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广州自来水专业建安有限公司 510160
摘要：抗浮锚杆广泛应用于商用、民用等地下空间结构抗浮，但其应用于水工构筑物中的实例较少，本文通过抗浮锚杆在阳江市第二水厂取水泵站的应用，证明其在解决水工构筑物抗浮问题上是比较合理和经济的。
关键词：抗浮锚杆；水工构筑物；注浆
1、工程概况及抗浮结构的比较
1.1工程概况
阳江市第二水厂位于阳茂高速公路以南、漠阳江东干流以东。项目建设内容为净水厂工程，建设规模为30万吨/日，近期10万吨/日。主要构筑物设计能力按30万吨考虑，首期建成后要达到10万吨/日的处理能力。输水管道按56万吨/日设计。投资额约为9.6千万元。整个工程分为三大部分：阳江市第二水厂厂区的净水构筑物的建设，以及工艺管道的敷设；位于漠阳江边的取水泵站及取水头部的建设；连接净水厂和取水泵站的输水管道的敷设。根据设计文件要求，取水泵站的抗浮措施采用抗浮锚杆，锚杆成孔直径为180mm，内插HRB400级1Φ32钢筋，锚杆长度为21m，单根锚杆设计抗拔承载力特征值为200kN。
1.2压重法、抗浮桩以及抗浮锚杆的比较
根据工程界以往经验，地下工程的抗浮问题可用压重法、抗浮桩以及抗浮锚杆来解决。压重法是通过加大混凝土底板厚度以平衡水的浮力，但经济上不合理，又不利于节省空间；抗浮桩大多采用人工挖孔灌注桩或机械钻孔灌注桩，出于安全考虑，人工挖孔灌注桩已被严格限制，而机械钻孔灌注桩工期长，间距大，需较厚的底板配合使用，使得造价增加。而抗浮锚杆采用面状分布，间距小，成孔快，底板可做得较薄，锚杆的造价也较低。通过以上对比，抗浮锚杆的优越性显现，使得其在工程中的应用越来越广泛。
2、工程实施
工程于2013年12月10日开工，应业主要求，取水泵站基础工程必须在春节前完成，项目部就近调配所辖工程（阳江市第二水厂中洲大道供水管网工程和平冈农场至闸坡供水工程供水管道工程）的部分机械设备，力争在最短的时间内将取水泵站抗浮锚杆的工作面抢出来，为后续工作全面铺开创造条件。
2.1基坑
取水泵站基坑支护和止水均采用双排拉森Ⅳ型钢板桩，中间通过直径28mm的拉杆连接，前排钢板桩长度12m，后排9m，间距5m，拉杆间距1.2m。利用三台挖掘机和一台铲运机互相配合，采取边开挖边降水的方式进行开挖，到设计基底面时，随即进行混凝土封底。待基坑稳定后，经检测并报监理同意，进场施工抗浮锚杆。基地标高分别为0.5m和-3.5m（对应泵站基础和头部基础）。
2.2抗浮锚杆施工
基坑施工的同时，根据设计文件的要求，项目部在钢筋加工区进行锚杆的制作。锚杆采用两条长12m的HRB400级Φ32钢筋，每批钢筋进场送检检测合格后才进行加工，两根钢筋采用直螺纹套筒连接。为了保证混凝土保护层，每隔5m加焊钢筋护垫（见图1）。待加工完后运至现场堆放整齐备用。
2.2.1锚孔定位、成孔、清孔
抗浮锚杆采取网格式定位一次性布置（图2），经复测合格后，13台钻机同时进行跳孔式成孔，每一孔钻至设计深度后随即清孔，请监理、设计单位验孔，合格后立刻进入下一工序。
2.2.2穿插、固定锚杆
锚杆穿插前，对杆体再进行一次全面检查，确认无弯折、损伤等现象后用钻机沿孔壁缓缓送入孔内，输送时严格控制垂直度，防止锚杆碰擦孔壁，造成扩孔、塌孔等质量事故。待锚杆进入孔底后，立即采取锚具锚固，防止锚杆上浮。
2.2.3 注浆
