高水位地质条件下抗浮锚杆施工新技术

作者:梁少岗 苑庆涛 李鹏浩 葛小宁
单位:中国建筑第八工程局第二建设有限公司
摘要:结合成都地区某项目工程特点,针对在高水位地质条件下抗浮锚杆施工过程中遇到的跑浆问题,提出采用普通硅酸盐水泥净浆、水玻璃速凝剂按比例配合,从而缩短凝结时间、节约水泥用量;同时对于抗浮锚杆端头防水采用双卷材双密封处理方法,取得良好的施工效果。
关键词:基坑工程 抗浮锚杆 水玻璃 防水
作者简介:梁少岗,助理工程师,E-mail:981422101@qq.com;

 

0 引言

抗浮锚杆是建筑工程地下室结构中较常见的抗浮措施。抗浮锚杆与一般基础桩的区别如下:基础桩通常为承压桩,主要承担建筑物荷载,受力方向由桩顶向桩底传递;而抗浮桩则为抗拔桩承受拉力,受力方向也是由桩顶向桩底传递,抗浮桩的受力随地下水位的变化而变化[1]

抗浮锚杆施工顺序:基坑开挖至基底垫层顶标高→测量放孔→MJG-50液压锚杆钻机成孔至设计深度→清孔提钻→下钢筋束→填入砾石→自下而上压力注浆并反复补浆,直至孔口满溢成桩→抗拔试验→捡底0.1m→基础垫层、防水、钢筋制安及混凝土浇筑。

1 工程概况

某项目场地位于成都市温江区德通桥路,地理环境优越,交通便利,整个用地范围内地势较平坦。根据地勘报告,场地标高536.510~537.720m,高差1.210m。场地地貌单元属成都平原岷江水系Ⅰ级阶地。场地地下水主要为赋存于第四系砂卵石层中的孔隙型潜水,受地下径流、大气降水补给及地表流水影响;排泄方式以地面蒸发、地下径流为主,地下水补给条件良好,水量较丰富;地下水随地势由西北流向东南,流速缓慢,水力梯度较小,地质剖面如图1所示。

场地地下水位埋深较浅,受场地及周边场地降水影响,场地地下水位被人为降低。勘察期间实际测得场地稳定水位埋深5.30~8.50m,相对应水位高程517.900~518.670m,平均高程在518.250m左右。当该场地及周边场地停止施工降水后,场地地下水位将恢复至正常水位,目前场地正常水位应在地表以下3.0m左右,历史最高水位建议取525.550m。结合区域水文地质资料和已有降水设计与施工经验分析,砂卵石层富水性和透水性均较好,属强透水层,上部素填土、粉土等透水性较弱,属弱透水层。该场地砂卵石层平均渗透系数可按K=25m/d取值,建议降水施工前进行抽水试验,以准确确定该场地卵石层渗透系数[2]

2 施工难点及重点

2.1 抗浮锚杆注浆

注浆是抗浮锚杆施工的重要工序,注浆的主要作用是填充土层中的孔隙,形成锚固体,防止锚杆钢筋腐蚀并形成锚杆抗拔力。锚杆清孔后用压浆泵进行注浆,注浆采用孔底返浆法。压浆泵进行注浆时,将1根φ20mmPVC管或胶管作为导管,一端与压浆泵相连,另一端与锚杆同时送入孔底。注浆管端保持距孔底150mm,注浆压力宜保持在0.4~0.6MPa。随着浆液注入,当浆液从孔口外溢时即可将注浆管逐步向外拔出,但管口要始终埋在水泥浆中直至孔口,这样可把孔内的水和空气全部挤出孔外,保证注浆质量[3]

图1 地质剖面

图1 地质剖面

 

2.2 锚杆端头防水处理

抗浮锚杆伸入底板钢筋网内,抗浮锚杆处防水处理是整个底板防水施工质量的控制重点,在大面积防水施工前,必须对锚杆与混凝土垫层节点进行必要的防水加强处理[4]

