泰安市泰山灌浆有限公司 山东省泰安市泰山区 271000
摘要：针对不同的地质条件，在保证成孔质量的前提下，合理选择成孔机械，成为保证施工进度与质量的重要环节。本文以具体的案例为切入点，分析了长螺旋钻机在抗浮锚杆中的应用。
关键词：长螺旋钻机；抗浮锚杆；施工技术
锚杆成孔施工是抗浮锚杆工程重要一环，在往常施工中，成孔一般由锚固钻机（锚杆钻机）采用干式钻进、跟管钻进、泥浆钻进、清水钻进等方式成孔。但在沙土和粉质沙土为主的地质条件虽然可以用以上方式进行，但施工效率不高且成孔质量参差不齐。所以，针对该地质条件，在保证成孔质量的前提下，合理选择成孔机械，成为保证施工进度与质量的重要环节。
一、项目案例简介
山东省潍坊市滨海经济技术开发区某工程采用普通抗浮锚杆，采用一级双层防腐保护构造。本工程勘查各钻孔均在地下水位以下，地下水初见水位埋深为2.90m-3.60m，稳定水位埋深与初见水位埋深一致，稳定水位标高为0.51m-0.60m。场区附近历史最高水位在地表，场区抗浮设防水位标高4.00m。
二、设计简介
根据《结构施工图》设计要求：
1.设计单根锚杆抗拔承载力特征值：普通部位为360KN，特殊部位为600KN；整个锚杆工程施工严格执行《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22：2005）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）和《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）。施工完毕后，根据相应规范要求进行抗浮锚杆的验收试验。
2.锚杆采用M30水泥砂浆灌注。
三、施工方案
1.抗浮锚杆施工工艺流程图
2.施工方法
（1）测量放孔
根据甲方提供的控制点现场定位放线，把控制点转侧到场区周围，并设多出固定点加以保护，作为施工控制依据。测放务必准确，要求测放过程中作好记录，检查无误，再由监理单位复查定位准确性后报监理审核。在抗浮设计范围外设置固定点，并用红油漆标注清晰，以保证在施工过程中能够经常复测，确保孔位准确。
（2）钻机成孔
在确定锚杆孔位后，锚杆孔径180mm，采用长螺旋钻机钻孔（一次性成孔）。此设备优点在于能够及时把孔内的土体排除，达到设计深度后，不立即停钻，超钻0.1m并稳钻1—2min，防止底端头不达到设计的锚固直径以及保证灌浆充分。
（3）杆体制作
抗浮锚杆钢筋长度根据孔深及地面标高，锚杆采用3根Φ25的Ⅲ级钢筋，锚杆定位器采用Φ12焊接段钢筋制作；锚杆二采用3根Φ32的Ⅲ级钢筋，锚杆定位器采用Φ12焊接段钢筋制作。锚杆下料长度待锚杆拉拔试验完成，根据试验数据优化设计后再进行确定。
（4）注浆与杆体安装
采用现场搅拌M30水泥砂浆，内掺阻锈剂，水灰比控制在0.38-0.4，水泥采用P.O.42.5，施工前需有实验室根据设计要求进行配合比试配，施工时严格按设计配合比，配制M30水泥砂浆。搅拌时须由专职质检员负责控制原材料的配置工作，严格计量和测试管理。
（5）安装止水板
杆体安装完成后，根据设计标高统一进行止水板安装，止水板的规格必须符合设计要求。
（6）抗浮锚杆的弯折
待某一区域抗浮锚杆统一完成后，根据设计标高进行一次性弯折，弯折标高必须符合设计要求。
3.杆体质量要求
（1）钢筋在制作前必须平直，不得有局部弯曲。
（2）钢筋和对中支架之间焊接牢固，接触点不漏焊。
