抗浮锚杆施工要点.doc
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抗浮锚杆施工要点 一:抗浮锚杆简介:抗浮锚杆,也叫抗浮桩 ,是建筑工程地下结构抗浮措施的一种。抗浮锚杆不同于一般的基础桩,有其自身的独特性能,与一般基础桩的最大区别在于:基础桩通常为抗压桩,桩体承受建筑荷载压力,受力自桩顶向桩底传递,桩体受力大小随着建筑荷载的变化而变化;而抗浮桩则为抗拔桩体承受拉力,普通抗浮桩受力也是自桩顶向桩底传递,桩体受力大小随着地下水位的变化而变化,但两者受力机制恰好相反。 二:抗浮锚杆施工包括:施工准备、钻孔、安放拉杆、灌浆和张拉锚固。 1、 施工准备工作:在锚杆正式施工之前一般需进行下列准备工作 (1) 锚杆施工必须清楚施工地区的土层分布和各土层的物理力学特性(天然重度、含水量、孔隙比、渗透系数、压缩模量、凝聚力、内摩擦角等),这对于确定锚杆的布置和选择钻孔方法等都十分重要。 (2) 需要了解地下水位及其随时间的变化情况,以及地下水中化学物质的成分和含量,以便研究对锚杆腐蚀的可能性和应采取的防腐措施. (3) 要查明锚杆施工地区的地下管线、构筑物等的位置和情况,慎重研究锚杆施工对他们的影响。 (4) 编制锚杆施工组织设计,确定施工顺序;保证供水、排水和动力的需要;制定机械进场、正常使用和保养维修制度;安排好劳动组织和施工进度计划;施工前应进行技术交底。 2、 钻孔:钻孔工艺影响锚杆的承载能力、施工效率和成本。钻孔的费用一般占总费用的30%,有时达50%。钻孔要求不扰动土体,减少原来土体内应力场的变化,尽量不使自重应力释放。 (1) 钻孔机械:我国目前使用的锚杆钻孔机械有两类,一类是从国内引进的锚杆专用钻机如德国的Krupp钻机、日本的BPD和Koken钻机、意大利的Worthing to钻机等;另一类是国产钻机(如北京市机械施工公司研制的MZ—Ⅱ型钻机)及地质钻机和工程钻机改装的锚杆钻机。北京市机械施工公司于1986年自行设计制作的MZ—Ⅱ型电动双速长螺旋步履式钻机,在干作业时有较大优越性。国产的XU-300、XU-600、XU—600A、XU—600—3型等地质钻机和工程钻机,经过适当改装亦可进行锚杆施工,亦可满足钻孔要求。 (2) 钻孔方法:钻孔方法的选择主要取决于土质和钻孔机械。常用的锚杆钻孔方法有: 1)螺旋钻孔干作业法: 当锚杆处于地下水位以上,呈非浸水状态时,宜选用不护壁的螺旋钻孔干作业法来成孔,该法对粘土、粉质粘土、密实性和稳定性较好的砂土等土层都适用. 用该法成孔有两种施工方法:一种方法是钻孔与插入钢拉杆合为一道工序,即钻孔时将钢拉杆插入空心的螺旋钻杆内,随着钻孔的深入,钢拉杆与螺旋钻杆一同到达设计规定的深度,然后边灌浆边退出钻杆,而钢拉杆即锚固在钻孔内;另一种方法是钻孔与安放钢拉杆分为两道工序,即钻孔后在螺旋钻杆退出孔洞后再插入钢拉杆。后一种方法设备简单,简便易行,采用较多.为加快钻孔施工,可采用平行作业法进行钻孔和插入钢拉杆 2)压水钻进成孔法:该法是锚杆施工应用较多的钻孔工艺.这种钻孔方法的优点,是可以把钻孔过程中的钻进、出渣、固壁、情孔等工序一次完成.可以防止塌孔、不留残土,软、硬土都能适用.但用此法施工,工地如无良好的排水系统会积水多,有时会给施工带来麻烦。 钻机就位后,先调整钻杆的倾斜角度。在软粘土中钻孔,当不用套管钻进时,应在钻孔孔口处放入1—-—2mm的护壁套管,以保证孔口处不塌陷;钻进时宜用3—-—4mm长的岩芯管,以保证孔的直线形。