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四川航天建筑工程有限公司
1 前 言
随着建筑物地下埋置深度及体积越来越大，当地下水位较高时，不得不考虑地下水浮力作用，并采取相应的抗浮措施，以保证结构的安全性要求。相对于尺寸较大的抗浮桩，抗浮锚杆因其施工速度快、造价低，且能有效满足建筑物对抗拔承载力的要求，具有技术先进、经济合理等特点。但抗浮锚杆作为锚固于土层中的细长构件，在施工过程中遇到影响安全及功能性的质量通病情况也较多。
2013年，由四川航天建筑工程公司承建的统建农民拆迁安置小区（香榭园邻二期）工程中运用了抗浮锚杆，该工程共计施工多达2504根，单根入土深度7.8m。综合考虑抗浮锚杆成孔孔径小、深度大，在砂卵石地层下成孔提钻易垮塌，锚杆钢筋安装质量不易控制，锚杆纵向钢筋穿过防水层的部位易造成渗水等问题，在施工过程中采取了一系列技术措施确保工程质量，其中以抗浮锚杆纵向钢筋安装方法为内容申报的实用新型专利“细长钢筋混凝土杆件”被国家知识产权局授予专利权。同时，形成的工法质量可靠、安全适用，能有效避免质量通病的产生，具有较好的经济效益与社会效益，已被列为省级工法。
2 工法特点
2.0.1 塌孔现象少
采用锚杆钻机跟管钻孔减少了砂卵石地层下成孔提钻后易垮塌的现象。
2.0.2 质量可靠
在抗浮锚杆纵向钢筋的安装、抗浮锚杆穿防水层部位均采用构造措施进行加强处理，确保施工质量、避免使用过程中质量通病的产生。
2.0.3 绿色环保
扬尘较小、对周边环境影响较小。
3 适用范围
适用于砂卵石及松散土质抗浮锚杆施工。
4 工艺原理
砂卵石地层下，当土方开挖至基础（或抗水板）设计底标高以上15～30cm时，先测定抗浮锚杆孔位并采用锚杆钻机套管跟进进行成孔，再完成抗浮锚杆钢筋的加工与安装、碎石混凝土的浇灌、养护、抗拔试验等工序，最后进行锚杆与基础（或抗水板）间的防水处理，并将抗浮锚杆钢筋锚固在基础（或抗水板）中。
5 施工工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程
图5.1 砂卵石地层抗浮锚杆的施工工艺流程图
5.2 操作要点
5.2.1 跟管钻孔
砂卵石地层下的抗浮锚杆应采用特制的锚杆钻机进行成孔，锚杆钻机钻进过程中宜同时分段安装钢套管，各段钢套管采用丝口进行连接。注浆完成后采用卷扬机提升拔出钢套管已达到重复利用的目的。
5.2.2 钢筋骨架制作
1.抗浮锚杆钢筋下料长度
抗浮锚杆下料长度为：
（5.2.5）
式中：—抗浮锚杆下料长度；
—抗浮锚杆入土深度；
—抗浮锚杆的保护层厚度；
—垫层厚度；
—防水层厚度；
—防水保护层厚度；
—抗浮锚杆的锚固长度。
2.抗浮锚杆钢筋骨架安装
抗浮锚杆自身仅由纵向受力钢筋构成，钢筋安装时应在纵向受力钢筋之间每隔1～2m设置一道定位筋（或定位构件）。为保证抗浮锚杆纵向受力钢筋居中，确保注浆后抗浮锚杆纵向受力钢筋的保护层厚度，应同时在杆件截面的三个方向每隔2米沿锚杆的纵向钢筋焊接对中支架，中支架采用Φ6.5圆钢制作。
3.注浆管的绑扎安装
在抗浮锚杆主筋放入钻孔之前，需随主筋采用细铁丝绑扎注浆管，注浆管采用直径约20mm、壁厚不小于3.5mm的硬塑料管。在注浆管的底部1m范围内应沿四周钻直径约3～10mm、间距300mm的出浆孔。注浆管上端宜长出抗浮锚桩顶部600mm；下端短于主筋200mm。
