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預(yù)應(yīng)力囊式擴(kuò)體錨桿在細(xì)砂層施工技術(shù)

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中國(guó)建筑一局（集團(tuán)）有限公司科技創(chuàng)效推廣應(yīng)用技術(shù)名錄
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（二）預(yù)應(yīng)力囊式擴(kuò)體錨桿在細(xì)砂層施工技術(shù)
1. 技術(shù)背景
囊式擴(kuò)體錨桿是一種安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用的巖土錨固技術(shù)，近年來(lái)，囊式擴(kuò)體錨固
技術(shù)已在全國(guó)多個(gè)省市自治區(qū)推廣應(yīng)用，成功運(yùn)用于建筑結(jié)構(gòu)抗浮、深基坑支護(hù)、基礎(chǔ)錨固和邊坡
防護(hù)等工程中。在擴(kuò)體的基礎(chǔ)上，對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力，進(jìn)一步提升錨桿的抗浮能力，可將該抗浮組
合技術(shù)適用于更多范圍的土層，達(dá)到更好的抗浮效果。
仰韶文化博物館項(xiàng)目基礎(chǔ)設(shè)置3661 根預(yù)應(yīng)力囊式擴(kuò)體抗浮錨桿，錨桿有效長(zhǎng)度為12m，錨桿自
由段直徑180mm 長(zhǎng)8.0m，擴(kuò)體錨固段直徑為800mm 長(zhǎng)4m；抗拔承載力特征值為450kN，自由端和錨
固端均位于細(xì)砂層內(nèi)。通過(guò)本項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力囊式擴(kuò)體錨桿施工方法、施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)形成本技術(shù)。
2. 技術(shù)簡(jiǎn)介
為防止位于地下水位以下的結(jié)構(gòu)封閉后上浮，造成結(jié)構(gòu)破壞，需采取抗浮措施。
本技術(shù)采用高壓噴射注漿方法在細(xì)砂土層中旋噴樁基鉆進(jìn)設(shè)計(jì)深度與旋噴水泥漿擴(kuò)孔，形成較
為穩(wěn)定的錨孔，隨后盡快向錨孔內(nèi)安放帶有膨脹擠壓囊袋的錨桿桿體并對(duì)囊袋進(jìn)行漿液定量有壓灌
注，在地基土層中形成具有大直徑擴(kuò)體錨固段，與周邊土體共同作用，形成一定的抗拔能力；待漿
液強(qiáng)度上來(lái)后施加預(yù)應(yīng)力，削減變形損失，進(jìn)一步加強(qiáng)錨桿與地基土的錨固能力；錨桿的外露端錨
入到筏板結(jié)構(gòu)中，通過(guò)錨桿將主體與地基緊密相連。
運(yùn)用此方法，可有效提升地下建筑結(jié)構(gòu)在細(xì)砂等特殊土層的抗浮能力。
3. 適用范圍
本技術(shù)適用于細(xì)砂層等較為特殊的土質(zhì)條件，滿足對(duì)抗浮要求高的工程。
4. 施工工藝流程及操作要點(diǎn)
4.1 施工工藝流程
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施工工藝流程圖
4.2 施工操作要點(diǎn)
4.2.1 施工準(zhǔn)備
現(xiàn)場(chǎng)做到三通一平；鋼材和水泥施工材料進(jìn)場(chǎng)，作好材料復(fù)驗(yàn)工作；錨桿鉆機(jī)和的配套設(shè)備進(jìn)
場(chǎng)，進(jìn)場(chǎng)后組織人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行組裝、檢修和維護(hù)、保養(yǎng)，并進(jìn)行試運(yùn)行；對(duì)GPS、全站儀、水準(zhǔn)
儀、泥漿比重儀等檢測(cè)計(jì)量設(shè)備進(jìn)行檢定和標(biāo)定，確保各儀器在標(biāo)定期內(nèi)等。
