本發(fā)明涉及一種抗浮錨桿施工方法,具體涉及一種下穿流動(dòng)富水高壓砂卵石層抗浮錨桿的施工方法。
背景技術(shù):
抗浮錨桿是指抵抗建筑物向上位移的各種樁型的總稱,抗浮錨桿與地下水位高低及變化情況有關(guān)。
抗浮錨桿的傳統(tǒng)施工采用二次注漿法,第一次漿液為水泥砂漿、第二次漿液為純水泥漿,兩次注漿采用的注漿管為同一根或2根同長(zhǎng)度的注漿管,注漿管均伸至錨孔底。其中第二次注漿的主要目的是待第一次注漿體凝固后,用設(shè)計(jì)規(guī)定的壓力二次注漿填實(shí)鉆孔。常規(guī)施工流程為:錨桿制作→錨桿定位→成孔→清孔→下桿體→灌注砂漿→場(chǎng)地清理。
上述傳統(tǒng)施工方法在遇到高壓流動(dòng)的富水砂卵石地層時(shí),因地層的特殊性,存在下列問(wèn)題無(wú)法解決:
1、鉆孔過(guò)程中,因富水砂卵石層易塌孔,產(chǎn)生以下兩種困擾:其一,鉆桿無(wú)法拔出,錨桿孔無(wú)法成孔;其二,即使鉆桿鉆至設(shè)計(jì)深度,在拔出鉆桿后,因卵石層易再次塌孔堵塞孔道,錨桿鋼筋無(wú)法完全下放至錨桿孔內(nèi),錨桿長(zhǎng)度無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求;
2、鉆桿穿過(guò)高壓流動(dòng)的富水層時(shí),易形成管涌,水流不斷且壓力大,采用傳統(tǒng)注漿方式時(shí)水泥漿被管涌水沖刷帶走,無(wú)法保障錨桿注漿質(zhì)量;注漿完畢后,高壓水通過(guò)錨桿注漿體四周上冒,嚴(yán)重影響底板防水施工質(zhì)量,使底板存在較大的滲漏隱患;
3、富水的砂卵石層,因水位的變化,錨桿抗拔力得不到有效保證。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種下穿流動(dòng)富水高壓砂卵石層抗浮錨桿的施工方法,解決砂卵石地層中錨桿易塌孔,流動(dòng)水富水地層中漿液流失,同時(shí)通過(guò)旋噴注漿使砂卵石疏松層體固結(jié)緊密,阻斷砂卵石層流動(dòng)水,提高抗浮錨桿抗拔力。
本發(fā)明提供的這種抗浮錨桿施工方法,包括以下步驟:
(1)錨桿成孔
a1、在墊層完成后,根據(jù)控制軸線對(duì)錨孔位置進(jìn)行定位,并標(biāo)記好位置及編號(hào),利用錨桿鉆機(jī)對(duì)定位孔鉆進(jìn)50-100mm進(jìn)行初步定位標(biāo)記,以防定位標(biāo)記被覆蓋不易找到;
a2、采用比設(shè)計(jì)孔徑大1個(gè)型號(hào)的鋼套管跟進(jìn)成孔直至入巖位置,鋼套管留置,再更換與設(shè)計(jì)孔徑相同的鉆桿鉆至設(shè)計(jì)深度;
(2)錨桿桿體制作及與注漿管綁扎
a1、錨桿制作 根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行下料,將組成錨桿的若干鋼筋固定成束,鋼筋的長(zhǎng)度可根據(jù)設(shè)計(jì)要求拼接,錨桿上端預(yù)留錨入底板中的長(zhǎng)度段先不折彎保持豎直;
a2、根據(jù)設(shè)計(jì)要求將若干管徑相同、長(zhǎng)度不等的塑料注漿管與制作好的錨桿綁扎為一體;
(3)將錨桿和注漿管的整體件吊放至錨孔內(nèi),對(duì)應(yīng)錨孔的上口處焊接水平鋼筋支撐錨桿,以控制錨桿錨入底板的長(zhǎng)度;
(4)錨桿注漿
采用水泥凈漿按依次通過(guò)最長(zhǎng)至最短長(zhǎng)度注漿管的順序進(jìn)行分次、間歇性注漿,注漿壓力依次增大,每次注漿操作在看到水泥凈漿冒出地面時(shí)停止。第一次注漿的水泥凈漿中摻入促凝劑,使水泥漿在錨桿孔周邊的流動(dòng)富水的砂卵石層中凝固,阻止流動(dòng)的地下水沖刷第二次注漿的水泥漿。第二次注漿的目的主要是補(bǔ)充錨桿孔內(nèi)被流動(dòng)地下水沖刷的水泥漿,保證錨桿注漿體密實(shí),第三次注漿主要目的是擴(kuò)大錨桿與周邊土體的接觸面積,形成局部的擴(kuò)大頭,增大錨桿的抗拔力,確保錨桿注漿的質(zhì)量;
(5)錨桿折彎及清理
注漿完畢后清理錨桿孔周邊的泥漿,將錨桿上端的預(yù)留鋼筋段在合適位置處進(jìn)行折彎,以保證錨桿錨入底板部分符合設(shè)計(jì)要求,然后進(jìn)行底板施工;