抗浮锚杆注浆液采用42.5Mpa普通硅酸盐水泥拌制，浆液随搅随用，并保证在初凝前完成注浆。本工程采用二次注浆，第一次注浆选用水灰比为0.4，注浆压力控制在0.2～0.4Mpa。注浆采用孔底返浆方式注浆工艺，直至锚孔孔口均匀溢出浆液，方可停止注浆。注浆结束后，立刻清洗注浆管和注浆套管，着手准备二次注浆。在第一次注浆锚固强度达到5 Mpa后，对预留孔进行第二次注浆，考虑到此次注浆主要作用是补强，故将水灰比和注浆压力均调高，分别为0.5和2.5～5.0 Mpa。二次注浆时，缓慢提拔注浆管，直至水泥浆完全溢出并覆盖锚具，方可停止注浆。
2.2.4场地清洗、凿除孔口多余砂浆
锚杆成孔注浆过程中，及时清运产生的废水、废浆液、泥浆、沉渣，冲洗场地，防止废液、废水流入未注浆的锚孔中，从而影响工程质量。待注浆浆液达达设计强度后，开始凿除孔口多余砂浆，凿除时，避免碰击锚具，破坏注浆体与锚杆的结合，从而降低抗浮锚杆的抗拔承载力。
2.3抗拔实验
按照设计要求，抗浮锚杆施工完成后，需对不小于5跟锚杆进行抗拔试验，达到单根抗拔承载力不小于200kN。根据监理单位要求，并由其指定，分别对7根锚杆进行了抗拔试验，结果均符合设计要求（见表1），至此取水泵站的基础工程中的抗浮锚杆顺利完成施工。
3、小结
331根抗浮锚杆施工共历时46天，高效地完成了此分部分项工程，这除了项目部出色的施工组织能力，还得益于抗浮锚杆相比于压重法、抗浮桩等其它水工构筑物抗浮工法具有的以下优点：
（1）施工方便，节省工期，且质量控制容易。由于抗浮锚杆孔径小，扩孔、塌孔等质量事故基本不会发生，而且锚杆制作简单，技术容易掌握。施工空间大，个体之间干扰小，适于作业面全面开花。
（2）经济合理，降低工程造价。除了前述优点可降低工程造价以外，抗浮锚杆施工也不需要大型机械，故可以省去大型机械租赁费、安装拆卸费以及场外场内运输费等。
参考文献：
[1]贾金青.软岩抗浮锚杆的试验、设计及施工[M].山东建筑，2000，22.
[2]崔京浩.锚固抗浮问题的几个关键问题 [J].特种结构，2000，17（1）.
[3]郭宪义，张晓萍.垂直抗浮锚杆施工工艺的工程探索[J].建筑技术，2007，38（3）.
摘要：抗浮锚杆广泛应用于商用、民用等地下空间结构抗浮，但其应用于水工构筑物中的实例较少，本文通过抗浮锚杆在阳江市第二水厂取水泵站的应用，证明其在解决水工构筑物抗浮问题上是比较合理和经济的。
关键词：抗浮锚杆；水工构筑物；注浆
1、工程概况及抗浮结构的比较
1.1工程概况
阳江市第二水厂位于阳茂高速公路以南、漠阳江东干流以东。项目建设内容为净水厂工程，建设规模为30万吨/日，近期10万吨/日。主要构筑物设计能力按30万吨考虑，首期建成后要达到10万吨/日的处理能力。输水管道按56万吨/日设计。投资额约为9.6千万元。整个工程分为三大部分：阳江市第二水厂厂区的净水构筑物的建设，以及工艺管道的敷设；位于漠阳江边的取水泵站及取水头部的建设；连接净水厂和取水泵站的输水管道的敷设。根据设计文件要求，取水泵站的抗浮措施采用抗浮锚杆，锚杆成孔直径为180mm，内插HRB400级1Φ32钢筋，锚杆长度为21m，单根锚杆设计抗拔承载力特征值为200kN。
1.2压重法、抗浮桩以及抗浮锚杆的比较
根据工程界以往经验，地下工程的抗浮问题可用压重法、抗浮桩以及抗浮锚杆来解决。压重法是通过加大混凝土底板厚度以平衡水的浮力，但经济上不合理，又不利于节省空间；抗浮桩大多采用人工挖孔灌注桩或机械钻孔灌注桩，出于安全考虑，人工挖孔灌注桩已被严格限制，而机械钻孔灌注桩工期长，间距大，需较厚的底板配合使用，使得造价增加。而抗浮锚杆采用面状分布，间距小，成孔快，底板可做得较薄，锚杆的造价也较低。通过以上对比，抗浮锚杆的优越性显现，使得其在工程中的应用越来越广泛。
2、工程实施