4.2.2 測(cè)量定位
1、根據(jù)錨桿的平面布置圖進(jìn)行錨桿孔位中心坐標(biāo)測(cè)放，多次復(fù)核，確保坐標(biāo)準(zhǔn)確。
2、安排測(cè)量人員使用GPS 進(jìn)行錨桿孔位現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，對(duì)以測(cè)量放線好的錨位應(yīng)做好標(biāo)記，標(biāo)記
要清晰牢固，并在其周圍放置醒目的警示標(biāo)志，以防其他施工人員或工程機(jī)械破壞該標(biāo)記。
4.2.3 開孔試錨及工藝試驗(yàn)
為確保錨桿極限抗浮承載力能滿足抗浮承載力特征值和調(diào)整合適的施工參數(shù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可能存在
不利因素的場(chǎng)地進(jìn)行試錨和錨桿承載力檢測(cè)。
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4.2.4 鉆機(jī)就位、錨桿成孔
1、鉆機(jī)通過(guò)液壓履帶爬行至錨桿孔位處，調(diào)整鉆桿至孔位上方使鉆桿中心與孔位中心對(duì)齊，并
鉆桿保持垂直。
2、本項(xiàng)目錨桿成孔采用ZGZ-A25 型高強(qiáng)牌新型大扭矩旋噴錨桿鉆機(jī)，將旋噴樁基鉆入到設(shè)計(jì)
深度，此時(shí)不得停鉆，保持穩(wěn)鉆來(lái)清空孔內(nèi)浮土。
3、在鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)實(shí)時(shí)觀測(cè)孔口溢漿情況，確保在鉆進(jìn)過(guò)程中，孔口溢漿量的平穩(wěn)，防止埋
鉆事故的發(fā)生。
4.2.5 高壓旋噴擴(kuò)孔
1、鉆機(jī)穩(wěn)定且浮土清理完畢后，開始進(jìn)行高壓旋噴注漿擴(kuò)孔，由于細(xì)砂土層粘聚力基本為零且
存在砂礫空隙，鉆機(jī)通過(guò)高壓旋噴后既能形成一定錨桿孔徑，也可將注漿液滲入到四周的砂土層中，
形成一定厚度含有水泥漿的孔壁，防止塌孔，保證錨孔的穩(wěn)定。
2、旋噴用水泥漿為水灰比1.0 的純水泥漿，旋噴壓力25～30MPa，漿量70L/min；旋噴提升速
度10～20cm/min，旋轉(zhuǎn)速度10～20 轉(zhuǎn)/min。擴(kuò)體段提升速度、旋轉(zhuǎn)速度直接關(guān)系擴(kuò)體尺寸大小，作
為重點(diǎn)控制內(nèi)容。
3、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)擴(kuò)體段開始前與結(jié)束后攪拌桶內(nèi)水泥漿減少量，作為預(yù)估擴(kuò)體段體積依據(jù)。
4.2.6 錨桿安放
1、進(jìn)場(chǎng)鋼筋應(yīng)有出廠質(zhì)量證明書，進(jìn)場(chǎng)后取樣試驗(yàn)和焊接試驗(yàn)合格后方可使用。
2、按設(shè)計(jì)要求制作錨桿，應(yīng)在錨桿桿件上設(shè)置錐形對(duì)中載體，使錨桿能夠處于錨孔中心位置，
沿鋼筋桿體軸線方向每隔2.0m 設(shè)置一個(gè)。
3、鋼筋插入時(shí)若發(fā)現(xiàn)孔壁坍塌，應(yīng)重新透清孔，直至能順利送入錨桿為止。
4、鋼筋應(yīng)采用切割機(jī)切斷，不得采用電弧切割。嚴(yán)禁在桿體上進(jìn)行任何電焊操作。
4.2.7 注漿、補(bǔ)漿
1、錨桿放入后通過(guò)注漿管進(jìn)行水泥漿注漿，水泥可采用P?O?42.5，注漿時(shí)需保證注漿壓力，
囊體內(nèi)灌注完成后接續(xù)對(duì)囊體頂部進(jìn)行水泥凈漿灌注，且孔口返漿顏色明顯變深后停止灌注。可根
據(jù)需要添加減水劑、保水劑及其它外加劑。
2、注漿完成后，需及時(shí)對(duì)缺漿錨桿經(jīng)行二次補(bǔ)漿，確保錨固體標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。灌注量為根
