預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁施工工法

預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁施工工法摘要】介紹了預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁施工工法特點(diǎn)、工藝原理、施工工藝、主要材料及機(jī)具、質(zhì)量控制措施，環(huán)保措施、安全措施，該工法對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力能使水泥攪拌樁、高強(qiáng)度水泥漿、鋼絞線更好地共同作用，從而改善了抗拔錨樁的受力性能。采用在水泥攪拌樁預(yù)鉆孔噴泥漿有利于錨孔與水泥攪拌樁保持同心，使錨桿施工質(zhì)量得到了保證【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁；水泥攪拌樁；施工工法Constructionmethodofprestressedanti-pullinganchor-pileZhuKuil，ZhangCheng-kai1，YangXian-feng2(l.ConstructionQualitySupervisionStationofOuhaiWenzhouZhejiang325005；WenzhouDongfengconstructioncompanyWenzhouZhejiang325005)[Abstract]Theconstructionmethodcharacteristic,principlesofcraft,constructioncraft,mainmaterial,machinesandqualitycontrolmeasure,environmentalprotectionmeasure,safetymeasureofprestressedanti-pullinganchor-pileareintroduced.Prestressedimposingonanchorcanmakeprestressedantipullinganchor-pile,cementmixingpile,steelwireworktogethereffectively,thusimprovingbearingperformanceofanti-pullinganchor-pile.Pre-drillingoncementmixingpileandsprayingmudinfavorofanchorandcementmixingpilekeepconcentric,andensuretheconstructionqualityofanchor.【Keywords]prestressedanti-pullinganchor-pile,cementmixingpile,constructionmethod.前言在地下水豐富地區(qū)，當(dāng)建筑物地下室基礎(chǔ)標(biāo)高較低或者構(gòu)筑物基礎(chǔ)標(biāo)高較低時(shí)，基礎(chǔ)底板會(huì)受到較大的浮力。為了防止基礎(chǔ)底板上浮，通常要采用抗拔錨樁。傳統(tǒng)抗拔錨樁受力從樁頂向樁底傳遞，錨樁受力隨地下水位變化而變化，不利于錨樁長(zhǎng)期抗拔。根據(jù)抗拔錨樁的特點(diǎn)，采用了預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁技術(shù)，使水泥攪拌樁、高強(qiáng)度水泥漿、鋼絞線整體受力，改善了抗拔錨樁的受力性能。采用在水泥攪拌樁預(yù)鉆孔噴泥漿解決了錨孔與水泥攪拌樁的同心度問題。工法特點(diǎn)2.1通過水泥攪拌樁、高強(qiáng)度水泥漿、鋼絞線相互握裹形成特殊錨固體，錨固體所受拉力通過周邊地層的摩阻力而傳遞到穩(wěn)定的地層中，抗拔錨樁經(jīng)預(yù)應(yīng)力張拉與基礎(chǔ)底板聯(lián)成整體，提高了錨樁抗拔能力。2.2水泥攪拌樁施工完畢后采用小孔徑鉆具預(yù)鉆并噴射小比重泥漿，在攪拌樁使泥漿與水泥漿液拌合，在攪拌樁中心形成比重大的膠狀柱體。由于膠狀柱體與水泥攪拌樁強(qiáng)度相差較大，在鉆錨孔時(shí)可保證孔壁的相對(duì)穩(wěn)定，并可保證錨孔與水泥攪拌樁的同心度，提高了鉆錨孔施工效率。適用范圍本工法適用于建筑物地下室基礎(chǔ)抗拔錨樁、浮力較大的構(gòu)筑物基礎(chǔ)抗拔錨樁。工藝原理4.1預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁是在普通抗拔樁基礎(chǔ)上，采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，預(yù)先將所需最大抗拔力施加于錨樁，使錨樁受力從樁底向樁頂傳遞。