钻进速度视土质而定,一般以30—40cm/min为宜,对锚杆的自由段钻进速度可稍快,对锚固段,尤其是扩孔时钻进速度可稍慢。钻进中如遇到流砂层,应适当加快钻进速度,降低冲孔水压,保持孔内水头压力。对于杂填土地层应设置护壁套管钻进。 (3) 钻孔的允许偏差:我国的行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—99)规定:锚杆孔水平方向孔距在垂直方向误差不宜大于100mm;偏斜度不应大于3%. (4) 钻孔的扩孔:关于钻孔的扩孔,观点不尽一致,我国在锚杆施工中有的工程亦扩孔。 扩孔的方法有4种,即机械扩孔、爆炸扩孔、水力扩孔和压浆扩孔。 3、 安放拉杆:锚杆用的拉杆,常用的有钢管(钻杆用作拉杆)、粗钢筋、钢丝束、钢绞线.主要根据锚杆的承载能力和现有材料的情况来选择。承载能力较小时,多用粗钢筋;承载能力较大时,多用钢绞线。 (1) 钢筋拉杆:钢筋拉杆由一根或数根粗钢筋组合而成,如为树根粗钢筋则需用绑扎或电焊连接成一体。其长度应按锚杆设计长度加上张拉长度.钢筋拉杆防腐蚀性能好,易于安装,当锚杆承载能力不很大时应优先考虑选用。防腐层施工时,宜清除拉杆上的铁锈,再涂一层环氧防腐漆. 锚杆的长度一般都在10m以上,有的达30m甚至更长。为了将拉杆安置在钻孔的中心,防止自由段产生过大的挠度和插入钻孔时不搅动土壁;对锚固段,还为了增加拉杆与锚固体的握裹力,所以在拉杆表面需设置定位器. 粗钢筋拉杆如过长,为了安装方便可分段制作,用对焊和搭接焊等方法进行连接,电焊要符合《钢筋焊接及验收规程》的有关规定。 (2)钢丝束拉杆:钢丝束拉杆可以制成通长一根,它的柔性较好,往钻孔中沉放较方便。但施工时应将灌浆管与钢丝束绑扎在一起同时沉放,否则放置灌浆管有困难.钢丝束拉杆的锚固段需用定位器,该定位器为撑筋环。钢丝束的钢丝为内外两层,外层钢丝绑扎在撑筋环上,撑筋环的间距为0.5—1。0m,这样锚固段就形成一连串的菱形,使钢丝束与锚固体砂浆的接触面积增大,增强了粘结力,内层钢丝则从撑筋环的中间穿过。 (3)钢绞线拉杆:钢绞线拉杆的柔性更好,向钻孔中沉放更容易,因此在国内外应用的比较多,用于承载能力大的锚杆。 注意的问题:锚固段的钢绞线要仔细清除其表面的油脂,以保证与锚固体砂浆有良好的粘结.自由段的钢绞线要套以聚丙烯防护套等进行防腐处理。钢绞线拉杆需用特制的定位架。 4、 压力灌浆:压力灌浆是锚杆施工中的一个重要工序。施工时,应将有关数据记录下来,以备将来查用。 灌浆的作用是:(1)形成锚固段,将锚杆锚固在土层中;(2)防止钢拉杆腐蚀;(3)充填土层中的孔隙和裂缝. 灌浆的浆液为水泥砂浆(细砂)或水泥浆。水泥一般使用普通硅酸盐水泥,有些工程为了早强、抗冻和抗收缩,曾使用硫铝酸盐水泥。 拌合水泥浆或水泥砂浆所用的水,一般应避免采用含高浓度氯化物的水,因为它会加速钢拉杆的腐蚀。 一次灌浆法宜选用灰砂比1:1—1:2、水灰比0.38—0.45的水泥砂浆,或水灰比0。45—0.50的水泥浆;二次灌浆法中的二次高压灌浆,宜用水灰比0。45—0.55的水泥浆。 灌浆方法有一次灌浆法和二次灌浆法。一次灌浆法只用一根灌浆管,利用2DN—15/40型等泥浆泵进行灌浆,灌浆管端距孔底20cm左右,待浆液流出孔口时,用水泥袋纸等捣赛入孔口,并用湿粘土封堵孔口,严密捣实,再以2—4Mpa的压力进行补灌,要稳压数分钟灌浆才告结束。 二次灌浆法要用两根灌浆管,第一次灌浆用灌浆管的管端距离锚杆未端50cm左右,管底出口处用黑胶布等封住,以防沉放时土进入管口。