據(jù)囊體尺寸計(jì)算確定，灌注量由攪拌桶內(nèi)泥漿剩余量來(lái)推算。
3、錨固段注漿體需保證一定的注漿壓力，在細(xì)砂土質(zhì)中形成滿足要求直徑的擴(kuò)體段。
4.2.8 錨桿養(yǎng)護(hù)及保護(hù)
1、錨桿施工完成后對(duì)錨孔內(nèi)的水泥漿進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，不得碰撞錨桿。
2、錨桿注漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行土方施工；整個(gè)挖土過(guò)程必須防止挖機(jī)對(duì)錨桿頭部碰
撞產(chǎn)生絲扣破壞，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行錨頭錨具安裝。
4.2.9 錨桿間浮土及錨頭清理
1、待錨桿注漿混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，且驗(yàn)收合格，對(duì)錨桿周邊土進(jìn)行開挖清理。
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2、錨桿間土利用小挖機(jī)和人工配合的方式進(jìn)行清理，禁止挖機(jī)直接挖到錨桿和超挖，在大面清
槽的設(shè)計(jì)標(biāo)高上，每根錨桿四周額外挖出邊長(zhǎng)不小于500mm 深度50mm 的正方形基槽。
3、錨間土清理完畢后對(duì)露出的錨桿端部的余土進(jìn)行清理干凈。
4.2.10 墊層及防水施工
1、驗(yàn)槽合格后鋪設(shè)200mm 厚碎石褥墊層，在上澆筑混凝土墊層，保證錨桿四周的正方形基槽
澆筑與大面同標(biāo)高。
2、待墊層含水率小于9%時(shí)進(jìn)行防水卷材施工，此處需增加防水加強(qiáng)層。
4.2.11 桿體預(yù)應(yīng)力件安裝加載
1、錨桿張拉在墊層施工完畢后，注漿錨固體強(qiáng)度≥25MPa 時(shí)實(shí)施。
2、安裝錨墊板與六角+球形底座張緊螺母；錨墊板與墊層貼緊不得有空隙，錨墊板中間開斜圓
孔，斜圓孔剖面與張緊螺母球形底面造型一致，互相貼緊。
3、采用扭矩扳手?jǐn)Q緊張緊螺母，施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力鎖定荷載。
4.2.12 彎折鋼筋機(jī)械連接
露出的錨桿上部擰上彎折錨固連機(jī)器，將水平錨固筋穿過(guò)連接器并居中，隨后放置兩根彎起鋼
筋與筏板主筋綁扎。
4.2.13 底板混凝土澆筑交付
混凝土澆筑，振搗時(shí)禁止觸碰彎折鋼筋，導(dǎo)致錯(cuò)位。
5. 材料與設(shè)備（參考廠家）
5.1 材料
表5.1-1 主要材料表
序號(hào)材料名稱規(guī)格主要指標(biāo)單位用途
1 預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋PSB1200 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1000(N/mm2) m 承受拉力構(gòu)件
2 壓注漿管路Φ25 受壓2.0MPa m 注漿用管路
3 螺旋箍筋HPB300 A10 個(gè)局部混凝加強(qiáng)
4 水平錨固筋A(yù)T34 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1000(N/mm2) 個(gè)錨桿錨固到筏板內(nèi)
5 彎折連接器AT34 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1000(N/mm2) 個(gè)穿入水平錨固筋
6 彎起鋼筋HRB400 A20 根加強(qiáng)水平筋錨固能力
7 預(yù)應(yīng)力筋錨固板合金鋼40Cr 個(gè)預(yù)應(yīng)力錨定
8 水泥P?O42.5 水灰比0.5、1.0 m³ 成孔用水泥漿、結(jié)構(gòu)水泥漿
5.2 設(shè)備
表5.2-1 主要設(shè)備表
