探讨卵石地层抗浮锚杆施工质量控制

刘 陈

（福州建工（集团）总公司， 福建 福州 350000）

引言：卵石地层主要由不同级配的卵石堆积而成，因此它不像岩石地层那样坚硬牢固，使用传统钻进施工工艺在卵石地层上进行钻孔，容易打滑无法正常施工。项目部通过市场调查比对，选择成本低、地层适应性强、施工方便、工期短的潜孔锤偏心跟管钻进原理施工的抗浮锚杆作为建筑工程地下结构的抗浮措施。本文主要针对抗浮锚杆施工工艺在现场施工过程中常见的施工质量问题，结合其它施工技术资料，并通过前期实践、分析、研究，总结出提高抗浮锚杆施工质量控制的有效措施，确保抗浮锚杆的施工质量、效率、成本和工期得到显著改善，为本工程获得较大的经济效益。

1 工程概况

1.1 工程简介

本工程总建筑面积约为12.77万m2，包含6栋31-33层住宅楼，3栋18层住宅楼；3栋2层商业配套，2.8万m2单层纯地下室，采用抗浮锚杆、冲孔灌注桩、筏板等基础类型，基坑平均深度4.5m，地下室基础落坐在卵石地层上。

1.2 地层结构简介

根据地勘报告把地层依次划分为：①填土、②淤泥、③粉土、④卵石，地下室开挖到基础底板砼垫层正好为卵石层，层厚0.8-18.1m，颜色呈灰黄色、浅灰色、灰褐色等，饱和，中密为主，卵石含量约 50%到 95%，粒径大约为 20-200mm，显次圆状，圆状，个别大于200mm；充填石英砂砾约10%-30%，含少量粘性土。

1.3 抗浮锚杆设计简介

本工程地下室基础开挖至卵石地层开始抗浮锚杆施工，抗浮锚杆的数量为177根，设计孔径为180mm，设计孔深为8.8m，抗拔承载力特征值为180KN，全部锚固于第(4)层卵石地层中。

2 潜孔锤偏心跟管钻进施工原理

潜孔锤偏心跟管钻进系统：由偏心钻头、导正器、冲击器、钻杆、套管靴、套管构成。让钻具通过套管下到孔底，偏心钻头顶住地层，在磨擦力作用下顺时针方向旋转，把偏心钻头调到套管靴外侧。钻进时，套管因自重下落，如果卡住孔壁，套管靴被钻具带动下降，形成套管护壁。钻到持力层后，偏心钻头顶住地层逆时针方向旋转，把偏心钻头收到套管靴内侧，提起钻具，通过套管回到地面。

3 抗浮锚杆施工技术

3.1 抗浮锚杆施工工艺流程

锚孔定位编号→钻机就位→钻孔→下锚筋→一次注浆→下细石→拔管→二次注浆→封锚→验收

3.2 抗浮锚杆主要施工工艺

3.2.1 锚孔放线

①用阿拉伯数字在抗浮锚杆施工图上，按顺序对锚孔进行编号；②用全站仪把孔位在场地上进行放线，并做好记号；③孔位放线误差应符合要求。

3.2.2 锚孔钻进

①本工程采用YDH-30CT全方位多功能钻面钻机，移动、调平、调立、稳固都是单人开机完成，操作简单快捷；②严格控制孔径和孔深，本工程抗浮锚杆设计孔径和孔深分别为180mm和8.8m，孔径偏差≯20mm，孔深偏差≮设计孔深的1%且≯500mm；③禁止锚孔偏斜，控制锚孔中心度，如有偏斜应采取措施或重新成孔；④确保孔径大小，应对钻头尺寸进行经常检查。

3.2.3 洗孔提钻

①成孔以后，及时采用砂袋对孔口四周进行围堵，避免泥浆回流；②严格控制孔底沉渣，清洗1min后测量孔底沉渣，如果≥300mm继续洗孔；如果＜300mm停止洗孔提出钻头。

3.2.4 锚筋制作及孔内安装

①锚筋采用3Φ20(HRB400)，长度10m；②在锚筋上焊接定位钢筋，采用3Φ 6(HPB235)，间距 2m，确保锚筋处于锚孔中心；③为了提高锚筋的抗拔力，可在锚筋根部 1m范围内顺着锚筋方向焊接倒刺钢筋，同锚筋材料，长度120mm；④两根注浆管内径20mm，一次注浆管可拔除；二次注浆管在锚筋根部2m范围内设置溢浆孔并用胶带封牢，孔距50cm，长度满足孔底注浆要求；⑤锚筋经过监理验收合格后，由人工放入孔内。

