地下室抗浮錨桿施工如何保證抗拔力?
由于建筑功能與地下空間開發(fā)利用,許多建筑物常常設(shè)置普通梁板結(jié)構(gòu)的地下車庫。地下結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工都要面臨地下水位對地下室產(chǎn)生的浮力。尤其是大型單建式地下車庫或上部建筑結(jié)構(gòu)為低層的建筑,更需通過抗浮驗算來確定抗拔力,選擇不同的抗浮措施。
地下室浮力為基礎(chǔ)底板底水壓力與地下室頂板頂水壓力之差。在設(shè)計過程中,地下水埋深不僅要勘察現(xiàn)場地下水的水位高度,而且要考慮區(qū)域防洪水位的高程,以確保結(jié)構(gòu)安全和抗裂。
地下室抗浮有多種措施:
1、配重法:通常在地下室頂板上覆一定厚度的土體,作為綠化景觀用地,或建停車場,或者在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,考慮增加頂板厚度,擴大基礎(chǔ)底板面積,增加底板板厚等等,這些措施,其核心是依靠結(jié)構(gòu)自重來抵抗浮力;
2、抗浮樁法:常在柱下、外墻處或縱橫墻交合處布置抗浮樁,利用樁體自重與樁側(cè)摩阻力來提供抗拔力,實現(xiàn)抗浮的目的;
3、降截排水法:主要是通過降水,排水、截水措施,減少地下水的浮力作用。采用的降、排水措施一般是在底板下設(shè)置濾水層和排水管道,將水匯集到排水井,采用機械抽水排除,或者采取設(shè)置無浮力底板,通過設(shè)置泄水孔減壓實現(xiàn)。為保證基坑開挖安全而采用的止水帷幕,也是一種較好的截水措施。另外,也可以通過地下室外側(cè)設(shè)置排水溝來解決地下水對地下室結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的浮力影響。
4、抗浮錨桿:抗浮錨桿是用一組鋼拉桿,采用高壓注漿工藝,通過鉆孔,將漿液灌注到巖土層一定深度,當(dāng)錨桿體固結(jié)后的水泥結(jié)石體與錨桿、巖土緊密握裹,形成抗拔力。錨桿的所受的拉力通過其握裹力傳遞到錨桿體,錨固段土層摩阻力傳遞到穩(wěn)定土層,形成抗拔力。
抗浮錨桿長度通常由自由段與錨固段兩個部分組成,自由段長度是根據(jù)結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定土層之間距離決定。錨固段長度取決于設(shè)計抗拔力與地層摩阻力。因此,錨桿的抗拔力作用必須具備錨桿自身強度、錨固段砂漿與錨桿的握裹力、錨固段土層提供的摩阻力、錨桿灌漿工藝與質(zhì)量、錨桿在土體中的穩(wěn)定性,包括抗腐蝕耐久性等要求。當(dāng)錨桿體在進入被節(jié)理分割的巖塊時,必須穿越該巖塊。
抗浮錨桿在巖土層埋深不深的條件下,具有一定的優(yōu)勢,但是在地層復(fù)雜、巖土層起伏變化大、土巖交互的復(fù)雜地質(zhì)條件下,特別是一旦遇有較弱土層且地下水位較高的土層時,抗浮錨桿施工工藝條件和操作質(zhì)量十分重要,這關(guān)系到抗浮錨桿能否有效地提供抗拔力,確保達到設(shè)計要求的抗拔力指標(biāo),是一個極大地考驗。
錨桿能否發(fā)揮抗拔力作用,關(guān)鍵取決于錨桿體握裹力和土體形成的抗剪力。
錨桿施工工藝一般為制錨—測量定位—機械對中—鉆孔—安放拉桿—制備漿料—壓力灌漿—張拉錨固。
在上述工藝中,壓力灌漿是錨桿施工中的一個重要工藝,壓力灌漿的作用是形成錨固段,使錨桿錨固在土層中,壓力灌漿有一次灌漿和二次灌漿兩種,二次灌漿在錨桿施工中最為重要。
首先,應(yīng)選擇最佳水灰比,使水泥漿有足夠的流動性,便于壓力泵將其順利壓入鉆孔,清除孔內(nèi)殘余水和泥漿。嚴(yán)格控制制漿過程,防止水灰比或高或低;
其次,掌握二次灌漿漿液的初凝時間,以便于成功形成錨固體的直徑擴大,使錨桿固體與土體接觸面擴散。由于壓力灌漿的擠壓作用,錨固體周邊土體受到壓縮,孔隙比減小,土體的內(nèi)摩擦角提高了,增加了徑向壓應(yīng)力,從而保證錨桿抗拔力。
再次,鋼拉桿定位控制也很關(guān)鍵,無論是單根鋼拉桿,還是鋼鉸束,應(yīng)使用定位器,使拉桿在孔內(nèi)位置居中,這時水泥結(jié)石體包裹才能均勻。