抗拔锚杆桩施工质量控制

抗拔锚杆桩施工质量控制

作者：孙晓瑞

来源：《城市建设理论研究》2013年第35期

【摘要】本文通过对抗拔锚杆施工工艺中的施工质量控制分析，以达到提高工程质量为保证。

【关键词】抗拔锚杆、施工质量 中图分类号： F253.3 文献标识码： A

近几年来，各地都在大力开展建筑工程建设，在地下水丰富的地下工程中，抗拔锚杆桩的施工越来越多的应用在实际施工。笔者结合近几年的施工经验，对抗拔锚杆的施工质量问题采取了一系列的控制措施作简单分析。 一 、工程概况

1、工程位置和地形情况

江阴奥特莱斯品牌折扣店二区工程位于江阴市青阳镇，其东邻霞客大道、北接青霞路、一区南侧。本工程场地原为农田，现大部分被取土，标高比原有标高低约1.5m。场地北部有一河塘，现已填埋；场地西侧亦有一暗塘，场地南侧是青祝河，河岸为石驳挡墙。 2、勘察情况

（1）、经现场钻孔实测，地下水潜水的初见水位标高1.83～3.10米，稳定水位标高1.99～3.30米，最大高差1.31米。根据历史资料，江阴地下水位受大气降水、季节变化和长江水位的涨落有所升降，地下水年变化幅度为0.5~1.5米左右，丰水期地下水由地表水补给，枯水期地表水由地下水补给。近3-5年最高地下水位4.50米，历史最高水位标高为4.70米。根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）的规定，本工程场地为湿润区，属II类场地环境类型。

（2）、根据江阴地区的区域地质资料分析及勘察结果，此场地不存在浅埋的全新活动断层，不存在影响场地稳定性的岩溶、滑坡、地震液化、潜蚀等不良地质作用，故场地稳定性好，适宜进行本工程的建设。

（3）、经勘察可知，本工程场地总体而言，土层分布不均匀，且土层软硬不均，场地大部为硬土区，小部分为软土区，其土层分布按揭露顺序从上而下依次为：1、填土，工程特性差，不宜利用；2、流塑状态淤泥质粉质粘土，工程特性差；3、可～硬塑状态粉质粘土，工程特性好；4、可塑、稍密状态粉质粘土夹粉土，工程特性一般；5、可～硬塑状态粉质粘土，工

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程特性较好；6、硬~可塑状态粉质粘土，工程特性好；7、可塑状态粉质粘土，工程特性一般；8、中密、湿粉砂夹粉土，工程特性一般；9、硬～可塑状态粉质粘土，工程特性好。 （4）、按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）判定，本工程场地处于建筑抗震不利地段，判定场地土类别为III～IV类。

（5）、经调查及收集已有资料，该工程基坑开挖范围内无地下管线和历史文物。 3、勘察结论及建议

综上所述，本工程场地为湿润区，属II类场地环境类型；处于建筑抗震不利地段，判定场地土类别为III～IV类；基本判定为不均匀场地，地基评价为不均匀地基；但总体而言，场地稳定性好，适宜进行本工程的建设。

建议如下：上部荷载大部分可采用筏板基础或建议采用桩基，上部荷载小的部分建议采用天然地基，对于建筑物外的纯地下室应考虑抗浮问题，可采用预制桩作为抗浮桩。

根据本工程现场实际情况及勘察单位提供的上述资料，对确定抗浮水位应进行专门研究、专项论证；本工程地下室为一层，分别位于建筑物下和建筑物外，因此在建筑物下的地下室除地下室施工期间外一般不存在抗浮问题，但应注意基坑开挖及施工期间时的临时抗浮问题。所以对于建筑物之间的地下室，应提请设计人员进行地下室的抗浮计算，若F浮＜N上，则满足抗浮设计要求；若F浮＞N上，应考虑进行抗浮设计。 二、现场施工方案

