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某工程預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿施工工藝改進(jìn)

文檔作者：李啟東，鄭委，姜孝芳，姚永權(quán) 文檔來源：威海建設(shè)集團(tuán)股份有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年11月01日
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上一篇：某工程轉(zhuǎn)換層支模體系施工與安全控制

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2010 年9 月
第39 卷第9 期
施工技術(shù)
CONSTRUCTION TECHNOLOGY 75
某工程預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿施工工藝改進(jìn)
李啟東，鄭委，姜孝芳，姚永權(quán)
( 威海建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，山東威海264200)
［摘要］威海市民文化中心工程采用筏形基礎(chǔ)，因工程臨海，地下水位較高，設(shè)計有預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿。為解決提高
錨桿抗拔承載力、保證節(jié)點防水施工質(zhì)量兩個相互關(guān)聯(lián)的施工難題，從施工工藝改進(jìn)、多專業(yè)施工配合、全過程技
術(shù)控制角度，介紹了預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿成套施工新技術(shù)，保證了抗浮錨桿抗拔承載力和節(jié)點防水效果。
［關(guān)鍵詞］預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿;抗拔承載力;防水;施工工藝
［中圖分類號］TU753. 1 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A ［文章編號］1002-8498(2010)09-0075-03
Improved Construction Technology of Prestressed Anti-floating
Anchor in Some Project
Li Qidong，Zheng Wei，Jiang Xiaofang，Yao Yongquan
(Weihai Construction Group Co. ，Ltd. ，Weihai，Shandong 264200，China)
Abstract:Raft foundation is designed in Weihai Public Cultural Center. The project locates in coastal
area，therefore prestressed anti-floating anchors are designed to prevent too large buoyancy caused by
underground water. A new set of construction technology for prestressed anti-floating anchors is
introduced from construction process improving，multi profession cooperation and whole process control in
order to solve associated difficulties of improving bearing capacity of prestressed anti-floating anchors and
ensuring waterproof quality of joints. It proves that the new construction technology can ensure antipulling
capacity of prestressed anti-floating anchors and waterproofing effects of joints.