5.2.3 压力注浆
钢筋骨架放置好后，即可往孔内投入粒径5～10mm的砾石，然后注入纯水泥浆，浆液水灰比0.45：1～0.50：1，水泥宜采用强度等级为32.5及以上的普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥，注浆压力0.5～1.0MPa，孔口溢浆后停止注浆，20～30min后再进行二次注浆，使得孔口浆体饱满无空洞。要求水泥结石体强度不低于30mpa。注浆前应对注浆管用水湿润，注浆过程中水泥浆应过筛，防止浆液内块体堵塞注浆管。
5.2.4 抗浮锚杆试验
1.抗浮锚杆试验分类
抗浮锚杆试验分为基本试验与验收试验。基本试验在大面积施工前进行，主要目的是确定锚固体与土层间粘结强度特征值、锚杆设计参数和施工工艺。验收试验在施工完成后进行，目的是检验施工质量是否达到设计要求。
2.抗浮锚杆试验要点
抗浮锚杆抗拔静载荷试验要点应满足《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72附录G的相关规定，且其基本试验与验收试验应分别符合《建筑边坡工程技术规范》GB50330附录C的相关规定。
3.试验装置
将空心刚性压板穿过锚杆置于地面上，压板与地面之间用细砂找平，空心千斤顶穿过锚杆平放于刚性压板之上，其中心与锚杆中心一致，最后在千斤顶上用专用锚具把锚杆钢筋锁定，锚杆上安装百分表。百分表固定在磁性表座上，表座吸附在基准梁上。试验反力由刚性压板传递到地基土上。
5.2.5 防水节点处理
抗浮锚杆注浆完成约3～5d后，人工清理预留覆土、浇筑混凝土垫层、破除高出垫层面的水泥结石体，再剪断高于抗浮锚杆顶部的注浆管，并用水泥砂浆对破除部位进行找平，最后再对抗浮锚杆纵向钢筋穿过防水层的部位采取局部加强措施。
6 材料与设备
6.0.1 主要材料
抗浮锚杆所使用的材料应满足相应的原材料质量标准要求，进场应具备相应的出厂合格证和检测报告。
主要材料计划用表
序号 名称 材料型号 用途
1 钢筋 HPB300、HRB400 抗浮锚杆钢筋骨架制作
2 水泥 P.C32.5R 抗浮锚杆施工
3 砾石 粒径5～10mm 抗浮锚杆施工
4 注浆管 Φ20硬塑料管 压力注浆
5 沥青 石油沥青 防水节点加强处理
6 防水卷材 改性沥青防水卷材 防水施工
6.0.2 主要的施工及检测设备
试验检测设备的灵敏度、精确度及量程等应能满足现场抗浮锚杆的试验要求。
主要检测设备表
序号 设备名称 型号规格 用途
1 锚杆钻机 YXZ-70型 抗浮锚杆成孔
2 拔管机 SH-30 拔出套管
3 空压机 英格所兰 为锚杆钻机提供动力
4 制浆机 100/3.5 制拌水泥浆
5 压浆泵 3SNS 抗浮锚杆水泥浆灌注提供动力
6 穿孔液压千斤顶 1000KN 抗拔试验提供荷载
7 油压表 0～60Mpa 抗拔试验中测定作用力
8 百分表 0～50mm 抗拔试验中测定位移
9 钢筋切割机 GQ60 抗浮锚杆钢筋加工
10 钢筋弯曲机 GW40 抗浮锚杆钢筋加工
11 电焊机 BX3-500 抗浮锚杆钢筋加工
12 全站仪 SET2110 抗浮锚杆孔位测放