根据施工图要求，本工程确定为承台筏板基础，基础土质为杂填土及淤泥土质，因此，基础土方开挖采用大开挖，使用反铲挖掘机和人工配合分段开挖完成，外围四周采用二级放坡，放坡系数为1：0.67，淤泥在区域根据实际土质情况做100厚C20细石混凝土内配Φ6.5钢筋护坡层。土方开挖由西向东、由南向北推进完成开挖。

根据施工图确定现场临电临水及临时道路方案并落实到位。

根据施工图纸建筑轴线位置放出土方开挖基线，在自然地坪上向外边四周各放开6米，安排6台挖土机（每个方向各3台）从2个方向同时开挖，先开挖至-5米处，然后，四周各向外边平面位移1.5米作二级放坡，接着按坡度挖至基底以上15~30cm，剩余部分由人工进行挖土至基底。边坡外围设置排水明沟，基坑底部四周设置排水沟。锚杆M1~M5处基坑底部土面标高为-6.15m，M6处基坑底部土面标高为-6.75m，M7处基坑底部土面标高为-7.65m。其中高差处设置厚240mm的砖胎膜，采用MU10标准砖，用M10水泥砂浆砌筑。

土方开挖过程中，应随挖随围护，堆放的材料应距基坑边2米以上，堆放高度不得超过1.5米。

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二区北侧土方开挖过程中考虑到邻近建筑物与二区土方开挖的距离对安全的影响，现采取挡土墙度二区北侧边坡及邻近建筑物进行保护。

此段土方开挖后，报送监理单位，请地勘、设计及监理对基底进行验槽，待监理复核基底标高和轴线尺寸后进行基底打夯，然后进行基础垫层放线，在每个承台处预留3000*3000的孔，请监理复核后浇筑垫层；待该部分垫层强度达到设计要求后，施工人员利用经纬仪等仪器对桩位进行定位，监理对锚杆桩桩位的定位放线进行复核验收，验收合格后，桩基单位人员、材料、设备进场并调试桩机开始钻孔，钻孔后，监理对孔及锚杆制作成品进行验收，合格后，桩基施工人员将锚杆和注浆管同时放入孔内，接着监理验收锚杆的标高及垂直度，验收合格后，旁站监理第一次注浆，待一次注浆收浆强度达到5Mpa后旁站第二次高压注浆。 三、锚杆施工控制措施 1、测量定位

事先按设计施工图纸平整场地，用全站仪，测放出预应力抗浮锚杆的孔位，并用打钢筋标记，并编号。如受建筑物的影响，按实际情况协商定位。 2、钻机就位

用木方将钻机垫平稳，保证施钻过程中钻机不会有较大的晃动而影响成孔施工，最后按照设计的锚杆倾角，用罗盘仪或吊线法调整好钻杆的角度，再适当调整钻机的位置，使钻头对准所要施工的锚杆孔位，锚杆倾角允许偏差为±1°，孔口出放置0.5米深套管。 3、钻孔

（1）钻孔套管内径150mm，孔径偏差不大于2cm，锚孔偏斜度不大于5%，成孔深度达到设计要求，深度超过锚杆设计长度不小于0.5m；

（2）选用内径150mm套管钻孔机钻进，入中风化岩层至少3m； （3）掌握锚孔中心度，防止锚孔偏斜，跑斜后应采取措施，重新成孔。 4、成孔

（1）在钻机正前方和侧面分别竖起一只钢筋三角架，并吊上线锤以检查钻杆的垂直度。 （2）在钻孔过程中，由施工员或班组长负责检查锚孔是否发生倾斜，若发现钻杆倾斜，应立即停止施工，取出钻杆重新调试后方可继续施工，偏斜度小于5% 。

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（3）钻进至设计标高时，停止钻进，用高压水冲洗，直至冲洗液变清，确保孔底沉渣度≦3cm。

（4）钻孔过程中，若出现遇到孤石情况应暂停钻进，并及时与设计、监理等相关人员研究处理。 5、清孔

当成孔达到设计深度后，注浆前用高压水清孔，排出孔内沉渣，直至孔口返出较为干净的无大量沉渣的水为止。但需注意清孔时间不宜过长，以防塌孔影响拔管及注浆质量。 6、锚杆制作

