù)沖洗，同步不停補充清水。清洗完畢，在測繩上吊重錘測孔內(nèi)沉渣厚度須不超過30cm,泥漿比重≤1.05，方可下鋼絞線。同步做好孔口維護(hù)，防止泥漿流入孔內(nèi)。4.3.3鋼絞線加工、吊放錨樁預(yù)應(yīng)力筋采用二級松弛中心注油無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，fptk=1860MPa，控制應(yīng)力σcon=0.7fptk=1302MPa。鋼絞線吊放若受施工現(xiàn)場條件制約，可使用電動葫蘆配合活動滑輪，慢慢吊放入孔內(nèi)，下放過程中防止鋼絞線束扭曲、變形。4.3.4注漿將注漿管安頓于成型的鋼絞線中央，最下端以高出孔底50～100mm為宜。注漿管底部綁防堵網(wǎng)罩，以防堵塞。注漿管隨同鋼絞線同步吊放。注漿采用高標(biāo)號水泥凈漿，漿液加工在現(xiàn)場進(jìn)行，漿液隨攪隨用，保證持續(xù)注漿，漿液輸送運用高壓泵送。注漿作業(yè)過程中，邊拔管邊注漿，每次拔管高度不能超過孔內(nèi)砼液面。初次注漿量以注滿井孔為準(zhǔn)，充盈系數(shù)達(dá)1.2以上。4.3.5補漿由于水泥凈漿凝固回縮導(dǎo)致的錨樁樁頂標(biāo)高下于孔口標(biāo)高，錨樁初凝后須進(jìn)行補漿，開動注漿泵先用清水沖洗孔內(nèi)泥漿，之后將漿液注入孔內(nèi)，直到漿液面與預(yù)留孔口平為止。4.3.6張拉鎖定錨樁預(yù)應(yīng)力張拉在錨樁體強度到達(dá)設(shè)計強度規(guī)定后進(jìn)行。正式張拉前，取0.1～0.2的設(shè)計軸向張拉值，對各鋼絞線預(yù)張拉，使其各部接觸緊密，為保證有效預(yù)應(yīng)力值，張拉時采用雙控，伸長值容許誤差＋10％至－5％。張拉達(dá)標(biāo)后，用夾片錨鎖定。將多出鋼絞線切除，涂油脂防腐，將鋼封帽焊接在承壓板上封錨，防止樁頭滲漏。4.4存在問題及處理措施4.4.1在旋噴過程中，由于土質(zhì)不一樣，也許出現(xiàn)冒漿量過大或過小的狀況。當(dāng)冒漿量太小甚至不冒漿時，也許產(chǎn)生了漏漿，要立即在漿液中摻加適量速凝劑；當(dāng)冒漿量太大時，不能保證樁徑大小，可在參數(shù)容許范圍內(nèi)合適調(diào)整旋噴參數(shù)，即：提高旋噴壓力，合適縮小噴嘴口徑或加緊提高速度和旋轉(zhuǎn)速度。4.4.2假如錨樁或旋噴體垂直度不夠，會引起錨樁與旋噴體不一樣心，導(dǎo)致錨樁引孔穿出旋噴體。為防止這種現(xiàn)象，其一，錨樁引孔在旋噴成樁后12～24小時內(nèi)進(jìn)行，以防旋噴體強度太高，錨樁引孔困難，從而減小跑斜率；此外，旋噴樁中心注漿時注入一定比例的緩凝劑，使樁體心軟外硬。其二，在旋噴完后，立即在旋噴體中插入直徑200mm的聚乙烯管，并將管中的水泥漿稀釋，錨樁引孔時沿導(dǎo)管鉆進(jìn)，之后擴孔，從而到達(dá)錨樁和旋噴體同心的目的。4.4.3旋噴體引孔遇卵石層時，發(fā)生漏水、卡鉆現(xiàn)象，可調(diào)整鉆進(jìn)泥漿參數(shù)，如提高泥漿粘度、比重等，并可在泥漿中摻入適量速凝劑，增長泥漿的護(hù)壁堵漏功能。4.4.4旋噴中如噴嘴被頻繁堵塞，可在攪拌筒處增設(shè)過濾網(wǎng)，選用低細(xì)度的水泥，合適增大噴嘴直徑，提高旋噴壓力。

5重要材料及施工機具重要材料：鋼套管、普硅425、525水泥、外加劑、Φ15.24Ⅱ級無粘結(jié)中心注油預(yù)應(yīng)力鋼絞線、擠壓錨、夾片錨、承壓板、固定支架、Φ6鋼筋、鋼封帽。重要機具：引孔鉆機、旋噴機、高壓泵、注漿泵、攪拌機、泥漿泵、潛水泵、排污泵、電焊機、切割機、空壓機、千斤頂、高壓油泵。