第二次灌浆用灌浆管的管端100cm左右,管底出口处亦用黑胶布封位,且从管端50cm处开始向上每隔2m左右做出1m长的花管,花管的孔眼为¢8mm,花管做几段视锚固段长度而定。 5、 锚杆张拉与施加预应力 锚杆压力灌浆后,待锚固段的强度大于15Mpa并达到设计强度等级的75%后方可进行张拉. 锚杆宜张拉至设计荷载的0.9-1。0倍后,再按设计要求锁定.锚杆张拉控制应力,不应超过拉杆强度标准值的75%。锚杆张拉时,其张拉顺序要考虑对邻近锚杆的影响. 6、 锚杆试验 (1) 一般规定:1)锚杆锚固段浆体强度达到15Mpa或达到设计强度等级的75%时可进行锚杆试验.2)加载装置(千斤顶、油泵)的额定压力必须大于试验压力,且试验前应进行标定。3)加荷反力装置的承载力和刚度应满足最大试验荷载要求。4)计量仪表(测力计、位移计等)应满足测试要求的精度。5)基本试验和蠕变试验锚杆数量不少于3根,且试验锚杆材料尺寸及施工工艺应与工程锚杆相同。6)验收试验锚杆的数量应取锚杆总数的5%,且不得少于3根 抗浮锚杆,也叫抗浮桩 ,是建筑工程地下结构抗浮措施的一种。抗浮锚杆不同于一般的基础桩,有其自身的独特性能,与一般基础桩的最大区别在于:基础桩通常为抗压桩,桩体承受建筑荷载压力,受力自桩顶向桩底传递,桩体受力大小随着建筑荷载的变化而变化;而抗浮桩则为抗拔桩体承受拉力,普通抗浮桩受力也是自桩顶向桩底传递,桩体受力大小随着地下水位的变化而变化,但两者受力机制恰好相反。 抗浮锚杆是指抵抗建筑物向上位移的各种桩型的总称,抗浮锚杆不同于一般的基础桩,有其自身的独特性能,抗浮桩为抗拔桩 1)集中点状布置,一般布置在柱下;优点:可以充分利用上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力;由于锚杆布置集中,对于地下室底板下的外防水施工也比较方便;对于个别锚杆承载力不足的情况,由于有较多的锚杆分担,有很强的抵抗力。缺点:要求锚固于坚硬岩体中,不适用于软岩与土体,破坏往往是锚固岩体的破坏;由于局部锚杆较密,锚杆施工不方便;地下室底板梁板配筋较大。 2)集中线状布置,一般布置于地下室底板梁下;优点:由于锚杆布置相对集中,对于地下室底板下的外防水施工也比较方便;对于个别锚杆承载力不足的情况,由于有较多的锚杆分担,有较强的抵抗力。缺点:不能充分利用上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力(个人认为考虑的话偏于不安全,对于跨高比小于6的底板梁,可以适当考虑上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力),要求锚固于较硬岩体中,不适用于软岩与土体;地下室底板板配筋较大. 3)面状均匀布置,在地下室底板下均匀布置;优点:适用于所有土体和岩体;地下室底板梁板配筋较小。缺点:不能充分利用上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力(个人认为考虑的话偏于不安全);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;由于锚杆布置相对分散,对于地下室底板下的外防水施工比较麻烦。 4) 集中点状布置推荐用于坚硬岩;集中线状布置推荐用于坚硬岩与较硬岩;面状均匀布置推荐用于所有情况;- 配套讲稿:
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