（1）钢筋的连接方式采用闪光对接或电焊搭接。锚杆体制作时，杆体的下料长度应考虑锚杆的设计长度、锚固的尺寸。

（2）锚杆的钢筋长度是根据孔深度加上砼底板锚筋的长度，切好钢筋后，现场进行加工，将锚杆连接后，按设计图纸加工钢筋的尺寸及形状，然后固定在定位器上，定位器不少于两个。要求锚杆制作平顺，定位支架及保护层焊接应饱满。 （3）锚杆筋体制作前应清除表面油污及锈膜。 7、锚杆安放

锚杆制作好后，将注浆管插入在锚杆体中，绑扎松紧合适，以注浆后较易拔出为宜，注浆管下端要比锚杆下端短20～30cm，注浆管应与锚杆一同下入孔中，锚杆应距孔底0.5米。下锚时应避免锚杆扭曲、弯折及各部件的松脱。下锚过程中若遇杆体无法下至孔底或注浆管明显回升过长时，应将杆体拔出并用钻机重新扫孔或安装好注浆管后再下锚。 8、注浆

下入锚杆清孔后即可用注浆泵进行注浆，注浆采用孔底返浆法二次注浆工艺施工。第一次注浆压力为0.4兆帕——0.6兆帕，从孔底开始，注至孔口反浆，一次注浆管必须拔除；二次注浆应在一次注浆压力形成的水泥结石体强度达到15.0MPa后，用高压注浆泵进行，压力2.5～4.5MPa。注浆材料所用浆液为M30纯水泥浆，水灰比为0.4----0.5，充盈系数不小于1.15，必要时可加入适量的早强剂，加快施工速度。现场应严格按设计的配合比配制浆液，浆液应搅拌均匀，经过筛选后方可泵送，灌注要连续，不得中断，并应在初凝前用完。注浆过程中，当见到浆液从孔口外溢时，即可将注浆管逐步向外拔出，直至拔出孔口，要求保证孔内水泥浆饱满。注浆完后应将锚杆头临时支撑，以保证锚杆在孔口中央位置。

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注浆液均匀搅拌，随搅随用，浆液应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入浆液。常压注浆结束后，应将注浆管、注浆枪、注浆套管清洗干净。注浆过程中，若发现注浆量大减少或注浆管爆裂时，应将杆体及注浆管拔出，待更换注浆管后，再下放锚杆体；若中途耽搁时间过长超过浆液初凝时间，应重新清孔、下锚、注浆。注浆过程应做好详细、完整的施工记录。 因浆液凝固时收缩使浆体回落后，必须及时进行补浆。

注浆后，在浆体强度未达到设计要求前，要保护成品，不得随意敲击，不得悬挂重物。 四、结语

设计要求M1~M5、M6、M7的轴向拉力设计值为108KN、130KN和108KN，根据CECS22:2005的要求，其最大试验荷载为其轴向拉力设计值的1.5倍，即162KN、190KN（设计最大值为190KN）和162KN。

经过监理随机抽样（5%），南京新华泰物探工程测试中心有限公司检测，所有锚杆桩拉拔试验全部合格。 五、建议

原施工过程中采用的是粘土泥浆护壁工艺，这样在灌注水泥净浆时不能有效去除黏附于孔壁上的泥皮，造成锚固体与周围土体或岩体之间形成了一层粘土隔离层，降低了锚固体与周围土体或岩体之间的摩擦力，从而降低了锚杆的抗拔承载力。

为去除这层隔离泥皮，施工过程中，在原来护壁使用的粘土泥浆中掺加水泥浆，在钻孔过程中随着进尺深度的不断增加而添加，保证钻孔每进尺一米的水泥用量不小于50kg，这样大大的降低了泥浆在护壁成分中所占的比例，取而代之的是水泥浆，有效去除了锚固体与周围土体或岩体之间的泥皮。

作者简介：孙晓瑞(1963-)，男，工程师，主要从事建筑工程施工。