6質(zhì)量原則6.1抗浮錨樁工程驗收，按(JGJ94—94)第九項“樁基工程質(zhì)量檢查及驗收”；抗浮樁成孔容許偏差，鋼絞線定位誤差等詳見《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94—94)6.2中的對應(yīng)條款。6.2旋噴體強度控制以樁體強度值達(dá)10MPa以上，按樁總數(shù)的3％～5％隨機抽芯取樣，評估旋噴體的強度。6.3錨樁按每20根樁取一組水泥漿試塊，養(yǎng)護(hù)28天后做抗壓試驗，強度值須符合設(shè)計規(guī)定。

7勞動組織及安全7.1勞動組織抗浮樁施工按工種提成幾種專業(yè)隊，詳細(xì)如下：旋噴樁引孔、泥漿疏導(dǎo)：隊長1人，機長1人，技工3人，力工5人。旋噴樁施工、返漿清理：隊長1人，機長1人，技工3人，力工5人。錨樁引孔、清孔：隊長1人，機長1人，技工3人，力工5人。鋼絞線制作、安放、注漿：隊長1人，機長1人，技工3人，力工5人。廢棄泥漿外運處理：隊長1人，司機2人，工人4人。張拉鎖定：隊長1人，技工2人，力工2人。7.2安全注意事項7.2.1所有用電設(shè)備及配電柜應(yīng)安裝漏電保護(hù)裝置，并張貼安全用電標(biāo)識，嚴(yán)禁無電工操作證人員進(jìn)行電工作業(yè)。7.2.2施工現(xiàn)場要定期進(jìn)行安全用電檢查，電工每天對現(xiàn)場的線路、電氣設(shè)備進(jìn)行檢查，不符合規(guī)定的立即整改。7.2.3施工場區(qū)內(nèi)危險區(qū)須掛警示牌，場區(qū)內(nèi)配置足夠的滅火器材。7.2.4多種設(shè)備必須嚴(yán)格按安全操作規(guī)程進(jìn)行操作，嚴(yán)禁違章作業(yè)。7.2.5定期對多種設(shè)備進(jìn)行調(diào)試、保養(yǎng)和維修，保證施工設(shè)備安全可靠。

8效益分析本工法所述抗浮錨樁是目前處理地下水對建筑物上浮力的比較有效的措施，它與在建筑物底部堆載和增大建筑物自身重量的措施相比，首先減少了鋼筋、模板和砼的工程量，滿足類似機場等對建筑物高度做嚴(yán)格限制的規(guī)定，有效提高土地的運用率；另首先，由于它在底板施工完畢后可與底板以上工程同步施工，從而縮短了施工工期，使建筑物盡快地投入使用，到達(dá)盡早回收資金的目的，因此具有良好的經(jīng)濟效益。

9工程實例首都國際機場停車樓工程長262.8m，寬133.8m，占地面積約3.5萬m2，為整體現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力框架－剪力墻構(gòu)造，地下四層，地上一層，基礎(chǔ)埋深－15.00m，局部深達(dá)－21.0m，有地質(zhì)勘察匯報顯示長年地下水位－1.9m～－3.8m，地下水對建筑物的上浮力14t/m2，而構(gòu)造自重7.6t/m2，為克服地下水的上浮力，設(shè)計采用本工法所述抗浮樁和設(shè)置架空層堆載的措施處理。首都國際機場停車樓工程抗浮樁布置原則如下：柱網(wǎng)尺寸9m×18m，柱根部4根，18m跨中2根如圖9-0-0－1?？垢犊倲?shù)1440根，設(shè)計樁長Ⅰ區(qū)旋噴樁22.2m，錨樁21.7m，Ⅱ區(qū)旋噴樁22.7m，錨樁22.2m，Ⅲ區(qū)旋噴樁23.2m，錨樁22.7m，Ⅳ區(qū)旋噴樁20.4m，錨樁19.9m；鋼絞線下料長度：Ⅰ區(qū)4×21.4，4×19.7，6×17.7，Ⅱ區(qū)4×22.2，4×20.2，6×18.2，Ⅲ區(qū)4×22.7，4×20.7，6×18.7，Ⅳ區(qū)4×19.9，4×17.9，6×15.9。鋼絞線加工制作見圖9.0.0－2。鋼絞線作成單根擠壓錨，分三組(6根＋4根＋4根)，每組長度相隔2m，按一定的規(guī)律平直排列；沿錨樁長度方向，從最上端承壓板計，每隔1.5m設(shè)一種固定支架，固定支架兩端用14鐵絲綁扎固定，底端擠壓錨頭與承壓板之間用鐵絲綁扎定位。注漿漿液采用C6