3 解决方案

1)通过改变注浆浆液配合比提高注浆效率针对该项目地下水位较高、含砂量较大的特点,抗浮锚杆注浆过程中存在跑浆、管井降水井中潜水泵损坏率较高的问题,制定2套解决方案:(1)针对水位较高的情况,在基坑内增加3口钢管井降低水位,此方法前期降水效果明显但随着时间推移,降水速度较慢且存在水位涨高的情况;(2)通过改变注浆浆液配合比,将原来P·O42.5水泥净浆改为按水泥浆与水玻璃体积比1∶0.5~1∶0.8进行配制,水玻璃模数2.4~3.4,浓度为22~40°,同时应注意浆液要严格按设计配合比配制并搅拌均匀,经过筛选后方可泵送。注浆要连续,不得中断,并应在初凝前用完,因浆液凝固时收缩会使浆面回落,必须及时进行补浆。注浆完后应将锚杆头临时支撑好,以保证锚杆位于孔中央。注浆过程中若中途耽搁时间过长超过浆液初凝时间,应重新清孔、注浆。注浆过程应进行详细、完整的施工记录。注浆后,在浆体强度未达到设计要求前,锚杆体不得承受外力或移动[5,6,7]

2)采用“水泥基渗透结晶防水涂料+非固化橡胶沥青防水涂料+SBS防水卷材+遇水膨胀止带”的组合防水模式进行锚杆端头部位防水,抗浮锚杆的端头部位一直是基础防水的薄弱点,基础底板底层采用C15素混凝土浇筑,严格控制混凝土密实度和平整度,对于锚杆周围250mm范围内的凹槽要抹光压实。在垫层混凝土初凝时,将水泥基渗透结晶防水涂料拌合后分层涂抹在锚杆周边凹槽内,然后取500mm×500mmSBS防水卷材,中间剪出半径为100mm的圆孔,均匀涂抹2道冷底子油后采用满粘法粘贴防水卷材,灌注非固化橡胶沥青进行封堵。最后进行整个基础底板SBS防水卷材的满粘法铺设,在此过程中注意2层防水卷材搭接不少于750mm,并需再次灌注非固化橡胶沥青进行封堵,待到橡胶固化后采用遇水膨胀止水带包裹钢筋,包裹不少于2圈,保证止水带与沥青橡胶紧贴[8],如图2所示。

4 结语

在该项目基础抗浮锚杆施工过程中,高水位环境下压力注浆和抗浮锚杆端头防水处理是整个施工的重点与难点,采用上述方法解决此问题的优点如下。

图2 锚杆端头防水节点

图2 锚杆端头防水节点

 

1)通过改变注浆浆液配合比,提高注浆效率,并解决高水位地质条件下跑浆问题,可节约水泥用量,并使浆液迅速凝固达到设计强度。后期强度可能有所下降,但最终强度符合设计要求。

2)抗浮锚杆端头防水采用双卷材双密封处理,可使基础底板形成整体防水,且施工简便,成本相对较低,通过双层防护防水效果更佳。

 

 

参考文献[1]庄文寿.浅谈抗浮锚杆的设计与施工技术[J].四川建材,2012,38(2):182-183,185.

[2]莫君,陈致光.高水位条件下抗浮锚杆施工及底板防水技术[J].施工技术,2012,41(S1):409-412.

[3]王文玮,杨志青,李文祥,等.楔形锚固体在后锚式抗浮锚杆中的研究与应用[J].施工技术,2018,47(7):76-79.

[4]李孝伟,王胜,邢献进.人工注浆法抗浮锚杆施工技术[J].青岛理工大学学报,2008,29(6):73-75.

[5]刘国民.全长粘结式抗浮锚杆在强中风化砂岩中承载力研究[D].成都:成都理工大学,2013.

[6]施群凯,杨前.砂泥富集地域抗浮锚杆施工综合技术应用[J].施工技术,2019,48(7):44-46,60.

[7]王寿昌,何羽玲,韦增康.某岩溶区临水基坑涌水封堵结合连通试验治理技术[J].施工技术,2019,48(13):33-35.

[8]徐长节,徐礼阁,孙凤明,等.深基坑承压水的风险控制及处理实例[J].岩土力学,2014,35(S1):353-358.
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