彭忠明
上海建工一建集团有限公司 上海 200120
摘要:由于地勘点位的间距较大，难免会出现实际基底土质与地勘文件不符的情况，此时对不良土质进行处理便会引起原设计抗浮锚杆设计条件的变化，需重新对设计方案进行复核或者优化调整。并且对不良土质的加固也会造成抗浮锚杆施工质量难以把控。本文就从工程的实际情况出发，对施工过程进行经验总结，为类似工程提供借鉴。
关键词:地基加固；抗浮锚杆；质量控制
1工程概况
三河新居一期工程一号地块由10栋七至十层住宅、5栋二至四层商业楼、1栋六层综合楼和1个一层整体地下室组成，地下建筑面积6.4万余平方米。住宅为筏板基础、商业及综合楼为独立基础+防水板。本工程采用天然地基，地基持力层为卵石层。地基中存在的不良土质主要有杂填土、淤泥质粉质粘土和细砂。场地基底标高以下地层主要为第四系全新统冲洪积层卵石层。场地地下水类型主要为第四系砂卵石层中的孔隙潜水。卵石层为主要含水层，为强透水层，II类环境类型，卵石土渗透系数为22m/d。
本项目商业楼、综合楼及地下室车道设置抗浮锚杆，商业楼区域抗浮力标准值为10KPa，地下室车道区域抗浮力标准值为30KPa。商业区域锚杆间距3.0m*3.0m，锚杆直径0.15m，锚杆长度5.50m、6.00m，车道区域锚杆间距2.0m*2.0m，锚杆直径0.15m，锚杆长度6.50m。锚杆钢筋均为2C22，钢筋规格HRB400，注浆强度M30水泥浆，水灰比0.5:1，注浆压力0.5~1.0MPa。
2 地基加固方案
场内地基中的不良土质可以分为两类。一类是基底暴露的不良地基土，如杂填土、淤泥质粉质粘土、卵石层上的细砂。一类是软弱下卧层，如卵石层中成透镜体分部的细砂。对于这些问题我们首先请设计单位和地勘单位对现场进行了勘察，组织多方进行讨论初步淘汰了更改基础形式或对基础进行大幅调整的方案，决定采用C20混凝土进行换填。
3 地基加固对抗浮锚杆设计的影响分析
原设计抗浮锚杆为非预应力锚杆，呈面状均匀分布。该形式适用于所有土体和岩体，防水板配筋较小。但锚杆均匀布置于地下室底板下，顶板覆土自重和结构恒载通过柱传至独立基础（含联合基础），抵消以独立基础为中心一定范围内的水浮力。而对防水板板块区域，覆土自重和结构恒载对其影响甚微。板块区域水浮力要由板块自重和锚杆下拉力共同抵抗，不能充分利用上部结构结构传递来的竖向力来平衡掉一部分水浮力。对于个别锚杆承载力不足的情况，由于能分担的锚杆较少，此情况抵抗力差。对于地下室底板的防水施工较为麻烦。由于对不良土质进行了C20混凝土换填，锚杆的锚固力将大幅提升。故考虑对抗浮锚杆形式进行分析，看是否有必要进行调整。
抗浮锚杆如果调整为集中点布在独立基础下，抗浮锚杆下拉力、顶板覆土自重、上部结构恒载和地下结构恒载可以共同平衡水浮力。锚杆布置集中，对于地下室底板防水施工也比较便宜。对个别锚杆承载力不足的情况，有较多的锚杆分担，有较强的抵抗力。该布置形式要求锚固土体牢靠，不适用于软岩和土体，本工程采用的C20混凝土换填部分适用该形式，但并非所有区域均进行了混凝土换填处理。并且由于局部锚杆较密，锚杆施工不方便，防水板配筋也需要适当增大。
抗浮锚杆如果调整为预应力抗浮锚杆，可以有效的避免防水板的开裂，因为非预应力锚杆产生抗拔力的前提是防水板产生变形并承受部分浮力。但因此锚杆也无法完全作为固定支座受力，即不可能承受其受力范围内所有的浮力，而且当锚杆承载力接近目标值时，再增加锚杆数量对抗浮锚杆效果甚微。并且预应力抗浮锚杆施工相对较为复杂。
综上各情况的优缺点，调整方案各有利弊，再考虑到对抗浮锚杆设计方案进行调整可能需要重新调整底板配筋，而且重新设计、审图周期较长，故最终项目仍采用了复核后的原设计形式进行施工。
4 地基加固情况下抗浮锚杆施工的质量控制
