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摘要:本文對高壓噴射擴大頭錨桿在地下室基礎的施工作業流程進行了闡述分析，并結合了中國光大銀行佛山分行工程實踐，闡述地下室基礎的施工過程中高壓噴射擴大頭錨桿施工技術，作為同類工程參考借鑒。

關鍵詞:高壓噴射擴大頭錨桿;地下室基礎;施工技術

一、概述

高壓噴射擴大頭錨桿是采用高壓流體在錨孔底部按設計長度對土體進行噴射砌割擴孔并灌注水泥漿或水泥砂漿，形成直徑較大的圓柱狀注漿體的錨桿。在地下室作業施工，設計單位會考慮到地下水對建筑物到來的不利負面影響，也會用采用抗浮錨桿，設置于建(構)筑物基礎底部以抵抗地下水對建(構)筑物基礎上浮力。而高壓噴射擴大頭錨桿施工形式可作為地下室抗浮錨桿，卻與傳統的普通抗浮錨桿存在施工區別。由于普通的錨桿為摩擦性錨桿，施工過程中錨固體與孔壁之間將存在一層的泥皮膜，降低了錨固體的摩阻力，錨桿抗拔力也相應減少，而擴大頭錨桿則為端壓摩擦型錨桿，利用高壓噴射擴孔工藝對孔壁進行加糙作用，改變了錨固體的受力狀態使錨固力增大，從而提高它的抗拔力。而改變錨固體的受力狀態，提高抗拔力，則是高壓噴射擴大頭錨桿在施工作業流程中的目的，而施工技術要求為高壓噴射擴大頭錨桿的抗拔力提供保障。

二、工程與地質概況

中國光大銀行佛山分行工程(以下稱本工程)地下室基礎抗浮錨桿采用高壓噴射擴大頭錨桿，錨桿設計數量共計152根，總工程量為2280m，主樓采用筏板基礎、裙樓及純地下室采用天然獨立基礎，而抗浮錨桿設計在裙樓獨立基礎位置，獨立基礎面積約450m2，抗浮錨桿在獨立基礎范圍內均勻對稱分布。錨桿的施工標高及有效長度從基礎持力層開始。根據廣東佛山地質工程勘察院提供的中國光大銀行佛山分行辦公樓巖土工程勘察報告，場地地下抗浮水位絕對標高為1．85m，基礎持力層為全風化巖層。

三、錨桿設計要求

錨桿設計抗拔力450KN，設計有效長度為15m，其中擴大頭長度9m，鉆孔直徑0．15m，擴大頭直徑0．5m。則錨桿進入土層為全風化巖層或強風化巖層以下。擴大頭錨桿類型:桿體鋼筋1Φ36PSB930，L1段(普通錨固段)6m，孔徑150mm，L2段(擴大頭錨固段)9m，擴孔孔徑500mm，抗拔力設計值為450KN。錨桿固定承載體定位器采用Φ120型增強工程塑料承載體，與桿體采用螺紋連其接。外露錨桿端頭斜拉鋼筋(簡稱錨筋)綁扎于基礎主筋上，錨板固定于斜拉筋和基礎混凝土內，采用與Φ36錨筋桿體配套錨板，錨具，錨桿體采用1Φ36(PSB930)鋼筋抗拉強度設計值930N/m。

四、施工技術

(一)施工工藝流程(圖1)圖1施工工藝流程圖

(二)施工現場準備、場地放樣、作業人員技術性交底對場地的坐標控制點進行施工前校驗，并根據錨桿孔的分布情況適當加密控制點，并對施工場地無關機械設備、材料進行清理。要根據錨桿施工作業規模及圖紙設計的要求對所有錨桿孔進行編號，目的是使經過編號的孔能夠結合已知坐標點和圖紙作為計算根據，計算出各個孔的孔位坐標，利用全站儀進行正規孔位放樣工作。而在定位放樣的同時，同步測出孔位的地面高程，為鉆孔深度提供指導依據。施工前熟悉設計圖紙求，針對錨桿施工過程中的關鍵點、難點、質量和安全方面的要求以及操作工藝流程、相關注意事項等對班組長及操作工人進行全面的技術和安全交底，在各項施工環節落實執行。