在這種情況下，錨樁受力受地下水位影響不大，有利于錨樁長(zhǎng)期抗拔。4.2采用水泥攪拌機(jī)鉆機(jī)形成水泥攪拌樁，在水泥攪拌樁施工完畢后立即下放小孔徑鉆具進(jìn)行預(yù)鉆，鉆具噴射小比重泥漿，在攪拌樁中心充分?jǐn)嚢?，使泥漿與水泥漿液拌合，在攪拌樁中心形成比重大的膠狀柱體，保證錨孔與水泥攪拌樁的同心度。4.3小孔徑鉆具預(yù)鉆后待攪拌樁達(dá)到一定強(qiáng)度后再進(jìn)行鉆錨孔，錨孔內(nèi)下入鋼絞線束后，壓注高強(qiáng)水泥漿液。待高強(qiáng)水泥漿液強(qiáng)度達(dá)到要求后，對(duì)每根鋼絞線分別施加預(yù)應(yīng)力，并鎖定在基礎(chǔ)底板上用密閉鋼帽將抗拔錨樁頂部加以封閉并注入黃油，從而形成預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁。5施工工藝5.1工藝流程。 水泥攪拌樁施工9預(yù)鉆孔9錨孔鉆進(jìn)9洗孔9下錨桿9二次注漿9錨孔第一次注漿9錨孔第二次注漿9張拉鎖定9穿錨9封錨9防腐處理5.2水泥攪拌樁施工。5.2.1水泥攪拌樁施工工藝程序如下：鉆機(jī)就位9下鉆噴漿9提升攪拌9重復(fù)下鉆噴漿9重復(fù)提升攪拌9重復(fù)下鉆1/3樁長(zhǎng)噴漿9重復(fù)提升攪拌9鉆機(jī)移位。5.2.2水泥攪拌樁鉆機(jī)鉆進(jìn)速度為0.8~1.0m/min，噴漿壓力控制在0.4~0.6MPa，鉆進(jìn)至樁底標(biāo)高后，原地噴漿0.5min，再反轉(zhuǎn)勻速提升。提升速度為0.8~1.0m/min，勻速提升至離地面0.5m處，攪拌數(shù)秒使樁頭均勻密實(shí)。5.3預(yù)鉆孔。水泥攪拌樁施工完畢后立即下放小孔徑鉆具進(jìn)行預(yù)鉆，鉆具噴射泥漿，泥漿比重為1.05?1.1，鉆具在攪拌樁中心充分?jǐn)嚢?，使泥漿與水泥漿液拌合，在攪拌樁中心形成比重大(1.30?1.40)的膠狀柱體，一方面在鉆錨孔時(shí)可保證孔壁的相對(duì)穩(wěn)定，另一方面有利于錨孔與水泥攪拌樁保持同心。5.4錨孔鉆進(jìn)。5.4.1錨桿鉆機(jī)就位調(diào)平后，采用前導(dǎo)式三翼鉆頭（帶扶正器）正循環(huán)清水鉆進(jìn)至水泥攪拌樁樁底。5.4.2錨桿鉆機(jī)在水泥攪拌樁施工完畢12?14h后鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度為200mm/min。5.4.3盡可能與水泥攪拌樁保持同心，錨孔中心與水泥攪拌樁中心的偏差不超過10mm，與水泥攪拌樁垂直度偏差應(yīng)小于8%。錨孔一旦發(fā)生偏斜，要采取措施重新成孔。5.5洗孔。5.5.1錨孔成孔后，將連接空壓機(jī)的管子插入孔底，由下往上反復(fù)沖洗。同時(shí)不斷補(bǔ)充清水使孔內(nèi)泥漿相對(duì)密度小于1.05,孔內(nèi)沉渣厚度小于300mm。5.5.2做好孔口維護(hù)，防止泥漿流入孔內(nèi)。5.6錨桿下孔。5.6.1錨桿底端為鎖錨形式，錨桿按間距2m安裝一固定中心支架，并用鐵絲綁扎牢靠。5.6.2錨桿底部裝錐形防護(hù)裝置，保護(hù)錨桿底部以及孔壁不被破壞。5.6.3注漿管安裝與鋼絞線同步進(jìn)行，設(shè)置在鋼絞線束中央，長(zhǎng)度超出鋼絞線2m。5.6.4鋼絞線采用人工安放，必要時(shí)借助手動(dòng)葫蘆下放；下錨前，鋼絞線質(zhì)量和長(zhǎng)度需經(jīng)相關(guān)人員驗(yàn)收合格后，方可下入孔內(nèi)。5.7注漿。5.7.1注漿前先泵送清水至孔口返水以疏通管路，后采用常壓泵送方法注漿，注漿前不得拔出注漿管，以保證錨桿底端注漿充實(shí)。5.7.2第一次注漿量以注滿孔為準(zhǔn)，充盈系數(shù)達(dá)1.2以上。5.7.3注漿作業(yè)連續(xù)，注漿管要邊注邊拔，拔管高度不超出孔內(nèi)漿液面。5.7.4待第一次注漿體初凝強(qiáng)度達(dá)5.0MPa后，即可用高壓注漿管進(jìn)行第二次高壓注漿。5.7.5錨固段注漿采用孔底返漿法，將注漿管插入到距孔底500mm處，用壓漿泵將水泥漿通入注漿管注入孔底，水泥漿從鉆孔底口向外依次充滿并將孔內(nèi)空氣壓出。5.8張拉鎖定。5.8.1張拉鎖定應(yīng)在水泥漿強(qiáng)度達(dá)100%后進(jìn)行。5.8.2采用二次張拉法，第一次張拉控制值為10%?20%，用單錨機(jī)對(duì)稱張拉，壓穩(wěn)錨座、承壓板，拉緊鋼絞線。