3.2.5 注浆

①浆液采用M30水泥净浆，水灰比为0.39，水泥采用海螺袋装P.O42.5；②一次注浆采用孔底返浆法连续作业，一边注一边拔，液面始终高于管底口，注满锚孔且充盈系数≥1.2；③一次注浆完成后，立即采用粒径50-100mm的碎石填满孔内；④一次注浆完成2h后，即可进行二次高压注浆，注浆量以浆液冲破一次注浆体并从孔眼处挤出为准。

4 抗浮锚杆施工质量控制措施

4.1 防止孔位偏斜的控制措施

①使用水准仪、经纬仪和水平尺等测量仪器校核钻机机座水平度、钻架轨道和钻杆方向的准确位置，牢牢固定在基础上；②通过实验得到经济、合理的钻进技术参数，降低开孔和钻进时的孔位偏斜，钻进中途采用管线探测仪进行跟踪控制，即时纠正孔位偏斜，确保锚孔精度；③开孔一定要确保精度，开孔时钻进技术参数要选用10-15m3/min的大风量、0.6-0.8MPa的中风压、16r/min的低转速和5-10KN的低钻压。安装开孔套管时，把钻杆置于套管中心，第一节套管跟进后，对套管水平度进行调平。钻孔过程中钻进技术参数要选用10-15m3/min的大风量、0.8-1.2MPa的中高风压、25-40r/min的中低转速和10-20KN的中等钻压；④在实际钻孔过程中，要把套管内部残渣清理干净，防止埋钻和抱钻，以及出渣不畅，为了有效避免钻孔时孔位偏斜，每跟进一节套管，必须校正一次。

4.2 提高钻进效率的控制措施

①钻孔前，应检查各个部件是否运转正常；②钻孔时应保持孔内清洁度，及时检查孔内排粉状况，每0.3-0.4m进尺吹孔排粉一次，吹孔时严禁强力拔起钻头，提高距离以实现强力吹孔排粉为准；③钻孔结束后，应吹尽孔底残渣，避免卡钻，如果钻头不能收拢，应重新清洗钻孔，再进行提钻作业。

4.3 锚筋施工质量的控制措施

①锚筋应无损伤、无污染，在锚筋制作过程中，应避免钢筋焊接时造成烫伤，降低钢筋的有效作用面积；②尽量避免锚筋在运输过程中和其他工序施工时对其造成损伤；③保证锚筋入孔深度超过设计长度的95%且不应随意负重、敲打。

4、注浆质量的控制措施

①一次注浆应满足超过0.7MPa的注浆压力和1.2以上的充盈系数，并且完成单根连续注浆不应超过 1h，，全程观察液面情况，如有降低应及时进行补浆；②一次注浆后大约 9h，水泥净浆处于初凝和终凝之间，此时抗压强度达到 5.0MPa以上(现场用手指按压不下陷)，即可进行二次注浆，采用＞2.5MPa的压力持续注浆超过5min以上；二次注浆一般情况下要多次反复地进行，直到水泥净浆从地表周围流出且不在冒泡为止。

4.5 成品保护措施

①注浆体养护时不应扰动锚筋，避免降低水泥净浆对锚筋的握裹力，从而影响锚杆的抗拔能力；②露在地表的锚筋要进行防水、防腐处理，严禁焊接和火焰切割；③锚杆施工线路要分区且有序，严禁乱钻，避免破坏锚杆；④任何机械不得进入锚杆施工区，防止锚杆遭到破坏。

总结：①潜孔锤偏心跟管钻进系统可以有效解决卵石地层无固定易滑动的特点，钻孔进尺稳定，操作简单。②根据卵石地层的特点和前期施工过程中遇到的问题进行分析研究，总结出有效地控制措施，，显著提高抗浮锚杆工作效率，改善施工质量，缩短工期，节省了大量的人力和物力；③本工程 177根抗浮锚杆抽检 9根，数量满足规范要求，经现场拉拔试验，抗浮锚杆抗拔承载力满足设计要求，验收合格。