工程于2013年12月10日开工，应业主要求，取水泵站基础工程必须在春节前完成，项目部就近调配所辖工程（阳江市第二水厂中洲大道供水管网工程和平冈农场至闸坡供水工程供水管道工程）的部分机械设备，力争在最短的时间内将取水泵站抗浮锚杆的工作面抢出来，为后续工作全面铺开创造条件。
2.1基坑
取水泵站基坑支护和止水均采用双排拉森Ⅳ型钢板桩，中间通过直径28mm的拉杆连接，前排钢板桩长度12m，后排9m，间距5m，拉杆间距1.2m。利用三台挖掘机和一台铲运机互相配合，采取边开挖边降水的方式进行开挖，到设计基底面时，随即进行混凝土封底。待基坑稳定后，经检测并报监理同意，进场施工抗浮锚杆。基地标高分别为0.5m和-3.5m（对应泵站基础和头部基础）。
2.2抗浮锚杆施工
基坑施工的同时，根据设计文件的要求，项目部在钢筋加工区进行锚杆的制作。锚杆采用两条长12m的HRB400级Φ32钢筋，每批钢筋进场送检检测合格后才进行加工，两根钢筋采用直螺纹套筒连接。为了保证混凝土保护层，每隔5m加焊钢筋护垫（见图1）。待加工完后运至现场堆放整齐备用。
2.2.1锚孔定位、成孔、清孔
抗浮锚杆采取网格式定位一次性布置（图2），经复测合格后，13台钻机同时进行跳孔式成孔，每一孔钻至设计深度后随即清孔，请监理、设计单位验孔，合格后立刻进入下一工序。
2.2.2穿插、固定锚杆
锚杆穿插前，对杆体再进行一次全面检查，确认无弯折、损伤等现象后用钻机沿孔壁缓缓送入孔内，输送时严格控制垂直度，防止锚杆碰擦孔壁，造成扩孔、塌孔等质量事故。待锚杆进入孔底后，立即采取锚具锚固，防止锚杆上浮。
2.2.3 注浆
抗浮锚杆注浆液采用42.5Mpa普通硅酸盐水泥拌制，浆液随搅随用，并保证在初凝前完成注浆。本工程采用二次注浆，第一次注浆选用水灰比为0.4，注浆压力控制在0.2～0.4Mpa。注浆采用孔底返浆方式注浆工艺，直至锚孔孔口均匀溢出浆液，方可停止注浆。注浆结束后，立刻清洗注浆管和注浆套管，着手准备二次注浆。在第一次注浆锚固强度达到5 Mpa后，对预留孔进行第二次注浆，考虑到此次注浆主要作用是补强，故将水灰比和注浆压力均调高，分别为0.5和2.5～5.0 Mpa。二次注浆时，缓慢提拔注浆管，直至水泥浆完全溢出并覆盖锚具，方可停止注浆。
2.2.4场地清洗、凿除孔口多余砂浆
锚杆成孔注浆过程中，及时清运产生的废水、废浆液、泥浆、沉渣，冲洗场地，防止废液、废水流入未注浆的锚孔中，从而影响工程质量。待注浆浆液达达设计强度后，开始凿除孔口多余砂浆，凿除时，避免碰击锚具，破坏注浆体与锚杆的结合，从而降低抗浮锚杆的抗拔承载力。
2.3抗拔实验
按照设计要求，抗浮锚杆施工完成后，需对不小于5跟锚杆进行抗拔试验，达到单根抗拔承载力不小于200kN。根据监理单位要求，并由其指定，分别对7根锚杆进行了抗拔试验，结果均符合设计要求（见表1），至此取水泵站的基础工程中的抗浮锚杆顺利完成施工。
3、小结
331根抗浮锚杆施工共历时46天，高效地完成了此分部分项工程，这除了项目部出色的施工组织能力，还得益于抗浮锚杆相比于压重法、抗浮桩等其它水工构筑物抗浮工法具有的以下优点：
（1）施工方便，节省工期，且质量控制容易。由于抗浮锚杆孔径小，扩孔、塌孔等质量事故基本不会发生，而且锚杆制作简单，技术容易掌握。施工空间大，个体之间干扰小，适于作业面全面开花。
（2）经济合理，降低工程造价。除了前述优点可降低工程造价以外，抗浮锚杆施工也不需要大型机械，故可以省去大型机械租赁费、安装拆卸费以及场外场内运输费等。
参考文献：
[1]贾金青.软岩抗浮锚杆的试验、设计及施工[M].山东建筑，2000，22.
[2]崔京浩.锚固抗浮问题的几个关键问题 [J].特种结构，2000，17（1）.
[3]郭宪义，张晓萍.垂直抗浮锚杆施工工艺的工程探索[J].建筑技术，2007，38（3）.