抗浮锚杆施工技术方案

抗浮锚杆施工方案抗浮锚杆施工方案 目 录 第一章 施工条件 3 一、编制依据 3 二、工程概况 3 三、地层概况 4 四、水文地质情况 5 第二章 抗浮桩(锚杆)设计与基本试验 6 一、抗浮锚杆结构设计主要参数 6 二、抗浮锚杆拉力设计参数 6 三、抗浮锚杆基本试验 7 第三章 施工组织和措施 10 一、施工准备 10 二、施工进度安排 13 三、抗浮桩锚杆施工工艺流程、技术参数 14 四、排污措施 20 五、应急措施 20 六、成品保护措施 20 七、施工组织措施 23 第四章 工程施工质量保证措施 25 一、质量控制措施 25 二、质量保证具体内容 26 三、材料质量要求及节约措施 28 第五章 文明施工与安全措施 29 一、安全生产、文明施工 29 二、安全保证体系及措施 31 三、环保文明施工保证体系及措施 33 第一章 施工条件 二、工程概况 本工程由 1 栋高层多功能主体大楼及其四周纯地下室部分组成，主 体大楼建筑总高度 105.90m，主结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构＋ 钢结构，外围纯地下建筑为框架结构，总建筑面积100660m2。地下 四层，基础板厚 600mm～2000mm，基础埋深约-24.50m，±0.00=44. 20m，地下水常年水位即历年最高位在标高 38.52m~41.02m，抗浮设 计水位为标高 37.00m，抗浮水压 145kN/m2。因此，拟采用抗浮锚桩 设计方案对建筑物整体抗浮，保证建筑物的稳定和正常使用。 目前基 坑内已施工。 三、地层概况 《岩土工程勘察报告》，基础底板以下地层各层情况如下： 1、粘土、重粉质粘土⑤层：褐黄色，湿～饱和，可塑～硬塑，属 中低～低压缩性土，层顶标高 21.36~24.29m； 2、卵石、圆砾⑥层：内含细砂、中砂为杂色，低压缩性，层顶标 高 19.26~21.53m； 3、粉质粘土、重粉质粘土⑦层：褐黄色，湿～饱和，可塑～硬塑， 属中低～低压缩性土，层顶标高 10.31~12.02m； 4、卵石、圆砾⑧层：内含细砂、中砂为杂色，低压缩性，层顶标 高 6.65~8.88m； 5、粉质粘土、粘质粉土⑨层：褐黄色，湿～饱和，硬塑～可塑， 低压缩性土，层顶标高-3.67~-3.34m； 6、卵石、圆砾⑩层：内含细砂、中砂为杂色，低压缩性，层顶标高 - 10.94~-10.16m； 7、粉质粘土、重粉质粘土⑾层：褐黄色，湿～饱和，可塑～硬塑， 低压缩性土，层顶标高-21.54m。 四、水文地质情况 根据 2003 年 2 月进行勘察时实测地下水分布有 4 层，见下表。地 下水对混凝土无腐蚀性或有弱腐蚀性。 地下水水层序号 地下水 类型 地下水静止水位(承压水的测压水头) 腐蚀性评价 埋深(m) 标高(m) 1 上层滞水 2.20~4.68 38.52~41.02 无 2 层间潜水 17.70~18.96 24.14~25.02 弱 3 承压水(测压水头) 19.40~21.10 22.10~23.39 弱 4 承压水(测压水头) 20.43~20.90 22.25~22.96 弱 第二章 抗浮桩(锚杆)设计与基本试验 本工程设计的抗浮桩为永久性预应力锚杆，完整的抗浮桩(锚杆)是 在基础底板下土层内形成有效直径 150mm、有效长度 23m 的锚杆， 锚杆有效长度内设置 4 个承载体，每个承载体分别受 2 束 7φ4 (1860 MPa)低松驰预应力钢铰线张拉，锚索顶端共 8 束钢绞线与基础底板 锁定，此结构组合可防止地下水回升对建筑物上浮而产生破坏力， 以 达到永久抗浮之目的。 