Key words:prestressed anti-floating anchor; anti-pulling capacity; waterproof; construction process
［收稿日期］2009-12-30
［作者簡介］李啟東，威海建設(shè)集團(tuán)股份有限公司副總工程師，
技術(shù)質(zhì)量部長，高級工程師，山東省威海市昆明路13 號
264200，電話:(0631)5223752，E-mail:liqidong1127@ sina. com
目前工程中廣泛應(yīng)用的抗浮技術(shù)有抗拔樁和抗拔
錨桿兩種，其中抗拔樁的抗拔承載力較高，但成本也較
高;抗拔錨桿承載力相對低一些，成本也低得多，但其
施工技術(shù)并不是很成熟。本文研究在不大幅度增加成
本的前提下，通過改進(jìn)抗浮錨桿的施工工藝，加強(qiáng)各專
業(yè)工序協(xié)調(diào)配合，既要將抗拔錨桿的抗拔承載力提高
到一個新的水平，又要解決地下水位較高情況下錨桿
處基礎(chǔ)節(jié)點防水施工難題。
圖1 威海市民文化中心效果
Fig. 1 Weihai Public Cultural Center
1 工程概況
威海市民文
化中心工程位于
威海市海濱北路
西側(cè)，與其連為一
體的兩座天橋橫
跨海濱路( 見圖
1)。該工程總建
筑面積63 314. 39m2 ，其中地上47 868. 66m2 ，地下
15 445. 73m2。主體建筑4 層，地下1 層，屋頂為橢球狀
鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，外墻多為玻璃幕墻，局部為干掛石材，為威
海市標(biāo)志性建筑。地下室設(shè)有文物倉庫等重要場所，防
水等級為I 級，采用4mm 厚聚氨酯防水涂料。由于工程
鄰近海邊，地下水位較高，設(shè)計有898 根預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿
(見圖2)，錨桿孔徑110mm，預(yù)應(yīng)力筋采用s 12. 7mm 鋼
絞線，每束3 根，錨桿全長13 ～ 14m，錨桿下段錨入花崗
巖層≥8. 2m，先灌漿成錨固體，上部自由段長度約5m，
待基礎(chǔ)筏板混凝土施工完成并達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行張
拉，然后對自由段灌漿完成錨桿施工，最后錨具處要進(jìn)
行防水和封錨處理。應(yīng)確保錨桿抗拔承載力280kN，錨
桿試驗樁抗拔承載力440kN，同時確保其節(jié)點和地下室
的防水質(zhì)量達(dá)到I 級。
2 施工難點及影響因素分析
1) 抗浮錨桿抗拔承載力保證通過分析試驗數(shù)據(jù)
76 施工技術(shù)第39 卷
圖2 預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿
Fig. 2 Prestressed antifloating
anchor
和錨桿的破壞情況，錨
桿的破壞形式主要有
錨固體破碎、鋼絞線從
錨固體中拉出以及部
分錨固體從土體中拉
出3 種。應(yīng)通過對施
工工藝的改善，有效提
高抗浮錨桿的抗拔承
載力性能。
2) 節(jié)點防水施工
抗浮錨桿防水是整
個地下室防水的關(guān)鍵。
從地下承壓水滲流路徑分析，需要解決的問題有:①穿
越基礎(chǔ)筏板的錨桿套管外側(cè)防水處理;②套管內(nèi)注漿
密實;③錨桿頂部封錨預(yù)留坑內(nèi)防水處理。
3 改進(jìn)的施工工藝流程
多專業(yè)施工穿插配合直接影響抗拔承載力和防水
質(zhì)量，其改進(jìn)的施工工藝流程:鉆機(jī)鉆孔→清孔返渣→
灌錨固漿體→錨索制作及防腐蝕→下放錨索→下放自
由段套管→接波紋管→基礎(chǔ)墊層施工→墊層及波紋管
外側(cè)防水→基礎(chǔ)筏板鋼筋綁扎→錨墊板安裝→封錨坑
模板安裝→筏板混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→錨索張拉錨固→
孔道灌漿→封錨坑內(nèi)防水處理→封錨坑混凝土澆筑。
4 施工工藝及改進(jìn)措施
4. 1 鉆孔影響因素及改進(jìn)
1) 保證鉆孔垂直度采用回旋鉆機(jī)配金剛石鉆頭