(6)在錨桿注漿完畢5-7天后,將含水量較大處的錨桿周圍采用二重管工藝的旋噴注漿加固砂卵層。
所述錨桿由三根鋼筋通過(guò)若干鋼筋固定器固定形成。
所述注漿管有三根,每根注漿管分別綁扎于一根所述鋼筋上,其長(zhǎng)度依次為所述錨桿長(zhǎng)度、錨桿長(zhǎng)度的三分之二和錨桿長(zhǎng)度的三分之一。
所述注漿分三次進(jìn)行,采用水灰比為0.5-0.6的水泥凈漿,第一次的水泥凈漿中摻3%左右的促凝劑,每次注漿完成后間隔兩小時(shí)左右再進(jìn)行下一次注漿操作。
所述第一次注漿的壓力為1Mpa左右,第二次為2Mpa左右,第三次為3-5Mpa。
在第一次注漿過(guò)程中利用錨桿鉆機(jī)根據(jù)注漿速度將鋼套管拔出。
本發(fā)明通過(guò)采用鋼套管成孔和多斷面注漿管注漿方式,采用水泥凈漿分次間歇注漿的方法,成功地解決了高壓流動(dòng)富水層中抗浮錨桿成孔及注漿的難題,保證抗浮錨桿的抗拔力,克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷;在錨桿注漿完畢5-7天后,再采取在錨桿周圍采用旋噴注漿加固砂卵層的方法提高錨桿與周邊土體的摩擦力,進(jìn)一步提高抗浮錨桿的抗拔力使其達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的抗拔力。同時(shí),該方法還可以將錨桿周圍砂卵石疏松層體固結(jié)緊密,阻斷砂卵石層流動(dòng)水,解決水體上冒的問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的抗浮錨桿結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中的A-A示意圖。
圖3為圖2中鋼筋定位器的主視示意圖。
圖中序號(hào):1-錨桿鋼筋,2-鋼筋定位器,3-底板,4-注漿管,5-錨桿孔。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例以某工程為例,抗浮錨桿施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn),地下分布有極不均勻的透水層:自墊層以下土層依次為3-6m深的砂卵石層、4-8m深的粘性土層、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、全風(fēng)化砂礫層、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。其中砂卵石層及全風(fēng)化砂礫層含有極豐富的流動(dòng)地下水,且水壓大。
抗浮錨桿的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為24m,抗浮錨桿孔徑200mm,抗浮錨桿間距1.8m,錨桿配筋采用3根直徑32mm的三級(jí)鋼筋,底板厚度700mm,抗浮錨桿總量較大。
注漿管采用3根直徑20mm的塑料注漿管,注漿管的長(zhǎng)度分別為錨桿等長(zhǎng)、錨桿長(zhǎng)度的2/3和錨桿長(zhǎng)度的1/3,各注漿管的上端采用膠帶封口。
為達(dá)到錨桿成孔順利、注漿有效,錨桿施工后抗拔力長(zhǎng)久有保證,具體做法如下:
(1)錨桿成孔
在墊層完成后進(jìn)行錨桿鉆孔,錨桿鉆孔前,根據(jù)控制軸線對(duì)錨孔位置進(jìn)行定位,并用油漆標(biāo)記位置及編號(hào)。利用錨桿鉆機(jī)對(duì)定位孔鉆進(jìn)50-100mm進(jìn)行初步定位標(biāo)記,以防定位標(biāo)記被泥漿覆蓋、不易找到。錨桿成孔時(shí)采用比設(shè)計(jì)孔徑大1個(gè)型號(hào)的鋼套管跟進(jìn)成孔直至入巖位置,鋼套管留置,再更換與設(shè)計(jì)孔徑相同的鉆桿鉆至設(shè)計(jì)深度;
(2)錨桿桿體制作及注漿管綁扎
錨桿桿體根據(jù)設(shè)置要求進(jìn)行下料與拼接,錨桿桿體的長(zhǎng)度在底板內(nèi)預(yù)留35倍錨桿配筋直徑的豎直段,此豎直段鋼筋先不進(jìn)行彎折,以便錨桿放入孔內(nèi)后套筒的拔出;