序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格技術(shù)指標(biāo)單位用途
1 旋噴鉆機(jī)(鉆噴一體) ZGA—A25 45KW 臺(tái)成孔、旋噴擴(kuò)孔、下錨
2 高壓泵XPB—90C 90KW 臺(tái)泵送高壓水、水泥漿等
3 漿泵SUB8.0C 4KW 臺(tái)向擴(kuò)體囊袋內(nèi)灌注水泥漿
4 泥漿攪拌桶0.7m³ 4KW 個(gè)攪拌、儲(chǔ)存水泥漿
5 排污泵（泥漿泵） 50YW 系列2KW 臺(tái)轉(zhuǎn)移水泥漿
6 全站儀NTS-362RML / 臺(tái)測(cè)量定位
7 自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀APO-32 / 臺(tái)標(biāo)高控制
8 泥漿比重儀/ / 臺(tái)泥漿密度測(cè)定
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6. 效益計(jì)算分析
本技術(shù)相對(duì)于一般抗浮施工，難以滿足細(xì)砂層建筑抗浮能力，且大河村國(guó)家考古遺址公園中國(guó)
仰韶文化博物館項(xiàng)目全部為下沉式建筑，無(wú)出地面建筑結(jié)構(gòu)，抗浮要求更為苛刻。同時(shí)，與傳統(tǒng)錨
桿相比，該技術(shù)錨桿及配套材料均為成品，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)加工，只需后期組裝即可，節(jié)省工期約30 天，
對(duì)于工期節(jié)省是有利的。經(jīng)濟(jì)效益分析如下：
表6-1 效益計(jì)算分析表
序號(hào)項(xiàng)目名稱計(jì)量單位單價(jià)（元） 工程量合計(jì)（元） 備注
一管理費(fèi)
管理人員工資日14400 -30 -432000
水電費(fèi)、機(jī)械和場(chǎng)地租賃 節(jié)約工期 30天
費(fèi)等其他日常雜項(xiàng)開銷
日14363.39 -30 -430901.7
二材料增加費(fèi)
螺旋箍筋個(gè)20 3661 73220 錨固區(qū)加固
彎折連接器個(gè)80 3661 292880 錨桿錨進(jìn)筏板
彎起鋼筋t 4700 25.32 119004 錨固區(qū)附加筋
預(yù)應(yīng)力筋錨固板個(gè)50 3661 183050 預(yù)應(yīng)力螺栓墊板
預(yù)應(yīng)力螺栓個(gè)50 3661 183050 施加預(yù)應(yīng)力
材料加工費(fèi)根15 -3661 -54915 減少成品錨桿加工
三返工費(fèi)
錨桿補(bǔ)漿根200 -30 -6000 減少錨桿注漿
錨桿端部調(diào)直根10 -300 -3000 減少錨桿調(diào)直
四環(huán)境保護(hù)費(fèi)
霧炮臺(tái)6 2500 -15000
減少揚(yáng)塵投入
裸土覆蓋m2 1.4 27073 -37902.2
五費(fèi)用合計(jì)-128514.9
大河村仰韶文化博物館項(xiàng)目采用預(yù)應(yīng)力囊式擴(kuò)體錨桿施工，總節(jié)約費(fèi)用約128514.9 元。
7. 應(yīng)用實(shí)例（典型照片）
鉆孔后放入錨桿圖錨桿清槽圖
鋪設(shè)褥墊層圖打墊層放錨墊板圖
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施加預(yù)應(yīng)力鎖定圖預(yù)應(yīng)力讀數(shù)圖
節(jié)點(diǎn)防水圖安放水平筋圖
吊筋安放圖原材圖
8. 技術(shù)咨詢服務(wù)單位聯(lián)系方式
技術(shù)提供單位中建一局集團(tuán)第一建筑有限公司
主要完成人吳浩、朱文巍、滿景奇、張建林、蔡向陽(yáng)
技術(shù)咨詢聯(lián)系人滿景奇聯(lián)系電話13253583680

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