13 水准仪 DZS32 抗浮锚杆标高控制
1 前 言
随着建筑物地下埋置深度及体积越来越大，当地下水位较高时，不得不考虑地下水浮力作用，并采取相应的抗浮措施，以保证结构的安全性要求。相对于尺寸较大的抗浮桩，抗浮锚杆因其施工速度快、造价低，且能有效满足建筑物对抗拔承载力的要求，具有技术先进、经济合理等特点。但抗浮锚杆作为锚固于土层中的细长构件，在施工过程中遇到影响安全及功能性的质量通病情况也较多。
2013年，由四川航天建筑工程公司承建的统建农民拆迁安置小区（香榭园邻二期）工程中运用了抗浮锚杆，该工程共计施工多达2504根，单根入土深度7.8m。综合考虑抗浮锚杆成孔孔径小、深度大，在砂卵石地层下成孔提钻易垮塌，锚杆钢筋安装质量不易控制，锚杆纵向钢筋穿过防水层的部位易造成渗水等问题，在施工过程中采取了一系列技术措施确保工程质量，其中以抗浮锚杆纵向钢筋安装方法为内容申报的实用新型专利“细长钢筋混凝土杆件”被国家知识产权局授予专利权。同时，形成的工法质量可靠、安全适用，能有效避免质量通病的产生，具有较好的经济效益与社会效益，已被列为省级工法。
2 工法特点
2.0.1 塌孔现象少
采用锚杆钻机跟管钻孔减少了砂卵石地层下成孔提钻后易垮塌的现象。
2.0.2 质量可靠
在抗浮锚杆纵向钢筋的安装、抗浮锚杆穿防水层部位均采用构造措施进行加强处理，确保施工质量、避免使用过程中质量通病的产生。
2.0.3 绿色环保
扬尘较小、对周边环境影响较小。
3 适用范围
适用于砂卵石及松散土质抗浮锚杆施工。
4 工艺原理
砂卵石地层下，当土方开挖至基础（或抗水板）设计底标高以上15～30cm时，先测定抗浮锚杆孔位并采用锚杆钻机套管跟进进行成孔，再完成抗浮锚杆钢筋的加工与安装、碎石混凝土的浇灌、养护、抗拔试验等工序，最后进行锚杆与基础（或抗水板）间的防水处理，并将抗浮锚杆钢筋锚固在基础（或抗水板）中。
5 施工工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程
图5.1 砂卵石地层抗浮锚杆的施工工艺流程图
5.2 操作要点
5.2.1 跟管钻孔
砂卵石地层下的抗浮锚杆应采用特制的锚杆钻机进行成孔，锚杆钻机钻进过程中宜同时分段安装钢套管，各段钢套管采用丝口进行连接。注浆完成后采用卷扬机提升拔出钢套管已达到重复利用的目的。
5.2.2 钢筋骨架制作
1.抗浮锚杆钢筋下料长度
抗浮锚杆下料长度为：
（5.2.5）
式中：—抗浮锚杆下料长度；
—抗浮锚杆入土深度；
—抗浮锚杆的保护层厚度；
—垫层厚度；
—防水层厚度；
—防水保护层厚度；
—抗浮锚杆的锚固长度。
2.抗浮锚杆钢筋骨架安装
抗浮锚杆自身仅由纵向受力钢筋构成，钢筋安装时应在纵向受力钢筋之间每隔1～2m设置一道定位筋（或定位构件）。为保证抗浮锚杆纵向受力钢筋居中，确保注浆后抗浮锚杆纵向受力钢筋的保护层厚度，应同时在杆件截面的三个方向每隔2米沿锚杆的纵向钢筋焊接对中支架，中支架采用Φ6.5圆钢制作。
3.注浆管的绑扎安装
在抗浮锚杆主筋放入钻孔之前，需随主筋采用细铁丝绑扎注浆管，注浆管采用直径约20mm、壁厚不小于3.5mm的硬塑料管。在注浆管的底部1m范围内应沿四周钻直径约3～10mm、间距300mm的出浆孔。注浆管上端宜长出抗浮锚桩顶部600mm；下端短于主筋200mm。