各錨桿在具體制作時(shí),將3根錨桿鋼筋通過(guò)鋼筋定位器固定好,如圖1所示。鋼筋定位器的結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示,中心鋼筋的值徑為25mm,均布于中心鋼筋外壁圓周的三根U型鋼筋的直徑為8mm,三根U型鋼筋圍成的圓周面與錨桿孔的孔徑接近,使錨桿能順利下放即可。鋼筋定位器沿鋼筋長(zhǎng)度方向間隔2000mm均布,將三根錨桿鋼筋分別與鋼筋定位器的中心鋼筋的上部和下部點(diǎn)焊固定,后續(xù)注漿時(shí)通過(guò)鋼筋固定器使注漿料更好的包裹錨桿鋼筋。同一根錨桿鋼筋進(jìn)行長(zhǎng)度拼接時(shí),采用直螺紋套筒,注意同一截面的接頭百分率小于或等于百分之五十,接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)錨桿鋼筋直徑的35倍。錨桿桿體制作好后,將三根注漿管分別與一根錨桿鋼筋綁扎好,如圖2所示;
(3)將錨桿桿體和注漿管的整體件采用吊車或者塔吊吊放至錨孔內(nèi)。錨桿鋼筋下孔前在其與錨桿孔上口交接處水平焊接30cm長(zhǎng)直徑12mm的三級(jí)鋼筋以支撐錨桿鋼筋位置,控制錨入底板長(zhǎng)度;
(4)錨桿注漿
a)第一次注漿
第一次注漿采取邊注漿邊拔鋼套管的方式,鋼筋放入錨桿孔內(nèi)后,在注漿過(guò)程中利用錨桿鉆機(jī)根據(jù)注漿速度緩慢將鋼套管拔出,以防止鋼套管一次性拔出后孔內(nèi)砂卵石層塌陷。錨桿下放至孔內(nèi)后2小時(shí)內(nèi)完成第一次注漿,第一次注漿采用水灰比0.5、摻有3%促凝劑的水泥凈漿。通過(guò)與錨桿等長(zhǎng)的注漿管進(jìn)行注漿,注漿壓力為1Mpa,水泥凈漿通過(guò)錨桿孔冒出地面時(shí)停止注漿;
b)第二次注漿
第二次注漿通過(guò)長(zhǎng)度為錨桿長(zhǎng)度2/3的注漿管進(jìn)行。第一次注漿完成2小時(shí)后進(jìn)行第二次注漿,第二次注漿采用水灰比0.5-0.6水泥凈漿從2號(hào)注漿管注入,注漿壓力為2Mpa,地面冒水泥漿時(shí)停止注漿;
c)第三次注漿
第三次注漿通過(guò)最短的注漿管進(jìn)行。第三次注漿在第二次注漿完成后2小時(shí)進(jìn)行,第三次注漿采用水灰比0.5的水泥凈漿從最短的3號(hào)注漿管注入,注漿壓力為3-5Mpa;
第一次注漿的水泥凈漿中摻入促凝劑,使水泥漿在錨桿孔周邊的流動(dòng)富水的砂卵石層中凝固,阻止流動(dòng)的地下水沖刷第二次注漿的水泥漿。第二次注漿的目的主要是補(bǔ)充錨桿孔內(nèi)被流動(dòng)地下水沖刷的水泥漿,保證錨桿注漿體密實(shí),第三次注漿主要目的是擴(kuò)大錨桿與周邊土體的接觸面積,形成局部的擴(kuò)大頭,增大錨桿的抗拔力,確保錨桿注漿的質(zhì)量;
(5)鋼筋彎折及清理
注漿完畢后清理錨桿孔周邊泥漿,并采用小型電動(dòng)液壓鋼筋彎曲機(jī)彎折錨桿鋼筋,以保證錨桿豎直段在底板中的錨入部分符合設(shè)計(jì)要求;
(6)在錨桿注漿完畢5-7天后,再對(duì)含水量較大的錨桿在其周圍采用旋噴注漿加固砂卵層的方法提高錨桿與周邊土體的摩擦力,進(jìn)而提高抗浮錨桿的抗拔力,最終達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的抗拔力。具體參數(shù):旋噴注漿孔徑為100mm,旋噴注漿鉆孔點(diǎn)距錨桿中心距離為200mm,旋噴樁長(zhǎng)度為進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖為準(zhǔn),本工程錨桿旁增加的旋噴注漿長(zhǎng)度為15m。旋噴注漿加固采用二重管工藝,注漿水泥漿壓力為30-35Mpa,空壓機(jī)壓力為10Mpa,水泥漿水灰比為0.6。旋噴注漿提升速度為8-10cm/min。
通過(guò)采用鋼套管成孔、多斷面注漿管注漿方式,采用不同配比的注漿料分次間歇注漿的方法,成功地解決了高壓流動(dòng)富水層中抗浮錨桿成孔及注漿的難題;在錨桿注漿完畢5-7天后,再采取在錨桿旁邊采用旋噴注漿加固砂卵層的方法提高錨桿與周邊土體的摩擦力,進(jìn)而提高抗浮錨桿的抗拔力,最終達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的抗拔力,順利完成該工程抗浮錨桿施工。經(jīng)第三方檢測(cè)單位對(duì)抗浮錨桿的驗(yàn)收檢測(cè),采用該方法施工的抗浮錨桿檢測(cè)均合格。