一、抗浮锚杆结构设计主要参数 1、抗浮锚桩(杆)总数：616 根(孔筏板模板平面图－锚杆平面布置 图)，其中主塔楼基础底板布设200 根，纯地下基础部分布设416 根。 2、钻孔体：锚孔直径 150mm，锚杆孔深 23.0m。 3、固结体：强度等级 C40，杆体保护层厚度不小于 20mm。 4、锚 杆：8 束(单体 2 束)7φ4(1860MPa 低松驰预应力钢绞线)锚杆组 装见示意图。 二、抗浮锚杆拉力设计参数 1、锚杆设计拉力：650KN 2、锚杆锁定荷载：400KN 3、通过基本试验，确定最终的设计承载力。 4、锚杆验收抽样数为锚杆总数的 5%，且不少于 3 根，最大试验荷 载为设计拉力值的 1.5 倍。 5、锚杆采用等荷载张拉，分级、分承载体、循环逐级逐步张拉。 6、其他有关施工及试验要求按中国工程建设标准化协会标准《土 层锚杆设计与施工规范》CECS 22-90 执行。 三、抗浮锚杆基本试验 锚杆基本试验是为设计者确定锚杆极限承载力等设计参数的重要依 据，地质条件的复杂性、施工手段和技术水平的差异、本工程的重要 性，尤其本工程采用类比法设计，在施工前，会同建设方、监理方、 设计方共同在现场选取合适位置，在三方的共同监督下施打试验锚 杆，以确定锚杆的极限承载力等参数。 1、钻孔施工工艺 本工程锚杆成孔施工的难点是卵石层中成孔。根据本工程锚杆设计、 成孔地质条件和以往成功的工程经验， 基本可确定 2 种锚杆钻孔成孔 工艺。 (1)地质钻机泥浆护壁成孔工艺 利用地质钻机带动小型组合牙轮钻破碎砂、 卵石地层，通过泵送人工 配置的优质泥浆，利用组合的正反循环系统，将破碎的小颗粒砂卵石 带出孔底；同时实践表明优质泥浆可以有效地稳定砂卵石层的孔壁， 使所造的钻孔壁在相当长的时间内不坍塌。 成孔工艺中最重要的是泥浆的配比， 根据实际情况，在钻孔前在实验 室内要做好配比试验。根据以往的工程经验，采用类似工程使用的钻 孔泥浆配比。 在钻进过程中，泥浆性能会因钻孔情况的变化而发生变化。 如钻到 粘土层时，泥浆会变稠，粘度、切力增大，糊钻、泥包钻头的情况增 多； 钻到砂层时， 大量砂粒会混入泥浆中， 使含砂量增加、 泥皮松散、 失水量与比重加大，这不但使护壁性能降低，加速水泵磨损，严重时 还可能造成由于泥皮塌落而发生孔内事故； 在遇到承压水层时，地下 水会大量侵入孔内使泥浆稀释、性能被破坏等等。这时应及时调整泥 浆的性能，否则就难以维持正常的钻进。 (2)泥浆配比设计 泥浆配比设计是确定泥浆各组分在泥浆中所占比例的过程， 目的在 于使所配泥浆的性能符合钻进的需要。例如，在流砂层或砂层中，要 使泥浆具有足够大的比重，较小的失水量，薄而坚韧的泥皮；在细砂 层， 由于地表循环系统除砂较困难， 需要更严格地控制泥浆的含砂量； 在粘性土层中钻进，由于粘性土有自身造浆的特点，为此要设法控制 泥浆粘度不断增大的趋势； 如果遇到水敏膨胀性地层就应在泥浆中加 入适量的防坍剂；钻进风化层、砾石层，要减少泥浆的比重，加大粘 度等。因此，泥浆的性能设计须经初选—应用—改性—再应用直至基 本达到要求这样一个过程。 2、锚杆基本试验 (1)基本试验锚杆经确定为 4 根， 用作基坑试验的锚杆参数、 材料及施 工工艺和工程锚杆相同。 (2)根据设计意见， 正式施工前， 做地质钻机成孔工艺的 2 根试验锚杆 和套管护壁钻机成孔的 2 根试验锚杆； 以此试验数据来调整锚杆设计 与施工；施工后验收锚杆 31 根(5%)。根据现场实际情况，基本试验 的位置选择在主楼中庭的中间部分，具体位置详见附图。 (3)