5.2.3 压力注浆
钢筋骨架放置好后，即可往孔内投入粒径5～10mm的砾石，然后注入纯水泥浆，浆液水灰比0.45：1～0.50：1，水泥宜采用强度等级为32.5及以上的普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥，注浆压力0.5～1.0MPa，孔口溢浆后停止注浆，20～30min后再进行二次注浆，使得孔口浆体饱满无空洞。要求水泥结石体强度不低于30mpa。注浆前应对注浆管用水湿润，注浆过程中水泥浆应过筛，防止浆液内块体堵塞注浆管。
5.2.4 抗浮锚杆试验
1.抗浮锚杆试验分类
抗浮锚杆试验分为基本试验与验收试验。基本试验在大面积施工前进行，主要目的是确定锚固体与土层间粘结强度特征值、锚杆设计参数和施工工艺。验收试验在施工完成后进行，目的是检验施工质量是否达到设计要求。
2.抗浮锚杆试验要点
抗浮锚杆抗拔静载荷试验要点应满足《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72附录G的相关规定，且其基本试验与验收试验应分别符合《建筑边坡工程技术规范》GB50330附录C的相关规定。
3.试验装置
将空心刚性压板穿过锚杆置于地面上，压板与地面之间用细砂找平，空心千斤顶穿过锚杆平放于刚性压板之上，其中心与锚杆中心一致，最后在千斤顶上用专用锚具把锚杆钢筋锁定，锚杆上安装百分表。百分表固定在磁性表座上，表座吸附在基准梁上。试验反力由刚性压板传递到地基土上。
5.2.5 防水节点处理
抗浮锚杆注浆完成约3～5d后，人工清理预留覆土、浇筑混凝土垫层、破除高出垫层面的水泥结石体，再剪断高于抗浮锚杆顶部的注浆管，并用水泥砂浆对破除部位进行找平，最后再对抗浮锚杆纵向钢筋穿过防水层的部位采取局部加强措施。
6 材料与设备
6.0.1 主要材料
抗浮锚杆所使用的材料应满足相应的原材料质量标准要求，进场应具备相应的出厂合格证和检测报告。
主要材料计划用表
序号 名称 材料型号 用途
1 钢筋 HPB300、HRB400 抗浮锚杆钢筋骨架制作
2 水泥 P.C32.5R 抗浮锚杆施工
3 砾石 粒径5～10mm 抗浮锚杆施工
4 注浆管 Φ20硬塑料管 压力注浆
5 沥青 石油沥青 防水节点加强处理
6 防水卷材 改性沥青防水卷材 防水施工
6.0.2 主要的施工及检测设备
试验检测设备的灵敏度、精确度及量程等应能满足现场抗浮锚杆的试验要求。
主要检测设备表
序号 设备名称 型号规格 用途
1 锚杆钻机 YXZ-70型 抗浮锚杆成孔
2 拔管机 SH-30 拔出套管
3 空压机 英格所兰 为锚杆钻机提供动力
4 制浆机 100/3.5 制拌水泥浆
5 压浆泵 3SNS 抗浮锚杆水泥浆灌注提供动力
6 穿孔液压千斤顶 1000KN 抗拔试验提供荷载
7 油压表 0～60Mpa 抗拔试验中测定作用力
8 百分表 0～50mm 抗拔试验中测定位移
9 钢筋切割机 GQ60 抗浮锚杆钢筋加工
10 钢筋弯曲机 GW40 抗浮锚杆钢筋加工
11 电焊机 BX3-500 抗浮锚杆钢筋加工
12 全站仪 SET2110 抗浮锚杆孔位测放
13 水准仪 DZS32 抗浮锚杆标高控制