（3）严格按设计要求和规范制作。
4.杆体运输与安装
抗浮锚杆钢筋搬运，应平稳操作，防止锚孔钢筋发生变形。安放时要平稳、垂直入孔内，防止在孔内倾斜。
5.抗浮锚杆施工技术要求
（1）锚杆在底板与岩层界面上下各200mm范围内涂环氧树脂，减少锚杆锈蚀。
（2）抗浮锚杆钢筋按照设计要求严格制作，容许偏差符合抗浮锚杆施工规程中的要求。
（3）孔深不小于设计长度，且超过锚杆设计长度不大于500mm。
四、完成效果
1.检测方式
本工程基本试验和验收试验的设备安装如下图所示：锚杆的钢筋穿过空心千斤顶，放置垫板并用锚具锚牢固。千斤顶下放置2根梁提供反力。磁性表架吸附在待张拉的和锚杆连接的钢板上，百分表固定在表架上，表针落在基准梁上，基准梁一端固定，另一端自由。基准桩固定，确保其不受气温、振动及其他外界因素影响发生变位，仪器安装就位后再检查一次并记录。
2.检测结果
该工程共对6根锚杆进行了验收试验，均按规范要求进行了验收试验，并绘制了荷载—位移（Q～s）曲线，根据曲线可以看出，6根试验锚杆的竖向位移与荷载近似线性关系，在各级荷载作用下，各受检锚杆的锚头位移均能保持相对稳定，表明6根试验锚杆在各级荷载阶段均未出现极限荷载特征值。根据广东省标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）中有关基础锚杆验收试验的规定判定：6根抗浮试验锚杆的极限抗拔力满足设计要求。
五、长螺旋钻机在该地质条件下的优点
由于本工程位于潍坊滨海新区，该地区靠近海面，为冲积平原，地层以沙土和粉质沙土为主。若采用锚杆钻机进行干式钻进，场地内地下水位高，孔壁自稳能力弱，易引起塌孔，而且，干式钻进没有洗孔工序，不能保证摩阻力的大小。采用跟管钻进，先利用套管护壁、再利用水泥砂浆护壁，虽然能解决塌孔问题，但套管阻隔的孔壁段的泥皮等无法洗干净，不能保证摩阻力的正常发挥。采用清水钻进，在砂土层较薄部位，粘土能造浆，钻进容易，但此处为沙土和粉质沙土为主，不能有效造浆。采用泥浆钻进，在此地区泥浆虽能护壁，但膨润土在潮湿环境下亦不能保证摩阻力的大小，造成抗浮能力减弱。
采用长螺旋钻机钻孔成孔可有效的解决上述问题，并显著提高了施工效率。首先在土质较松软区，采用长螺旋钻机能快速成孔；其次长螺旋钻机钻杆直径可调节到设计孔径，这样成孔后整个注浆孔都被螺旋钻杆填充满，注浆过程中一边提升钻杆，一边进行注浆，通过钻杆顶端回浆情况来确定提升速度与注浆速度，这样既能保证注浆充分，饱满，又能避免坍塌堵塞注浆孔，同时避免了套管、泥浆护壁等工艺造成的摩阻力受影响的现象，且由于不需单独下注浆管，施工工效也大大提高。
六、总结
抗浮锚杆施工工艺由于其造价低，工期短等诸多优点，在未来深基坑施工中应用将更加广泛。本文以具体案例，分析了抗浮锚杆采用长螺旋钻机在沙土、粉质沙土等较松软土层的应用。采用长螺旋钻机，不仅可有效的保证施工质量，而且由于工序精简，施工效率也显著提高，未来施工中可以大力推广。
参考文献：
[1] 王立彬，郭义先，车玉龙.干成孔超长抗浮锚杆在基坑抗浮工程中的应用[J].科技风，2016（16）：253-254.
论文作者:赵玉玺,常凤声
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/21
标签：锚杆论文; 钻机论文; 沙土论文; 螺旋论文; 钢筋论文; 标高论文; 荷载论文; 《基层建设》2018年第4期论文;