(三)桿體制作高壓噴射擴大頭錨桿桿體原材料可采用鋼絞線或高強度的鋼筋錨桿，本工程按設計要求錨桿體采用Φ36(PSB930)高強度預應力螺紋鋼筋。桿體原材料使用前，清除表面錨桿有害物質，鋼筋(或鋼絞線、鋼絲)應采用切割及切斷，不允許采用電弧進行切割。加工成型的錨桿桿體在運輸和安放時，應避免各種損傷和表面受污染。鋼筋桿體使用前應保持平直、除銹，普通螺紋鋼筋接長可采用焊接、機械連接或專用連接器，單采用焊接時，焊接長度不小于5倍鋼筋直徑。當桿體未高強度預應力螺紋鋼筋時嚴禁進行任何電焊操作，而本工程采用高強度預應力的螺紋鋼筋必須采用專用的套筒連接器。在桿體軸線方向每隔1m～2m設置一個桿體定位器，錨桿固定承載體定位器采用Φ120型增強工程塑料承載體，與桿體采用螺紋連其接，隨后安裝注漿管(dn25)與桿體綁扎牢固，而綁扎材料不宜采用鍍鋅材料。錨制作成型后，宜放置在環境干燥、清潔的場所，采取措施避免桿體受和表面污染，在使用前嚴格檢查。

(二)施工現場準備、場地放樣、作業人員技術性交底對場地的坐標控制點進行施工前校驗，并根據錨桿孔的分布情況適當加密控制點，并對施工場地無關機械設備、材料進行清理。要根據錨桿施工作業規模及圖紙設計的要求對所有錨桿孔進行編號，目的是使經過編號的孔能夠結合已知坐標點和圖紙作為計算根據，計算出各個孔的孔位坐標，利用全站儀進行正規孔位放樣工作。而在定位放樣的同時，同步測出孔位的地面高程，為鉆孔深度提供指導依據。施工前熟悉設計圖紙求，針對錨桿施工過程中的關鍵點、難點、質量和安全方面的要求以及操作工藝流程、相關注意事項等對班組長及操作工人進行全面的技術和安全交底，在各項施工環節落實執行。

(三)桿體制作高壓噴射擴大頭錨桿桿體原材料可采用鋼絞線或高強度的鋼筋錨桿，本工程按設計要求錨桿體采用Φ36(PSB930)高強度預應力螺紋鋼筋。桿體原材料使用前，清除表面錨桿有害物質，鋼筋(或鋼絞線、鋼絲)應采用切割及切斷，不允許采用電弧進行切割。加工成型的錨桿桿體在運輸和安放時，應避免各種損傷和表面受污染。鋼筋桿體使用前應保持平直、除銹，普通螺紋鋼筋接長可采用焊接、機械連接或專用連接器，單采用焊接時，焊接長度不小于5倍鋼筋直徑。當桿體未高強度預應力螺紋鋼筋時嚴禁進行任何電焊操作，而本工程采用高強度預應力的螺紋鋼筋必須采用專用的套筒連接器。在桿體軸線方向每隔1m～2m設置一個桿體定位器，錨桿固定承載體定位器采用Φ120型增強工程塑料承載體，與桿體采用螺紋連其接，隨后安裝注漿管(dn25)與桿體綁扎牢固，而綁扎材料不宜采用鍍鋅材料。錨制作成型后，宜放置在環境干燥、清潔的場所，采取措施避免桿體受和表面污染，在使用前嚴格檢查。(圖2)圖2桿體制作

(四)防腐本工程錨桿錨頭位于地下室基礎，則錨桿錨頭至地下室底板底面以下2m范圍內的錨桿桿體，應采用內充防腐油脂的套管密封保護，或采用防腐涂層保護，套管或防腐涂層應延伸進入過濾管或底板基礎混凝土并應采用水密性接縫或構造。擴大頭注漿體針對地層介質中腐蝕成分的分類按國家標準《工業建筑防腐蝕設計規范》GB50046的規定采用能抗耐地層介質腐蝕的水泥或摻入耐腐蝕材料。錨桿錨頭防腐保護根據不同類錨桿有不同做法:(1)需調整拉力的錨桿，應采用可調節拉力的錨具，錨具和承壓板應采用錨具罩封閉，錨具內應填充防腐油脂;(2)不需要調整拉力的錨桿，錨具和承壓板可采用混凝土封閉，封閉混凝土保護層最小厚度不小于50mm，封錨混凝土與承載構件之間應設置錨筋或鋼筋網，而本工程錨桿屬第二種做法。