鉆孔。在每個孔位施工前，鉆機(jī)底座應(yīng)墊平，鉆桿角度
應(yīng)采用羅盤校核。鉆進(jìn)過程中遇孤石等有可能使鉆孔
出現(xiàn)偏差，將直接影響錨索受力，必須隨時觀測鉆桿垂
直度，將其偏差控制在1% 內(nèi)。
2) 保證錨固端入持力層深度為保證鋼絞線錨固
端嵌入中風(fēng)化花崗巖深度滿足設(shè)計要求，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)
勘察情況，隨時取樣觀察。當(dāng)發(fā)覺鉆機(jī)鉆進(jìn)困難時，及
時撈渣取樣進(jìn)行辨別，經(jīng)甲方和監(jiān)理單位共同鑒定，確
定已進(jìn)入持力層以后，可繼續(xù)進(jìn)行成孔施工，直至嵌入
深度滿足設(shè)計要求。在巖層段施工過程中，應(yīng)根據(jù)巖
層硬度和鉆進(jìn)情況及時調(diào)整氣壓及鉆進(jìn)速度，氣壓一
般控制在8 ～ 10MPa，確保錨固段深度符合設(shè)計要求，
避免因錨固深度不足而影響錨固段的錨固效果。
4. 2 清孔返渣影響因素及改進(jìn)
1) 護(hù)壁漿液相對密度清孔返渣時，必須隨時注
意調(diào)整護(hù)壁漿液的相對密度，一般控制在1. 15 ～ 1. 20，
現(xiàn)場應(yīng)配備泥漿密度計隨時檢測。漿液通過中空鉆桿
與外部的泥漿池進(jìn)行反復(fù)循環(huán)，直至翻漿均勻，以確保
漿液密度達(dá)到最好的清孔返渣效果。
2) 去除錨固體與周圍土體或巖體之間的泥皮原
工藝采用黏土泥漿護(hù)壁，這樣在灌注水泥凈漿時不能
有效去除黏附于孔壁上的泥皮，造成錨固體與周圍土
體或巖體之間形成一層黏土隔離層，降低了錨固體與
周圍土體或巖體之間的摩擦力，從而降低了錨索的抗
拔承載力。為去除這層隔離泥皮，對施工工藝進(jìn)行了
改進(jìn)，在原來護(hù)壁使用的黏土泥漿中摻加水泥漿，在鉆
孔過程中隨著進(jìn)尺深度的不斷增加而添加，保證鉆孔
水泥用量≥50kg /m，并隨時根據(jù)進(jìn)尺深度和護(hù)壁漿液
的密度對水泥漿添加量進(jìn)行調(diào)整，降低泥漿用量，有效
去除了錨固體與周圍土體或巖體之間的泥皮。
4. 3 錨固漿體灌注影響因素及改進(jìn)
1) 提高錨固漿體強(qiáng)度原工藝中采用純水泥漿灌
注，致使水泥漿固化效果不夠理想。經(jīng)分析論證，決定
在水泥凈漿中摻加早強(qiáng)劑(NC-4) 和膨脹劑( UEA) ，摻
加比例分別為水泥用量的3% 和7% ，使錨固漿體強(qiáng)度
能盡快增長，并且使其在孔洞中產(chǎn)生適量的膨脹，這樣
增加了錨固體與周圍土體之間的摩阻力，在提高漿體
強(qiáng)度的同時，增強(qiáng)漿體與土體的黏結(jié)性能，在一定程度
上改善了抗拔錨索的受力性能。
2) 灌漿壓力及補(bǔ)漿高度控制灌漿時宜將水灰比
控制在0. 4 ～ 0. 5，灌漿壓力一般≥0. 4MPa，也不宜>
2MPa。整個灌漿過程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，中間不應(yīng)有停頓，
采用測錘及計算方法控制灌漿體高度，預(yù)留出錨桿自
由段高度，因此二次補(bǔ)漿應(yīng)及時。
4. 4 下放錨索中影響因素及改進(jìn)
為避免鋼絞線在孔洞中因自重而呈“S”形彎曲，
保證鋼絞線固定在錨固漿體的中心軸，應(yīng)從鋼絞線的
制作和安放兩個方面進(jìn)行改進(jìn)。
1) 錨索制作及防腐蝕成孔并經(jīng)各方共同驗收
后，根據(jù)實際孔深制作錨索，為防止下料過程中鋼絞線
紊亂并彈出傷人，將鋼絞線放在用鋼管搭設(shè)起的井字
形安全架內(nèi)，下料時將鋼絞線成盤卷裝在安全架內(nèi)，從
盤中央抽出，并采用環(huán)氧樹脂漆進(jìn)行防腐蝕處理，鋼絞
線應(yīng)提前編扎成錨索，每束3 根。
2) 錨索安放灌漿完畢應(yīng)盡快安設(shè)錨索，以防漿
液沉淀無法順利下索或無法下放到位。為保證錨索在
孔洞中的位置，先在孔口處校直后下放，采用定制對中
支架( 見圖3) ，將錨索的上端吊起，使其緩慢地下放到
孔底而始終處于直立的懸掛狀態(tài)，防止錨索端部插入
土層段孔壁內(nèi)影響下索工作及擾動的土顆?；渲铃^
固段內(nèi)，以免影響水泥漿的純度。下索后應(yīng)隨時觀察