不良土质处采用混凝土换填深度在0.5~3.0m之间，而抗浮锚杆的锚固长度有5.5m、6.0m、6.5m三种，也就意味着这部分抗浮锚杆上部锚固在混凝土中，下部锚固在卵石层中，并且卵石层有中密、稍密、密实等不同情况。因此施工中对抗浮锚杆抗拔力的控制至关重要。
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4.1试验及检测
在正式施工前应在不同抗浮标准值区域内的最不利低层进行基本试验，已确定单根锚杆的抗拔极限承载力，并根据试验结果调整设计参数和锚杆锚入岩土体长度，每个区域试验锚杆不少于3根。抗浮锚杆施工完成后每个分区分别进行抗拔力检验验收试验，检验数量不得少于该分区锚杆总数的5%，且不得少于6根。
4.2施工工艺
施工工序：测量放孔→成孔→清孔提钻→置入钢筋及注浆管→拔管→填入砾石→压力注浆→清理余土及浮浆，修补垫层→基础施工。
测量放孔：放出建筑轴线，按照图纸测放锚杆位置，空位偏差小于50mm。成孔前再对孔位进行复核，避免偏差过大。
成孔：采用锚杆钻机跟管钻进。成孔时孔位准确，钻孔垂直，孔深正确。混凝土和卵石层条件不同，为避免更换钻机而耽误时间，只对钻锤进行调整。混凝土层采用直锤，卵石层采用偏心锤。
清孔提钻：成孔完毕后以中压风清孔提钻。
置入钢筋及注浆管：置入钢筋及注浆管，要求下入设计深度，误差不超过50mm。注浆管采用A20增强塑料管或同规格白铁管（其底部0.5m钻凿泄浆孔），管端口与底孔保持100mm。
填入砾石：下钢筋后即填入砾石，填充密实，砾石规格5~10mm，含泥量小于3%。
拔管：拔管时应保证钢筋不随管拔出，并随时复核钢筋上余长度。
压力注浆：拔管后即可进行压力注浆，空口溢浆且返浓浆时可暂停注浆，待浆体沉淀后再复压，当浆体再次冒出后停止注浆。施工时同时对钢筋进行扶正。
清理余土及浮浆，修补垫层：在注浆达到终凝后进行人工清理余土和浮浆，对钻孔机破坏的垫层进行修补，但不应对锚固体造成破坏。
4.3质量控制要点
水位控制：本工程锚固地层为卵石层，基坑降水对锚杆灌浆质量影响较大，为保证注浆体锚固质量，需保证降水深度至锚杆底端。根据每个片区面积在片区远离支护一边挖一定数量的水位检测坑，确保水位低于锚杆底端。另外做好坑内排水工作，在降水及降水过后，坑内水位降至锚杆底端之前禁止锚杆施工。为保证上浮力不超过抗浮锚杆抗拔力而引起底板开裂，必须等上部结构施工结束和地下室顶板回填后才能停止基坑降水。
锚固段有效长度控制：除施工过程中注意对孔深的测量外，格外注意独立基础、集水坑、抗水板等标高的标化。
锚杆防腐处理：该工程拉杆材料采用HRB400Ⅲ级热轧钢筋，钢筋应除油污、除锈，水泥砂浆保护层厚度应不小于30mm，锚杆钢筋端头埋入抗水板0.8m，即本项目抗浮锚杆钢筋采用M30水泥浆包裹防腐，上部预留筋段锚入基础砼中，由砼包裹防腐。
施工过程中，应认真做好成孔及灌浆记录。特别是浆体试块的制作。按要求每天至少1组，且每50根锚杆应有1组。
注意成孔速度，区域性成孔速度发生突变时及时向地勘和设计单位反馈，尤其是成孔速度突然增大时，再根据设计方案对土体进行处理或者增设锚杆。
5 结语
对基底不良土质进行处理便会引起原设计抗浮锚杆设计条件的变化时，要对原设计方案进行复核或者优化调整，确保抗浮锚杆设计的技术可靠、经济合理、工期可控。并且对地基加固后抗浮锚杆施工的质量控制进行了经验总结，为类似工程积累了宝贵的经验。
参考文献:
[ 1 ]JGJ 79-2012 建筑地基处理技术规范[S]
[ 2 ]GB50007-2011 建筑地基基础设计规范[S]
[ 3 ]GB50330-2013 建筑边坡工程技术规范[S]
[ 4 ]GB50086-2001 建筑市政工程降水技术规范[S]
论文作者:彭忠明
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/10
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