浅议抗浮锚杆成孔方法

摘 要：建筑物的重量不足，而地下水产生浮力的原因，在基础底板施加拉力以抗衡浮力，抗浮锚杆就是拉着建筑物，提供向下拉力防止建筑物在地下水浮力作用下向上移动的一种锚杆。

关键词：抗浮锚杆;施工工艺

引言

本工程为浙江科技学院风雨操场，总建筑面积：10781m2;总用地面积：16771.3m2;占地面积：3286m2（不包含室外一层至二层室外台阶占地面积，架空层，和无顶盖垃圾回收点占地面积）。设计使用年限：50年;建筑层数：地上3层、地下1层;建筑高度：14.85m;建筑分类：多层公建;耐火等级：地上二级、地下一级;停车泊位：机动车87个（含两个无障碍车位）、非机动车430个; 人防工程类别：人员掩蔽工程;防护等级：核6级、常6级;人防建筑面积：3494m2;主要结构类型：钢筋混凝土框架;抗震设防烈度：6度。

根据浙江城建勘察研究院有限公司编制的《浙江科技学院风雨操场项目岩土工程勘察报告》（编号2014-002），本工程基础采用浅基础筏板基础，以2粉质粘土为持力层，地基承载力特征值为190Kpa，底板均为500mm，柱下局部加高设下柱墩，底板下做150厚C15素混凝土垫层。本工程±0.000相当黄海高程为 17.150米，设计抗浮设防水位为黄海高程 16.500米。锚杆直径150，锚筋25，抗拔试验锚杆锚筋为28（要求钢筋平直，去除油污和锈迹）。

抗拔锚杆主筋锚入承台内的锚固长度不小于40d （d—钢筋直径）。锚杆长度不小于7米，竖向倾斜误差不大于孔深的1%。抗拔承载力特征值不小于 110kN。采用二次注浆工艺，注浆体为M30水泥砂浆，注浆前应将锚杆孔清理干净。锚杆正式施工前必须先进行抗拔试桩，数量不少于三组，均匀分布于场地范围内，锚杆试验极限承载力不小于抗拔承载力特征值的2倍;待抗拔试验满足设计要求后再施工其它锚杆。其它锚杆的施工工艺、锚杆参数必须与已进行试验的锚杆一致。锚杆的施工和检验应遵循《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22：2005）的要求。锚杆试验极限承载力不小于抗拔承载力特征值的2倍，验收试验的锚杆数量不得少于总数的5%。

施工过程中出现的问题

1.流程：首先进行测量定位，然后钻孔、插入锚杆、注浆、补浆。

2.本工程在施工过程中，主要是钻孔。在钻孔的第一天，采用了冲击式钻杆钻机，结果造成孔壁坍塌，在水压作用下，颗粒砂体向孔内移动而造成塌孔。从以上的地质报告看，打孔必须穿过角砾混粘性土，由于砾石为主，而造成上述现象。

第二天，采用了回转式钻机，由于粒径大于10厘米的卵石较多，部分钻机一整天，也打不了一个孔。又由于以粉砂为主，有的好不容易打成的孔，结果又造成塌孔。

解决办法

为了解决上述问题，经过认真的研究探讨。根据地质报告，建设场地可分为四个工程地质层，细分为6个亚层：（1）杂填土：杂色、灰褐色，松散，性质不均，主要为粘土。厚度不均匀，结构松散，性质较差，不宜利用;（2）粉质粉土：灰色、灰黄色，硬可塑，含少量氧化铁斑点和角砾。工程力学性能较好，中压缩性;可作为一般荷载较轻建筑物的天然基础持力层;（3）角砾混粘性土：灰色、灰黄色，中密，砾石含为45-55%不等，粒径一般0.5-3厘米，粒径大者大于10厘米，呈棱角形—亚圆形，成份以粉砂岩为主。工程力性能较好，中偏代压缩性;（4）-b 强风化粉砂岩：灰黄色、灰色，风化后呈砂土状和碎块状，裂隙较发育，用手易掰碎。（4）-b-c 强偏中等风化粉砂岩：灰黄色、灰色，具粉砂状结构，岩芯呈碎块状，少量短柱状，锤击易碎。工程力学性能良好，压缩性低，具一定的强度;（4）-b-c中等风化粉砂岩：青灰色、灰色，岩芯呈3-10厘米短柱状，工程力学性能好，强度高，分布稳定，是拟建建筑物较为理想的桩端持力层。

根据分析，本工程以（2）层粉质粘土作为天然基础持力层，基础采用筏板基础形式。并采用的抗浮描杆要求不小于7米，以上分析，基本到达第（4）层的强风化与中等风化层之间。要穿过整个角砾混粘性土层。

再分析本场地的地下水位情况，本场地内地下水可分松散岩类孔隙水、基岩裂隙水，其中松散岩类孔隙水为孔隙潜水。场地潜水地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。测得场地各勘探点的潜水含水层的地下水位一般埋深于地表下2.67—3米左右，水位年变幅在1-2米左右。该潜水水位升降主要受大气降水、周边河道等影响明显，并随季节性变化，其水化学类型为C1.HCO3-Na.Mg型水，PH=6.89-6.92;下部基岩裂隙水主要赋存于强-中等风化基岩裂隙层中，再一个本场地属山前地带，暴雨集中，场地汇水面积、比降都较大。因（3）层土中角砾与碎石含量不均一，更由于地下渗水量的变化幅度较大，孔隙水的含量很高，容易形成流砂、涌水等现象;北侧又临近河道。这些情况会影响锚杆成孔的施工。局部地段碎石粒径及含量大，岩石坚硬。局部地段基岩面坡度变化较大，局部大于10%。

从以上分析得出，本工程打孔的难度是由粒径大的岩石、流砂、涌水引起塌孔的。

为此，对本工程打孔的工艺进行改进。在原有的基础上增设套管，利用套管护壁，跟进成孔;实践证明，取得了良好的效果。分析利用套管跟进法具有以下优点：

首先工作效率得以提高：我们利用振动锤把钢套管先打到所需位置。由于采用锤击，速度快，大大提高了工作效率。保证了施工的进度。

其次是适应性强：套管简单易行，振动锤施工则更加灵活，夹装套管锤击后就可以钻孔了。更适合桩基数目较多和地形较复杂的情况使用。

最后是套管直径自由：套管钻机通常只可使用一种规格套管或在较小的范围内变动，而振动锤夹具可自由调节夹桩直径，可使用任意规格的套管。满足各种工程需要。

流程：

确定锚杆的位置→桩机就位→钢管就位→压入第一节钢套→校核钢套管垂直→对接钢套管→继续压入钢套管到所需位置→记录孔的深度→钻孔→记录孔深、孔径→清孔→放锚杆→下导管→清孔→注浆。

因本工程地质较复杂，利用地质钻机带动小型组合牙轮钻破碎砂、卵石地层，将破碎的小颗粒砂卵石带出孔底;并利用套管跟进，有效地防止了塌孔。使锚杆施工得以顺利进行。