孔口漿液的下沉情況，當(dāng)漿液下沉明顯( 下沉量≥
1. 50m) 時，應(yīng)及時補(bǔ)漿，以免漿液沉淀后影響到二次
灌漿液間的黏結(jié)效果。錨索頂端可臨時固定在對中支
2010 No. 9 李啟東等:某工程預(yù)應(yīng)力抗浮錨桿施工工藝改進(jìn)77
架上。
圖3 導(dǎo)向支架
Fig. 3 Guiding support frame
4. 5 下放自由段套
管改進(jìn)
安設(shè)錨索完畢隨
即下放自由段套管，
采用100mm PVC 套
管，底端伸入錨固漿
體內(nèi)500mm，頂端標(biāo)
高為混凝土墊層底，
由于波紋管具備一定
的彈性，張拉過程中不易損壞，內(nèi)壁凹凸不平，灌漿后
不易滲水，在基礎(chǔ)墊層和筏板內(nèi)套管改用波紋管。
4. 6 基礎(chǔ)墊層及套管外側(cè)防水作法改進(jìn)
基礎(chǔ)及主體施工階段，基坑周邊以及基坑內(nèi)設(shè)置
降水井，保證地下水位在基礎(chǔ)墊層以下50cm。施工基
礎(chǔ)墊層時，先將波紋管安裝好，與墊層混凝土澆筑成整
體;施工筏板防水層時，首先進(jìn)行波紋管根部的防水處
理，增做一遍防水附加層，然后將筏板防水層上返至波
紋管上≥10cm 高。
4. 7 基礎(chǔ)筏板鋼筋綁扎及錨墊板埋設(shè)改進(jìn)
由于波紋管強(qiáng)度較低，為避免碰撞造成套管外防
水層損壞，筏板鋼筋綁扎時，波紋管中間改用8 鋼筋
設(shè)井字架，使波紋管和其內(nèi)的鋼絞線固定在筏板鋼筋
和加強(qiáng)網(wǎng)片上，然后套入錨墊板，并按尺寸要求把錨墊
板焊在鋼筋上。錨墊板標(biāo)高應(yīng)按設(shè)計要求低于筏板頂
200mm，為了預(yù)留四棱臺形錨桿坑，改用安放棱臺形木
盒模板，其底模夾緊錨墊板，然后用棉花塞緊灌漿孔，
塞緊錨墊板和波紋管之間的縫隙，防止?jié)仓炷習(xí)r
漏漿。
4. 8 錨桿張拉及錨具改進(jìn)
在筏板混凝土達(dá)到100% 設(shè)計強(qiáng)度后方可進(jìn)行錨
桿預(yù)應(yīng)力筋張拉。每束3 根s12. 7mm 低松弛有黏結(jié)
鋼絞線，張拉端改用932 套WDM-4 型錨具，錨墊板上
原有一出氣孔，采用四孔錨環(huán)，以便留一孔當(dāng)灌漿孔。
整束預(yù)應(yīng)力設(shè)計張拉力:Pj = σcon Ap = 280kN，施工張
拉應(yīng)力0 ～ 1. 03σcon
，即: Pj ′ = 1. 03σcon Ap = 288. 4kN。
采用200kN 千斤頂單根張拉。
4. 9 孔道灌漿改進(jìn)
錨桿張拉完成后進(jìn)行錨桿內(nèi)注漿，采用42. 5 級普
通硅酸鹽水泥，水灰比< 0. 40，流動度為200mm 的水
泥漿，水泥漿摻10% UEA 膨脹劑和2. 5% 高性能外加
劑，抗壓強(qiáng)度≥30MPa;由于灌漿口與出氣孔處于同一
標(biāo)高，改用1. 5m 長漏斗注漿，第一次注漿完成，待注漿
料泌水后進(jìn)行二次注漿，確保套管內(nèi)注漿飽滿密實。
封錨前應(yīng)用手持砂輪切割機(jī)切除外露多余長度，剩余
長度≥30mm。
4. 10 錨桿坑防水改進(jìn)
錨桿坑側(cè)壁必須進(jìn)行鑿毛處理，錨桿坑防水改用
水泥基滲透結(jié)晶涂料配合聚氨酯防水涂膜。施工時水
泥基滲透結(jié)晶涂料應(yīng)沒過錨具1cm，且施工后表面干
燥，便于進(jìn)行鋼絞線端頭的聚氨酯防水涂膜處理，從而
充分發(fā)揮兩種防水材料的性能。防水處理完畢后即可
采用膨脹混凝土灌注錨桿坑并振搗密實。
5 結(jié)語
抗浮錨桿施工后，經(jīng)抗拔試驗檢測，錨桿試驗樁抗
拔承載力均> 440kN，采用整束預(yù)應(yīng)力張拉力280kN
進(jìn)行張拉施工過程中，未見異常現(xiàn)象，表明預(yù)應(yīng)力抗浮
錨桿抗拔承載力均大于設(shè)計要求的280kN;地下室和
錨桿節(jié)點無滲水、結(jié)構(gòu)表面無濕漬，防水質(zhì)量同時也達(dá)
到了Ⅰ級。該工藝的應(yīng)用成功地解決了沿海地區(qū)預(yù)應(yīng)
力抗浮錨桿的施工難題，取得了顯著效果。
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