5.8.3待每根鋼絞線張拉完第一次后，再進(jìn)行第二次張拉，每次張拉應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，每次荷載分別為鋼絞線設(shè)計(jì)拉力的0.25、0.5、0.75、1.0、1.1倍，除最后一級(jí)須穩(wěn)定10?20min外，其余每級(jí)需要穩(wěn)定5min，并分別記錄每一級(jí)鋼絞線的伸長(zhǎng)量，在每一次穩(wěn)定時(shí)間里必須測(cè)量錨頭位移三次，待鋼絞線預(yù)應(yīng)力沒有明顯衰減時(shí)再進(jìn)行鎖定。5.8.4張拉原則采用如下：升荷速率每分鐘不宜超過設(shè)計(jì)應(yīng)力的10%，卸荷速率每分鐘不宜超過設(shè)計(jì)應(yīng)力的20%。5.9穿錨。將錨墩外鋼絞線的PVC外套剝掉，把鋼絞線上的黃油用棉紗擦干凈。將鋼絞線按周邊序和中心序理出，穿入錨板，套上夾片，鋼絞線應(yīng)對(duì)稱或均勻分布在錨板上。5.10封錨。使用砂輪切割機(jī)切除多余的鋼絞線，錨具外留存100mm。用保護(hù)套加黃油保護(hù)好外露鋼絞線。用C40混凝土進(jìn)行封閉錨頭，混凝土保護(hù)層厚度不小于100mm。5.11防腐處理。5.11.1錨桿頭外露鋼絞線用防腐樹脂封閉，承壓板用防銹漆及瀝青材料涂刷，進(jìn)行防銹、防腐處理。5.11.2防止錨桿構(gòu)造銹蝕發(fā)生，對(duì)定中中心裝置、定位架等要外涂防銹漆。主要材料及施工機(jī)具6.1主要材料。水泥攪拌樁施工漿液水灰比采用0.5,摻入1.5%的早強(qiáng)劑石膏以及0.15%的減水劑木鈣。錨桿漿液水灰比采用0.4?0.45，水泥漿液的配比是水泥:水：早強(qiáng)劑：膨脹劑=1:（0.45?0.5）:（0.007?0.01）:0.07。配制時(shí)要求攪拌機(jī)內(nèi)加足水量，然后邊攪拌邊加入水泥和外加劑，攪拌時(shí)間不少于10min。6.2主要施工機(jī)具（如表1所示）。6.3勞動(dòng)力組織（見表2）質(zhì)量控制7.1鋼絞線應(yīng)無(wú)損傷，并應(yīng)調(diào)直除銹。同一孔的鋼絞線必須等長(zhǎng)，切斷后的鋼絞線兩端應(yīng)用鐵絲捆扎牢固。7.2鋼絞線的選擇、質(zhì)量要求以及張拉等，應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范、規(guī)程進(jìn)行，禁止盲目操作。7.3錨孔內(nèi)的水泥漿應(yīng)有足夠的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)不得移動(dòng)鋼絞線。7.4對(duì)伸出工作面的鋼絞線用4100x50硬質(zhì)橡膠保溫管包裹，并用膠帶纏繞，防止鋼絞線破壞；并在完成抗拔錨桿部位插設(shè)彩旗，作出明顯標(biāo)記。7.5進(jìn)入抗拔錨桿施工區(qū)域施工的機(jī)械，須根據(jù)實(shí)際情況，在現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)示機(jī)械的行走路線?？拱五^桿必須分區(qū)并且按照一定的順序進(jìn)行施工。7.6下注漿管前要進(jìn)行檢查，避免管內(nèi)有鐵屑等雜物堵塞管內(nèi)通道。注漿用的水泥要過篩，不能用變質(zhì)水泥進(jìn)行灌漿?？刂坪盟酀{密度和和易性，在注漿過程中避免注漿管被堵塞。7.7水泥漿停泵時(shí)間不能太長(zhǎng)，防止管內(nèi)水泥產(chǎn)生沉淀或初凝堵塞管路。注漿過程應(yīng)注意壓力表指針的跳動(dòng)，若指針突然大幅度上跳表明管路有堵塞，應(yīng)使管路暢通后再注漿。表1序號(hào)機(jī)具名稱單位數(shù)量1水泥攪拌樁鉆機(jī)臺(tái)12小孔徑鉆具臺(tái)13錨桿鉆機(jī)臺(tái)44注漿泵臺(tái)35排污泵臺(tái)16空壓機(jī)臺(tái)27錨桿張拉機(jī)臺(tái)38電氣焊套29砂輪切割機(jī)臺(tái)1表2序號(hào)工種名稱人數(shù)工作內(nèi)容1項(xiàng)目經(jīng)理1對(duì)施工過程全面管理2技術(shù)負(fù)責(zé)人1施工技術(shù)指導(dǎo)3質(zhì)量員1質(zhì)量管理工作4安全員1安全管理工作5鉆工6操作鉆機(jī)、鉆孔、移位、維修6泵工2操作壓漿泵7機(jī)修工1設(shè)備維修保養(yǎng)8電工1設(shè)備和照明用電9普工3清洗錨孔等安全措施施工過程中施工人員要嚴(yán)格執(zhí)行崗位責(zé)任制條例和安全操作規(guī)程，進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)須戴安全帽、穿工作鞋，各項(xiàng)專職負(fù)責(zé)人要嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)安全管理制度。