复杂地质条件下抗浮锚杆施工技术研究
2018-11-26刘华林
刘华林
(湖北华中楚通公路勘察设计有限公司 445000)
0 引言
抗浮锚杆在多层大型地下室结构形式中具有较为广泛的应用,能够有效解决因地下水位偏高所导致的地下室水浮力偏大问题。抗浮锚杆与抗拔桩的工作原理基本相同,但是一般多层建筑往往采用独基+防水板基础形式,因此无法采用抗拔桩抗浮。与抗拔桩相比抗浮锚杆直径相对较小,在复杂地质条件下施工存在较大难度。为了推动抗浮锚杆施工技术的发展在本文当中以实际工程案例为例对复杂地质条件下的抗浮锚杆施工技术进行了研究与分析。
1 工程概况
奥福时代商业广场位于安徽省合肥市徽州大道与繁华大道交叉口,设计面积为48345m2,地下2层,地上7层,采用独基+防水板基础形式,局部地区采用抗浮锚杆抵抗水浮力。在该工程当中抗浮锚杆外径为130mm,共计3906根,锚杆平面布置图如下图 1中所示。根据抗拔承载力特征值分为两种不同的类型,所有锚杆均需要打入微风化混合岩层,入岩深度需控制在3.0m。
图1 合肥奥福时代广场锚杆平面布置图
2 锚杆工程施工重难点
在该工程当中由于地质条件相对较为复杂,在实际施工过程当中存在着一定的难度,具体来说施工重难点主要体现在以下几个方面当中:(1)地质条件较差,土方开挖量大,影响了,桩基施工限制抗浮锚杆施工。由于奥福时代商业广场地基存在软弱下卧层,经专家论证需要加大开挖程度,同时局部地区需要增加人工挖孔桩等桩基。这些都严重阻碍了抗浮锚杆施工面;(2)抗浮力控制难度较大。抗浮锚杆抗浮作用的发挥主要是通过锚杆与土体之间的摩擦力来实现的,在该工程当中地基土主要由黏土、粉质黏土以及卵石构成,锚杆与土体之间的摩擦力相对较低,严重影响抗浮锚杆作用发挥,必须要进行对应处理;(3)锚杆施工质量控制要求高。奥福时代广场地下水位偏高,对抗浮具有较高要求,若锚杆成型质量无法得到有效控制则必然会严重影响建筑整体抗浮性能。
3 复杂地质条件下的锚杆施工技术措施分析
在上文当中对奥福时代商业广场在实际施工中所面临的问题与难度进行了研究与分析,下面将重点阐述奥福时代商业过程在实际施工过程中所采取的具体技术措施。
3.1 加强施工组织设计,强化施工管理,保障锚杆施工有序进行
由于地基条件、桩基施工、基坑支护等因素影响了锚杆施工工作面,该工程在施工之前首先进一步强化了施工组织设计,确保了抗浮毛锚杆施工的有序进行。在施工组织设计当中锚杆施工区域划分为A、B、C、D、E五个不同的区域,配合桩基施工与基坑支护施工要求分段交叉作业,保障锚杆施工工期要求。其次,还进一步优化了土方开挖顺序、运输路径等,避免对锚杆施工工作面的影响。相关施工组织设计完成之后及时与建设单位、监理单位展开沟通与交流,并对具体施工设计进行调整与完善。
3.2 采用高压注浆技术提升锚杆与土体的摩擦力
奥夫时代广场土体摩擦力相对较低,局部地区还存在大量缝隙等不良地质情况,为了解决这一问题,在该工程当中采用高压注浆方式提升锚杆摩阻力。水泥浆的标号为 M30,水泥采用强度为42.5R 的普通硅酸盐水泥,水灰比为 0.55。为了加强锚杆的防锈功能,在水泥浆中掺入水泥重量 3%的钢筋阻锈剂。水泥浆的搅拌时间≥3min,注浆前应对注浆管道和注浆设备进行严格的检查,确保注浆顺利进行。采用孔底反向注浆方法,水泥浆由注浆管向锚杆注入,空气从排气管排出,注浆时应注意对注浆流量和压力进行合理控制,使得孔口泛出水泥浆,注浆应连续进行,间断时间≤30min,应确保在 1h 之内完成单根锚杆的注浆作业,注浆的压力为 1.0MPa。当注浆至冒浆后,应稳压继续注浆 1min 后方可停止注浆。
3.3 完善施工管理,,强化质量控制
为了保障锚杆混凝土成型质量,在该工程当中还进一步加强了对锚杆施工质量的控制,具体来说主要包含以下几个方面的内容:(1)制定完善的施工管理制度,确保锚杆施工全过程质量管理。在实际施工过程当中,为了保障锚杆施工质量项目部组建了以项目经理为核心的生产管理团队,确保锚杆钻孔爆破、钢筋长度、入岩深度等都能够有效达到相关规范要求;(2)配合监理单位做好锚杆施工质量监察与整改工作。在该工程当中针对监理单位所提出的高压注浆量不足等问题进行了全面整改,并进一步强化了注浆水灰比设计,提升了桩基承载力特征值;(3)加强锚杆承载力检测工作。在完成锚杆施工之后,还需要进一步对锚杆实际承载力进行检验。在该工程当中按照2倍设计承载力特征值进行检验,结果显示均满足设计要求。
4 结语
抗浮锚杆在大地下室结构中的应用有效提升了建筑的整体抗浮能力,然而不良地质条件的存在对抗浮锚杆施工造成了较大的影响。在本文当中结合合肥奥福时代广场项目施工经验介绍了复杂地质条件下的抗浮锚杆施工技术措施。认为锚杆施工必须要从施工组织设计、高压注浆以及质量监控三个方面入手,提升锚杆抗浮能力与混凝土成型质量。
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