浅谈抗浮锚杆施工质量控制要点

2014-04-02 17:28马书杰焦志武文石命1
河南建材 2014年4期
关键词:抗浮成孔水泥浆

马书杰 焦志武 文石命1,

1 南京理工大学(210094) 2 郑州市建设工程质量检测有限公司(450052)

浅谈抗浮锚杆施工质量控制要点

马书杰2焦志武2文石命1,2

1 南京理工大学(210094) 2 郑州市建设工程质量检测有限公司(450052)

通过对抗浮锚杆的钻孔施工工艺、泥浆配合比和注浆等施工环节技术要素的系统总结,归纳出一系列确保锚杆施工质量的保证措施,为引导锚杆的施工质量起到了关键性作用。

抗浮锚杆;施工;技术;措施

近年来,随着建筑行业的发展,城镇化建设的脚步加快,政府对城市的规划也日趋合理化、科学化,对土地资源的利于也越来越精确化,所以大家的目光都投向地下建筑,大力开发地下土地资源成为目前最为关注的焦点。地下建筑有地下室、地下车库、地下商场等。建筑物(构筑物)的抗浮问题是设计单位首要考虑的问题,如何确保建筑物(构筑物)的结构安全,采取何种处理措施应根据场地地质情况而定。通常的作法是设计抗拔桩,但抗拔桩造价高、施工难度较大、工期较长,很少被采用,而抗浮锚杆由于其造价低、周期短、施工工艺简单等优点,被广泛应用在建筑当中,但是如何确保抗浮锚杆的施工质量,是目前大家最为关注的问题。

1 施工前的准备工作

抗浮锚杆在施工前应准备的工作:1)应掌握锚杆施工区、建筑(构筑)物基础地下管线情况。2)应判断锚杆施工对邻近建筑(构筑)物和地下管线的不良影响,并制定相应的预防措施。3)确定注浆工艺。4)合理选取注浆设备,并送检技术监督部门对其进行检定。5)应有相应检验报告,其中包括原材料的品种、规格、型号等。

2 钻孔施工工艺

根据锚杆设计、施工、成孔地质条件和以往成功的工程经验,确定锚杆钻孔成孔工艺。

锚杆钻孔机械利用地质钻机,通过泵送人工配置的优质泥浆,利用组合的正反循环系统,使所造的钻孔壁在相当长的时间内不坍塌。关键问题是当遇到砂层、卵(砾)石层等复杂土层时,由于砂层和卵(砾)石层无胶结性,在回转钻机的搅动下产生动水压力而形成流砂,容易造成砂层部位垮孔现象。同时卵(砾)石层钻进时不是被钻碎,而是被钻头挤裂或挤开,当钻孔达到设计孔深起钻后,钻孔空间又被垮坍的流砂及滚动的卵(砾)石回填,采用浓泥浆和水泥浆也无法护孔,这时可采用套管护壁。

钻孔应注意的问题:

1)钻孔时不得扰动周围底层。2)根据设计要求和地质条件,定出孔位,标出标记。3)锚杆水平、垂直方向的孔距误差不应大于100 mm,钻头直径不应小于设计直径的3 mm。4)成孔孔径偏斜率不应大于锚杆长度的2%。5)钻孔深度不应小于设计锚杆长度,也不应大于设计长度500 mm。6)向钻孔中安放锚杆前,应将孔内岩粉和土屑清理干净。

3 泥浆配合比设计

成孔工艺中最重要的是泥浆的配合比,根据实际情况,在钻孔前实验室内要做好配合比试验。泥浆配合比设计是确定泥浆各组分在泥浆中所占比例的过程,目的是使所配泥浆的性能符合钻进的需要。因此,泥浆的性能设计须经初选、应用、改进、再应用,直至基本达到要求这样一个过程。

为了提高浆体的早期强度,可以考虑加入适量的外掺剂,起到早强和膨胀的作用。在做配合比实验时,同时做掺加外加剂和不掺加外加剂的两组水泥浆的配合比。根据实验结果进行比较之后,根据实际需要再决定水泥浆是否掺加外加剂。

4 注浆

4.1 埋入式注浆

在砂、卵(砾)石层注浆,考虑到起拔套管将引起砂砾层垮塌回填钻孔而无法下入注浆管,只有将插入式注浆改为埋入式注浆,即将注浆管绑扎钢筋杆体上,成孔后将绑扎注浆杆体事先插入钻孔内,以防止起拔套管后,垮塌的砂砾堵塞注浆管底口。绑扎前,要在注浆管的底管下部(约1 m长)的周侧用电钻钻入30@300的出浆孔,以保证被砂、卵(砾)石层埋住的注浆管能顺利出浆。

4.2 二次注浆

为了提高注浆效果和质量,待一次注浆体初凝强度达5.0 MPa后,即可用高压注浆管进行二次高压注浆,注浆材料采用纯水泥浆。锚固段注浆采用孔底返浆法,将注浆管插入到距孔底50 cm处,用压浆泵将水泥浆通入注浆管注入孔底,水泥浆则由孔眼处挤出并冲破第一次注浆体。二次注浆时间、压力、注浆量等工艺参数可通过试验确定。

4.3 注意事项

在锚杆注浆的过程中,应注意的具体问题:1)注浆设备应有足够的浆液、生产能力所需的额定压力;2)采用的注浆管应在1 h内完成单根锚杆的连续注浆;3)在锚杆注浆时,不得随意敲击杆体,也不得在杆体上悬挂重物;4)注浆材料应根据设计确定,不得对杆体产生不良影响,宜选用灰砂比1:0.5~1:1的水泥浆或水灰比0.45~0.50的纯水泥浆,必要时可加入一定量的外加剂或掺合剂。

5 结语

1)在抗浮锚杆的施工过程中,应根据设计的具体要求,结合过程实际地质情况,在不确定的地层中,对于地层扰动过大、导致水土流失、危及邻近建筑物或公用设施的情况,宜采用套管护壁钻孔。2)在锚杆张拉时,应注意张拉顺序,避免相邻锚杆的相互作用而导致锚杆抗拔力的减弱。锚固体强度应大于20 MPa,达到设计强度的80%,钢筋或钢绞线的拉应力应控制在强度标准值的0.65倍。

[1]GB 50007-2011,建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[2]GB 50330-2002,建筑边坡工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]CECS 22:2005,岩土锚杆<索>技术规程[S].北京:中国计划出版社,2005.

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