8.1為了避免晚間土方開挖時(shí)，機(jī)械進(jìn)入抗拔錨桿施工區(qū)域?qū)﹀^桿造成破壞，對(duì)該區(qū)域以彩帶進(jìn)行圍護(hù)并每隔5米布置一個(gè)警示燈。沒有項(xiàng)目部成品保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組的工作指令，任何機(jī)械不允許進(jìn)行該區(qū)域進(jìn)行工作。8.2鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必須有專人管理，嚴(yán)禁在無(wú)人看管下運(yùn)轉(zhuǎn)；停機(jī)時(shí)必須切斷電源；8.3操縱變速箱、回轉(zhuǎn)器、卷?yè)P(yáng)機(jī)等傳動(dòng)裝置時(shí)，必須先停止動(dòng)力機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或?qū)鲃?dòng)齒輪停止運(yùn)轉(zhuǎn)；卷?yè)P(yáng)提升時(shí)，不得將兩個(gè)制動(dòng)帶同時(shí)抱死。8.4壓漿泵使用過程中，如出現(xiàn)壓力驟然上升或下降時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)檢查，排除故障后方可使用；停機(jī)檢查時(shí)，應(yīng)安全降壓后，方可打開管路。輸送軟管必須連接牢固和密封，不得發(fā)生斷裂或泄漏現(xiàn)象。8.5線路和電氣設(shè)備的絕緣必須良好，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況盡可能將線路架空到使人員碰不到的位置，個(gè)別地帶沒有條件架空的情況下，落地電纜要有明顯的警告標(biāo)志和保護(hù)措施，并設(shè)專人負(fù)責(zé)。另外，根據(jù)自備發(fā)電機(jī)的性能要求，各電機(jī)在啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)，相互之間必須有一定的間隔時(shí)間，不得同時(shí)合閘或斷閘。8.6電氣焊機(jī)必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家制定的有關(guān)電弧焊安全技術(shù)要求。氧氣瓶要經(jīng)常檢查減壓器上的安全閥是否正常，并且要遠(yuǎn)離明火和可燃瓶不小于10m的距離。乙炔發(fā)生器必須經(jīng)常檢查回火安全裝置，并距明火不小于10m距離。環(huán)保措施9.1注漿施工時(shí)，泥漿可有目的排放，待凝固后清除或加水稀釋用排污泵排出坑外；9.2在施工中要注意控制噪音污染，自備發(fā)電機(jī)及空壓機(jī)要遠(yuǎn)離馬路和公共場(chǎng)所，必要時(shí)應(yīng)安放噪音隔離罩或采取其它降噪措施。9.3泥漿運(yùn)輸和挖運(yùn)土方時(shí)，不但要注意安全，而且要注意環(huán)境衛(wèi)生，汽車運(yùn)輸不要超載，運(yùn)出施工現(xiàn)場(chǎng)前要清洗，在運(yùn)輸過程中不漏不灑，做到安全生產(chǎn)，文明施工。效益分析與傳統(tǒng)的抗拔錨樁相比，對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力能使水泥攪拌樁、高強(qiáng)度水泥漿、鋼絞線更好地共同作用，從而改善了抗拔錨樁的受力性能。采用在水泥攪拌樁預(yù)鉆孔噴泥漿有利于錨孔與水泥攪拌樁保持同心，使錨桿施工質(zhì)量得到了保證。本工法實(shí)用性強(qiáng)，社會(huì)效益好。應(yīng)用實(shí)例某水廠鍋爐房基礎(chǔ)工程，南北寬為18m,東西長(zhǎng)21.6m,全部置于地下，共2層。結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)板厚800mm，基礎(chǔ)埋深標(biāo)高-9.6m。考慮到該地區(qū)地下水高,地下鍋爐房自身重量不能抵抗地下水的浮力。為解決建筑物的抗拔問題采用預(yù)應(yīng)力抗拔錨樁，以達(dá)到建