(五)鉆孔在鉆孔前，根據設計圖紙，放線定出錨桿孔位，作出可靠的孔位標記。錨桿鉆孔深應符合設計圖紙長度要求，錨桿孔在平面水平、垂直方向的孔距誤差控制在10cm以內，鉆孔角度偏差不應大于2°，鉆孔作業作好記錄。鉆進工藝應根據地質勘察情況進行選擇，對于砂層較厚的場地，鉆孔采用泥漿護壁鉆進工藝進行施工，并在砂層特別厚的地段采取曾大注漿濃度的措施避免塌孔。在不會出現塌孔和涌砂流土的穩定地層中，可采用鉆桿鉆孔工藝進行施工。對于不穩定地層、易出現涌砂流土的粉土層、存在易縮頸的淤泥等軟土地層以及水平或水平小傾斜的錨桿和回轉型錨桿的情況，鉆孔則采用套管護壁鉆孔。本工程持力層和錨桿施工標高在全風化巖土層以下，屬于穩定地層，因此采用鉆桿鉆孔施工工藝。

(六)擴孔本工程錨桿擴大頭段設計長度為9m，擴孔孔徑500mm。高壓噴射擴孔的施工參數根據設計圖紙擴大頭直徑要求以及場地地質條件通過試驗確定，正式施工前應進行試驗性施工對相關參數進行驗證，確保施工中能夠滿足設計要求。本工程錨桿擴孔的高壓噴射壓力應大于20Mpa，取值在25～30MPa之間，噴嘴移動速度取值10～25cm/min之間，噴嘴轉速取值5～15r/min之間。用于擴孔的施工用水水宜采用自來水，當采用其他水源時，必須經過試驗確認水源水質對水泥漿體和桿體材料無害。拌合水的水質應符合《混凝土拌合用水標準》JGJ63，拌合水中酸、有機物和鹽類等對水泥漿體和桿體有害的物質含量不得超出相關標準規定，不得影響水泥正常凝結和硬化。高壓噴射注漿的水泥，宜采用強度等級為42．5的普通硅酸鹽水泥進行水泥漿液的配制，水灰比為1．0。連接高壓注漿泵和鉆機的輸送高壓噴射液體的高壓管長度不宜大于50m，當噴射注漿管貫入錨孔中，噴嘴達到設計擴大頭位置時，即可按設計要求和試驗確定工藝參數進行高壓噴射擴孔施工。噴管應均勻旋轉、均勻提升或下沉，由上而下或由下而上進行高壓噴射擴孔，噴射管分段提升或下沉的搭接長度不得小于100mm。高壓噴射擴孔可采用水或水泥漿，采用水泥漿擴孔工藝時，至少上下往返擴孔兩遍，采用清水(自來水)擴孔時，最后還應采用水泥漿擴孔一遍。而本工程采用下行清水擴孔，上行水泥漿擴孔，采用AWCG工藝(AWCG工藝為采用鉆頭鉆孔，高壓水分序噴射擴孔，高壓水泥漿噴射注漿，水泥漿置換注漿。分序擴孔提高了噴射切割土體的效率，擴孔完成之后，再采用高壓注漿進行置換，確保水泥漿能完全把擴孔內的泥漿置換出來，保證擴大頭錨固體強度，利用注漿管進行二次注漿，在擴大頭內進行高濃度的二次注漿。此這工藝做法一方面減少了水泥用量，另一方面可保證達到了擴孔與注漿達到設計要求。在高壓噴射擴孔過程中出現壓力驟然下降或上升時，應查明原因并及時采取措施，恢復正常后方可繼續施工。施工過程中填寫好各項監測記錄和施工記錄情況。

(七)桿體安放高壓噴射擴大頭錨桿擴孔完成后，應立即提升并取出噴管并迅速將錨桿桿體安放進入錨孔，錨桿桿體應符合設計深度要求。錨桿桿體的安放應符合以下技術要求:①在錨桿桿體放入錨孔前，應詳細檢查桿體的規格、長度尺寸和加工質量，確保滿足設計要求;②安錨桿放桿體時，應采取有效措施防止桿體扭壓和彎曲，注漿管宜隨桿體一同放入錨孔，注漿管到孔底的距離應不大于300mm。③安放桿體時，應采取有效措施防止防腐層受到損壞;④錨桿桿體插入孔內的深度應確保不小于錨桿設計長度，角度偏差不大于2°。

(八)注漿錨桿注漿時，注漿管的出漿口應插入距孔底300～500mm，漿液自下而上連續灌注，且確保從孔內順利排水、排氣。注漿設備應有足夠的漿液生產和供應能力，采用的注漿管應能在1h內完成單根錨桿的連續注漿。注漿完成后不得隨意敲擊桿體，也不得在桿體上懸掛重物。注漿材料采用純水泥漿，水灰比為0．45～0．5，必要時可以在孔口置細石或粗砂，注漿漿液應充分攪拌均勻，隨拌隨用，應采取措施嚴防石塊、雜物混入漿液，注漿漿液應在初凝前用完。當孔口溢出漿液或排氣管停止排氣，排出的漿液與注入水泥漿液的顏色和濃度一致時，可停止注漿。高壓噴射擴大頭錨桿錨固段注漿體的抗壓強度應大于20MPa，每30根錨桿留置不應少于一組，每組不應少于6個試塊，用于漿體強度檢驗。

(九)張拉、鎖定對于采用高壓噴射擴大頭錨桿的工程，按設計要求需進行張拉和鎖定的，需滿足有關要求:(1)錨桿承載構件的承壓面應平整，并與錨桿軸線方向垂直;(2)錨桿張拉前對張拉設備進行標定;(3)錨桿張拉在同批次錨桿試驗合格后，且承載構件的混凝土抗壓強度值不低于設計要求時進行;(4)錨桿正式張拉前，應取10%～20%抗拔力特征值對錨桿張拉1次～2次，每次均應松開錨具工具夾片調平鋼絞線后重新安裝夾片，使桿體完全平直，各部位緊密接觸;(5)錨桿應采用符合現行國家標準《預應力筋用錨具、夾具和連接器》GB/T1437和設計要求的錨具。

(十)防水節點處理在每道錨桿的桿體均設置防水加強層，防水加強層采用涂刷水泥基防水涂料、卷材防水兩道設防，其中卷材在錨桿桿體處環繞鋼筋進行熱熔包裹，卷材上卷高度從墊層向上至到地下室鋼筋混凝土筏板底部，卷材形成筒狀;卷材做完后向筒內灌注與卷材材質相容的防水密封膏。

(十一)工程質量檢驗高壓噴射擴大頭錨桿質量保證資料，包括原材料出廠合格證、材料現場抽檢試驗報告、錨桿漿體強度檢驗報告、錨桿抗拔力試驗報告。其中，錨桿抗拔力試驗的數量不小于錨桿總數的5%且不少于3根，最大試驗荷載不小于錨桿抗拔力特征值2倍。當出現不合格錨桿時，應增加錨桿試驗數量，數量為不合格錨桿的3倍。本項目高壓噴射擴大頭錨桿工程完成后，經過檢測，各項指標滿足設計及規范要求。(圖4)

五、結語

隨著目前國家經濟水平不斷提高，建筑地下空間開發規模日增，如何增大地下室對地下水的抗浮力，避免結構遭受破壞，是當前工程地下作業設計和施工考慮的重點問題。而高壓噴射擴大頭錨桿施工技術的出現，能為地下空間開發和建設提供技術的保障，緣由于其比傳統抗浮錨桿的抗浮力性能更顯著。在此，在建筑地下室基礎進行高壓噴射擴大頭錨桿施工時，必須要根據設計要求和國家行業標準，熟悉掌握施工作業流程，有機結合和總結相關工程經驗，以此不斷增強高壓噴射擴大頭錨桿在地下室施工的經驗，提高施工技術水平，使高壓噴射擴大頭錨桿技術體系發展越加成熟。

參考文獻:

［1］高壓噴射擴大頭錨桿技術規程JGJ/T282-2012．

［2］徐高巍．高壓噴射擴大頭錨桿在抗浮工程中的應用．中國水運(下半月)，2013(10)．

［3］邵孟新，曾慶義．高壓噴射擴大頭錨桿的設計與施工．建筑監督檢測與造價，2008(11)．

作者：宋文均 單位：廣東省六建集團佛山市工程承包總公司